不同坐果方式對(duì)設(shè)施西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

黃 遠(yuǎn)，李文海，趙 露，沈 泰，陳海文，孔秋生，別之龍

（園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室·華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院 武漢 430070）

不同坐果方式對(duì)設(shè)施西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

黃 遠(yuǎn)，李文海，趙 露，沈 泰，陳海文，孔秋生，別之龍

（園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室·華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院 武漢 430070）

以植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑CPPU（氯吡脲）為對(duì)照，研究了CPPU處理、人工授粉和蜜蜂授粉3種坐果方式對(duì)西瓜果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，采用蜜蜂授粉的西瓜商品果率、商品果產(chǎn)量顯著高于CPPU處理，分別提高了11.76%和14.99%。采用蜜蜂授粉和人工授粉的西瓜果實(shí)品質(zhì)無顯著差異，但蜜蜂授粉的商品果率和商品果產(chǎn)量顯著高于人工授粉，分別提高了5.56%和19.27%。采用CPPU處理的西瓜果皮硬度顯著高于蜜蜂授粉和人工授粉，其果皮亮度L值最小，果肉硬度和質(zhì)地最大，可溶性固形物含量和口感等級(jí)最低。與蜜蜂授粉相比較，CPPU處理的西瓜果實(shí)可溶性固形物含量和口感分級(jí)分別下降了5.03%和8.21%。采用蜜蜂授粉坐果的西瓜果實(shí)可溶性固形物含量、固酸比和口感最佳。因此，設(shè)施栽培條件下采用蜜蜂授粉坐果效果最佳，其果實(shí)產(chǎn)量最高，品質(zhì)也最好，可替代人工授粉和CPPU處理坐果，值得在設(shè)施西瓜栽培中推廣應(yīng)用。

西瓜；蜜蜂授粉；產(chǎn)量；品質(zhì)；設(shè)施栽培

西瓜是一種重要的園藝作物，在世界各地廣泛種植。為了提高經(jīng)濟(jì)效益，西瓜常進(jìn)行設(shè)施栽培，從而達(dá)到春季早上市的目的。然而，西瓜是雌雄異花授粉植物，由于覆蓋材料的存在，外界傳粉昆蟲很難進(jìn)入，使得設(shè)施西瓜栽培必須采用一定的人工輔助坐果技術(shù)來確保坐果率。傳統(tǒng)人工授粉坐果技術(shù)對(duì)勞動(dòng)力過度依賴，隨著我國(guó)農(nóng)村適齡勞動(dòng)力的減少和勞動(dòng)力價(jià)格的上漲，已不能滿足設(shè)施西瓜規(guī)?；?、集約化種植的發(fā)展要求。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑CPPU（氯吡脲）處理是西瓜坐果的一種重要技術(shù)，近年來已經(jīng)在生產(chǎn)上得到應(yīng)用，然而，關(guān)于CPPU與果實(shí)品質(zhì)的關(guān)系尚有一定爭(zhēng)議。蜜蜂授粉作為一種天然授粉技術(shù)，具有省力化的特點(diǎn)，目前已經(jīng)在草莓等園藝作物上得到廣泛應(yīng)用。

前人在不同坐果方式對(duì)西瓜的影響方面進(jìn)行了一定探討，然而大部分研究集中在授粉技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益分析上[1-3]，缺乏系統(tǒng)評(píng)價(jià)CPPU處理、人工授粉和蜜蜂授粉對(duì)西瓜坐果的影響。筆者通過系統(tǒng)比較不同坐果技術(shù)對(duì)西瓜果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，旨在為設(shè)施西瓜選擇合適的坐果技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

