适合无土栽培设施种植的水果黄瓜品种筛选

摘    要：为筛选出适宜设施无土栽培的优良水果黄瓜品种，以7个水果黄瓜品种为试验材料，测定了14个农艺性状指标和5个营养品质指标，并结合主成分分析和隶属函数分析，对不同品种进行综合评价。结果表明，不同水果黄瓜品种间植株性状、果实品质、产量等存在显著差异；在7个参试品种中，浙秀6号蔓长、蔓粗、节间距等均最大，植株营养生长最旺；浙秀4号可溶性糖含量最高，托尼206可溶性固形物含量最高；浙秀3号和浙秀4号果实产量最高。对产量性状和品质性状进行主成分分析，提取出3个主成分，累积贡献率达86.552%；运用隶属函数综合评价，排名前三且得分由高到低的品种依次为浙秀4号、托尼206、浙秀3号。试验结果为筛选适宜设施无土栽培水果黄瓜品种提供了一定的参考。

关键词：水果黄瓜；农艺性状；主成分分析；隶属函数

中图分类号：S642.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）06-088-07

Screening fruit cucumber cultivars for soilless cultivation in greenhouse

LIU Zhixin1， ZHENG Beiping2， YANG Shuo1， ZHENG Li1， SHI Shisheng1， XIA Wenjuan1， QIU Shouzhe1， HUANG Yuan2， XU Shengwu1

（1. Xianning Academy of Agriculture Sciences， Xianning 437100， Hubei， China; 2. College of Horticulture and Forestry， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， Hubei， China）

Abstract： In order to screen out fruit cucumber cultivars suitable for soilless greenhouse， using 7 cultivars as experimental materials， 14 agronomic traits and 5 nutrition quality of fruit cucumber cultivars were measured. Combined with principal component analysis and membership function analysis， different cultivars were evaluated comprehensively. The results showed that significant differences in plant traits， fruit quality， and yield among different cultivars. Among the 7 tested varieties， Zhexiu 6 had the largest plant height， stem diameter， internode length， and the vegetative growth is most vigorous. Zhexiu 4 had the highest soluble sugar content， and Tuoni 206 had the highest soluble solid content. Zhexiu 4 and Zhexiu 3 had the highest yield. Principal component analysis was conducted on the yield trait and nutrition quality traits and three principal components were proposed， with a cumulative contribution rate of 86.552%. The membership function analysis further suggested that the recommended order of the experimental fruit cucumber cultivars was： Zhexiu 4 ＞Tuoni 206 ＞Zhexiu 3. This study provides a certain reference for the selection of fruit cucumber cultivars suitable for soilless cultivation in greenhouse.

Key words： Fruit cucumber; Agronomic trait; Principal component analysis; Membership function method

设施栽培利用现代技术装备，对作物生长发育的环境参数进行整体或局部优化，可减少自然条件对作物生长的制约，实现作物优质高效生产[1]。当前，我国设施园艺总面积约370万hm2，在世界范围内占据首位，其中，设施蔬菜面积约为256.7万hm2，占设施园艺总面积的69%[2]，且仍处于不断发展之中。作为近年来发展逐渐成熟的新技术，无土栽培在设施蔬菜种植中得到广泛应用，是解决设施蔬菜生产土壤连作障碍问题的重要手段[3]。改革开放后，无土栽培在我国迅猛发展，据统计，2023年我国无土栽培面积为1.6万hm2左右[4]。黄瓜作为无土栽培面积最大的作物之一，在我国设施蔬菜产业中占有重要地位[5-6]。现阶段，水果黄瓜品种筛选已取得大量研究成果。何秀萍等[7]在上海地区对引进的不同类型水果黄瓜品种进行初步评价，发现不同品种综合产量、可溶性固形物含量均存在显著差异；刘雪莹等[8]在北京地区对13个水果黄瓜品种进行栽培比较试验，发现斯托克品种产量高，综合表现较好，适合塑料大棚秋茬种植。周俊等[9]对7个水果黄瓜品种植物学性状、果实营养品质和产量进行分析和综合评价，发现不同品种维生素C含量和抗病性均存在显著差异。前人对适宜设施种植的水果黄瓜品种进行研究，主要集中在土壤栽培和水肥一体化方面[10]，对设施无土栽培水果黄瓜品种研究较少。笔者在连栋塑料大棚椰糠基质无土栽培条件下对不同品种水果黄瓜进行栽培，调查其生育期、农艺性状、产量等指标，测定果实营养品质指标，以期筛选出适合设施椰糠基质无土栽培的高产、优质水果黄瓜品种，旨在为今后设施无土栽培适宜水果黄瓜品种的选择和生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选用7个水果黄瓜品种为试验材料，均为杂交一代强雌性品种，7份种质资源来源信息如表1所示。

1.2 试验设计

试验于2023年2－6月在咸宁市农业科学院杨畈试验基地连栋塑料大棚内进行。采用50孔塑料穴盘育苗，育苗基质土为V草炭∶V蛭石∶V珍珠岩=2∶1∶1，幼苗生长至2叶1心时定植。采用椰糠基质槽无土栽培，种植基质槽宽40 cm、高30 cm，两基质槽间距150 cm；椰糠砖充分泡发后装入基质槽中，铺设高度28 cm。试验采用随机区组设计，3次重复；小区设计采用单槽双行种植，小区面积为6 m2，植株行距20 cm、株距25 cm，每小区定植30株。营养液配方为改良Hoagland营养液配方，各组分质量浓度如表2所示。营养液EC值控制在2.0～2.7 mS·cm-1，pH值控制在6.5左右，栽培期间统一管理。在水果黄瓜生育期内，利用光照传感器测定设施内每天08：00、12：00、16：00的光照度，利用温度、湿度传感器测定设施内每天00：00、04：00、08：00、12：00、16：00、20：00的温度、湿度，计算平均值后得到水果黄瓜生育期内设施环境参数，如图1所示。

