不同南瓜砧木對壓砂西瓜果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

摘" " 要：為了滿足寧夏壓砂地西瓜連作障礙防控和高品質(zhì)西瓜生產(chǎn)需求，在現(xiàn)有壓砂地嫁接西瓜生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對砧木品種繁多而質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，引進(jìn)12個新優(yōu)南瓜砧木品種（系），以當(dāng)?shù)刂髟阅瞎险枘酒贩N金城雪峰為對照，金城5號西瓜品種為接穗，研究不同南瓜砧木對壓砂西瓜的嫁接成活率、種苗質(zhì)量、田間生長、產(chǎn)量和品質(zhì)等指標(biāo)的影響，并對20項重要指標(biāo)進(jìn)行主成分和隸屬函數(shù)分析。結(jié)果表明，Z4、Z6、Z9、Z11等4份優(yōu)異南瓜砧木，在壓砂地栽培模式下與金城5號西瓜嫁接親和性高、田間抗性好、對西瓜品質(zhì)影響小且可實現(xiàn)產(chǎn)量提升，增產(chǎn)率分別為18.72%、23.43%、30.36%、29.65%，推薦在壓砂地應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：西瓜；砂田；南瓜砧木；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S651+S642.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）03-074-08

Effects of different pumpkin rootstocks on the yield and quality of watermelon in gravel-mulched field

SONG Yu1， CHEN Cong1， BIE Zhilong1， ZHOU Yuzhong2， WANG Zhongquan2， GUO Song3， XU Ye3， YU Rong3

（1. College of Horticulture amp; Forestry， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， Hubei， China; 2. Qingdao Golden Mama Agricultural Science amp; Technology Co.， Ltd.， Qingdao 266611， Shandong， China; 3. Institute of Horticulture， Ningxia Academy of Agriculture and Forestry， Yinchuan 750002， Ningxia， China）

Abstract： In order to meet the requirements of continuous cropping and high quality of watermelon production in gravel-mulched field， based on the existing watermelon grafting production technology in Ningxia， 12 new pumpkin rootstock varieties were introduced， and the local pumpkin rootstock Jincheng Xuefeng was the control， watermelon Jincheng 5 was the scion. The effects of different pumpkin rootstocks on grafting survival rate， seedling quality， field growth， yield and quality of watermelon were investigated， and 20 important indicators were analyzed by principal component and membership function， and four excellent pumpkin rootstocks Z4， Z6， Z9 and Z11 were selected. Under the cultivation mode of gravel-mulched field， Z4， Z6， Z9 and Z11 pumpkin rootstocks have high graft compatibility， high resistance in the field， but little influence on watermelon quality， increasing yield by 18.72%， 23.43%， 30.36%， 29.65%， respectively， the above four pumpkin rootstocks can be recommended as appropriate rootstock for watermelon cultivation in gravel-mulched field.

Key words： Watermelon; Gravel-mulched field; Pumpkin rootstock; Yield; Quality

西瓜是我國重要的經(jīng)濟作物，在我國果蔬生產(chǎn)和消費中占據(jù)重要地位[1]。截至2022年，我國西瓜產(chǎn)量為6 038.61萬t，占全球西瓜產(chǎn)量的60.41%，是全球最大的西瓜生產(chǎn)國和消費國[2]。寧夏中部環(huán)香山地區(qū)地處干旱帶，光熱資源豐富，日照時間長，晝夜溫差大，適宜西瓜和甜瓜栽培，形成了一種采用砂石覆蓋，具有蓄水保墑能力的砂田旱作栽培形式[3-4]，目前環(huán)香山地區(qū)是壓砂瓜種植的核心區(qū)，生產(chǎn)的西瓜因甘甜爽口和綠色環(huán)保而受到廣大消費者青睞[5]，2023年以來壓砂地種植面積30 000 hm2以上。作為一種獨特的栽培模式，寧夏的壓砂西瓜在中國的西瓜產(chǎn)業(yè)中具有獨特的地位和重要意義。

