海水灌溉對甜瓜生長及果實品質的影響

張雪彬，曹明，楊小鋒，陶凱，楊光華

(三亞市南繁科學技術研究院，海南三亞 572000)

海水灌溉對甜瓜生長及果實品質的影響

張雪彬，曹明，楊小鋒，陶凱，楊光華

(三亞市南繁科學技術研究院，海南三亞 572000)

【目的】研究不同濃度海水對甜瓜生長、產量和品質的影響，篩選出適合甜瓜種植的最佳海水濃度，為利用海水資源提供有力證據(jù)?！痉椒ā坎捎脻舛?%(CK)、10%、20%、30%、40%、50%的海水對甜瓜進行灌溉，研究不同濃度海水對甜瓜生長指標和品質指標的影響?！窘Y果】10%以下濃度海水脅迫可以促進甜瓜植株株高和葉面積的增加，40%以下海水濃度可促進葉綠素含量增加。甜瓜果實可溶性糖含量、中心固形物和蛋白含量隨海水濃度的增加為先上升后下降的變化趨勢，而莖粗、縱橫徑、產量、邊緣固形物和VC含量則隨著海水濃度的增加而降低，濃度越高抑制作用越明顯?！窘Y論】海水脅迫增加甜瓜果實的含糖量和蛋白含量，改善甜瓜的口感提高品質，在海水濃度10%～20%下種植甜瓜可保障產量，30%濃度海水處理品質最佳。

甜瓜；海水灌溉；產量；品質

0 引 言

【研究意義】土壤鹽漬化和次生鹽漬化是全世界普遍面臨的問題，鹽脅迫影響作物的生長發(fā)育從而導致作物產量降低[1]，嚴重的限制了農業(yè)生產的發(fā)展。我國擁有遼闊的海岸線和豐富的沿海灘涂鹽土資源，然而這些地區(qū)淡水資源嚴重匱乏，無法滿足大量的農業(yè)用水需求[2-4]，使得該地區(qū)農業(yè)生產落后，甚至無法進行農業(yè)生產。因此，發(fā)掘利用耐鹽作物資源是解決該地區(qū)農業(yè)危機的有效辦法[5-6]?！厩叭搜芯窟M展】甜瓜(CucumismeloL.)是世界重要的瓜果之一，具有市場需求量大、生產適應性強、耐貯運等優(yōu)點，是一種經濟效益高的水果作物[7]。前人對甜瓜耐鹽性的研究主要集中在萌發(fā)期和幼苗期[8-12]，研究結果表明，在低濃度鹽脅迫下，可促進部分甜瓜品種種子萌發(fā)和幼苗的生長，高濃度則明顯抑制?！颈狙芯壳腥朦c】在甜瓜成株期耐鹽性的研究鮮見報道。前人在甜瓜萌發(fā)期和幼苗期耐鹽性的研究，并不能完全說明甜瓜是否能在具有鹽脅迫的土壤里種植，針對目前在甜瓜上研究的空缺，研究不同濃度海水對甜瓜生長、產量和品質的影響?！緮M解決的關鍵問題】試驗采用不同濃度海水對西州密25甜瓜進行灌溉，研究海水脅迫對其生長及果實品質的影響，為進一步研究甜瓜的耐鹽性和利用海水資源提供相關理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2016年11月～2017年3月在海南省三亞市熱帶農業(yè)科技示范園設施大棚內進行，大棚長60.0 m，跨度4.6 m，頂高2.5 m。供試甜瓜品種為西州密25，厚皮網紋甜瓜，由市場購得，生育期約為90 d，從授粉到果實成熟需45 d左右，甜瓜幼苗長至一葉一心時移栽。所用銀黑雙色膜由市場購得，為PE材質。用于甜瓜種植試驗的基質為椰糠與河沙按2∶1混配而成，并加入精制有機肥32 kg/m3(有機質≥45.0%，N+P2O5+K2O≥5.0%)混勻，海水從三亞灣海域取得，主要成分為Ca2+、Na+、Cl-、SO42-、Mg2+、K+、和HCO3-，濃度分別為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 試驗設計