1.3 测定项目及调查方法

生育期调查：记录不同水果黄瓜品种播种期、定植期、始花期、始收期、终收期，以50%以上植株表现出该物候期所对应的时间为准[11]。

植物学性状调查：在植株生长适期，参照李锡香等[12]在《黄瓜种质资源描述规范和数据标准》中的具体要求，对蔓长、蔓粗、节间距、第一雌花节位、果形、果色、单瓜质量等性状进行调查，随机选择5株测定。其中，用卷尺测量（精度1 cm）蔓长、叶长、叶宽等；用数显式游标卡尺测量蔓粗、节间距、果柄长等。

植株产量指标：采用称质量累计法测量[13]，从始收期至末收期，每天08：00采摘，用1%精度的电子天平称质量，最后汇总计算小区产量。

果实品质指标：在结果盛期随机选取长势一致商品瓜3条，取果实中段测定品质。采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量；采用二甲苯萃取比色法测定维生素C含量；采用滴定法测定总酸含量；采用茚三酮显色法测定游离氨基酸含量。测定方法参照《植物生理生化实验原理和技术》[14]。使用PAL-1仪测定可溶性固形物含量；使用SPAD仪测定叶绿素相对含量。

1.4 数据处理和分析

试验测定数据使用Excel 2019进行统计，使用SPSS 25.0进行差异显著分析和主成分分析。使用隶属函数法进行综合评价，利用以下公式计算隶属函数值：

Fij=（Xij-Xjmin）/（Xjmax-Xjmin）；式中，Fij 表示i种类j成分的隶属函数值；Xij 表示i种类j成分的实际值；Xjmin表示所有种类j成分的最小值；Xjmax表示所有种类j成分的最大值；i表示品种；j表示主成分[15]。

2 结果与分析

2.1 不同水果黄瓜品种物候期观察

由表 3可知，7个水果黄瓜品种于2023年2月8日播种育苗，3月21日移栽定植。太空水果黄瓜、托尼6615开花最早，定植至开花时间分别为21、23 d；浙秀4号开花最晚，定植至开花时间为28 d。各品种收获期均在4—6月，其中，太空水果黄瓜始收期最早。浙秀4号全生育期最长，为136 d；太空水果黄瓜和托尼6615全生育期均小于130 d。

2.2 不同水果黄瓜品种植物学性状分析

由表4可知，不同品种所调查的8个植物学性状均存在不同程度差异。乾德、托尼206、浙秀3号和浙秀6号蔓长均大于3.00 m，浙秀6号蔓长最长，为3.46 m；托尼6615蔓长为2.35 m，显著低于其他品种。浙秀6号茎蔓最粗，为10.36 mm，显著高于其他品种。托尼6615和太空水果黄瓜节间距均低于10.00 cm，其他品种节间距在10.00～12.00 cm。乾德、浙秀4号、浙秀6号第一雌花节位均在3.00以上，托尼6615第一雌花节位最低。叶柄长除太空水果黄瓜为27.31 cm外，其他品种叶柄长均在20.00～24.00 cm。叶长除浙秀6号为33.24 cm外，其他品种叶长在26.00～30.00 cm。叶宽浙秀6号最大，为31.99 cm；浙秀4号最小，为24.00 cm；其他品种间叶宽无显著差异。叶绿素相对含量浙秀6号最高，为47.20；其他品种在37.00～41.00。由叶长、叶宽、叶绿素相对含量等指标可初步判断浙秀6号植株叶片较大，绿色程度较深，营养生长旺盛。

2.3 不同水果黄瓜品种品质性状分析

由表5和图2可知，在果实外观品质上，托尼206和托尼6615果形为棒状，浙秀6号果形为纺锤形，其余均为圆筒形；果皮颜色除浙秀3号为深绿色外，其余品种均为中绿色；托尼206果实纵径最大，为19.93 cm，与其他品种存在显著差异；不同品种果实横径在3.09～3.41 cm之间，太空水果黄瓜果实横径最大，为3.41 cm；果形指数作为水果黄瓜商品质量的重要指标之一，参试品种果形指数均在4.00以上，其中，托尼206最大，为6.40，太空水果黄瓜最小，为4.10。

由表6可知，浙秀4号可溶性糖含量最高，为1.13%；托尼206和浙秀6号可溶性糖含量最低，均为0.67%。游离氨基酸含量（w，后同）最高的品种是浙秀6号，达到331.36 mg·kg-1；最低的为浙秀4号，为243.30 mg·kg-1。维生素C含量最高的品种为浙秀6号，为33.44 mg·100 g-1；最低的为托尼6615，为8.46 mg·100 g-1，且含量由高到低为浙秀6号>浙秀4号>托尼206>太空水果黄瓜>浙秀3号>乾德>托尼6615。总酸含量最高的品种为浙秀6号，次高为太空水果黄瓜；最低为托尼6615，分别为0.32、0.27、0.11 g·kg-1，其余品种间总酸含量无显著差异。可溶性固形物含量最高的是托尼206，为4.73%；最低的是乾德，为3.27%。固酸比和糖酸比是评价果实风味的重要指标，固酸比最高的品种为托尼6615，为3.36；托尼206与浙秀4号次之，均为2.78。糖酸比最高的品种为浙秀4号，为0.75；托尼6615次之，为0.68。可初步判断托尼6615和浙秀4号果实风味较好。