不同灌溉量对粗网纹甜瓜光合特性、产量和品质的影响

摘    要：以粗网类型甜瓜品种白色恋人为试材，研究不同灌溉量对塑料大棚内不同发育阶段的粗网纹甜瓜的光合特性、产量和品质的影响。结果表明，适宜的灌溉水平显著促进了植株的生长和叶片的光合作用，提高了果实的产量和品质，也提高了果实外观的商品价值。随着灌溉量的增加，甜瓜植株的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光化学淬灭系数、非光化学淬灭系数和雌花开放数都呈先升高后降低的变化趋势。单果质量、产量、维生素C和可溶性蛋白含量也呈现相同的趋势，并在按日蒸腾蒸发量100%灌溉的I2处理时达到最大值，分别为1 544.03 g、46.32 t·hm-2、28.61 mg·g-1和1.07 mg·g-1。此外，随着灌溉量的增加，甜瓜果实的果肉厚度、种子腔直径和网纹突起程度也呈增大趋势，其中在按日蒸腾蒸发量100%灌溉的I2处理下，甜瓜的网纹品质最佳。综上，I2处理（按日蒸腾蒸发量100%灌溉）为适宜的水分管理方式。在甜瓜生产中，可以更加细致地在甜瓜伸蔓前期和果实发育期按照日蒸腾蒸发量100%灌溉，在伸蔓中后期按日蒸腾蒸发量80%灌溉。

关键词：粗网纹甜瓜；灌溉量；光合特性；果实产量；果实品质

中图分类号：S652 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）03-063-08

Effects of different irrigation amount on photosynthetic characteristics，yield and quality of coarse netted melon

LIN Jiajia， ZHANG Wenjing， WEI Danni， NIE Shengxian， WEI Xi， TANG Xiaofu

（College of Agriculture， Guangxi University， Nanning 530004， Guangxi， China）

Abstract： This experiment utilized the Baiselianren variety of thick-netted muskmelon as the test material to investigate the impact of different irrigation amounts on the photosynthetic characteristics， yield， and quality of coarse-meshed melons at various developmental stages in plastic greenhouses. The results indicate that appropriate irrigation levels significantly enhance plant growth and leaf photosynthesis， resulting in increased fruit yield， improved fruit quality， and higher fruit commercialization rate. As the irrigation amount increased， the photosynthetic rate， stomatal conductance， transpiration rate， qP， NPQ， and number of female flowers in melon plants exhibited a pattern of initial increase followed by a decrease. Similarly， single fruit weight， yield， vitamin C content， and soluble protein content followed the same trend， reaching their maximum values in the I2 treatment with 100% daily transpiration and evaporation irrigation， which were 1 544.03 g， 46.32 t·hm-2， 28.61 mg·g-1， and 1.07 mg·g-1， respectively. Furthermore， an increase in irrigation amount also led to an upward trend in pulp thickness， seed cavity diameter， and reticulation degree of melon fruits. Notably， the reticulation of melons exhibited the best quality under the I2 treatment， which involved irrigating at 100% of daily transpiration and evaporation. Considering the impact of different irrigation amounts on the growth， photosynthetic characteristics， yield and fruit quality of coarse-textured melons at different stages of development in plastic greenhouses， we determined the I2 treatment （irrigation based on 100% of daily transpiration and evaporation） was a more suitable water management method， it is recommended that during the melon production， more detailed irrigation can be carried out according to 100% of the daily transpiration and evaporation during the early vine expansion and fruit development stages of the melon， and 80% of the daily transpiration and evaporation during the middle and late vine expansion stages of the melon.

Key words： Coarse netted melon; Irrigation amount; Photosynthetic characteristics; Fruit yield; Fruit quality

网纹甜瓜（Cucumis melo L. var. reticulatus Naud.）是葫芦科甜瓜属的一个变种，因成熟果实表皮呈现网状裂纹而得名[1]。网纹甜瓜具有优美的网纹、细软的质地和香甜的口感，深受广大消费者喜爱，并且富含营养成分，因此被视为高消费水果。网纹甜瓜对土壤中水分含量非常敏感，需要大量的水分[2]。如果水分施用不当，将严重影响产量和品质。灌溉量不足会限制植株的生长和发育，导致减产；而灌溉量过高会导致水分的无效蒸发和深层渗漏，还会促使作物过度生长。这不仅降低了作物对水分的利用效率，也不利于网纹甜瓜产量和品质的提高[3-5]。因此，研究适宜的水分调控对网纹甜瓜的生长和发育非常重要。

