薄皮甜瓜设施栽培单蔓整枝模式关键参数的优化.pdf

薄皮甜瓜设施栽培单蔓整枝模式关键参数的优化杨志芳1张冲2翁梓航1洪金宝1陈常璐1廖家伟1陈飞龙1吴佳悦1陈昊1*（1.吉林农业大学园艺学院吉林 窑 长春1301182.沈阳师范大学生命科学学院辽宁 窑 沈阳110000）摘要：薄皮甜瓜栽培管理过程中，整枝环节对其产量、品质和劳动消耗量有直接影响。目前通过优化整枝方式促进设施薄皮甜瓜品质提高及产量增长的研究报道较少，尚未建立标准化的设施栽培整枝模式，吊蔓栽培整枝模式的参数优化或将为设施薄皮甜瓜的栽培管理标准化提供参考。试验以薄皮甜瓜常规栽培品种 绿宝 为试材，单蔓整枝，整株留叶数（A）、子蔓留叶数（B）、单株留瓜数（C）和留瓜节位（D）为参数，进行四因素四水平的正交设计，并检测了不同处理组合的果实产量、品质相关指标。结果表明，当整株留叶 15 片、子蔓留叶 3 片、单株留瓜 3 个、10-15 节位留瓜时，果肉厚度为 2.69cm，横径和纵径分别为 9.1cm 与 11.1cm，可溶性固形物高达 14.1%，维生素 C含量为 15.74滋g g-1，即组合 A2B4C3D2 所得的单株产量和亩产量较高，品质较好，含糖量较高，栽培管理更高效。关键词：薄皮甜瓜；整枝；留叶数；单株留瓜数；留瓜节位Optimization of key parameters of single vine pruning mode in facility cultivation of muskmelonYANG Zhifang1，ZHANG Chong2，WENG Zihang1，HONG Jinbao1，CHEN Changlu1，LIAO Jiawei1，CHEN Feilong1，WU Jiayue1，CHEN Hao1（1.College of Horticulture，Jilin Agricultural University，Changchun130118，Jilin，China；2.College of Life Sciences，Shenyang Normal University，Shenyang110000，Liaoning，China）Abstract：In the cultivation and management of thin-skinned melon，pruning has a direct impact on yield，quality and labor consumption.At present，there arefew reports to promote the quality improvement and yield growth of thin-skinned melon by optimizing grafting，and the standardized facility cultivationpruning mode has not been established，and the parameter optimization of hanging vine cultivation pruning mode may provide reference for thestandardization of cultivation management of facility thin-skinned melon.Test with thin skin melon cultivarsGreen Treasureas test materials，single crosstraining，leave the whole plant leaf number（A），son tendril leave leaf number（B），leave the melon number per（C）and melon section（D）as A parameter，theorthogonal design of four factors，four levels，and tested the different treatment combinations of fruit yield and quality related indicators.The results show thatwhen the whole plant leaves 3 leaves and 10-15 