試驗采用單因素隨機區(qū)組設計，設置0%(CK)、10%、20%、30%、40%、50%六個海水濃度處理，每個處理3次重復。將栽培基質鋪設成寬50 cm、高30 cm的種植壟，為避免海水污染土壤和保持水分，在種植壟的底部和上部各鋪一層地膜。每個小區(qū)種植30株，株距42 cm，行距為100 cm，小區(qū)面積7.5 m2，采用單壟單行種植，滴箭灌水。營養(yǎng)液大量元素采用山崎營養(yǎng)液標準配方，微量元素用標準單位微量元素配方。在甜瓜幼苗緩苗之前采用清水澆灌，待緩苗之后開始用各濃度海水處理，每株澆灌量為1 L，隔1 d澆灌一次，營養(yǎng)液的濃度隨著甜瓜的不同生長時期進行調整，田間管理按照無土栽培操作進行。

1.2.2 測定指標

開花授粉后，每個處理選取10株長勢一致的植株進行測定莖粗、株高、葉綠素含量和葉面積，并掛牌標記；在果實成熟期，取掛牌標記的果實測量可溶性固形物、可溶性糖含量、單果重、可溶性蛋白含量以及VC含量；測量第三節(jié)間莖粗，葉綠素取第12節(jié)位(坐果節(jié)位)的葉片測量，用LA-S植物圖像掃描分析儀測定葉面積及用SPAD-502plus葉綠素儀測定葉片的SPAD值；可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍G-250法測定[11]，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[11]， VC含量采用2，6-二氯酚靛酚法測定[11]，可溶性固形物用手持測糖儀測定[11]，植株莖粗及果實縱橫徑用精度為0.02 mm的游標卡尺測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)均采用Excel 2003軟件處理并作圖，方差分析通過SPSS17.0軟件ANOVA過程處理，采用鄧肯新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1不同濃度海水對甜瓜植株生長的影響

2.1.1 不同濃度海水對甜瓜莖粗、株高的影響

研究表明，隨著海水濃度的增加，甜瓜植株的莖粗逐漸降低。在海水濃度為50%時最低，較對照降低5.1%，與對照差異顯著。隨著海水濃度的增加，株高呈先上升后下降的變化趨勢，在處理濃度為10%時最高，高于對照2.7%，之后開始下降。海水脅迫抑制甜瓜莖粗的生長，濃度越大，抑制作用越明顯，而10%以下海水濃度脅迫則可促進甜瓜株高的增加。圖1，圖2

2.1.2 不同海水濃度對甜瓜功能葉葉面積、葉綠素含量的影響

研究表明，甜瓜功能葉葉面積隨著海水濃度的增加先上升后下降，在海水濃度為10%時最高，比對照增加12.4%，之后隨著海水濃度的增加葉面積逐漸下降，各處理無顯著差異。40%以下海水濃度可促進甜瓜功能葉葉綠素含量的增加，在20%濃度時最高，50%時最低。研究表明，低濃度海水脅迫可促進甜瓜功能葉葉片面積的增加，海水脅迫在一定程度上有利于葉綠素的積累。圖3，圖4

2.2不同濃度海水對甜瓜果實形態(tài)和產量的影響

研究表明，在不同濃度海水處理下，甜瓜果實的縱徑、橫徑、單果重和單位面積產量均隨海水濃度的升高而降低，在海水濃度為50%時，各個項目指標為最低，與對照差異顯著。單位面積產量在各個濃度海水處理下分別比對照降低了4.0%、4.5%、8.9%、6.7%和12.5%，海水脅迫抑制甜瓜產量的增加。表1

注：上標不同小寫字母則表示差異顯著(P<0.05)，下同

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

圖1 不同濃度海水下甜瓜莖粗變化

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

圖2 不同濃度海水下甜瓜株高變化

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

圖3 不同海水濃度下甜瓜功能葉葉面積變化

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

圖4 不同海水濃度下甜瓜功能葉葉綠素含量變化

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

表1 不同濃度海水下甜瓜果實形態(tài)和產量變化

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

海水濃度(%)Seawaterconcentration縱徑(cm)Longitudinaldiameter橫徑(cm)Transversediameter單果重(kg)Fruitmass產量(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：上標不同小寫字母則表示差異顯著(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 不同濃度海水對甜瓜品質的影響