然而，受氣候和灌水條件限制，壓砂地連年單一種植西瓜，連作障礙問題日益嚴(yán)重，導(dǎo)致壓砂瓜產(chǎn)量和品質(zhì)下降，經(jīng)濟效益降低[6-7]。采用抗性更強的南瓜、瓠瓜和野生西瓜作為砧木進(jìn)行嫁接栽培是克服連作障礙、提高產(chǎn)量的有效措施[8-10]，近年來壓砂地嫁接西瓜栽培發(fā)展迅速，已占總栽培面積的90%以上，但是主栽砧木品種不明確、穩(wěn)定性不足，砧木選用不當(dāng)對西瓜的長勢、品質(zhì)及產(chǎn)量均產(chǎn)生較大影響[11-12]。因此，針對壓砂地特殊的栽培環(huán)境，急待篩選和推廣適宜壓砂西瓜生產(chǎn)的優(yōu)良南瓜砧木。筆者選用13個南瓜砧木品種（系）為試驗材料，以金城5號作為接穗，研究不同砧木嫁接對壓砂西瓜成活率、生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期篩選出親和性好、在壓砂地田間抗性強、對西瓜品質(zhì)無負(fù)面影響并能夠提高產(chǎn)量的南瓜砧木品種。

1 材料與方法

1.1 材料

供試接穗西瓜品種為試驗地主栽壓砂西瓜品種金城5號，由中衛(wèi)市金城種業(yè)有限責(zé)任公司提供。以試驗地主栽南瓜砧木品種金城雪峰為對照（CK）。參試南瓜砧木品種（系）一共12個，全部為白籽南瓜，其中7個來自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院設(shè)施園藝課題組，4個來自青島金媽媽種業(yè)科技有限公司，1個來自合肥豐樂種業(yè)股份有限公司。南瓜砧木具體信息見表1。

1.2 試驗設(shè)計

西瓜接穗于2024年3月7日播種，砧木于3月12日播種，育苗選擇 50 孔標(biāo)準(zhǔn)穴盤，每個處理播種5盤，共13個處理，嫁接于3月25日在中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)中衛(wèi)市金城種業(yè)有限責(zé)任公司育苗基地進(jìn)行。以單子葉貼接法進(jìn)行嫁接，每個處理嫁接4盤，嫁接愈合后常規(guī)管理，4月15日定植于中衛(wèi)香山鄉(xiāng)磙子井村壓砂地試驗基地，栽培密度為300株·667 m-2。試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計，每小區(qū)30株，小區(qū)面積為66.7 m2，3次重復(fù)。壓砂瓜放苗出膜后順風(fēng)向整理瓜蔓，留5條蔓，每隔5～6片葉用石塊壓蔓。第二雌花后留瓜，自然授粉，瓜長至拳頭大小選瓜，每株留1果。其他管理與壓砂西瓜常規(guī)生產(chǎn)相同[13]。

1.3 項目測定

1.3.1 南瓜砧木和嫁接苗生長指標(biāo)調(diào)查 砧木1葉1心期，每個處理隨機選取5株幼苗，測定下胚軸高度、下胚軸粗度、地上部和地下部干鮮質(zhì)量。壯苗指數(shù)=（下胚軸粗度/高度 + 根部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量）×全株干質(zhì)量。嫁接后14 d，統(tǒng)計嫁接成活率（嫁接成活率/%=嫁接成活數(shù)/嫁接總株數(shù)×100）。嫁接苗3葉1心時，同樣每個處理隨機選取5株嫁接苗調(diào)查種苗株高、砧木粗度、接穗莖粗、主根長度、地上部和根系干鮮質(zhì)量；根冠比=根系干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量；嫁接苗壯苗指數(shù) =（接穗莖粗/接穗高度+根系干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量）×全株干質(zhì)量。

1.3.2 田間生長和果實調(diào)查 在伸蔓期（定植后32 d）、開花期（定植后56 d）和采收期（定植后103 d），連續(xù)調(diào)查9株的蔓長、莖粗（嫁接口上方1.5～2.0 cm處直徑）、第一朵雌花開放時間、坐果節(jié)位和葉片葉綠素相對含量（SPAD-502Plus，日本），調(diào)查小區(qū)嫁接苗成活率、商品瓜數(shù)、坐果距離（瓜蔓從坐果節(jié)位到莖稈基部的長度）。

1.3.3 果實產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)調(diào)查 每個處理隨機選取9個成熟一致的西瓜調(diào)查單瓜質(zhì)量、果實形狀、品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)，用 GY-1型硬度儀測定果實硬度、果肉硬度；用手持折光儀（PAL-1，Atago，日本）測定中心和邊部可溶性固形物含量[14]。參考李帥等[15]、張琳玲等[16]對西瓜的品鑒評分標(biāo)準(zhǔn)，組織6人主要針對甜度、質(zhì)地、多汁程度、酸度、異味或苦味和整體喜好度進(jìn)行感官評價，評定結(jié)果應(yīng)用綜合得分法進(jìn)行分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及圖表制作，使用DPS 7.05對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，顯著水平為plt;0.05。采用基于主成分分析（PCA）的隸屬函數(shù)方法進(jìn)行綜合評價[17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 南瓜砧木嫁接前的生長指標(biāo)分析

