王 燕,陳修斌,2*,蔣夢(mèng)婷,李翊華,楊 彬
(1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,甘肅 張掖 734000;2.河西走廊精準(zhǔn)設(shè)施園藝工程技術(shù)研究中心,甘肅 張掖 734000)
河西走廊位于甘肅省西部,光照充足,全年日照總時(shí)長(zhǎng)在2 550~3 500 h,光照資源豐富,晝夜溫差較大,發(fā)展以日光溫室為主體的設(shè)施農(nóng)業(yè)有著得天獨(dú)厚的條件[1]。近年來(lái),甘肅河西五地市大力貫徹省政府“關(guān)于河西戈壁農(nóng)業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)[甘政辦發(fā)(2017)138號(hào)]”,日光溫室種植瓜果蔬菜已經(jīng)成為河西走廊農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要途徑。西瓜(Catullus lanatusMatsum.et Nakai)是河西走廊日光溫室主要栽培的瓜類(lèi)作物之一,但在西瓜種植的過(guò)程中,由于長(zhǎng)期品種單一,連作障礙現(xiàn)象嚴(yán)重,西瓜品種種性退化、產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低等問(wèn)題凸顯,嚴(yán)重影響了西瓜實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)。為了進(jìn)一步提高西瓜的產(chǎn)量與品質(zhì),豐富河西走廊地區(qū)西瓜品種資源,特開(kāi)展了日光溫室西瓜品種比較試驗(yàn),以期篩選出適宜于河西走廊日光溫室栽培的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)西瓜品種,為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效栽培提供技術(shù)支撐。
試驗(yàn)于2018年3—7月在張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)綠之源農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司塑料大棚內(nèi)進(jìn)行,供試土壤為灌漠土,0~20 cm耕層有機(jī)質(zhì)12.26 g/kg,堿解氮63.74 mg/kg,有效磷18.54 mg/kg,速效鉀167.72 mg/kg,pH值為7.84,土壤質(zhì)地為砂壤土。
供試品種:供試的6個(gè)品種分別為:對(duì)照(CK)豐抗八號(hào),由合肥豐樂(lè)種業(yè)股份有限公司生產(chǎn);特大豐抗88,由黃山市徽州區(qū)紅衛(wèi)農(nóng)資生產(chǎn);西農(nóng)8號(hào),由楊凌農(nóng)科大農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司生產(chǎn);凱旋2012,由新大陸種苗經(jīng)營(yíng)中心銷(xiāo)售;好夢(mèng)1號(hào),由江蘇綠港現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司提供;天福2號(hào),由天津市園藝工程研究所選育。儀器:試驗(yàn)中用到的儀器有英國(guó)Hansatech公司的TPS-2便攜式光合儀、手持折光儀。
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列設(shè)計(jì)。6個(gè)品種為6個(gè)處理,各處理種植1畦,每處理重復(fù)3次。做畦的規(guī)格為畦底寬120 m,畦高20 cm,畦長(zhǎng)10 m,每畦面積12 m2。于2018年3月10日在日光溫室內(nèi)采用穴盤(pán)播種育苗,4月20日定植,每畦栽植2 行,采用膜下滴灌栽培技術(shù),穴距45 cm,每處理種植43株,667 m2保苗2 390株。西瓜管理同常規(guī)種植的日光溫室田間管理。
1.4.1 葉片光合特性測(cè)定
在西瓜結(jié)瓜的后期(2018年7月8日),于10:00—12:00,每個(gè)處理隨機(jī)選擇6株同葉位的葉子,用英國(guó)Hansatech公司的TPS-2便攜式光合儀測(cè)定凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、細(xì)胞間隙CO2濃度(Ci)及氣孔導(dǎo)度(Gs),取其平均值。
1.4.2 形態(tài)指標(biāo)及產(chǎn)量測(cè)定
于西瓜生長(zhǎng)后期(7月5日),每處理隨機(jī)選6株,用卷尺測(cè)定其株高、蔓粗、開(kāi)展度;每次收獲時(shí),各處理分別統(tǒng)計(jì)其結(jié)果數(shù)、單果質(zhì)量及小區(qū)產(chǎn)量,最后折合成667 m2產(chǎn)量。
1.4.3 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定
隨機(jī)選取不同處理的18個(gè)果實(shí),測(cè)定其可溶性糖、可溶性固形物、維生素C、可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸含量;維生素C采用鉬藍(lán)比色法,可溶性蛋白質(zhì)含量用紫外分光光度法,游離氨基酸含量用茚三酮法,可溶性糖含量用苯酚法,手持折光儀測(cè)定可溶性固形物含量[2],各處理重復(fù)3次,取其平均值。
采用DPS 9.50和Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析,采用Duncan's法進(jìn)行差異顯著性分析,顯著性水平設(shè)置為α=0.05。
從表1可以看出,西瓜光合速率最高的是凱旋2012,為1.28 umol/(m2·s),與豐抗八號(hào)(CK)相比高出0.43 umol/(m2·s),較其他品種差異顯著;蒸騰速率以天福2號(hào)為最高,達(dá)到0.76 mg/L,與豐抗八號(hào)(CK)相比高出0.24 mg/L,較其他品種差異顯著,西農(nóng)8號(hào)蒸騰速率在6個(gè)品種中排名第2,較其他品種差異顯著;西瓜葉片胞間CO2濃度以特大豐抗88為最高,達(dá)到369 mmol/(m2·s),與豐抗八號(hào)(CK)相比高出13 mmol/(m2·s),較其他品種差異顯著,排在第2位的是凱旋2012,為362 mmol/(m2·s);氣孔導(dǎo)度數(shù)值以天福2號(hào)為最高,達(dá)到135 mmol/(m2·s),與豐抗八號(hào)(CK)相比高出30 mmol/(m2·s),較其他品種差異顯著。

