温室黄瓜果实鲜质量非破坏性测定方法研究

赵大球 ，高海洁 ，倪纪恒 ，徐强，陈春宏 ，陈学好

（1.扬州大学园艺与植物保护学院，江苏扬州，225009；2.上海市农业科学院，上海设施园艺重点实验室）

黄瓜（Cucumis sativusL.）是一种世界性的重要蔬菜，也是我国目前种植范围最广、栽培面积最大的蔬菜之一。黄瓜果实鲜质量是黄瓜产量形成的基本因素，是栽培、育种研究的重要指标之一。黄瓜果实质量约占植株总干质量的60%或总鲜质量的80%[1]。在果实生长发育的研究中常需要对同一果实进行连续观察测定，在此情况下，果长和果径或果周长可以直接测量，而果质量（包括鲜质量和干质量）无法直接测定，因此难以对果实生长发育的动态变化进行研究。

果实鲜质量的测定一般分为破坏性测定与非破坏性测定2种。破坏性测定必须在果实采收以后进行，破坏了植物体本身的源库关系，影响研究结果，也无法对同一果实进行动态测定。而非破坏性测定方法可以在黄瓜果实非离体的情况下，对同一果实进行连续性的动态测定。关于对黄瓜植株的非破坏性测定，目前的研究主要集中在黄瓜叶面积[2～4]，但对于黄瓜果实鲜质量的非破坏性测定方法的研究报道却很少[5～6]。因此，本试验以温室黄瓜为试验材料，研究黄瓜果实鲜质量与果长、果径之间的关系，建立经验性应用模型，并通过其他试验数据来验证模型的可靠性与模拟精度，为黄瓜果实的非破坏性测定提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2007年2～6月在上海市农科院农业奉贤园区的现代化Venlo-型温室中进行，选用荷兰常规温室黄瓜栽培品种“戴多星（Cucumis sativuscv Deltestar）”。50孔穴盘育苗，育苗基质为珍珠岩和蛭石，比例为1∶1，在育苗室中进行。待黄瓜幼苗长至1叶1心时定植，采用珍珠岩袋培，单秆整枝，Priva Integro 2715控制系统进行温室环境和灌溉的管理。从第6节开始留果，每2节留1个果，当植株到了采收期时，每2 d采收1次，测定果实鲜质量、果长以及果径。

1.2 试验设计

本试验共设3个播期，分别于2007年2月1日，11日，23日播种，分别于2月10日，23日和3月4日定植，采用播期1的数据进行模型的构建，利用播期2、播期3的数据对模型进行验证。

1.3 测定项目和方法

采用精度为0.1 g的电子天平测量黄瓜果实鲜质量。黄瓜果实的果径和果长分别采用游标卡尺和直尺测量，其中果径为黄瓜果实直径的最大值，果长为从黄瓜果实基部至顶部的长度。

1.4 模型的验证

采用检验模型时常用的统计方法——回归估计标准误差（RMSE）对模拟值和观察值之间的符合度进行统计分析。RMSE值越小，模拟值与观察值的一致性越好，模拟值和观测值之间的偏差越小，即模型的模拟结果越准确、可靠。因此，RMSE能够很好地反映模型模拟值的预测性，其计算公式如下

图1 果实鲜质量与果实体积的关系

式中OBSi为实际观测值，SIMi为模型模拟值，n为样本容量。

2 结果与分析

2.1 模型的构建

通过对播期1的试验数据进行分析，拟合出2个经验性模型（图1）。

模 型 Ⅰ ：FW=0.700 8 ×FD2×FL，R2=0.977 4，RMSE=10.18 g；

模型Ⅱ：FW=2.120 1×（FD2×FL）0.7901，R2=0.983 9，RMSE=14.41 g。

其中，FW 为单果鲜质量 （g），FD为果实直径（cm），FL 为果实长度（cm）。

2.2 模型的验证

采用播期2与播期3的试验数据，将果径和果长输入到模型Ⅰ和模型Ⅱ中，将模型的模拟值与实测值采用国际上常用的1∶1图（图2）进行比较。结果表明，模型Ⅰ果实鲜质量模拟值与实测值之间相关系数（R2）和回归估计标准误差分别为0.95和24 g。模型Ⅱ果实鲜质量模拟值与实测值之间的相关系数和回归估计标准误差分别为0.91和40 g。说明模型Ⅰ能够很好的模拟果实的鲜质量。

3 小结与讨论

本试验通过对现代化温室黄瓜果实鲜质量与体积关系的研究，构建了模型Ⅰ和模型Ⅱ两个经验性模型，模型Ⅰ很好的预测了黄瓜果实的鲜质量，同时具有参数少模拟精度高的特点，易于应用于生产实践中。

另外，黄瓜果实鲜质量不仅受到本身源库关系的影响，同时也受辐射、温度以及水分的影响，本模型的研究目前仅局限于水分、养分充分供应的温室生产中，对于有机基质栽培、大棚栽培和大田栽培的黄瓜来说是否适合，还需要进一步的试验数据来进行验证。我国幅员辽阔，从南到北都有黄瓜种植，其中栽培品种和栽培方式各不一样，因此本模型还需要不同品种、地点的试验数据来进一步进行验证。

图2 果实鲜质量模拟值与实测值的比较

[1]Marcelis L F M.The dynamic of growth and dry matter distribution in cucumber[J].Annals of Botany,1992,69:875-879.

[2]龚建华，向军.黄瓜群体叶面积无破坏性速测方法研究[J].中国蔬菜，2001（4）：7-9.

[3]王贵臣，顾兴芳.关于温室黄瓜叶面积测量方法的初探[J].中国蔬菜，1987（3）：34-36.

[4]裴孝伯，李世诚，张福墁，等.温室黄瓜叶面积计算及其与株高的相关性研究[J].中国农学通报，2005（8）：80-82.

[5]Marcelis L F M.Non-destructive measurements and analysis of the cucumber fruit[J].Journal of Horticultural Science,1992,67(4):457-464.

[6]Marcelis L F M.Fruit shape in cucumber as influenced by position within the plant,fruit load and temperature[J].Scientia Horticulture,1994(56):299-308.