海水灌溉对甜瓜生长及果实品质的影响

张雪彬，曹明，杨小锋，陶凯，杨光华

(三亚市南繁科学技术研究院，海南三亚 572000)

海水灌溉对甜瓜生长及果实品质的影响

张雪彬，曹明，杨小锋，陶凯，杨光华

(三亚市南繁科学技术研究院，海南三亚 572000)

【目的】研究不同浓度海水对甜瓜生长、产量和品质的影响，筛选出适合甜瓜种植的最佳海水浓度，为利用海水资源提供有力证据。【方法】采用浓度0%(CK)、10%、20%、30%、40%、50%的海水对甜瓜进行灌溉，研究不同浓度海水对甜瓜生长指标和品质指标的影响。【结果】10%以下浓度海水胁迫可以促进甜瓜植株株高和叶面积的增加，40%以下海水浓度可促进叶绿素含量增加。甜瓜果实可溶性糖含量、中心固形物和蛋白含量随海水浓度的增加为先上升后下降的变化趋势，而茎粗、纵横径、产量、边缘固形物和VC含量则随着海水浓度的增加而降低，浓度越高抑制作用越明显。【结论】海水胁迫增加甜瓜果实的含糖量和蛋白含量，改善甜瓜的口感提高品质，在海水浓度10%～20%下种植甜瓜可保障产量，30%浓度海水处理品质最佳。

甜瓜；海水灌溉；产量；品质

0 引 言

【研究意义】土壤盐渍化和次生盐渍化是全世界普遍面临的问题，盐胁迫影响作物的生长发育从而导致作物产量降低[1]，严重的限制了农业生产的发展。我国拥有辽阔的海岸线和丰富的沿海滩涂盐土资源，然而这些地区淡水资源严重匮乏，无法满足大量的农业用水需求[2-4]，使得该地区农业生产落后，甚至无法进行农业生产。因此，发掘利用耐盐作物资源是解决该地区农业危机的有效办法[5-6]。【前人研究进展】甜瓜(CucumismeloL.)是世界重要的瓜果之一，具有市场需求量大、生产适应性强、耐贮运等优点，是一种经济效益高的水果作物[7]。前人对甜瓜耐盐性的研究主要集中在萌发期和幼苗期[8-12]，研究结果表明，在低浓度盐胁迫下，可促进部分甜瓜品种种子萌发和幼苗的生长，高浓度则明显抑制。【本研究切入点】在甜瓜成株期耐盐性的研究鲜见报道。前人在甜瓜萌发期和幼苗期耐盐性的研究，并不能完全说明甜瓜是否能在具有盐胁迫的土壤里种植，针对目前在甜瓜上研究的空缺，研究不同浓度海水对甜瓜生长、产量和品质的影响。【拟解决的关键问题】试验采用不同浓度海水对西州密25甜瓜进行灌溉，研究海水胁迫对其生长及果实品质的影响，为进一步研究甜瓜的耐盐性和利用海水资源提供相关理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2016年11月～2017年3月在海南省三亚市热带农业科技示范园设施大棚内进行，大棚长60.0 m，跨度4.6 m，顶高2.5 m。供试甜瓜品种为西州密25，厚皮网纹甜瓜，由市场购得，生育期约为90 d，从授粉到果实成熟需45 d左右，甜瓜幼苗长至一叶一心时移栽。所用银黑双色膜由市场购得，为PE材质。用于甜瓜种植试验的基质为椰糠与河沙按2∶1混配而成，并加入精制有机肥32 kg/m3(有机质≥45.0%，N+P2O5+K2O≥5.0%)混匀，海水从三亚湾海域取得，主要成分为Ca2+、Na+、Cl-、SO42-、Mg2+、K+、和HCO3-，浓度分别为0.49、12.35、21.93、3.53、1.67、0.32和0.18 g/L，pH 8.56，EC值34.9 ms/cm。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，设置0%(CK)、10%、20%、30%、40%、50%六个海水浓度处理，每个处理3次重复。将栽培基质铺设成宽50 cm、高30 cm的种植垄，为避免海水污染土壤和保持水分，在种植垄的底部和上部各铺一层地膜。每个小区种植30株，株距42 cm，行距为100 cm，小区面积7.5 m2，采用单垄单行种植，滴箭灌水。营养液大量元素采用山崎营养液标准配方，微量元素用标准单位微量元素配方。在甜瓜幼苗缓苗之前采用清水浇灌，待缓苗之后开始用各浓度海水处理，每株浇灌量为1 L，隔1 d浇灌一次，营养液的浓度随着甜瓜的不同生长时期进行调整，田间管理按照无土栽培操作进行。