試驗(yàn)于2013年3—6月在國(guó)家蔬菜改良中心華中分中心進(jìn)行，選取土壤理化性質(zhì)一致的3個(gè)大棚分別作為生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑CPPU處理棚、人工授粉棚、蜜蜂授粉棚。每個(gè)大棚面積為288 m2（長(zhǎng)48 m×寬6 m），平均分為3個(gè)小區(qū)，每小區(qū)定植150株。試驗(yàn)西瓜品種為‘早佳’（8424）。3月8日，將3葉1心的幼苗定植于大棚內(nèi)，每棚定植500株（大棚前后門處分別種植25株，作為保護(hù)行），定植密度17 361株·hm-2。吊蔓栽培，單蔓整枝，每株留1果，采用水肥一體化系統(tǒng)進(jìn)行植株栽培管理。于4月26日上午8:00，在不同處理的大棚內(nèi)選取當(dāng)日開放的第2雌花（12～14節(jié)位）進(jìn)行標(biāo)記及處理（蜜蜂授粉棚只進(jìn)行標(biāo)記）。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑采用成都施特優(yōu)公司生產(chǎn)的CPPU，其中藥劑有效成分為0.1%（ω），稀釋100倍（10 mg·L-1）后用微型噴霧器噴施于雌花子房上。蜜蜂采用意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica），標(biāo)準(zhǔn)蜂箱內(nèi)有3脾蜂，約6 000只，于盛花期前2 d放置在蜜蜂授粉大棚中央。果實(shí)坐果后的植株管理按照常規(guī)方式進(jìn)行。

1.2 方法

1.2.1 果實(shí)產(chǎn)量相關(guān)參數(shù)的測(cè)定 在果實(shí)成熟時(shí)（花后33 d）統(tǒng)計(jì)各處理的坐果率，在大棚的每個(gè)小區(qū)中隨機(jī)選取100株西瓜，每個(gè)處理共選取300株西瓜作為平均坐果率的調(diào)查對(duì)象，調(diào)查12～14節(jié)位開放的第2雌花在經(jīng)過1次坐果處理后膨大的西瓜個(gè)數(shù)，坐果率/%=（坐果數(shù)/調(diào)查雌花數(shù)量）×100；商品果率/%=（具有典型商品性的果實(shí)數(shù)量/總果實(shí)數(shù)量）×100。每處理采收27個(gè)同一天授粉的代表性成熟果實(shí)，9個(gè)果實(shí)為1個(gè)重復(fù)，測(cè)定果實(shí)單果質(zhì)量、縱徑、橫徑，計(jì)算果形指數(shù)（縱徑/橫徑）和商品果產(chǎn)量（每hm2植株數(shù)×單果質(zhì)量×坐果率×商品果率）。統(tǒng)計(jì)每個(gè)果實(shí)中的有效種子數(shù)。

1.2.2 果皮相關(guān)參數(shù)的測(cè)定 使用MINOLTA CR-300色差自動(dòng)檢測(cè)儀，參照徐娟[4]的方法采用“CIE Lab”表色系統(tǒng)測(cè)定西瓜果皮明度指數(shù)（L，亮度變量，值越大表明所測(cè)樣品表面越亮，在測(cè)量果皮表面時(shí)往往與果皮光滑程度有關(guān)）、色品指數(shù)（a，紅色或綠色值，最大值為199.99，正值為紅色，負(fù)值偏綠）、色品指數(shù)（b，黃色或藍(lán)色值，最大值同a，正值為黃色，負(fù)值偏藍(lán)），并計(jì)算西瓜果皮的C（色飽和度）值，其中 C=1 000×a/(L×b)。西瓜果皮厚度和硬度分別采用游標(biāo)卡尺和GY-4型硬度計(jì)測(cè)定。

1.2.3 果肉品質(zhì)的測(cè)定 使用GY-4型硬度計(jì)測(cè)定西瓜果肉硬度，然后將果肉榨汁，過濾，采用PAL-1型便攜式手持折光儀測(cè)定汁液中的可溶性固形物含量。參照李合生[5]的方法測(cè)定可滴定酸和維生素C的含量，計(jì)算固酸比（可溶性固形物/可滴定酸）。果肉口感和質(zhì)地的測(cè)定參考Traka-Mavrona等[6]的方法，選取一個(gè)12人的評(píng)價(jià)小組，男女各6名，在室溫為25℃的房間內(nèi)進(jìn)行，所有參評(píng)人員在測(cè)試前經(jīng)過培訓(xùn)，可以進(jìn)行打分評(píng)價(jià)?？诟械燃?jí)：5=非常好，4=好，3=一般，2=差，1=非常差；質(zhì)地等級(jí)：5=非常脆，4=脆，3=適中，2=軟，1=非常軟。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用SAS 8.0軟件，采用Duncan新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)進(jìn)行不同處理之間的生物學(xué)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同坐果方式對(duì)西瓜果實(shí)產(chǎn)量相關(guān)參數(shù)的影響

