張桂蘭,徐小軍,李金榮
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹(shù)研究所 鄭州 450009)
當(dāng)前我國(guó)設(shè)施西瓜栽培面積不斷擴(kuò)大,設(shè)施西瓜栽培雖然單產(chǎn)量高,但經(jīng)濟(jì)效益一般,勞動(dòng)力成本增加、能源消耗過(guò)多(尤其是水資源)、肥料施用過(guò)量等是形成這一現(xiàn)狀的主要因素。隨著農(nóng)村土地流轉(zhuǎn),作物優(yōu)質(zhì)高效安全生產(chǎn)成為農(nóng)業(yè)規(guī)?;a(chǎn)的最大課題,西瓜也不例外。集成肥水一體化與優(yōu)質(zhì)化栽培技術(shù)體系,提高肥水利用率,改善西瓜品質(zhì),成為西瓜規(guī)模化生產(chǎn)的研究焦點(diǎn),因此在西瓜產(chǎn)業(yè)研究體系出現(xiàn)了最新技術(shù)名詞——西瓜簡(jiǎn)約化栽培技術(shù),它是一項(xiàng)將施肥、灌溉及其他田間管理措施相結(jié)合,從而獲得高品質(zhì)西瓜產(chǎn)品的綜合栽培技術(shù),其程序簡(jiǎn)單、省工省時(shí)[1]。西瓜簡(jiǎn)約化栽培技術(shù)體系涉及多方面的內(nèi)容,如整枝、灌溉、施肥等,如何使各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)統(tǒng)一以達(dá)最高產(chǎn)出投入比尚需進(jìn)一步探討。本試驗(yàn)通過(guò)研究不同灌溉和整枝方式對(duì)西瓜植株生長(zhǎng)及果實(shí)性狀的影響,探討如何整枝打叉、合理灌溉更具經(jīng)濟(jì)效益,為實(shí)際生產(chǎn)提供理論參考依據(jù)。
供試品種為有籽西瓜‘紅和平’,中早熟,由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所選育并提供,采用嫁接栽培,嫁接砧木為河南農(nóng)業(yè)大學(xué)提供的白籽南瓜砧木。試驗(yàn)在鄭州市中牟縣姚家鄉(xiāng)姚家村進(jìn)行,鋼管結(jié)構(gòu)大棚,棚室面積約667 m2,土壤類型為沙壤土,田塊平整,肥力均勻,排灌便利。
試驗(yàn)設(shè)2種灌溉模式:滴灌和漫灌,每種灌溉模式分別設(shè)4種整枝方式:不整枝、單蔓整枝、雙蔓整枝和3蔓整枝,以漫灌+3蔓整枝為對(duì)照。滴灌采用在西瓜壟側(cè)鋪設(shè)塑料滴管,漫灌采用傳統(tǒng)溝灌。隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)種植30株,小區(qū)面積為25 m2,共24個(gè)小區(qū)。單蔓整枝保留1條主蔓,雙蔓整枝保留1條主蔓和1條側(cè)蔓,3蔓整枝保留主蔓和基部2條健壯側(cè)蔓,不整枝任意生長(zhǎng)。留瓜均在主蔓12片葉左右,每株留1個(gè)瓜,不整枝自然坐瓜。
西瓜種子于2015年2月6日浸種催芽,2月11日播種,穴盤育苗,育苗期間棚內(nèi)溫度白天控制在25~30℃,夜間不低于15℃,南瓜育苗提前7 d。2月18日嫁接,3月12日定植。種植方式為高壟地膜覆蓋,壟側(cè)栽培,壟寬60 cm,壟間距120 cm,定植株距40 cm。定植前每667 m2施基肥,包括有機(jī)肥3 000 kg,復(fù)合肥50 kg,田間正常管理。
1.3.1 主蔓長(zhǎng)度、主莖粗度、主蔓葉片數(shù)的測(cè)定 在伸蔓期、開(kāi)花坐果期、果實(shí)膨大期、膨瓜后期分別進(jìn)行主蔓長(zhǎng)度、主莖粗度和主蔓葉片數(shù)的測(cè)定,每重復(fù)取樣10株,取平均值。主蔓長(zhǎng)度用卷尺測(cè)定,主莖粗度使用游標(biāo)卡尺測(cè)定,測(cè)量部位為主莖基部。本試驗(yàn)測(cè)定日期分別為4月15日,4月24日,5月3日,5月14日。
1.3.2 光合速率測(cè)定 光合儀CI340采購(gòu)自思愛(ài)迪(北京)生態(tài)科學(xué)儀器有限公司,光合速率的測(cè)定按照儀器說(shuō)明進(jìn)行,選晴天上午9:00后測(cè)量。前期選第8片健康完整葉測(cè)定,坐瓜后選坐瓜節(jié)位健康完整葉片進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定日期與生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定日期相同。