1.2.2 测定指标

开花授粉后，每个处理选取10株长势一致的植株进行测定茎粗、株高、叶绿素含量和叶面积，并挂牌标记；在果实成熟期，取挂牌标记的果实测量可溶性固形物、可溶性糖含量、单果重、可溶性蛋白含量以及VC含量；测量第三节间茎粗，叶绿素取第12节位(坐果节位)的叶片测量，用LA-S植物图像扫描分析仪测定叶面积及用SPAD-502plus叶绿素仪测定叶片的SPAD值；可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝G-250法测定[11]，采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量[11]， VC含量采用2，6-二氯酚靛酚法测定[11]，可溶性固形物用手持测糖仪测定[11]，植株茎粗及果实纵横径用精度为0.02 mm的游标卡尺测定。

1.3 数据处理

试验数据均采用Excel 2003软件处理并作图，方差分析通过SPSS17.0软件ANOVA过程处理，采用邓肯新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1不同浓度海水对甜瓜植株生长的影响

2.1.1 不同浓度海水对甜瓜茎粗、株高的影响

研究表明，随着海水浓度的增加，甜瓜植株的茎粗逐渐降低。在海水浓度为50%时最低，较对照降低5.1%，与对照差异显著。随着海水浓度的增加，株高呈先上升后下降的变化趋势，在处理浓度为10%时最高，高于对照2.7%，之后开始下降。海水胁迫抑制甜瓜茎粗的生长，浓度越大，抑制作用越明显，而10%以下海水浓度胁迫则可促进甜瓜株高的增加。图1，图2

2.1.2 不同海水浓度对甜瓜功能叶叶面积、叶绿素含量的影响

研究表明，甜瓜功能叶叶面积随着海水浓度的增加先上升后下降，在海水浓度为10%时最高，比对照增加12.4%，之后随着海水浓度的增加叶面积逐渐下降，各处理无显著差异。40%以下海水浓度可促进甜瓜功能叶叶绿素含量的增加，在20%浓度时最高，50%时最低。研究表明，低浓度海水胁迫可促进甜瓜功能叶叶片面积的增加，海水胁迫在一定程度上有利于叶绿素的积累。图3，图4

2.2不同浓度海水对甜瓜果实形态和产量的影响

研究表明，在不同浓度海水处理下，甜瓜果实的纵径、横径、单果重和单位面积产量均随海水浓度的升高而降低，在海水浓度为50%时，各个项目指标为最低，与对照差异显著。单位面积产量在各个浓度海水处理下分别比对照降低了4.0%、4.5%、8.9%、6.7%和12.5%，海水胁迫抑制甜瓜产量的增加。表1

注：上标不同小写字母则表示差异显著(P<0.05)，下同

Note： different lowercase letters marked in the columns indicate significant difference (P<0.05). The same as below

图1 不同浓度海水下甜瓜茎粗变化

Fig.1 The effect of different concentrations of seawater on the stem diameter of muskmelon

图2 不同浓度海水下甜瓜株高变化

Fig.2 The effect of different concentrations of seawater on the plant height of muskmelon