研究表明，甜瓜果實的可溶性糖含量、中心固形物和蛋白含量隨著海水濃度的增加呈先升高后下降的變化趨勢，各處理海水濃度與對照差異顯著；在30%海水濃度處理下，三個品質指標達到最高，分別高出對照65.9%、8.7%和28.9%；說明低濃度海水脅迫可促進甜瓜果可溶性糖、中心固形物和蛋白含量的積累。而邊緣固形物和VC含量隨海水濃度的增加而降低，在海水濃度為50%時達最低，分別低于對照13.4%和30.4%，差異顯著。說明海水脅迫抑制邊緣固形物和VC含量的增加，濃度越高，抑制作用越明顯。表2

表2 不同濃度海水下甜瓜品質變化

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

海水濃度(%)Seawaterconcentration可溶性糖含量Solublesugarcontent(%)中心可溶性固形物Solublesolidsinthecentre(%)邊緣可溶性固形物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 討 論

鹽脅迫對植物細胞產生離子毒害和水分滲透等生理生化反應[14],影響植株的生物量和品質[15-16]。為了探究鹽脅迫對作物的影響，研究者在葉菜類蔬菜[17-19]、番茄[20]和黃瓜[21]上做了相關研究。研究表明，不同種類作物的生長指標和品質指標對鹽脅迫反應不同，甚至同一作物不同品種也不盡相同。柳國強等[17]認為葉用萵苣的可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量隨NaCl濃度增加為先增后降的變化，而俞秀蘭和費偉在薺菜[18]和番茄[20]上研究則認為，可溶性糖含量隨著NaCl濃度的增加而增加，陳寶悅[19]認為芹菜的VC含量隨著NaCl濃度增加而降低。試驗結果表明，甜瓜植株莖粗、果實縱橫徑、單果重、單位面積產量、邊緣固形物和VC含量均隨著海水濃度的增加而降低，而株高、葉片面積和葉綠素含量則先增加后下降；可溶性糖含量、中心固形物和蛋白含量隨著海水濃度的增加呈先上升后下降的變化趨勢。試驗在甜瓜可溶性糖含量、可溶性蛋白和VC含量的研究結果與前人在葉用萵苣[17]、芹菜[19]上的一致。由此表明，利用海水灌溉可促進甜瓜品質的提高，如控制海水濃度也能保障產量。而其中的機理還有待進一步研究。

4 結 論

在長勢方面，海水濃度在10%以下時，可以促進甜瓜植株株高和葉面積的增加，海水在40%以下時，可促進葉綠素含量增加。但海水脅迫抑制莖粗、縱橫徑、單果重和單位面積產量的增加。在品質方面，海水可促進甜瓜果實可溶性糖含量、中心固形物和蛋白含量的增加，且在海水濃度為30%時達最高，但海水脅迫卻影響甜瓜果實邊緣固形物和VC含量，且濃度越高抑制越明顯。一定濃度海水脅迫可增加甜瓜果實的含糖量和蛋白含量，改善甜瓜的口感提高品質，在海水濃度為10%～20%下種植甜瓜可保障產量，30%濃度海水處理品質最佳。

References)

[1] 陳惠哲,Natalia Ladatko,朱德峰,等. 鹽脅迫下水稻苗期Na+和K+吸收與分配規(guī)律的初步研究[J]. 植物生態(tài)學報,2007,31(5):937-945.

CHEN Hui-zhe, Natalia Ladatko, ZHU De-feng, et al. (2007). Absorption and Distribution of Na+and K+in Rice Seedling Under Salt Stress [J].JournalofPlantEcology(ChineseVersion) , 31(5):937-945. (in Chinese)

[2]劉兆普,劉玲,陳銘達,等. 利用海水資源直接農業(yè)灌溉的研究[J]. 自然資源學報,2003,18(4):423-429.

LIU Zhao-pu, LIU Ling, CHEN Ming-da, et al. (2003). Study on The Irrigation Systems in Agriculture by Seawater [J].JournalofNaturalResources, 18(4):423-429. (in Chinese)

[3] 徐質斌.海水灌溉農業(yè)的展望與對策[J]. 農業(yè)現(xiàn)代化研究,2002,23(2):89-92.