1.3.3 果實(shí)性狀測(cè)定 在西瓜收獲期測(cè)西瓜果實(shí)性狀,主要指標(biāo)有果實(shí)橫徑、縱徑、果皮厚度、可溶性固形物含量、平均單果質(zhì)量、產(chǎn)量。用直尺測(cè)量果實(shí)縱徑、橫徑、果皮厚度,用手持糖度計(jì)測(cè)定可溶固形物含量。平均單果質(zhì)量在小區(qū)隨機(jī)取10個(gè)瓜,稱重后取平均值,通過(guò)實(shí)測(cè)小區(qū)產(chǎn)量來(lái)計(jì)算667 m2產(chǎn)量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行初步整理、分析和繪制圖表,用SPSS22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1.1 不同灌溉和整枝方式對(duì)西瓜主蔓長(zhǎng)度的影響 圖1顯示,相同灌溉方式下,同一發(fā)育時(shí)期單蔓整枝主蔓長(zhǎng)度較其他整枝方式略長(zhǎng),不整枝主蔓長(zhǎng)度明顯低于其他處理。同一發(fā)育時(shí)期相同整枝方式滴灌主蔓長(zhǎng)度度略高于漫灌,差異不顯著,雙蔓整枝和3蔓整枝主蔓長(zhǎng)度無(wú)明顯差異。從發(fā)育時(shí)期來(lái)看,在伸蔓期和開(kāi)花坐果期不同處理間差異較大,果實(shí)膨大期和膨瓜后期差異逐漸變小。
圖1 不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期各處理主蔓長(zhǎng)度比較
2.1.2 不同灌溉和整枝方式對(duì)西瓜主莖粗度的影響 從圖2可以看出,滴灌+單蔓整枝主莖粗度在西瓜生長(zhǎng)各生育時(shí)期均略高于其他處理,而漫灌+不整枝在各生育時(shí)期低于其他處理,且差異顯著。隨著留蔓數(shù)的增加,主莖粗度呈下降的趨勢(shì)。相同整枝方式下滴灌處理主莖粗度略高于漫灌處理,但差異不顯著。
圖2 不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期各處理主蔓粗度比較
2.1.3 不同灌溉和整枝方式對(duì)西瓜主蔓葉片數(shù)的影響 滴灌+單蔓整枝主蔓葉片在全生育期高于其他處理,與漫灌+不整枝差異顯著。相同灌溉方式下,單蔓整枝與雙蔓整枝、3蔓整枝主蔓葉片數(shù)差異不顯著,與不整枝差異顯著。相同整枝方式下,滴灌與漫灌主蔓葉片數(shù)差異不顯著(表1)。
表1 不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期各處理主蔓葉片數(shù)比較
圖3 不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期各處理光合速率比較
由圖3可以看出,從伸蔓期到膨瓜后期,光合速率呈上升趨勢(shì),果實(shí)膨大期開(kāi)始光合速率增幅變小,逐漸趨于穩(wěn)定。伸蔓期,灌滴+3蔓整枝光合速率值最高,為 11.3 μmol·m-2·s-1,漫灌+不整枝最低,為 9.8 μmol·m-2·s-1,而膨瓜后期滴灌+單蔓整枝光合速率值最高,為 15.6 μmol·m-2·s-1,較漫灌+不整枝高18.2%,但伸蔓期和膨瓜后期各處理間光合速率差異不顯著。在開(kāi)花坐果期和果實(shí)膨大期各處理間光合速率差異顯著,開(kāi)花坐果期滴灌+3蔓整枝光合速率值最高,為 13.3 μmol·m-2·s-1,果實(shí)膨大期滴灌+單蔓整枝光合速率值最高,為 15.3 μmol·m-2·s-1。
果實(shí)橫徑和縱徑反應(yīng)了果實(shí)大小和果型,可溶性固形物含量在一定程度是反應(yīng)了果實(shí)成熟度和可溶性固形物含量。滴灌+雙蔓處理果實(shí)橫縱徑最大,與滴灌的其他處理差異顯著。果皮厚度和可溶性固形物含量各處理間差異不顯著,果皮厚度以滴灌+雙蔓整枝最厚,為 0.83 cm,而不整枝為0.72 cm??扇苄怨绦挝锖恳缘喂?雙蔓整枝最高,達(dá)10.8%,滴灌+不整枝最低,為9.6%(表2)。
表2 不同灌溉和整枝方式對(duì)西瓜果實(shí)性狀的影響
平均單果質(zhì)量和667 m2產(chǎn)量是衡量西瓜種植效益的重要指標(biāo)之一,圖4可以看出,滴灌+雙蔓整枝平均單果質(zhì)量和667 m2產(chǎn)量均最高,分別為5.9 kg和4 718 kg,較對(duì)照高15.7%、15.8%,其次是漫灌+雙蔓整枝,以漫灌+不整枝最低,較對(duì)照低15.7%、15.3%。相同整枝不同灌溉方式下滴灌和漫灌平均單果質(zhì)量和667 m2產(chǎn)量差異不顯著。
