日光温室西瓜生长期裂瓜与温度的关系

谭云霄，张爱玲，吴冠楠，王成玉，袁静，臧海光，马英洁

（昌乐县气象局，山东潍坊 262400）

昌乐西瓜种植历史悠久、种植面积广，日光温室西瓜生产是昌乐县设施农业的主要支柱，也是促进当地农业发展、农民增收的主要产业。日光温室西瓜栽培属于精细集约栽培，技术性强，需采取综合配套措施，以保证丰产丰收。西瓜裂瓜发生在坐瓜至膨瓜期，一旦出现则不可逆，是造成日光温室西瓜产量不稳定的主要因素之一。

为减少裂瓜现象的发生，提高西瓜产量和品质，近年来国内不乏针对气象要素对西瓜生长的分析研究。如杜志强等[1]研究发现，温度是影响西瓜裂瓜的重要因素，西瓜生长的最适温度一般在20～35 ℃，可承受最高温度可为41～43 ℃。在适宜的温度范围内随着温度的升高，西瓜植株的生长速度也会随着增加。长时间的高温会使西瓜生长过快，容易造成裂瓜。而在西瓜膨瓜期，正值寒潮天气频繁来临之际，个别时段昼夜温差较大，幼瓜表皮温度较低，造成皮层细胞分裂受阻，而内部细胞分裂仍正常进行，导致内部和外部表皮细胞分裂生长速度不同步，而发生裂瓜[2-3]。如在果实发育初期遇长时间低温会造成西瓜生长发育缓慢，果皮会造成一定程度的木栓化，温度迅速升高时就会使幼瓜快速生长，超出果皮的承受能力，造成裂瓜[4-5]。此外西瓜裂瓜与天气变化也有关系，李长增等[6-8]研究发现幼瓜坐瓜及生长时，遭遇持续雾霾、连阴雨，气温骤降，忽高忽低的气温极易造成幼瓜裂瓜。久阴乍晴时由于温度上升太快太高也会引起裂瓜。除气象要素之外，日光温室栽培中科学进行田间管理也至关重要，夜温低或白天通风时进入冷风后，果皮变硬，这时灌水易造成裂瓜[9-11]。昌乐日光温室西瓜多为果皮薄而脆的早熟西瓜品种，裂瓜数量的多少与西瓜最终的产量、品质密切相关，因此对大棚西瓜裂瓜原因进行分析，可以有效防止西瓜的经济效益下降，对指导农民提高大棚种植水平、提高西瓜产量具有十分重要的意义。在影响裂瓜的气象因素中，以温度的影响最大。为此，本研究截取出现裂瓜现象时间段的温度资料进行综合分析，以期从中找出日光温室西瓜裂瓜与温度的关系，并在此基础上提出合理调整田间管理措施，减少裂瓜现象的发生或裂瓜数量，从而对今后的大棚西瓜生产有所借鉴。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

山东省昌乐县日光温室西瓜于12 月在加苫中棚内播种育苗，1 月初进行移栽，初期进行地膜覆盖，于5 月初收获。其中，3 月下旬～4 月上旬出现西瓜裂瓜现象。根据2019 年在昌乐县庵上湖村西瓜日光温室观测、收集西瓜生长发育期间发生的裂瓜现象，在日光温室选定种植区，记录裂瓜发生时间及数量，并整理期间日光温室的温度资料进行结合分析。找到西瓜裂瓜的原因，进行科学管理并有效预防，是西瓜生产中不容忽视的问题。

1.2 数据监测

在日光温室内中心位置布设设施农业小气候站（江苏无线电科技），在西瓜全发育期进行气象要素数据采集，数据记录频次为每小时1 次，结合人工观测数据，整理后进行分析。

1.3 试验方法

结合观测期间记录的裂瓜数量和温度资料，首先选取了该时间段的最高温度、最低温度和日温差等基础温度数据，在对此进行分析的基础上，计算温度变化速率以及逐小时温度变化等，从多角度分析温度对裂瓜现象出现的影响。温度变化速率采用线性回归的方法，对一日之中逐小时温度与实践进行线性回归，通过最小二乘法求出其方程，求得温度与时间的系数即为温度变化速率。