與CPPU處理比較，人工授粉顯著增加了西瓜商品果率、種子數(shù)，降低了坐果率；蜜蜂授粉顯著增加了西瓜果實(shí)縱徑、果形指數(shù)、商品果率、商品果產(chǎn)量和種子數(shù)（表1）。與人工授粉比較，蜜蜂授粉下西瓜果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、商品果率、商品果產(chǎn)量和種子數(shù)顯著增加（表1）。與CPPU處理和人工授粉比較，蜜蜂授粉商品果產(chǎn)量分別提高了14.99%和19.27%（表1）。

表1 不同坐果處理對(duì)西瓜果實(shí)產(chǎn)量相關(guān)參數(shù)的影響

2.2 不同坐果方式對(duì)西瓜果皮相關(guān)參數(shù)的影響

與CPPU處理相比，蜜蜂授粉和人工授粉的果皮厚度、色澤中黃色b和色飽和度C顯著降低，色澤中亮度L和綠色a顯著升高（表2），說明不同坐果方式影響了果皮色澤。3種授粉方式的果皮硬度無顯著差異；與人工授粉比較，蜜蜂授粉果皮相關(guān)測(cè)定參數(shù)無顯著差異（表2）。

2.3 不同坐果方式對(duì)西瓜果肉品質(zhì)的影響

與CPPU處理相比，人工授粉的果肉硬度、維生素C含量和果肉質(zhì)地等級(jí)顯著降低，可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比和口感無顯著差異（表3）。蜜蜂授粉的可溶性固形物含量、固酸比和口感等級(jí)顯著增加，果肉硬度和維生素C含量顯著降低，可滴定酸含量和質(zhì)地等級(jí)無顯著差異（表3）。蜜蜂授粉和人工授粉在西瓜果肉品質(zhì)方面無顯著差異（表3）。

表2 不同坐果處理對(duì)西瓜果皮相關(guān)參數(shù)的影響

表3 不同坐果處理對(duì)西瓜果肉品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，蜜蜂授粉能增加西瓜的商品果率，果形更加周正，商品果產(chǎn)量更高，這一研究結(jié)果與前人在西瓜上的研究結(jié)果一致[7-9]。本研究中，蜜蜂授粉坐果率與CPPU處理和人工授粉的相當(dāng)，張保東等[10]對(duì)中果型西瓜蜜蜂授粉的試驗(yàn)結(jié)果表明，蜜蜂授粉坐果率為100%，而許政等[11]對(duì)蜜蜂為大棚西瓜授粉的研究結(jié)果表明，蜜蜂授粉坐果率卻略低于人工授粉。Stanghellini等[12]在西瓜蜜蜂授粉研究中，發(fā)現(xiàn)蜜蜂對(duì)西瓜花朵的訪問次數(shù)與坐果率顯著相關(guān)，一朵西瓜雌花至少需要6只蜜蜂的訪問，才能保證坐果良好。因此，不同試驗(yàn)中蜜蜂授粉坐果率的差異可能由授粉蜜蜂的數(shù)量差異造成。