表1 不同品種西瓜光合特性比較
從表2可以看出,不同品種西瓜的株高、莖粗、開(kāi)展度、單株產(chǎn)量和折合667m2產(chǎn)量,以品種凱旋2012最高,分別為167 cm、0.75 cm、46.53 cm、2.89 kg和6.91 t,顯著高于其他處理(除株高和莖粗外);凱旋2012與豐抗八號(hào)(CK)相比,分別高出34 cm、0.23 cm、12.28 cm、0.66 kg和1.58 t。不同品種667 m2產(chǎn)量的大小順序?yàn)閯P旋2012>天福2號(hào)>特大豐抗88>西農(nóng)8號(hào)>豐抗八號(hào)(CK)>好夢(mèng)1號(hào),說(shuō)明在本試驗(yàn)栽培管理與環(huán)境相同條件下,產(chǎn)量之間存在較大差異,究其原因可能是凱旋2012光合速率最高,其同化作用積累的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也就較高;其他品種由于光合速率不同,從而反映在植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收能力上存在差異,造成不同品種間產(chǎn)量高低不同。
從表3可以看出,不同西瓜品種中營(yíng)養(yǎng)成分的含量存在差異。果實(shí)內(nèi)可溶性糖的含量以豐抗八號(hào)(CK)為最高,達(dá)到9.06 mg/g;可溶性固形物以西農(nóng)8號(hào)為最高,達(dá)到9.53%,與CK相比高出1.56%;維生素C含量以豐抗八號(hào)(CK)最高,達(dá)到9.66 g/kg,各品種維生素C含量的大小順序?yàn)樨S抗八號(hào)(CK)>天福2號(hào)>西農(nóng)8號(hào)>特大豐抗88>好夢(mèng)1號(hào)>凱旋2012;可溶性蛋白含量以凱旋2012為最高,達(dá)到72.67 ug/g(FW),與CK相比高出21.53 μg/g(FW),較其他品種差異顯著;番茄紅素含量以豐抗八號(hào)(CK)為最高,達(dá)到1.48 g/kg(FW)。

表2 不同品種西瓜生長(zhǎng)與產(chǎn)量分析

表3 不同品種西瓜品質(zhì)指標(biāo)比較
不同品種品質(zhì)差異產(chǎn)生的原因主要是品種的特性不同。在本試驗(yàn)條件下,不同品種代謝能力以及對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收上的差異,反映在不同品種的不同品質(zhì)指標(biāo)上。
試驗(yàn)結(jié)果表明,凱旋2012西瓜品種的光合速率最高,說(shuō)明凱旋2012植株具有較強(qiáng)的代謝能力[5],在株高、莖粗、開(kāi)展度、單株產(chǎn)量和折合667 m2產(chǎn)量方面,也以品種凱旋2012的數(shù)值最高;綜合分析,光合速率較高的品種,其蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度不一定也高,這與李翊華[3]、陳修斌[4]等的研究相一致,究其原因可能是由于西瓜葉片具有蠟質(zhì)層,不同品種蠟質(zhì)層的厚薄不同,從而導(dǎo)致其產(chǎn)生不同差異??扇苄蕴桥c番茄紅素含量高低是衡量西瓜品質(zhì)的重要指標(biāo),本試驗(yàn)中以豐抗八號(hào)(CK) 可溶性糖含量最高,其次是西農(nóng)8號(hào),各品種可溶性糖含量的大小順序?yàn)樨S抗八號(hào)(CK)>西農(nóng)8號(hào)>凱旋2012>特大豐抗88>天福2號(hào)>好夢(mèng)1號(hào);豐抗八號(hào)(CK)果實(shí)內(nèi)番茄紅素含量最高,西農(nóng)8號(hào)的可溶性固形物含量最高;凱旋2012可溶性蛋白質(zhì)含量最高;維生素C含量以豐抗八號(hào)(CK)最高,各品種維生素C含量的大小順序?yàn)樨S抗八號(hào)(CK)>天福2號(hào)>西農(nóng)8號(hào)>特大豐抗88>好夢(mèng)1號(hào)>凱旋2012;造成品質(zhì)差異的原因除受品種遺傳特性影響外,還受到管理水平的影響,這一研究結(jié)論與高偉[6]等的研究結(jié)果相一致。
本試驗(yàn)從不同品種的光合特性、植株生長(zhǎng)及品質(zhì)指標(biāo)方面,評(píng)價(jià)了不同西瓜品種在河西走廊地區(qū)春季大棚中的性狀表現(xiàn)差異,結(jié)果表明:以品種凱旋2012的產(chǎn)量最高,每667 m2可達(dá)6.91 t,不同品種667 m2產(chǎn)量的大小順序?yàn)閯P旋2012>特大豐抗88>天福2號(hào)>西農(nóng)8號(hào)>豐抗八號(hào)(CK)>好夢(mèng)1號(hào),這一研究結(jié)果可為河西走廊地區(qū)設(shè)施大棚西瓜品種的選擇及實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)提供一定的技術(shù)參考。