圖4 不同灌溉和整枝方式對(duì)西瓜平均單果質(zhì)量及產(chǎn)量的影響
本試驗(yàn)結(jié)果表明,不同灌溉和整枝方式對(duì)西瓜主蔓長(zhǎng)度、主莖粗度有明顯影響,對(duì)主蔓葉片數(shù)影響較小。從發(fā)育時(shí)期來(lái)看,在伸蔓期和開(kāi)花坐果期不同處理間主蔓長(zhǎng)度差異較大,果實(shí)膨大期和膨瓜后期差異逐漸變小。西瓜生長(zhǎng)前期以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主,后期以生殖生長(zhǎng)為主,其在瓜蔓上的蔓長(zhǎng)差異變小[2]。同一灌溉方式下,單蔓整枝主蔓長(zhǎng)度度明顯高于其他處理,而不整枝明顯低于其他處理。各處理間主蔓長(zhǎng)度差異顯著,而主蔓葉片數(shù)差異不顯著,筆者認(rèn)為主蔓長(zhǎng)度差異主要來(lái)自主蔓節(jié)間長(zhǎng)度的變化,對(duì)于多蔓整枝,營(yíng)養(yǎng)分配更均衡,而單蔓整枝營(yíng)養(yǎng)更集中,所以主蔓節(jié)間稍長(zhǎng)。相同整枝方式滴灌較漫灌植株長(zhǎng)勢(shì)稍好,蔓長(zhǎng)略長(zhǎng),與張保東等[3]的研究結(jié)果相似,但主蔓長(zhǎng)度、主莖粗度及主蔓葉片數(shù)之間差異不顯著,說(shuō)明充足灌溉條件下,滴灌相對(duì)于漫灌無(wú)明顯優(yōu)勢(shì),但是綜合考慮耗水量、勞動(dòng)力投入等方面綜合因素,滴灌較微噴灌和常規(guī)灌溉用水總量少,節(jié)省人工,投入產(chǎn)出比高[3]。膜下滴灌的水分生產(chǎn)效率最高,可以節(jié)約生產(chǎn)用水,獲得較高的產(chǎn)量[4],因此相對(duì)于漫灌來(lái)說(shuō),滴灌具有更高的投入產(chǎn)出比。
光合速率可以在一定程度上反應(yīng)植株葉片合成光合產(chǎn)物的能力。在伸蔓期和膨瓜后期各處理間光合速率差異不顯著,在開(kāi)花坐果期和果實(shí)膨大期差異顯著。作物產(chǎn)量取決于光合能力的大小和光合作用面積。如果整枝方式不當(dāng),如不整枝,會(huì)造成葉片之間相互遮擋,而單蔓整枝葉片數(shù)量較少,造成總的光合作用面積少,從而不能合成足夠的光合產(chǎn)物。
西瓜果實(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量決定了其口感和品質(zhì)[5]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,不同灌溉和整枝方式對(duì)西瓜可溶性固形物含量及果皮厚度影響不大,對(duì)平均單瓜質(zhì)量和667 m2產(chǎn)量影響顯著。徐志紅等[6]研究認(rèn)為不同整枝留果方式對(duì)單果質(zhì)量、產(chǎn)量、商品瓜率有一定影響,對(duì)果實(shí)品質(zhì)無(wú)明顯影響,與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)所用品種為同一品種,且未設(shè)置不同施肥處理,因此本試驗(yàn)各處理間可溶固形物含量及果皮厚度雖有變化,但差異不顯著。徐志紅等[6]研究標(biāo)明,平均單果質(zhì)量主要取決于葉果比大小,產(chǎn)量高低主要取決于單位面積結(jié)果數(shù)量的多少和平均單果質(zhì)量,同一栽培密度,產(chǎn)量主要取決于單果質(zhì)量,整枝方式要結(jié)合栽培密度,較高栽培密度時(shí),3蔓整枝容易導(dǎo)致葉片之間相互遮擋,過(guò)多的藤葉會(huì)消耗更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),耗費(fèi)更多人工。本試驗(yàn)中,雙蔓整枝較3蔓整枝平均單果質(zhì)量和產(chǎn)量更高,效益更好。單蔓整枝和不整枝由于營(yíng)養(yǎng)面積少或相互遮蔽光照條件差,在主蔓的生長(zhǎng)過(guò)程中受到一定影響,造成平均單果質(zhì)量和產(chǎn)量受到影響[7]。
在河南地區(qū)設(shè)施西瓜栽培中,滴灌+雙蔓整枝植株長(zhǎng)勢(shì)旺盛,易形成合理的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),不早衰,獲得較高的平均單果質(zhì)量和產(chǎn)量,是該地區(qū)首選的栽培管理模式之一。