2 结果与分析

2.1 裂瓜情况统计

表1 西瓜裂瓜情况统计表Table 1 Statistics of watermelon cracking

造成裂瓜的原因有很多，如授粉方式不当、药害病害、气象要素影响等，其中气象要素中以温度影响为最大，夜间温度降低过快、最低温度过低，或白天温度骤然升高，都会使西瓜发生裂瓜。根据观测结果（见上页表1），试验区日光温室3 月22 日发现膨瓜期西瓜开裂，23～29 日裂瓜数量较多，26 日最多，4 月1 日现象稍缓，数量减少，4 月2～4 日数量再次增多，至4 月7 日裂瓜现象基本结束；裂瓜时间大多出现在晴朗夜间和上午，因此主要分析此现象与温度的关系。

2.2 日温差与最低温度对西瓜裂瓜的影响

日温差与最低温度统计结果见图1。由图1 可知，3月20～22 日，日温差迅速增大，22～26 日温差基本都大于20 ℃，22～25 日凌晨最低温度在6～9 ℃，最低出现在22 日凌晨为6.9 ℃；3 月31 日～4 月2 日的日温差再次超过20 ℃，而4 月1 日最低温度为8.4 ℃；4 月6 日之后日平均温度明显下降，温差小于10 ℃，最低温度均高于10 ℃；此两项指标的变化与裂瓜数量的增减较为吻合，可得日温差高于20 ℃，最低温度低于10 ℃时，易出现裂瓜现象。

2.3 夜间温差对西瓜裂瓜的影响

由夜间2～6 时的降温速率（图2）、凌晨2～6 时温差与小时最大温差（图3）可以看出，3 月22 日降温速率达到-0.67 ℃/h，3 月24 日、3 月29 日～4 月1 日降温速率在-0.5～-0.4 ℃/h，夜间凌晨2～6 时温差在2～3 ℃，4 月3、5、7 日降温速率在-0.5 ℃/h 左右，同时4 月3～7日夜间凌晨2～6 时温差均在2～3 ℃，与裂瓜时间较为吻合，从小时温差来看，3 月20～22 日、3 月28～29 日，4 月3～5 日均在0.7 ℃以上，与裂瓜也表现出较好的一致性。

2.4 白天小时温差对西瓜裂瓜的影响

白天温差统计结果见图4。白天小时最大温差是指白天整点至整点之间1 小时内最大温差，由图4 可知，3月20～24 日温差一路飙升，3 月26 日～4 月1 日相对稳定，后期逐渐下降。最小值出现在3 月20 日，裂瓜现象尚未出现，在3 月24 日出现峰值，时间为8～9 时，24 日裂瓜数量增加，小时最大温差降至6 ℃以下时，裂瓜数量有所减少。

白天温度变化是指白天的升温速率，升温速率见图5。由图5 可知，3 月22 日白天温度变化速率高达4.97 ℃/h，开始出现裂瓜现象，22～26 日白天温度变化速率大于3 ℃/h，裂瓜数量较多；28～30 日白天温度变化速率变化较为平稳，均低于3 ℃/h，裂瓜数量明显减少；3 月31日～4 月2 日白天温度变化速率均在3 ℃/h 以上，裂瓜数量增多，后期温度变化速率低于3 ℃/h，裂瓜现象结束。综上所述，白天温度变化速率高于3 ℃/h 时，易出现裂瓜现象。

3 结果与讨论

3.1 温度与裂瓜的关系

日光温室西瓜栽培时膨瓜期气温不稳定，个别时间段昼夜温差较大，幼瓜表皮温度较低，造成皮层细胞分裂受阻，而内部细胞分裂仍正常进行，导致内部和外部表皮细胞分裂生长不同步，从而发生裂瓜。果实发育初期遇低温发育缓慢，之后迅速膨大而引起裂瓜。