南瓜砧木苗在嫁接前的生長指標(biāo)是判斷其是否具備砧用南瓜嫁接可操作性以及壓砂地種植適宜性的基礎(chǔ)。由于壓砂地定植后要在土層上覆蓋一層砂石，為了避免砂石將嫁接口掩埋，以采用單子葉貼接的嫁接方法、砧木下胚軸長度5.0 cm以上為宜。由表2可知，除Z1、Z3、Z5和Z8外，其余參試砧木的下胚軸長度均在5.0 cm以上。從下胚軸粗度來看，最大的是Z4，Z1、Z2、Z5、Z7、CK均與Z4無顯著差異。CK的地上部干質(zhì)量和全株干質(zhì)量均最大，其次是Z2；在根系干質(zhì)量方面，最大的是Z5，其次是Z1和Z6。計算壯苗指數(shù)得知，Z5的壯苗指數(shù)最大，顯著大于除Z1和CK外的其余處理。綜合來看，Z3南瓜砧木在嫁接前的各生長指標(biāo)均最小。

2.2 不同南瓜砧木對壓砂西瓜親和性、種苗質(zhì)量和田間抗逆性的影響

由表3可知，不同南瓜砧木對西瓜嫁接苗種苗形態(tài)的影響不同。Z1、Z3、Z5、Z8和Z9的嫁接苗株高均顯著低于CK，其余處理與CK無顯著差異；嫁接苗嫁接口至基質(zhì)的下胚軸高度差異較大，高度為4.48～6.54 cm，但與CK均無顯著差異；砧木莖粗和接穗莖粗不完全同步，砧木莖粗差異不大，除Z1的砧木莖粗顯著小于CK外，其余處理的砧木莖粗均與CK無顯著差異；接穗莖粗以Z12最小，以Z7最大，Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7與CK無顯著差異。在嫁接苗根長方面，Z3、Z5和Z11均顯著大于Z4，但均與CK無顯著差異。結(jié)合表2可以看出，不同南瓜砧木嫁接對接穗生物質(zhì)量的影響不同。在根冠比方面，Z1、Z9、Z10和Z12均顯著大于CK。培育壯苗是西瓜高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)，而壯苗指數(shù)可以直接反映西瓜幼苗的質(zhì)量。比較壯苗指數(shù)發(fā)現(xiàn)，除Z1、Z2、Z10和Z12顯著小于CK外，其余處理的嫁接苗成品苗健壯程度與CK無顯著差異。

嫁接成活率和定植成活率是考量砧木親和性及商品價值的重要指標(biāo)，成活率越高的砧木說明砧穗親和力越高，其應(yīng)用經(jīng)濟效益也就越高[18]。由表3可知，嫁接后14 d時，Z1、Z2、Z6、Z7、Z9、Z11和CK處理的嫁接成活率均為100.00%，其余處理的嫁接成活率也均超過98.00%。在伸蔓期和開花期，所有處理的成活率均為100.00%，說明供試砧木都與金城5號西瓜接穗具有良好的共生親和力。到果實成熟期，植株抗病性、抗逆性和適應(yīng)性差異顯現(xiàn)，Z3、Z6、Z8、Z9、Z10和CK在田間抗性良好，并未出現(xiàn)死苗狀況；而Z4、Z5、Z7、Z1和Z2的存活率則顯著低于CK，其中以Z2的末期存活率最低，僅為34.44%。

2.3 不同南瓜砧木對壓砂西瓜生長發(fā)育和開花坐果能力的影響

由表4可知，壓砂瓜的蔓長在伸蔓期以Z9最大，在開花期和采收期以Z4最大，在這3個時期，所有處理的蔓長均與CK無顯著差異。從植株的莖粗方面來看，在伸蔓期，Z2、Z7和Z10的莖粗均顯著小于CK，但這3個處理之間無顯著差異；在開花期，除Z5的莖粗顯著小于CK外，其余處理均與CK無顯著差異；在果實采收期，Z1、Z4、Z5、Z7和Z9的莖粗顯著大于Z12，但均與CK無顯著差異。

