不同基質(zhì)配方對薄皮甜瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

成子玥，梁明珠

（1福建農(nóng)林大學(xué)，福州 350002；2山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所，山西臨汾 041000）

0 引言

薄皮甜瓜(Cucumis melovar.makuwa)與厚皮甜瓜相比，植株低矮，葉片小，葉色深綠，葉緣波曲，果實皮薄而脆，含糖量低，適應(yīng)性強，可在露地或設(shè)施的不同茬口栽培。隨著瓜菜種植規(guī)?；?、設(shè)施化的發(fā)展，設(shè)施瓜菜連作障礙日趨嚴(yán)重，通過簡易基質(zhì)栽培方式可有效解決設(shè)施瓜菜連作問題，特別是基質(zhì)配方對瓜菜產(chǎn)量和品質(zhì)影響顯著[1]，因此倍受瓜菜種植戶的關(guān)注[2]。

果肉中糖、酸、Vc 等成分含量直接影響果實的風(fēng)味，稱為呈味物質(zhì)。其中可溶性固形物、折光糖、總酸、Vc是評價薄皮甜瓜呈味品質(zhì)高低的重要指標(biāo)。前人的研究表明土壤肥力對于果實呈味品質(zhì)有重要影響[3-5]。

在香蕉[6]、鴨梨[7]和蘋果[8]的研究中，施用有機肥均能提高果實中乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯、丁酸己酯等特征性酯類物質(zhì)的含量。薄皮甜瓜具有特殊的香氣，果實在生長發(fā)育后期開始產(chǎn)生揮發(fā)性芳香物質(zhì)[9]。乙酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯和異丁酸乙酯是甜瓜果實最主要的特征性酯類物質(zhì)，其含量極大地決定著果實散發(fā)香味的濃郁程度[10]。

本研究采用早春大棚簡易基質(zhì)栽培，以薄皮甜瓜品種‘星甜二十四號’為材料，分析不同基質(zhì)配方對薄皮甜瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，以期為設(shè)施甜瓜無土栽培基質(zhì)配方優(yōu)化和薄皮甜瓜優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料為河北雙星種業(yè)股份有限公司選育的薄皮甜瓜品種‘星甜二十四號’。

供試有機肥為腐熟的雞糞、牛糞、豬糞和羊糞，有機肥的發(fā)酵方法參考文獻[11]。使用的鐵廠爐灰取自試驗地附近鐵礦廠，黏土取自試驗地附近大田。添加的豆餅肥是利用榨油后的豆餅在70%相對濕度下密封發(fā)酵40 d所得，含水率99.52%、有機質(zhì)1.68 g/kg、全氮2.11 g/kg、速效磷0.18 g/kg、速效鉀1.22 g/kg。N-P-K 為16-8-18 的緩釋肥購自河北旺牛農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司。

1.2 方法

試驗于2021 年6—8 月在山西省臨汾市堯都區(qū)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所試驗田塑料大棚進行?；|(zhì)按不同體積比配制，設(shè)4 因素4 水平，正交優(yōu)化設(shè)計，共16 個處理（表1），3 次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積20 m2。最后所有處理1 m3基質(zhì)均加入5 kg 豆餅肥和1 kg緩釋肥[11]。

表1 不同處理的基質(zhì)配方

定植前40 d制作栽培槽，起定植壟[11]。甜瓜苗于3月1日在日光溫室播種，采用80 cm營養(yǎng)缽普通基質(zhì)育苗，3 月25 日定植于塑料大棚，每小區(qū)種植株50 株。定植前基質(zhì)澆透水，定植1 周后澆緩苗水，伸蔓期灌1次水，坐瓜1周時澆膨瓜水，同時每小區(qū)追施60 g水溶肥(15-8-28-TE+6)和30 g 中荃生物酶肥，以后每隔5 d澆一次水，坐瓜25 d 后停止?jié)菜温?，子蔓結(jié)瓜。12～15 節(jié)留瓜，下部子蔓全部摘除，留一葉摘心。人工授粉或藥劑噴花，保證坐瓜。

在坐瓜35 d時，每處理隨機選取5個成熟果實，去掉果皮及瓜瓤，取赤道部分果肉切碎，-80℃保存。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 呈味物質(zhì) 可溶性糖含量的測定參照NY/T 1278—2007 蔬菜及其制品中可溶性糖的測定方法[12]，采用數(shù)字折射儀測定折光糖含量，總酸含量的測定參照SB/T 10203—1994中酸度計法[13]，Vc含量的測定參照GB 5009.86—2016 中水果、蔬菜維生素C 含量測定方法[14]。

1.3.2 香味成分參照李巖[15]的方法，采用頂固相微萃取(SPME)技術(shù)提取不同處理甜瓜果實香氣成分，經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)測定乙酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯、異丁酸乙酯的含量。

1.3.3 產(chǎn)量對每小區(qū)選定的5株甜瓜進行單株產(chǎn)量測定，記錄單株產(chǎn)量和結(jié)果個數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)利用Excel 2010 記錄數(shù)據(jù)并作圖，采用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)配方對薄皮甜瓜呈味物質(zhì)的影響