从夜间降温方面来看，3 月20～22 日凌晨降温速率达到-0.67 ℃/h，3 月24 日、3 月29 日～4 月1 日降温速率在-0.5～-0.4 ℃/h，夜间温差在2～3 ℃，4 月3、5、7 日降温速率在-0.5 ℃/h 左右，同时夜间温差4 月3～7 日温差均在2～3 ℃，与裂瓜时间较为吻合，从小时温差来看，3 月20～22 日、3 月28～29 日，4 月3～5 日均在0.7℃以上，与裂瓜也表现出较好的一致性。

从白天升温方面来看，22 日温度变化速率高达4.97℃/h，开始出现裂瓜。22～26 日温差大于20 ℃，温度变化速率大于3 ℃/h，小时温差超过6 ℃，裂瓜数量较多；28～30 日温度变化速率低于3，日温差在18 ℃以下，裂瓜数量明显减少；3 月31 日～4 月2 日温度变化速率均在3 ℃/h 以上，温差再次超过20 ℃，裂瓜数量增多，后期温度变化速率低于3，温差小于10 ℃，裂瓜现象结束。

综上所述，日均温度逐日上升，白天温差高于20 ℃，凌晨降温速率绝对值大于0.4 ℃/h，最大小时温差大于0.7 ℃/h或白天升温速度大于3 ℃/h，最大小时温差超过6 ℃，易出现裂瓜现象。

3.2 主要预防措施

3.2.1 避免温度不当造成裂瓜

对温度的控制主要是通过放风、收放草帘等，将棚室内的温度控制在西瓜生长适宜的温度范围内，避免棚室内长时间高温造成西瓜生长过快而产生裂瓜现象。另外，一日内棚室内的温度变化要和缓，降低短时温差。在长期低温阴雨过后，突然晴天高温，日光温室揭被时要分时段逐步进行，逐渐提升温度。通过对温度的有效控制，可以防止西瓜生长速度变化过大而造成裂瓜。

3.2.2 加强田间管理

在3、4 月份频繁的寒潮和阴雨天气来临时提前做好防范，适当通风排湿、提前盖被，提高棚内温度，防止温度下降过快造成裂瓜。在膨瓜后期，拉被后可进行短暂放风（30 min），之后关闭风口，温度达到28～30 ℃时慢慢放风，最高温度控制在35 ℃以下。拉被后放风略微降低温度，适当排湿，刺激瓜胎，增强瓜皮韧性，提高质量，防止裂瓜。授粉基本完成后，应适当控制棚内最高温度，上午棚内温度达到25 ℃时，放风约30 min 后关闭风口，再进行升温，最高温度控制在32 ℃左右，下午棚内温度降低至20 ℃后再关闭风口，通过适当降低温度来降低地温，控制旺长，防止裂瓜。

3.2.3 合理安排农事

授粉时要轻，不要涂破子房柱膜，保证授粉质量；授粉后幼瓜长至馒头大小时注意抹掉残花，防止残花留在脐部引起裂瓜；科学整枝留瓜，可适当多留1～2 条蔓，减少营养物质向果实的大量运输，防止单瓜膨大过快引起裂瓜，坐瓜节位控制在第8～13 节位，选择留瓜脐小、瓜型周正的幼瓜留下。如已经出现裂瓜，对长势较旺的植株可以在瓜前3～4 片叶处，对茎蔓进行挤压或顺茎蔓纵向剖开一小段，或打去部分叶片，疏散营养物质向幼瓜的集中运输，还可通过适当降低温度、喷药（如氨基寡糖素、芽孢杆菌等）等方式进行控制，能有效控制瓜头生长，转移能量提高根系活力。

灌溉宜在早晨进行，且最好根据不同畦的叶片萎蔫情况进行适度灌溉，严格控制水肥并加强放风，适当降低温度和湿度。采收时应在下午进行并减少震动或摔打，以减少裂瓜数量。