XU Zhi-bin. (2002). Seawater-Irrigation Prospect and Strategy [J].ResearchofAgriculturalModernization, 23(2):89-92. (in Chinese)

[4] 劉兆普,沈其榮,尹金來. 濱海鹽土農業(yè)[M]. 北京：中國農業(yè)科技出版社，1998:1-3.

LIU Zhao-pu, SHEN Qi-rong, YIN Jin-lai. (1998).CoastalSalineSoilAgriculture[M]. China Agriculture Press:1-3. (in Chinese)

[5] 趙惠明.鹽生植物鹽角草的資源特點及開發(fā)利用[J]. 科技通報,2004,20(2):167-171.

ZHAO Hui-ming. (2004). Eco-physiological Characteristics of Halophyte Salt-worts and Their Potential Utilization in Environmental Mediation and Germplasm Improvement [J].BulletinofScienceandTechnology, 20(2):167-171. (in Chinese)

[6] 王希江.海水灌溉農業(yè)發(fā)展趨勢[J]. 天津農林科技，2003,(3):16-17.

WANG Xi-jiang. (2003). Development Trend of Seawater Irrigation Agriculture [J].ScienceandTechnologyofTianjinAgriculturalandForestryTechnology, (3):16-17. (in Chinese)

[7] 王志丹,趙姜,毛世平,等.中國甜瓜產業(yè)區(qū)域優(yōu)勢布局研究[J].中國農業(yè)資源與區(qū)劃,2014,35(1):128-133.

WANG Zhi-dan, Zhao Jiang, MAO Shi-ping, et al. (2014). Study on The Regional Advantage Layout of Chinese Muskmelon on Industry[J].ChineseJournalofAgriculturalResourcesandRegionalPlanning, 35(1):128-133. (in Chinese)

[8] 杜磊, 王長彪. 鹽脅迫下甜瓜種子萌發(fā)及幼苗生長特性研究[J]. 鄭州輕工業(yè)學院學報(自然科學版), 2014,29(2):19-22.

DU Lei, WANG Chang-biao. (2014). Effects of Salt Stress on Seed Germination and Seedling Growth of Melon [J].JournalofZhengzhouUniversityofLightIndustry(NaturalScienceEd.) , 2014, 29(2):19-22. (in Chinese)

[9] 王喜濤, 周秀艷, 辛明,等. 鹽脅迫對甜瓜種子發(fā)芽的影響[J]. 北方園藝, 2014,(9)：7-11.

WANG Xi-tao, ZHOU Xiu-yan, XIN Ming, et al. (2014). Effects of NaCl Stress on Seed Germination of Melon [J].NorthernHorticulture, (9):7-11. (in Chinese)

[10] 胡克玲, 汪季濤, 陳友根,等. 甜瓜萌芽期耐鹽性篩選[J]. 熱帶作物學報, 2013,34(2):228-231.

HU Ke-ling, WANG Ji-tao, CHEN You-gen, et al. (2013). Selection of Salt Tolerance in Melon at Germination Stage [J].ChineseJournalofTropicalCrops, 34(2): 228-231. (in Chinese)

[11] 楊小蘭. 5個甜瓜品種的耐鹽性研究[J]. 江蘇農業(yè)科學, 2011,39(3):186-188.

YANG Xiao-lan. (2011). Salt-Tolerant Study of Five Melon Varieties [J].JiangsuAgriculturalSciences, 39 (3): 186-188. (in Chinese)

[12] 魯乃增, 周禮彬, 軒正英. NaCl脅迫對甜瓜種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J]. 河北農業(yè)科學,2011,15(11):17-20.

LU Nai-zeng, ZHOU Li-bin, XUAN Zheng-ying. (2011). Effects of NaCl Stress on Seed Germination and Seedling Growth of Melon [J].JournalofHebeiAgriculturalSciences, 15(11): 17-20. (in Chinese)

[13] 李合生,陳翠蓮,紅玉枝,等. 植物生理生化試驗原理和技術[M]. 北京:高等教育出版社,2002.