簡易基質(zhì)栽培條件下，供試的16種基質(zhì)配方顯著影響薄皮甜瓜果實中可溶性糖、折光糖、總酸和Vc 的含量（表2）。處理3的可溶性糖含量最高，比處理9增加了5.34 個百分點。處理8 的總酸含量最低，比處理15降低了7.6個百分點。處理7的折光糖和Vc含量均最高。有機肥比例和有機肥種類對薄皮甜瓜果實呈味物質(zhì)含量的影響均大于爐灰比例和黏土比例的作用。低水平的雞糞能有效提高薄皮甜瓜果實中可溶性糖含量，牛糞則對甜瓜果實中折光糖和Vc含量的提升和總酸含量的降低有顯著促進作用。

表2 不同基質(zhì)配方條件下薄皮甜瓜呈味物質(zhì)的含量

2.2 基質(zhì)配方對薄皮甜瓜香味成分的影響

16 種簡易基質(zhì)配方栽培的薄皮甜瓜果實中乙酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯和異丁酸乙酯的含量呈現(xiàn)出顯著差異（表3）。4種香味成分均在處理7條件下檢出值最高，牛糞為最適有機肥種類，比羊糞提高乙酸乙酯含量12.30 個百分點、提高乙酸己酯含量29.43個百分點、提高2-甲基丁酸乙酯含量17.23 個百分點、提高異丁酸乙酯含量10.63 個百分點。對于檢測的4種香味成分，有機肥比例均為影響其含量的最重要因素。綜合4種香味成分試驗結(jié)果，牛糞、爐灰和黏土的最佳配制比例為8:4:1。

表3 不同基質(zhì)配方條件下薄皮甜瓜的香味成分含量

2.3 基質(zhì)配方對薄皮甜瓜產(chǎn)量的影響

不同基質(zhì)配方的薄皮甜瓜單瓜質(zhì)量和小區(qū)平均產(chǎn)量均存在顯著差異（表4）。牛糞、黏土和爐灰比例為8:4:1 時甜瓜產(chǎn)量各指標(biāo)值均最大。各因素對薄皮甜瓜單瓜質(zhì)量的影響順序為有機肥種類＞有機肥比例＞爐灰比例＞黏土比例。能有效提高薄皮甜瓜單瓜質(zhì)量的有機肥種類順序為牛糞＞豬糞＞雞糞＞羊糞。

表4 不同基質(zhì)配方條件下薄皮甜瓜的產(chǎn)量

3 結(jié)論與討論

雞糞、牛糞、豬糞、羊糞作為瓜菜設(shè)施栽培中常用的有機肥，不僅能補充甜瓜生長發(fā)育所需的各種礦物質(zhì)，而且能增加栽培基質(zhì)中腐殖質(zhì)的含量，為微生物和甜瓜根系的生長提供一個較好的生長環(huán)境[16-17]。本研究將這些禽畜糞便經(jīng)過充分腐熟后與爐灰、黏土按不同比例混合作栽培基質(zhì)，基質(zhì)中養(yǎng)分充足，栽培過程中只需添加少量化肥，不僅能滿足甜瓜正常生長的需要，而且果實品質(zhì)和產(chǎn)量均得到明顯提升。每種有機肥的成分不同、肥效不同，因此不同基質(zhì)配比會對甜瓜果實品質(zhì)和產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響[18-19]。由于雞糞中有機質(zhì)、氮、磷、鉀的含量均較高，因此其在基質(zhì)中的配比不能太高[20]。本研究中，基質(zhì)中高比例的雞糞配比反而降低了甜瓜的品質(zhì)和產(chǎn)量各指標(biāo)的值，而其他3 種有機肥則是隨其在基質(zhì)中含量的增加，甜瓜的品質(zhì)和產(chǎn)量提升。盡管牛糞中有機質(zhì)和養(yǎng)分含量在各種家畜糞便中較低，但與鐵廠爐灰和黏土按一定比例混合后，適合薄皮甜瓜生長對養(yǎng)分的需求，能有效提升果實的品質(zhì)和產(chǎn)量。本研究首次利用雞糞、牛糞、豬糞、羊糞與爐灰和黏土等試驗材料，針對薄皮甜瓜做了不同的基質(zhì)配方篩選試驗，綜合品質(zhì)和產(chǎn)量多項指標(biāo)的正交優(yōu)化設(shè)計分析結(jié)果，早春大棚薄皮甜瓜簡易基質(zhì)栽培的基質(zhì)按牛糞:爐灰:黏土8:4:1的體積比混合最能提升甜瓜的品質(zhì)和增加產(chǎn)量。試驗所選用的雞糞、牛糞、豬糞、羊糞與爐灰和黏土均是廉價的農(nóng)業(yè)廢棄物，來源廣泛，從投資成本、材料來源和可操作性及產(chǎn)量效益分析比較，用其替代草炭栽培甜瓜是完全可行的，在保證質(zhì)量的同時可以降低生產(chǎn)成本，而且具有較好的經(jīng)濟適用性。

栽培基質(zhì)是無土栽培的基礎(chǔ)，為植物生長提供水、肥、氣等綜合條件[21]。栽培基質(zhì)的評價指標(biāo)主要包括容重、總孔隙度、持水孔隙、通氣孔隙、氣水比等物理性質(zhì)以及pH、EC值等化學(xué)性質(zhì)[22-23]。基質(zhì)理化性狀會直接影響作物的生長發(fā)育，從而影響其最終的品質(zhì)和產(chǎn)量[24]，基質(zhì)疏松、持水性與透氣性好，更有利于甜瓜根系生長[25]，而本試驗沒有比較各處理混合基質(zhì)理化性質(zhì)的差異，在后續(xù)的研究中還應(yīng)開展相關(guān)試驗，為生產(chǎn)高品質(zhì)甜瓜提供技術(shù)支撐。