segments，the pulp thickness is 2.69cm，the transverse diameter and the longitudinal diameter are 9.1cmand 11.1cm，respectively，the soluble solid is as high as 14.1%，the vitamin C content is 15.74滋 g g-1，namely the combined A2B4C3D2single plant yield andmu yield，good quality，high sugar content，and the cultivation management is more efficient.Keywords：thin-skinned muskmelon；pruning；number of remaining vines；number of remaining leaves；fruit quality甜瓜（Cucumis melo L.），是世界十大水果之一1。目前我国的甜瓜栽培面积、总产量均居于世界首位，甜瓜属于葫芦科黄瓜属作物，其下又分为厚皮和薄皮 2 个亚种和 16 个变种1，其中薄皮甜瓜亚种下的香瓜变种（Cucumis melo var.Makuwa Makino）因其含糖量高、独特的风味等因素广受我国消费者喜爱。薄皮甜瓜传统生产方式为地爬式栽培。早在 20 年前，我省北郊甜瓜科学研究所便采用直播覆膜搭配小拱棚，以地爬式，三蔓整枝，子蔓结瓜的形式进行栽培并取得良好效果2。随着设施农业的发展和产业结构的调整，薄皮甜瓜设施吊蔓栽培逐渐兴起。茎蔓和瓜吊在空中生长，果实着色好，无阴阳面；昼夜温差大，利于糖分积累；果形周正，商品率高；栽培密度增加，产量提高;通风透光，病虫害减少；上市提早，售价高，效益好。近几年榆林、延安、大荔、阎良、礼泉等地，利用日光温室和塑料大棚设施进行薄皮甜瓜吊蔓栽培，栽培当地历史悠久的薄皮甜瓜名优农家品种，形成具有地方特色的甜瓜产业，既丰富市场，又增加当地农民收入3。目前，薄皮甜瓜栽培技术主要围绕育苗、定植、田间管理、采收贮藏四个种植阶段，整枝作为田间管理重要环节并影响着甜瓜的产量和品质。整枝打岔使甜瓜功能叶与瓜蔓合理分布，通风与透光提高，减少病虫害发生的同时节约了劳动力。甜瓜分枝能力强，如果整枝摘心不及时，导致疯秧以及病虫害的发生，消耗大量营养物质，果实发育滞缓，所结瓜品质和产量大大折扣4-6。尽管设施内吊蔓栽培优势显著，但栽培管理过程中整枝方式的多元化、整枝参数组合的复杂性使设施甜瓜的栽培过程中标准化管理更加困难。市场上甜瓜品种繁杂，不同栽培管理方式对其产量和品质影响较大。前人研究中，一般以单果重、果肉厚度、横径、纵径、果形指数、硬度等7来评价甜瓜的果实性状，以单株重、单位面积产量等8来评价其产量，以可溶性固形物、维生素 C、香气物质合成积累相关酶活性等9来评价甜瓜的果实品质，是否能在此基础上通过细化整枝方式改变其品质以及产量的研究鲜见报道。尽管部分省份发布了甜瓜栽培相关地方标准，但目前仍缺乏标准化的设施甜瓜整枝管理模式10-12。本研究以常规栽培品种薄皮甜瓜“绿宝”为材料，将栽培管理整枝过程中的因素进行正交试验设计，通过测定甜瓜果实品质相关指标以及香气合成脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）途径三种关键酶活性，筛选出果实品质和产量最佳的整枝组合，以期为设施薄皮甜瓜的栽培管理标准化提供参考。1材料与方法1.1材料：选用沈阳市百禾谷种业有限公司选育的适应棚室吊蔓栽培的 绿宝 薄皮甜瓜。1.2方法：3 月份于日光温室内穴盘育苗，四叶一心时，定植于薄膜连栋温室。高畦栽培，单蔓整枝，常规水肥管理。整枝选择整枝留叶数（10 片，15 片，20 片，25 片）、子蔓留叶数（0 片，1 片，2 片，3片）、单株留瓜数（1 个，2 个，3 个，4 个）、留瓜节位（10 节以下，1015 节，1520 节，20 节以上）四个参数进行四因素四水平的正交设计，详细组合水平见表 1。试验总计 3 次重复，48 小区，计 192 株，育苗 300 粒。1.2.1甜瓜产量的检测：于花后 34d 每处理分别选取 12 个大小一致、无病虫害的果实。采后用电子秤测量单果重；单株重为平均单果重伊实际采收果数；单位面积产量为单株产量按实际面积折合成 667m2的产量。