筆者發(fā)現(xiàn)，CPPU處理的西瓜果實(shí)果皮厚度顯著高于人工授粉和蜜蜂授粉，因此，授粉處理增加了西瓜可食用部位的比率，但在果皮硬度上，3種處理間無顯著差異，這一結(jié)果與江姣等[13]和張保東等[10]的研究結(jié)果一致。不同坐果方式對(duì)西瓜色澤具有影響，本研究結(jié)果顯示，CPPU處理會(huì)降低果皮的亮度和綠色，實(shí)際上降低了果實(shí)的外觀商品性。Klatt等[14]在草莓上的研究結(jié)果表明，蜜蜂授粉延長(zhǎng)了果實(shí)的耐貯性，蜜蜂授粉對(duì)于西瓜果實(shí)的耐貯性是否具有影響需要進(jìn)一步研究。

本試驗(yàn)對(duì)不同坐果方式西瓜果實(shí)品質(zhì)的研究表明，與CPPU處理比較，蜜蜂授粉處理果肉可溶性固形物含量和固酸比顯著增加，這與江姣等[13]和龔佩珍等[8]的試驗(yàn)結(jié)果一致。蜜蜂授粉西瓜果肉的可溶性固形物含量為12.12%，高于CPPU處理和人工授粉的11.51%和11.87%，劉德先和周光華[15]認(rèn)為西瓜果實(shí)的可溶性固形物含量超過12%，則屬優(yōu)質(zhì)果，因此蜜蜂授粉可提高西瓜果實(shí)品質(zhì)，達(dá)到優(yōu)質(zhì)果水平。蜜蜂授粉的西瓜果實(shí)口感等級(jí)顯著提高，可能不僅僅與果實(shí)中較高的可溶性固形物含量及適宜的固酸比有關(guān)，也受果實(shí)中香氣成分及含量的影響[16]。由于種子與果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育具有密切的關(guān)系，因此，本研究中蜜蜂授粉果實(shí)中較多的種子數(shù)可能是其優(yōu)質(zhì)的根本原因。

綜上所述，與CPPU處理比較，蜜蜂授粉西瓜具有較高的單果質(zhì)量、商品果率、商品果產(chǎn)量、可溶性固形物含量和固酸比，果形周正、口感較佳。采用蜜蜂授粉和人工授粉的西瓜果實(shí)品質(zhì)無顯著差異，但蜜蜂授粉坐果的商品果產(chǎn)量和商品果率顯著高于人工授粉。采用CPPU處理坐果的西瓜果皮硬度顯著高于蜜蜂授粉和人工授粉，果皮亮度L值最小，果肉硬度和質(zhì)地等級(jí)最大，可溶性固形物含量、口感等級(jí)最低。因此，設(shè)施栽培條件下采用蜜蜂授粉的坐果效果最佳，其果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)也最好，可替代人工授粉和CPPU處理，值得在設(shè)施西瓜生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

[1] 張保東，蘆金生，江姣，等．北京大興區(qū)小果型西瓜立架栽培蜜蜂授粉技術(shù)[J]．中國(guó)瓜菜，2013，26（5）：42-43．

[2] 吳乾興，劉勇，袁廷慶，等．三亞地區(qū)大棚西瓜蜜蜂授粉技術(shù)應(yīng)用[J]．長(zhǎng)江蔬菜，2013（21）：26-27．

[3] 江姣，蘆金生，張保東．設(shè)施立架小果型西瓜蜜蜂授粉效果分析[J]．中國(guó)瓜菜，2014，27（6）：33-36．

[4] 徐娟．幾個(gè)柑桔產(chǎn)區(qū)果實(shí)色澤評(píng)價(jià)及紅肉臍橙（Citrus sinensis L．cv．Cara cara）果肉呈色機(jī)理初探[D]．武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002．

[5] 李合生．植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]．北京：高等教育出版社，2000：46-89．

[6] TRAKA-MAVRONA E，KOUTSIKA-SOTIRIOU M，PRITSA T．Response of squash（Cucurbita spp．）as rootstock for melon（Cucumis melo L．）[J]．Scientia Horticulturae，2000，83（3/4）：353-362．

[7] 歷延芳，葛鳳晨，閆德斌．蜜蜂為塑料大棚西瓜和田間西瓜授粉試驗(yàn)報(bào)告[J]．蜜蜂雜志，2006（1）：6-7．

[8] 龔佩珍．平湖設(shè)施西瓜蜜蜂授粉技術(shù)應(yīng)用成效與經(jīng)驗(yàn)[J]．中國(guó)蜂業(yè)，2013（10）：31-32．