LI He-sheng, CHEN Cui-lian, HONG Yu-zhi, et al. (2002).ThePrinciplesandTechniquesofPlantPhysiologyandBiochemistryTest[M]. Beijing: Higher Education Press. (in Chinese)

[14] Munns, R. (2002). Comparative physiology of salt and water stress.PlantCell&Environment, 25(2): 239-250.

[15] 孟慶英, 張必弦, 張海玲, 等. NaCl脅迫下番茄若干生理指標的變化[J]. 北方園藝, 2008,(11):30-33.

MENG Qing-ying, ZHANG Bi-xian, ZHANG Hai-ling, et al. (2008). Changes of Several Physiological Indicators in Tomato under NaCl Stress [J].NorthernHorticulture, (11):30-33. (in Chinese)

[16] 羅慶云, 於丙軍, 劉友良. 大豆苗期耐鹽性鑒定指標的檢驗[J]. 大豆科學, 2001, 20(3):177-182.

LUO Qing-yun, YU Bing-jun, LIU You-liang. (2001). Effect of NaCl on the Growth, K+,Na+ and Cl- Distribution Inseedings of 6 Soybean Cultivars (Glycine max L. Merrill) [J].SoybeanScience, 20(8):177-182. (in Chinese)

[17] 柳國強, 謝愛芳, 林多,等. 鹽脅迫對葉用萵苣生長與品質的影響[J]. 北方園藝, 2016，(21)：20-23.

LIU Guo-qiang, XIE Ai-fang, LIN Duo, et al. (2016). Effect of Salt Stress on Growth and Quality of Lettuce [J].NorthernHorticulture, (21): 20-23. (in Chinese)

[18] 俞秀蘭, 張邊江, 王小平. 鹽脅迫對薺菜幼苗生長及品質的影響[J]. 安徽農業(yè)科學,2012,40(16):8 864-9 038.

YU Xiu-lan, ZHANG Bian-jiang, WANG Xiao-ping. (2012). Effects of Salt Stress on Growth and Quality of Capsella bursa-pastoris L.Medic Seedlings [J].AnhuiAgriculturalSciences, 40 (16): 8,864-9,038. (in Chinese)

[19] 陳寶悅, 曹玲, 王艷芳,等.NaCl脅迫對芹菜生長、生理生化特性及品質的影響[J]. 華農學報,2014,29(增刊)：218-222.

CHEN Bao-yue, CAO Lin, WANG Yan-fang, et al. (2014). Effects of NaCl Stress on Growth, Physiological and Biochemical Characteristics and Quality of Celery [J].ActaAgriculturaeBoreali-Sinica, 29 (Supplement): 218-222. (in Chinese)

[20] 費偉,陳火英,曹忠,等. 鹽脅迫對番茄幼苗生理特性的影響[J]. 上海交通大學學報(農業(yè)科學版),2005,23(1):5-9.

FEI Wei, CHEN Huo-ying, CAO Zhong, et al. (2005). Effects of Salininty Stress on Phsiological Characteretics of Tomato Seedings [J].JournalofShanghaiJiaotongUniversity(AgriculturalScience) , 23 (1): 5-9. (in Chinese)

[21] 賈慧春. NaCl脅迫對黃瓜幼苗生長及可溶性物質含量的影響[J]. 農業(yè)科技與裝備,2010，(6):1-3.

JIA Hui-chun. (2010). The Effect of NaCl Stress on The Growth of Cucumber Seedlings and the Contents of Soluble Substances [J].AgriculturalScienceTechnologyandEquipment, (6):1-3. (in Chinese)

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

國家科技支撐計劃資助項目(2014BAD05B04)；國家西甜瓜產業(yè)技術體系專項資金(nycytx-36-02-17)；海南省自然科學基金項目“甜瓜海水耐鹽生理特性研究”(20153107)

張雪彬(1989-)，男，研究實習員，研究方向為蔬菜無土栽培與西甜瓜設施栽培，(E-mail)865407277@qq.com

楊小鋒(1977-)，男，研究員，博士研究生，研究方向為設施園藝與無土栽培，(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)