1.2.2甜瓜相关品质的检测：用游标卡尺测量果实的果肉厚度、基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（31902040）。作者简介：杨志芳，女，现就读于吉林农业大学园艺学 2022 级硕士，研究方向为设施甜瓜栽培生理。Email:通讯作者：陈昊，男，博士，讲师，研究生导师，现就职于吉林农业大学设施农业科学与工程教研室，研究方向为设施甜瓜栽培生理。Email:10.16627/22-1215/s.2023.04.089109只有合作，才会成功。吉林蔬菜杂志，圆您致富之梦！专家论坛吉林蔬菜展示新形象创新发展横径、纵径；果形指数为果实纵剖面的纵径/果实纵剖面的横径13；用日本 FHM-1 型果实硬度计测量果实硬度；用手持阿贝折光仪（DBR45，中国福建）测定可溶性固形物；采用 2，6-二氯靛酚法14测定维生素 C 含量。1.2.3甜瓜香气合成中相关酶活性的检测：采用试剂盒（Solarbio,BC0320-50T/48S）与（Solarbio，BC2355-100T/96S）分别测定脂氧合酶（LOX）、乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase，ADH）活性；参考Shalit15方法测醇酰基转移酶（alcohol acyltransferase，AAT）活性。1.3数据处理：利用统计软件 SPSS 26.0，用 Duncan 法进行差异显著性分析，采用 Excel 2016 整理绘图。2结果与分析2.1不同处理对薄皮甜瓜产量的影响：由表 2 可知，不同处理间薄皮甜瓜产量存在显著差异。随着整株留叶数的增多，单果重与单位面积产量呈先上升后下降再上升趋势，保留 25 片叶时均最大。随着子蔓留叶数的增加和留瓜节位的上升，单果重与单位面积产量呈先下降后上升再下降趋势，子蔓留叶数保留 2 片叶时均最大，而留瓜节位在 10 节以下均最大。随单株留瓜数增加，单果重呈下降趋势，保留 1 瓜时最大，单位面积产量呈上升趋势，保留 4 瓜时最大。从单果重看，处理2，3，8，9，12，13 间差异不显著，处理 5 与处理 7 之间差异不显著，处理 11，15；1，16；4，10 间差异不显著，其余处理间差异显著。从单位面积产量看，处理 1，6 间差异不显著，处理 3，8 间差异不显著，处理 2 与处理 12 间差异不显著，其余处理间差异显著。2.2不同处理对薄皮甜瓜品质的影响：由表 3 可知，不同处理间薄皮甜瓜品质存在显著差异。随着整株留叶数的增多，可溶性固形物含量和果肉厚度呈下降趋势，均保留 10 片叶时最大；果形指数呈先上升后下降再上升趋势，保留 15 片叶时最大；硬度呈下降趋势，保留 25 片叶时最小；Vc 含量呈先下降后上升趋势，保留 10片叶时最高。随着子蔓留叶数的增多，果肉厚度和硬度呈上升趋势，均保留 3 片叶时最大；果形指数和 Vc 含量均呈先下降后上升趋势，果形指数保留 2 片叶时最大，而果型指数在保留 3 片叶时最高；可溶性固形物含量呈先下降后上升再下降趋势，保留 2 片叶时最高。随着单株留瓜数的增多，果肉厚度、可溶性固形物及Vc 含量均呈下降趋势，保留 1 瓜时最大；果形指数和硬度均呈先上升后下降趋势，保留 3 瓜时最大。随着留瓜节位上升，果肉厚度和可溶性固形物含量呈先升后降趋势，在 1520 节时最大；果形指数呈下降趋势，在 10 节以下最大；硬度和 Vc 含量呈先下降后上升趋势，硬度在 1015 节最小，而 Vc 含量在 10 节以下最高。从果肉厚度看，处理 1，6，16 间、处理 2，3 间及处理 7，14 间差异不显著，其余处理间差异显著。从果形指数来看，处理 1，9，16 间、处理 7，14 间及处理 5，10 间差异不显著，其余处理间差异显著。从硬度看，处理 1，2 间、处理 3，12间、处理 7，8 间差异不显著、处理 5，13，15 间及处理 9，14，16 间差异不显著，其余处理之间差异显著。从可溶性固形物含量看，处理 1，2 间、处理 5，16 间、处理 8，11 间及处理 10，14 间差异不显著，其余处理间差异显著。从 Vc 含量来看，处理 2，16 间、处理 3，5间差异不显著，其余处理间差异显著。2.3不同处理对薄皮甜瓜 LOX 途径关键三种酶活性的影响由图 1 可知，在果实成熟时，相同处理间 ADH 与 AAT 活性均低于 LOX 活性，不同处理间薄皮甜瓜 LOX 途径关键三种酶活性存在显著差异。