梁遠彬,萬正林,李立志,鄧儉英,周艷霞,張曼
(1.興業縣農業科學研究所,廣西玉林,537800;2.廣西農業科學院蔬菜研究所)
廣西是冬瓜種植大省,全年冬瓜播種面積超25萬畝(1.67萬hm2),近年來,隨著冬瓜市場收購價格持續走高,冬瓜種植收益顯著,使得冬瓜種植面積逐年擴大,導致冬瓜種子的需求量逐年上升。關于黑皮冬瓜新品種的選育與研發,全國僅廣東省農業科學院蔬菜研究所、廣西農業科學院蔬菜研究所、廣西大學農學院、湖南省農業科學院蔬菜研究所、四川省農業科學院等少數幾個科研單位及種業企業開展相關研究,許多種子企業仍以常規種優選提純復壯為主,雜交種子市場混雜。關于冬瓜制種密度對種子產量及質量等方面的研究鮮見報道,而且黑皮冬瓜雜交制種普遍存在產量較低的問題,一般產量很少超過15 kg/667 m2,經濟效益遠低于種植商品瓜,使得企業或農戶參與冬瓜制種的積極性不高,種子質量也上不去。為此,有必要開展黑皮冬瓜制種密度對制種產量和質量影響的研究。
前人研究表明,合理的母本種植密度是提高雜交制種產量和種子質量的關鍵技術措施,不同品種在不同地區有相應合理的種植密度和栽培管理措施[1~5]。種植密度與田間坐果率、平均單瓜質量呈負相關,而田間坐果數是構成制種產量的直接因素,田間坐果數與千粒質量呈負相關,單瓜質量與千粒質量呈正相關[6]。這表明田間種植密度過小,影響單位面積產量;而定植密度過大,影響田間坐果率、產籽量,導致種子籽粒不飽滿。如按搭架方式種植黑皮冬瓜,一般株行距為(80~120)cm×100 cm,廣西地區常用株行距為(90~100)cm×100 cm(0.9~1.0 m2/株),其中又以株行距100 cm×100 cm(1.0 m2/株)為常規密度[7~9]。因此選擇這2個種植密度,研究制種密度對冬瓜表現及種子產量的影響,探索最合理的種植密度,一方面可減少田間管理所需要的人力物力,另一方面可降低親本成本,田間農用物資如肥料、農藥等費用。桂蔬新1號是廣西農業科學院蔬菜研究所選育的黑皮冬瓜新品種,中晚熟,生長旺盛,耐熱,較耐寒,忌日灼,瓜皮墨綠色,表面光滑呈長圓筒形,瓜縱徑75~85 cm,橫徑20~22 cm,肉厚5~6 cm,單瓜質量12~15 kg,肉質致密,品質優,谷氨酸含量高(>200 mg/100 g),耐貯運,搭架栽培667 m2產量7 500~8 000 kg,高可達10 000 kg以上。其具有優良的品質及產量特性,市場接受度及種子需求量逐年升高,但其雜交制種關鍵技術研發滯后,不能滿足市場對種子量的需求。為提高桂蔬新1號黑皮冬瓜的制種產量、有效降低田間生產成本,特開展母本不同種植密度對制種產量和種子質量的影響試驗,以探索桂蔬新1號黑皮冬瓜制種的適宜種植密度,為該品種的研發與成果轉化提供參考。
桂蔬新1號黑皮冬瓜親本原種,由廣西農業科學院蔬菜研究所提供。
試驗于2019年春季在廣西農業科學院蔬菜研究所試驗基地進行,土壤為壤土,肥力一致,前作為冬瓜。2019年3月11日定植。設置2個處理,對照組(CK),母本株行距100 cm×100 cm(1.0 m2/株);處理組,母本株行距90 cm×100 cm(0.9 m2/株),畦面寬2 m(包溝),采用“人”字形一條龍搭架栽培,膜下滴灌,雙行定植,每小區90 m2,3次重復,小區周邊設置保護行。父母本種植比例為1∶9,父本單獨種植于隔壁地塊,亦采用“人”字形一條龍搭架栽培,2個不同處理的父本畦面、株行距均分別與對應的母本相同。定植前施足基肥,每667 m2施腐熟牛糞1 t、獅馬牌硫酸鉀型三元復合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)50 kg、含P2O512%以上的鈣鎂磷肥25 kg、硼砂1 kg、含N 46%的尿素10 kg、含K2O 50%的農用硫酸鉀15 kg。采用主蔓結果為主、每蔓1瓜、人工授粉方式進行栽培,于開花前1 d分別用套袋套住母本雌花、父本雄花,開花當天授粉,平均每朵雄花授2朵雌花,授粉后嚴格套袋,選留第2~3朵雌花坐果,瓜坐穩后15 d內用滴灌系統施用水溶性肥料(N∶P=1∶2)2次,濃度為2%~3%,其他常規管理。
母本雌花始花期,于2019年4月17日隨機調查20株母本第1雌花開放時間;母本果實性狀,于采收當天(2019年7月1日)每小區隨機抽取10個瓜測定果實性狀。包括平均單瓜質量、果實橫徑、果實縱徑及果形指數,取平均值;母本田間坐果情況,于2019年7月1日統計每小區田間實際得瓜數、田間授粉得瓜數,計算田間授粉率,田間授粉率(%)=田間授粉得瓜數/田間種植株數×100;每小區隨機選10個種瓜統計產籽量,計算平均單瓜產籽量,折算小區及667 m2產籽量;每小區隨機取10份種子,每份100粒,用精度為0.01 g的電子天平測定,取平均值;每小區隨機取5份種子,每份100粒,在30℃恒溫催芽箱里催芽,于第3天統計種子發芽勢,于第6天統計種子發芽率,取平均值。
觀測數據采用Excel 2013處理,用SPSS 18.0進行t檢驗。
從田間植株長勢可知,不同密度處理間植株長勢存在差異。0.9 m2/株處理的母本田間長勢旺盛,群體間空間較1.0 m2/株處理緊密,田間局部通風透光性較1.0 m2/株處理稍差,但2個處理的田間第1雌花始花期、種瓜成熟時間無明顯差異。由表1可知,不同種植密度下第1雌花始花期、授粉時間均表現一致;收瓜時間均為授粉后55 d,后熟時間均為5 d。