图3 不同海水浓度下甜瓜功能叶叶面积变化

Fig.3 The effect of different concentrations of seawater on the area of muskmelon

图4 不同海水浓度下甜瓜功能叶叶绿素含量变化

Fig.4 The effect of different concentrations on the chlorophyll content of muskmelon

表1 不同浓度海水下甜瓜果实形态和产量变化

Table 1 The effect of different concentrations of seawater on fruit shape and yield of muskmelon

海水浓度(%)Seawaterconcentration纵径(cm)Longitudinaldiameter横径(cm)Transversediameter单果重(kg)Fruitmass产量(kg/667m2)Yield0%(CK)20 23±0 18a14 6±0 15ab2 24±0 07a26881020 07±0 2ab14 6±0 06ab2 15±0 05ab25802019 4±0 25abc14 67±0 15a2 14±0 05ab25683019 33±0 45bcd14 37±0 19abc2 04±0 04bc24484019 17±0 28cd14 13±0 03bc2 09±0 05bc25085018 5±0 15d14 1±0 21c1 96±0 04c2352

注：上标不同小写字母则表示差异显著(P<0.05)，下同

Note： Different lowercase letters marked in the table indicate significant difference (P<0.05).The same as below

2.3 不同浓度海水对甜瓜品质的影响

研究表明，甜瓜果实的可溶性糖含量、中心固形物和蛋白含量随着海水浓度的增加呈先升高后下降的变化趋势，各处理海水浓度与对照差异显著；在30%海水浓度处理下，三个品质指标达到最高，分别高出对照65.9%、8.7%和28.9%；说明低浓度海水胁迫可促进甜瓜果可溶性糖、中心固形物和蛋白含量的积累。而边缘固形物和VC含量随海水浓度的增加而降低，在海水浓度为50%时达最低，分别低于对照13.4%和30.4%，差异显著。说明海水胁迫抑制边缘固形物和VC含量的增加，浓度越高，抑制作用越明显。表2

表2 不同浓度海水下甜瓜品质变化

Table 2 The effect of different concentrations of seawater on internal quality of muskmelon

海水浓度(%)Seawaterconcentration可溶性糖含量Solublesugarcontent(%)中心可溶性固形物Solublesolidsinthecentre(%)边缘可溶性固形物Solublesolidsattheedge(%)可溶性蛋白含量Solubleproteincontent(mg/g)VC含量VCcontent(mg/100g)0%(CK)8 06±0 33e16 60±0 2c12 7 0±0 17a0 45±0 01c12 45±0 05a109 21±0 2d16 30±0 06d11 00±0 00c0 48±0 01bc12 37±0 04a2010 62±0 54c18 00±0 00a12 10±0 00b0 45±0 02c12 18±0 21ab3013 37±0 10a18 05±0 03a11 85±0 14b0 58±0 02a10 77±0 1c4011 92±0 04b17 90±0 06a11 90±0 06b0 52±0 01b11 76±0 36b509 53±0 31d17 55±0 03b9 55±0 32d0 53±0 02ab8 66±0 13d

3 讨 论

盐胁迫对植物细胞产生离子毒害和水分渗透等生理生化反应[14],影响植株的生物量和品质[15-16]。为了探究盐胁迫对作物的影响，研究者在叶菜类蔬菜[17-19]、番茄[20]和黄瓜[21]上做了相关研究。研究表明，不同种类作物的生长指标和品质指标对盐胁迫反应不同，甚至同一作物不同品种也不尽相同。柳国强等[17]认为叶用莴苣的可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量随NaCl浓度增加为先增后降的变化，而俞秀兰和费伟在荠菜[18]和番茄[20]上研究则认为，可溶性糖含量随着NaCl浓度的增加而增加，陈宝悦[19]认为芹菜的VC含量随着NaCl浓度增加而降低。试验结果表明，甜瓜植株茎粗、果实纵横径、单果重、单位面积产量、边缘固形物和VC含量均随着海水浓度的增加而降低，而株高、叶片面积和叶绿素含量则先增加后下降；可溶性糖含量、中心固形物和蛋白含量随着海水浓度的增加呈先上升后下降的变化趋势。试验在甜瓜可溶性糖含量、可溶性蛋白和VC含量的研究结果与前人在叶用莴苣[17]、芹菜[19]上的一致。由此表明，利用海水灌溉可促进甜瓜品质的提高，如控制海水浓度也能保障产量。而其中的机理还有待进一步研究。