随着整株留叶数的增多，LOX、AAT、ADH 活性均呈先降低后升高趋势，保留 25 片叶时最高，而 AAT 在保留 10 片叶时最高；随着子蔓留叶数的增多，LOX、ADH 及 AAT 活性均呈先降低后升高趋势，保留 3 片叶时最高，而 AAT 在保留 2 片叶时最高；随着单株留瓜数的增多，LOX、ADH、AAT 活性均呈先降低后升高趋势，保留 1 瓜时最高，而 AAT 在保留 4 瓜时最高；随着留瓜节位的上升，LOX 和 ADH 活性均呈先降低后升高再降低趋势，则 LOX在 1520 节时最高，ADH 在 10 节以下时最高，而 AAT 活性活性变化与之相反，呈先升高后降低趋势，在 15-20 节时最高。从 LOX 活力值来看，处理 3，4 之间，处理 5，6 之间，处理 7，8表 3不同处理对薄皮甜瓜品质的影响表 1L16（44）正交实验设计D 留瓜节位（节）10 节以下10-15 节15-20 节20 节以上15-20 节20 节以上10 节以下10-15 节20 节以上15-20 节10-15 节10 节以下10-15 节10 节以下20 节以上15-20 节处理12345678910111213141516组合A1B1C1D1A1B2C2D2A1B3C3D3A1B4C4D4A2B1C2D3A2B2C1D4A2B3C4D1A2B4C3D2A3B1C3D4A3B2C4D3A3B3C1D2A3B4C2D1A4B1C4D2A4B2C3D1A4B3C2D4A4B4C1D3A 整株留叶(片)10101010151515152020202025252525B 子蔓留叶（片）0123012301230123C 单株留瓜（个）1234214334124321注:表中数据为平均数；同列数字后不同小写字母表示在 0.05 水平差异显著，下同。单位面积（kg/667m2）1992.83依54072ij2455.65依91.95gh3690.01依105.37de4364.63依13.60bc2589.59依57.84g1832.75依44.60ij5150.87依80.67a3703.08依8.64de3495.62依88.81ef4053.18依102.22cd1716.23依168.80j2384.87依54.41gh4591.14依244.40b4098.37依133.14c3260.40依143.49f2115.34依228.40hi处理12345678910111213141516单果重（kg）1.220依0.0ab0.752依0.03def0.753依0.02def0.668依0.01ef0.793依0.02de1.122依0.03bc0.788依0.01de0.756依0.01def0.713依0.03def0.620依0.03f1.051依0.18c0.730依0.03def0.703依0.06def0.836依0.05d0.998依0.08c1.295依0.24a单株重（kg）1.220依0.03ij1.503依0.06gh2.259依0.06de2.672依0.01bc1.585依0.04g1.122依0.03ij3.153依0.05a2.067依0.01de2.140依0.05ef2.48依0.06cd1.051依0.10j1.460依0.03gh2.811依0.15b2.509依0.08c1.996依0.09f1.295依0.14hi处理12345678910111213141516维生素 C（滋g g-1）18.21依0.06a17.22依0.02bc16.22依0.07fg15.94依0.06gh16.23依0.02fg17.47依0.03b16.43依0.03ef15.74依0.18hi14.43依0.32j12.37依0.14k17.07依0.15cd16.39依0.12f15.41依0.10i16.08依0.08fgh16.75依0.05de17.24依0.08bc果肉厚度（cm）3.25依0.03a2.81依0.04d2.82依0.02d2.65依0.01f2.89依0.02cd3.24依0.02a2.38依0.02h2.69依0.01ef2.57依0.02g2.50依0.02g3.09依0.05b2.73依0.01e2.29依0.03i2.42依0.02h2.90依0.03c3.31依0.02a横径（cm