表1 不同種植密度對母本生育期比較
從表2可知,1.0 m2/株處理的種瓜平均單瓜質量、果實縱徑、果形指數分別比0.9 m2/株處理的高24.37%、13.95%和9.09%,差異均達到極顯著水平,種瓜果實橫徑略高于0.9 m2/株處理,差異不顯著,這也與田間實際相符,種植密度越小,生長空間越充足,接受光合作用能力強,其果實比相對密植的要略大。

表2 不同種植密度對母本種瓜果實性狀的影響
由表3可知,1.0 m2/株處理的田間實際得瓜數比0.9 m2/株處理低4.40%,田間授粉得瓜數比0.9 m2/株處理高0.39%,但差異均不顯著。2個處理的田間授粉率存在顯著差異,具體表現為1.0 m2/株處理的田間授粉率顯著高于0.9 m2/株處理。

表3 不同種植密度對田間坐果的影響
由表4可知,用1.0 m2/株處理的雜交種子平均單瓜和小區產籽量及折合667 m2產籽量均略高于0.9 m2/株處理,分別高3.46%、4.55%和4.13%,但均未達顯著差異水平。

表4 不同種植密度對種瓜產籽量的影響
由表5可知,0.9 m2/株處理的種瓜種子百粒質量略高于1.0 m2/株處理,其發芽勢和發芽率均略低于1.0 m2/株處理,但差異均不顯著,表明母本不同種植密度對雜交種子質量影響差異不顯著。

表5 不同種植密度對雜交種子質量的影響
廣西農業科學院張朝明等[8]和趙坤等[9]的研究表明,大型黑皮冬瓜常規種植密度以667 m2定植600~700株為宜。周火強等[10]對大型冬瓜雜交制種關鍵技術研究表明,不同的母本種植密度對種子產量以及質量具有一定的影響,表現為在土壤、水、肥和田間管理一致條件下,種子千粒質量、種瓜平均單瓜質量隨種植密度增加而減少,單種子產量隨種植密度先增加后減少,大型冬瓜制種適宜密度為800~900株/667 m2為宜。這主要是因為種植密度會影響作物的光合作用,合理密植可以有效提高光合效率,從而獲得較高的制種產量和種子質量。
本試驗基于對桂蔬新1號黑皮冬瓜在廣西田間種植的2種常用密度1.0 m2/株和0.9 m2/株進行比較試驗,旨在分析2個不同母本種植密度對其種瓜表現及種子產量和質量的影響。研究結果表明,母本種植密度顯著影響種瓜單瓜質量、果實縱徑、果形指數及田間授粉率,表現為田間種植株數增加時,種瓜偏小、果形偏短,田間授粉率下降,這可能是由于提高單位面積種植密度造成單株養分供給相對減少,在一定程度上造成養分爭奪,同時種植株數增加改變了田間局部小氣候,其通風透光性下降,影響了光合作用[11]。但2個不同母本種植密度對種瓜產籽量、雜交種子質量差異均不顯著,這可能與品種特性及當地氣候因素相關。
本試驗中,1.0 m2/株處理的種子產量及質量略優于0.9 m2/株處理,但差異不顯著,表明2個密度在廣西進行制種均可行,但生產中,為了減少田間日常管理中的整枝打杈、授粉、打藥等勞動成本及親本種子成本,實際生產中建議以1.0 m2/株的種植密度為宜,但單位面積內效益增加的具體數據還需要進一步試驗。