[9] 蘇曉玲，華啟云，趙東緒，等．不同坐果方式對(duì)設(shè)施長(zhǎng)季節(jié)栽培西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]．中國(guó)瓜菜，2016，29（5）：11-13．

[10] 張保東，蘆金生，陳宗光，等．蜜蜂授粉對(duì)保護(hù)地中果型西瓜長(zhǎng)勢(shì)品質(zhì)產(chǎn)量的影響[J]．北京農(nóng)業(yè)，2012（33）：65-68．

[11] 許政，周桂華，胡軍軍，等．蜜蜂為大棚西瓜授粉試驗(yàn)初報(bào)[J]．中國(guó)蜂業(yè)，2013（10）：40-41．

[12]STANGHELLINI M，AMBROSE J，SCHULTHEIS J．The effects of honey bee and bumble bee pollination on fruit set and abortion of cucumber and watermelon[J]．American Bee Journal，1997，137：386-391．

[13] 江姣，張保東，蘭振，等．中果型西瓜不同授粉方式的效果[J]．中國(guó)瓜菜，2013，26（5）：41-43．

[14]KLATT B K，HOLZSCHUH A，WESTPHAL C，et al．Bee pollination improves crop quality，shelf life and commercial value[J]．Proceedings of the Royal Society B：Biological Sciences，2014，281：1775-1779．

[15] 劉德先，周光華．西瓜生產(chǎn)技術(shù)大全[M]．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998：102-123．

[16]VALLONE S，SIVERTSEN H，ANTHON GE，et al．An integrated approach for flavour quality evaluation in muskmelon（Cucumis melo L．reticulatus group）during ripening[J]．Food Chemistry，2013，139（1/4）：171-183．

Effects of different fruit setting methods on yield and quality of watermelon under protected cultivation

HUANG Yuan,LI Wenhai,ZHAO Lu,SHEN Tai,CHEN Haiwen,KONG Qiusheng,BIE Zhilong

(Key Laboratory of Horticultural Plant Biology,Ministry of Education,College of Horticulture&Forestry Sciences,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,Hubei,China)

This study investigated the effects of three different methods of fruit setting on yield and quality of watermelon grown under protected cultivation.The treatments included CPPU treatment,artificial pollination and honeybee pollination.The plants treated with plant growth regulator forchlorfenuron(CPPU)were used as control.The results showed that compared with CPPU treatment,honeybee pollination increased marketable fruit rate and marketable fruit yield by 11.76%and 14.99%,respectively.Compared with artificial pollination,honeybee pollination significantly increased the marketable fruit rate and marketable fruit yield by 5.56%and 19.27%,respectively,while there was no significance difference on the fruit quality.Compared with artificial pollination and honeybee pollination,CPPU treatment had the highest peel hardness,flesh hardness and texture,the lowest peel lightness(L)value,total soluble solid content and flesh taste rank.Compared with honeybee pollination,CPPU treatment decreased fruit soluble solid content and taste rank by 5.03%and 8.21%,respectively.Among the three fruit setting methods,honeybee pollination had the highest total soluble solid content and the ratio of total soluble solid to titratable acid,as well as taste rank,which suggested that it performed the best.Therefore,it could replace the artificial pollination and CPPU treatment for the watermelon fruit setting under protected cultivation.

Watermelon；Bee pollination;Yield;Quality;Protected cultivation

2016-07-24；

2017-02-14

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201203080）；國(guó)家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-26-16）；湖北省科技支撐計(jì)劃（研發(fā)與示范類）項(xiàng)目（2015BKA349）

黃 遠(yuǎn)，男，副教授，主要從事瓜類作物設(shè)施栽培研究。E-mail：huangyuan@mail.hzau.edu.cn

別之龍，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事設(shè)施蔬菜和西甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控研究。E-mail：biezl@mail.hzau.edu.cn