）1.220依0.03ij1.503依0.06gh2.259依0.06de2.672依0.01bc1.585依0.04g1.122依0.03ij3.153依0.05a2.267依0.01de2.140依0.05ef2.48依0.06cd1.051依0.10j1.460依0.03gh2.811依0.15b2.509依0.08c1.996依0.09f1.295依0.14hi纵径（cm）13.7依0.22a12.2依0.09bcde11.0依0.03fg9.8依0.26h11.1依0.15fg12.5依0.22bc11.4依0.12defg11.1依0.12fg11.6依0.15cdef10.5依0.18gh13.6依0.38a12.1依0.15bcde11.2依0.09efg12.9依0.12ab12.3依0.09bcd13.7依1.02a果形指数1.08依0.03cd1.05依0.02cde1.10依0.04c0.95依0.03g0.97依0.01fg1.03依0.01def1.17依0.02ab1.22依0.02a1.09依0.01cd0.96依0.01fg1.10依0.04c1.12依0.02bc1.10依0.01c1.17依0.02ab0.99依0.01efg1.07依0.02cd硬度（kg/cm2）7.88依0.03bcde7.91依0.09bcde8.23依0.06a8.03依0.03abc7.64依0.10f7.79依0.08def8.06依0.04ab8.09依0.04ab8.01依0.10abcd7.82依0.07cdef7.70依0.05ef8.16依0.08a7.64依0.07f8.02依0.08abcd7.62依0.09f8.01依0.08abcd可溶性固形物（%）15.5依0.21a15.3依0.09a14.9依0.27ab13.1依0.20efg14.3依0.09bc13.6依0.19cdef13.8依0.09cde14.1依0.29bcd13.6依0.35cdef12.6依0.19g14.1依0.26bcd13.2依0.45defg12.8依0.17fg12.6依0.41g13.6依0.29cdef14.2依0.35bc表 2不同处理对薄皮甜瓜产量的影响专家论坛欢迎刊发广告，欢迎种业界商家朋友赞助、协办。110蔬菜科技服务新农村致富百姓图 1不同处理对薄皮甜瓜 LOX 途径三种关键酶活性的影响之间，处理 13，14 之间差异不显著，均显著低于处理 16，它们的单株留瓜数相差 1 个，整株留叶数相同。从 ADH 活力值来看，处理1，3 之间，处理 5，7 之间，处理 9，11 之间，处理 13，15 之间，差异极显著，它们的单株留瓜数相差 2 个，整株留叶数相同。从 AAT活力值来看，处理 6，14 之间差异不显著，显著低于其它处理。3讨论与结论整枝是薄皮甜瓜控制生长，促进结果的主要措施16-21，前人22研究发现，设施薄皮甜瓜采用立体栽培比常规栽培单位面积产量提高约 30%。本试验结果表明，在一定范围内，单株留瓜数与单位面积产量呈显著正相关，与常宗堂等23试验结果相近，整株保留不同功能叶片数对单位面积产量有显著影响。本试验结果表明，在一定范围内，单株留瓜数增加，果肉厚度、可溶性固形物、维生素 C 含量均显著减少。李婷24采用随机区组试验方法，分别设置单蔓 1 果与单蔓 2 果的整枝方式，随着单株留瓜数的增加，其果肉厚度、果形指数、可溶性固形物均显著降低。本试验研究结果与前者接近。此外，陈书霞25与乔昌萍26在研究不同整枝留瓜方式对薄皮甜瓜品质的影响中也得到了相似的结论。留瓜子蔓保留 3 片叶时可较好的提高品质。留瓜节位上升，果肉厚度增大，果形指数减小，硬度降低，甜瓜的贮藏时间缩短。薄皮甜瓜成熟时先由 LOX 与 ADH 参与合成醛、醇类物质使果实散发清香，而后 AAT 参与合成酯类物质，酯类与各香气成分相互之间构成比例的差异导致薄皮甜瓜果实整体香气不同，LOX、ADH 和 AAT 协同作用影响果实的香气27-29。本试验结果表明，单株留瓜数过多时，LOX 途径关键三种酶活性均降低。留瓜子蔓保留 3 片叶时可提高 LOX 途径关键三种酶的活性。留瓜节位较低时，LOX、ADH、AAT 活性均在较高水平。综上所述，薄皮甜瓜设施栽培单蔓整枝模式下，整株留叶 15片，留瓜子蔓留叶 3 片，单株留瓜 3 个，1015 节留瓜，即组合A2B4C3D2 所得瓜品质较好，产量较高，栽培管理更高效。