近年来，有学者在甜瓜的不同灌溉水平方面进行研究，周勃等[6]在设施滴灌条件下研究不同灌溉量对甜瓜黄梦脆植株生长和果实品质的影响，结果表明，灌溉量为160 m3·667 m-2时，甜瓜的心糖、边糖和果肉厚度最高，品质最好。Fabeiro等[7]研究甜瓜果实含糖量对水分的响应，发现随着土壤含水量的提高，甜瓜产量和果实内部含糖量也随着提高。此外，也有研究表明，增加灌溉量对经济产量有益，但对干物质积累不利[8-10]。确定适宜的灌溉策略可以显著提高田间种植条件下甜瓜的果实产量、质量、水分生产率和净收益。桑艳朋等[11]在新疆进行了甜瓜膜下滴灌试验研究，结果表明，随着土壤含水量的升高，果实的可溶性固形物含量和单果质量降低，在田间持水量的处理下，甜瓜品质最佳的水分处理为田间持水量的70%～80%。而Hartz[12]的研究表明，在甜瓜采收前10 d，灌溉量的多少对甜瓜品质没有显著影响。由此可见，不同的灌溉量对甜瓜的生长发育有重要影响，且处于不同发育阶段的甜瓜对灌溉量有不同的生理反应。目前，国内外的研究主要集中在研究网纹甜瓜整个生长期的水分水平对其生长发育、产量和品质的影响等方面[13-14]，而对甜瓜不同生长阶段的需水情况和果实的网纹品质分级方面的研究较少。笔者通过分析塑料大棚条件下粗网纹甜瓜在不同生长阶段的生长动态，研究其生长发育和水分代谢规律，旨在为塑料大棚种植粗网纹甜瓜提供最佳灌溉模式和高效益生产的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021年4－7月在南宁市广西大学农学院蔬菜基地的塑料大棚内进行。以粗网类型甜瓜品种白色恋人为试验材料，种子购自上海惠和种业有限公司。

1.2 试验设计

试验采用基质盆栽方式进行，每盆种植1株，株距和行距均为0.55 m，呈矩形排列。盆口和盆底直径均为0.5 m，盆钵高度为0.4 m，盆钵使用无纺布袋制作。基质按泥炭、木糠、有机肥体积比为30∶30∶1进行配置，基质的最大田间持水量为140%（质量比）。基质的基本肥力状况为有机肥42 g·kg-1，高钾复合肥100 g·kg-1。对于尚未控制水分的植株盆栽，每3 d追加500 g的水肥（硝酸钾5%、磷酸二氢钾5%），以保持植株正常生长。

在2021年4月10日，当甜瓜幼苗4叶1心时，选择长势健壮且一致的植株进行盆栽定植。在进行水分调控时，将试验盆栽苗分为几个批次。在对其中一个小区进行水分调控时，其余未开始进行水分调控的小区按照粗放式水分管理方法进行统一的水肥补充。每株只保留一个形状端正且个头较大的幼果，剪除所有的侧蔓。当植株长出25片真叶时进行打顶处理。

试验分为4个时期，分别为伸蔓前期（4月11－28日，从定植到七八片叶）、伸蔓中后期（4月29日至5月20日，从七八片叶到授粉前）、果实发育前期（5月21日至6月15日，授粉后0～25 d）、果实发育中后期（6月16日至7月15日，授粉后26～55 d）。每个时期为一个试验小区，每个试验小区矩形排列并根据网纹甜瓜控水期间的日蒸腾蒸发量的120%（I1）、100%（I2）、80%（I3）、60%（I4）设定4个不同的灌溉量梯度处理进行补充灌溉。每天进行1次灌水，在小区内每个处理15盆（盆下铺有托盘，可回收渗漏至盆底的水分），按照每组5盆进行随机摆放，3次重复，共60盆。采用称质量法获取单株的日蒸腾蒸发量（M0），M0=M1-M2（M1：充分灌溉后24 h花盆质量；M2：充分灌溉后48 h花盆质量），每周进行1次M0的校准[15]。根据计算得出各个水分处理应补充的灌溉量，每天进行1次灌水。随着植株的生长发育和塑料大棚中环境温湿度的变化，每隔7 d重新测量各植株的M1和M2，校对1次单株的日蒸腾蒸发量，确定各处理新的灌溉量。使用壤博士土壤检测仪的湿度探头每天测定基质含水量，并调整校对时间间隔。

1.3 测定指标

1.3.1 叶片水分状况指标 在不同栽培时期结束水分管理后进行破坏性取样，每个处理的3次重复取同一叶位的叶片，测定不同灌溉量下的叶片相对含水量、细胞膜相对透性和细胞汁液浓度。采用烘干法测定叶片相对含水量（RWC）[16]，按照以下公式计算：RWC/%=（Wf-Wd）/（Wt-Wd）×100。式中，Wf为叶片鲜质量，Wd为叶片干质量，Wt为叶片饱和质量。采用电导法测定叶片细胞质膜相对透性[17]，用相对电导率来表示其大小，相对电导率/%=（处理电导率-空白电导率）/（煮沸电导率-空白电导率）×100。采用日本产PLA-1便携式糖度计测定叶片细胞汁液浓度，混合取样，3次重复。

1.3.2 叶绿素含量指标 用手持式叶绿素仪（型号为SPAD502）对各节位叶片的叶绿素相对含量进行测定。测定时，取叶片的不同部位，每片测5个数值，取平均值，每处理测3株。

1.3.3 叶绿素荧光参数及光合指标 用PAM-2500便携式叶绿素荧光仪测定甜瓜叶片暗反应下的叶绿素荧光参数，每个处理选取有代表性的植株3株，测定时间选择傍晚，分别用锡纸包裹住待测甜瓜叶片暗适应1 h，待天色转暗后取掉锡纸，将叶片在不离株的情况下倒置放入测量室。打开活化光，对叶片进行活化，在叶片上选择3个点，分别测出快速光曲线，统计分析后可得到暗适应下最小初始荧光（Fo）、光系统II（PSII）最大量子效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（qP）和非光化学淬灭系数（NPQ）。采用LI-6400便携式光合作用测定仪在控水后期测定叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和胞间CO2浓度（Ci）。