不同南瓜砧木對壓砂瓜開花和坐果的影響不同。通過西瓜的第一雌花節(jié)位和開放時間可以預(yù)測授粉時間和果實成熟日期，授粉時間早且易坐果的植株更易獲得早上市的西瓜產(chǎn)品。由表5可知，除Z1外，不同砧木品種間壓砂瓜的雌花間隔節(jié)位無顯著差異，Z1的第一雌花節(jié)位、開放時間、雌花間隔節(jié)位在所有砧穗組合中均最?。ǘ蹋憩F(xiàn)易坐果和早熟特性，其次為Z9、Z11、Z7和Z2，第一雌花節(jié)位在17.6節(jié)以下，雌花間隔節(jié)位沒有顯著差異，但僅Z2第一雌花開放時間與Z1無顯著差異，表現(xiàn)早熟特性；Z9、Z10和Z12的坐果距離遠(yuǎn)超過141 cm，較CK多14.17～27.06 cm，表現(xiàn)出坐果晚或坐果節(jié)位較其他品種高的特性，但與CK無顯著差異。葉片SPAD值是反映嫁接苗田間光合能力強弱的指標(biāo)，在葉片SPAD值中，所有處理之間沒有顯著差異，說明不同砧木嫁接對壓砂瓜的光合能力影響較小。

2.4 不同南瓜砧木對壓砂西瓜產(chǎn)量的影響

西瓜成熟時調(diào)查西瓜單果質(zhì)量和商品率等指標(biāo)，由表6可知，所有處理中，Z11的單瓜質(zhì)量最大，為14.05 kg；其次是Z9、Z12、Z4和Z6，單果質(zhì)量均在13.00 kg以上，大于CK，Z1、Z2、Z3、Z7和Z10的單果質(zhì)量均小于CK，但均與CK無顯著差異。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，除Z2的小區(qū)坐瓜數(shù)顯著小于CK外，其余處理均與CK無顯著差異。計算商品率發(fā)現(xiàn)，除Z4、Z10和Z12外，其余處理的商品瓜率均達(dá)到100.00%。折算產(chǎn)量可知，除Z1和Z2外，其他處理均高于CK，Z4、Z5、Z6、Z8、Z9、Z11、Z12增產(chǎn)10.21%～30.36%，其中以Z9產(chǎn)量最高，為4 190.67 kg·667 m-2。

2.5 不同南瓜砧木對壓砂西瓜品質(zhì)的影響

由于壓砂瓜果實特殊的商品性，對其貯運性的要求十分嚴(yán)格，果皮厚度和果皮硬度共同決定了壓砂瓜的貯運性是否良好[19]。由表7可知，不同南瓜砧木嫁接沒有顯著改變壓砂瓜果實形狀，但是壓砂瓜果皮厚度和果皮硬度存在一定差異，果皮厚度以Z11最大，Z1次之；果皮硬度以Z9最大，Z11次之；Z7處理的果皮厚度和果皮硬度在所有處理中均最小，但與CK無顯著差異。與CK相比，所有試驗?zāi)瞎险枘揪山档臀鞴瞎庥捕龋珻K的果肉硬度最大，除Z3、Z6、Z8和Z9外，其余處理的果肉硬度均顯著小于CK。不同南瓜砧木嫁接對壓砂瓜果實邊部可溶性固形物含量的影響無顯著差異，但對中心可溶性固形物含量的影響有所不同，Z7、Z8和Z12的中心可溶性固形物含量均顯著大于Z3。在感官評價綜合得分方面，所有參試砧木嫁接后感官評價得分與CK均無顯著差異，但在各個指標(biāo)方面各組合表現(xiàn)有所區(qū)別。有較多品鑒員表示，Z5果肉有酸味、異味與苦味，綜合口感也較其余處理差。Z11果肉纖維少，口感佳，甜度和多汁程度均表現(xiàn)較好，綜合得分在所有處理中最高。

2.6 不同南瓜砧木的綜合評價

對13個處理的20項主要指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，包括嫁接成活率、嫁接苗下胚軸高度、嫁接苗壯苗指數(shù)、第一雌花開放時間、坐果節(jié)位、采收期蔓長和莖粗、葉片SPAD值、末期存活率、小區(qū)商品瓜數(shù)、單果質(zhì)量、果實橫徑、果實縱徑、果形指數(shù)、果皮厚度、果皮硬度、果肉硬度、中心和邊部可溶性固形物含量、感官評價總得分，以特征值大于1為標(biāo)準(zhǔn)，20項指標(biāo)可以降為6個主成分，能夠解釋86.340%的原始信息。