参考文献1林德佩.中国栽培甜瓜植物的起源、分类及进化J.中国瓜菜，2010，23（06）：34-36.2吴运.耐重茬甜瓜冥白雪公主J.北方园艺，1994（100）：6.3常宗堂.设施早春薄皮甜瓜吊蔓栽培技术J.陕西农业科学，2017，63（12）：93.4马二磊，丁伟红，臧全宇，等.浙东地区甜瓜越冬特早熟栽培技术J.中国瓜菜，2020，33（10）：101-102.5杨凡，唐艳领，牛莉莉，等.甜瓜夏秋季避雨栽培关键技术J.中国瓜菜，2020，33（07）：98-100.6张小锋，林红梅，苏生平，等.东台市 6 个地方甜瓜品种的主要性状与配套栽培技术J.中国瓜菜，2020，33（05）：85-87.7李晓慧，常高正，徐小利，等.14 个网纹甜瓜品种比较与综合评价J.河南农业科学，2017，46（08）：102-106.8王佳豪，段雅倩，乜兰春，等.羊角脆 类甜瓜果实品质因子分析及综合评价J.中国农业科学，2019，52（24）：4582-4591.9靳亚忠，陈业雯，陆淼，等.鸡粪及其配施尿素对甜瓜香味物质、酶活性及基因表达的影响J.干旱地区农业研究，2019，37（06）：184-192.10李菊芬，林涛，张克岩，等.厚皮甜瓜新品种 明珠 4 号 J/OL.园艺学报：1-22022-05-05.11张立民.网纹甜瓜新品种海蓝宝石 1 号 J/OL.园艺学报：1-22022-05-05.12李云飞，朱莉，曾剑波，等.甜瓜设施栽培技术规程J.中国瓜菜，2019，32（10）：88-89.13耿玉韬.提高果形指数的十项措施J.山西果树，1999（01）：10-11.14GB/T 6195-1986，水果、蔬菜维生素 C 含量测定法（2，6-二氯靛酚滴定法)S.15ShalitM，KatzirN，TadmorY.2001.Acetyl-CoA:alcoholacetyl原transferaseactivityandaromaformationinripeningmelonfruits.Jour原nalofAgriculturalandFoodChemistry.AmericanChemicalSociety，Washington，USA：49：2，794-799.16杨英，户金鸽，孙玉萍，等.不同整枝留果方式对盆栽厚皮甜瓜主要性状的影响J.中国瓜菜，2015，28（06）：51-53.17岳英男.不同整枝方式对薄皮甜瓜植株生长、产量和品质的影响J.中国瓜菜，2014，27（04）：53-55.18王喜庆，贾云鹤，尤海波，等.整枝留瓜方式对“风味 4 号”甜瓜生育期、产量及品质的影响J.北方园艺，2011（22）：45-46.19苗立祥，陆鸿英，张豫超，等.不同整枝方式对秋季厚皮甜瓜品质、产量和延缓植株早衰的影响J.北方园艺，2011（05）：9-11.20刘雪兰，张雪梅，宗静，等.整枝方式及留果节位对秋大棚厚皮甜瓜产量的影响J.中国蔬菜，2010（20）：71-73.21张向东，钱桂艳，庞延坤，等.薄皮甜瓜早熟高产整枝技术J.北方园艺，2007（06）：108.22付存念，周艳朝，杜杨微，等.不同栽培方式对薄皮甜瓜品质和产量的影响J.长江蔬菜，2021（14）：51-53.23常宗堂，杜军志，李省印，等.早春厚皮甜瓜留果节位研究J.中国瓜菜，2009，22（06）：5-7.24李婷，张静，李万元，等.京郊风味甜瓜整枝留果方式探索试验J.蔬菜，2021（03）：12-14.25陈书霞，高晶霞，王生伟，等.不同整枝留瓜方式对大棚厚皮甜瓜源库关系的调节效应J.西北农业学报，2012，21（03）：142-147.26乔昌萍，唐瑞永，胡敏，等.整枝方式及留果数对甜瓜叶片发育和果实生产的影响J.安徽农业科学，2009，37（05）：1972-1973+1994.27齐红岩，李岩，关小川，等.两个不同类型薄皮甜瓜品种成熟特性、香气成分及其相关酶活性分析J.中国农业科学，2011，44（04）：771-780.28汤雨凡，齐红岩，张冲，等.脂氧合酶基因家族成员在薄皮甜瓜挥发性香气物质合成中的作用J.中国瓜菜，2019，32（08）：229-230.29刘威，陈昊，靳亚忠，等.高等植物醇脱氢酶及其基因家族研究进展J.植物生理学报，2014，50（10）：1479-1493.注:不同小写字母表示在 0.05 水平差异显著。专家论坛111只有合作，才会成功。吉林蔬菜杂志，圆您致富之梦！吉林蔬菜展示新形象创新发展