4 结 论

在长势方面，海水浓度在10%以下时，可以促进甜瓜植株株高和叶面积的增加，海水在40%以下时，可促进叶绿素含量增加。但海水胁迫抑制茎粗、纵横径、单果重和单位面积产量的增加。在品质方面，海水可促进甜瓜果实可溶性糖含量、中心固形物和蛋白含量的增加，且在海水浓度为30%时达最高，但海水胁迫却影响甜瓜果实边缘固形物和VC含量，且浓度越高抑制越明显。一定浓度海水胁迫可增加甜瓜果实的含糖量和蛋白含量，改善甜瓜的口感提高品质，在海水浓度为10%～20%下种植甜瓜可保障产量，30%浓度海水处理品质最佳。

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EffectsofSeawaterIrrigationonGrowthandFruitQualityofMuskmelon

ZHANG Xue-bin，CAO Ming，YANG Xiao-feng，TAO Kai，YANG Guang-hua

(SayaScienceandTechnologyAcademyforCropWinterMultiplication,SanyaHainan572000,China)

【Objective】 The aim was to study the effects of different concentrations of sea water on the growth, yield and quality of muskmelon and screen out the best concentration of seawater that will be suitable for muskmelon cultivation thus providing strong evidence for the utilization of seawater resources.【Method】Using concentrations 0% (CK), 10%, 20%, 30%, 40% and 50% of seawater irrigation on muskmelon to research the effects on growth index and quality index of muskmelon. 【Result】The results showed that seawater below 10% concentrations could increase plant height and leaf area of muskmelon, seawater below 40% concentrations could promote chlorophyll content increase. The soluble sugar content, central solid content and protein content of melon fruit increased first and then decreased with the increase of seawater concentration and the trend was to rise first and then fall. And stem diameter, vertical and horizontal diameter, yield, marginal solid and Vc content decreased with the increase of seawater concentration decreased. The higher concentration of seawater, the more obvious the inhibitory effect. 【Conclusion】Comprehensive analysis concludes that salt stress increased the content of sugar and protein in melon fruit, improved the taste and quality of melon. Under the seawater concentration of 10%-20%, muskmelon's yield could be ensured, and the treatment with 30% concentration of seawater had the best quality.

muskmelon; seawater irrigation; yield; quality

YANG Xiao-feng (1977-),Researcher, doctoral student, research field: Facilities for horticulture and soilless cultivition. (E-mail)hnmelon2008@163.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.08.009

2016-06-09

国家科技支撑计划资助项目(2014BAD05B04)；国家西甜瓜产业技术体系专项资金(nycytx-36-02-17)；海南省自然科学基金项目“甜瓜海水耐盐生理特性研究”(20153107)

张雪彬(1989-)，男，研究实习员，研究方向为蔬菜无土栽培与西甜瓜设施栽培，(E-mail)865407277@qq.com

杨小锋(1977-)，男，研究员，博士研究生，研究方向为设施园艺与无土栽培，(E-mail)hnmelon2008@163.com

S652

：A

：1001-4330(2017)08-1444-06

Supported by: National Science and Technology Support Plan Project (2014BAD05B04)；Watermelon and Melon Industry Technology System Special Funds(nycytx-36-02-17)；Hainan Province Natural Science Fundation Program "Study on Salt Tolerance and Physiological Characteristics of the Melon in Seawater" (20153107)