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)分析法，將各主成分隸屬函數(shù)值擴展到[0，1]閉區(qū)間，從而對離散數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。經(jīng)計算前6個主成分的權(quán)重分別為0.320、0.212、0.170、0.127、0.097、0.074，進(jìn)而得出各嫁接組合的綜合評價D值，并進(jìn)行排序。從表8可以看出，13個南瓜砧木的D值介于0.322～0.725，其中CK的D值為0.545，排名第7，綜合評價比CK好的處理為Z11gt;Z9gt;Z4gt;Z6gt;Z8gt;Z5，D值在0.580～0.725。

3 討論與結(jié)論

嫁接是解決西瓜連作障礙問題和增強植株抗性的有效手段，筆者引進(jìn)外地的12個白籽南瓜砧木，嫁接西瓜后在壓砂地種植，發(fā)現(xiàn)不同南瓜砧木嫁接對西瓜生長和產(chǎn)量影響差異較大。在本研究中，試驗中所有處理的嫁接成活率均在98%以上，共生期成活率均為100%，說明參試砧木均與壓砂瓜具有較強的嫁接親和性。與CK相比，參試砧木沒有明顯改變壓砂瓜的果形指數(shù)和果皮厚度，這與楊萬邦等[20]、張兆輝等[21]的研究結(jié)果一致；可溶性固形物含量是影響西瓜果實內(nèi)在品質(zhì)的主要因素[22]，本試驗中所有處理與CK相比沒有顯著降低可溶性固形物含量以及感官評價得分，說明本研究參試的南瓜砧木品種嫁接后對壓砂瓜的果實品質(zhì)影響較小，可能與旱砂田全膜覆蓋、高海拔區(qū)域（晝夜溫差大）西瓜栽培和接穗品種選擇等因素有關(guān)[23]，還有待進(jìn)一步栽培研究證明；不同砧木嫁接對西瓜產(chǎn)量的增幅不同[24]，Z4、Z5、Z6、Z8、Z9、Z11和Z12壓砂瓜的單果質(zhì)量和產(chǎn)量相對于CK增幅為10.21%～30.36%。

本研究表明，嫁接后西瓜的生長發(fā)育因砧木品種不同而存在較大差異，但是砧木苗的前期質(zhì)量與其嫁接苗成品苗的質(zhì)量并不完全同步，這是由于嫁接后的西瓜是一個復(fù)合體，砧木與接穗之間復(fù)雜的相互作用影響接穗的生長發(fā)育，其影響程度與砧木和接穗本身的差異以及兩者之間的親緣關(guān)系密切相關(guān)[25-26]，砧木苗期的生長指標(biāo)和壯苗指數(shù)不適宜單獨作為評價砧木的指標(biāo)。另外，針對壓砂地特殊的栽培模式，嫁接苗定植后會在土層上再覆蓋一層砂石，為了避免嫁接口被掩埋引發(fā)病害，需要下胚軸有一定高度，通過對比發(fā)現(xiàn)，絕大部分參試砧木的下胚軸高在5.0～6.5 cm，下胚軸粗在4.00 mm以上，嫁接操作便利，Z1、Z3、Z5和Z8的砧木下胚軸長度不足5.0 cm，用其作砧木的嫁接苗在砂田定植時容易將嫁接口掩埋，對壓砂地的適宜性較差。到果實成熟期，植株抗病性、抗逆性和適應(yīng)性差異顯現(xiàn)，Z2處理出現(xiàn)大量死苗導(dǎo)致產(chǎn)量大幅減產(chǎn)，在壓砂瓜生產(chǎn)栽培過程中應(yīng)當(dāng)注意此時間段的病蟲害防治等管理。

在優(yōu)良南瓜砧木篩選引進(jìn)方面，應(yīng)該注重從嫁接親和性、抗病性、果實性狀以及產(chǎn)量、品質(zhì)等方面進(jìn)行比較篩選和綜合評判[27]，由于參評性狀多且群體大，各性狀間存在相關(guān)性，用主成分分析的方法可以將西瓜多個主要的篩選性狀綜合為較少的幾個主成分，是綜合而又相互獨立的評價指標(biāo)，可簡化篩選研究的過程[28-29]。

綜上所述，筆者對13個嫁接組合綜合評價，篩選出4個南瓜砧木品種Z11、Z9、Z4和Z6，表現(xiàn)為與壓砂瓜的親和性好，田間長勢和抗逆性強，坐果能力強，單果質(zhì)量大，在不明顯降低壓砂瓜品質(zhì)的情況下對壓砂瓜的增產(chǎn)能力強，增產(chǎn)率為18.72%～30.36%，可供壓砂地西瓜嫁接栽培選擇。

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