不同基质配方对薄皮甜瓜品质和产量的影响

成子玥，梁明珠

（1福建农林大学，福州 350002；2山西农业大学小麦研究所，山西临汾 041000）

0 引言

薄皮甜瓜(Cucumis melovar.makuwa)与厚皮甜瓜相比，植株低矮，叶片小，叶色深绿，叶缘波曲，果实皮薄而脆，含糖量低，适应性强，可在露地或设施的不同茬口栽培。随着瓜菜种植规模化、设施化的发展，设施瓜菜连作障碍日趋严重，通过简易基质栽培方式可有效解决设施瓜菜连作问题，特别是基质配方对瓜菜产量和品质影响显著[1]，因此倍受瓜菜种植户的关注[2]。

果肉中糖、酸、Vc 等成分含量直接影响果实的风味，称为呈味物质。其中可溶性固形物、折光糖、总酸、Vc是评价薄皮甜瓜呈味品质高低的重要指标。前人的研究表明土壤肥力对于果实呈味品质有重要影响[3-5]。

在香蕉[6]、鸭梨[7]和苹果[8]的研究中，施用有机肥均能提高果实中乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯、丁酸己酯等特征性酯类物质的含量。薄皮甜瓜具有特殊的香气，果实在生长发育后期开始产生挥发性芳香物质[9]。乙酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯和异丁酸乙酯是甜瓜果实最主要的特征性酯类物质，其含量极大地决定着果实散发香味的浓郁程度[10]。

本研究采用早春大棚简易基质栽培，以薄皮甜瓜品种‘星甜二十四号’为材料，分析不同基质配方对薄皮甜瓜品质和产量的影响，以期为设施甜瓜无土栽培基质配方优化和薄皮甜瓜优质生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为河北双星种业股份有限公司选育的薄皮甜瓜品种‘星甜二十四号’。

供试有机肥为腐熟的鸡粪、牛粪、猪粪和羊粪，有机肥的发酵方法参考文献[11]。使用的铁厂炉灰取自试验地附近铁矿厂，黏土取自试验地附近大田。添加的豆饼肥是利用榨油后的豆饼在70%相对湿度下密封发酵40 d所得，含水率99.52%、有机质1.68 g/kg、全氮2.11 g/kg、速效磷0.18 g/kg、速效钾1.22 g/kg。N-P-K 为16-8-18 的缓释肥购自河北旺牛农业开发有限公司。

1.2 方法

试验于2021 年6—8 月在山西省临汾市尧都区山西农业大学小麦研究所试验田塑料大棚进行。基质按不同体积比配制，设4 因素4 水平，正交优化设计，共16 个处理（表1），3 次重复，随机区组排列，小区面积20 m2。最后所有处理1 m3基质均加入5 kg 豆饼肥和1 kg缓释肥[11]。

表1 不同处理的基质配方

定植前40 d制作栽培槽，起定植垄[11]。甜瓜苗于3月1日在日光温室播种，采用80 cm营养钵普通基质育苗，3 月25 日定植于塑料大棚，每小区种植株50 株。定植前基质浇透水，定植1 周后浇缓苗水，伸蔓期灌1次水，坐瓜1周时浇膨瓜水，同时每小区追施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浇一次水，坐瓜25 d 后停止浇水。单蔓整枝，子蔓结瓜。12～15 节留瓜，下部子蔓全部摘除，留一叶摘心。人工授粉或药剂喷花，保证坐瓜。

在坐瓜35 d时，每处理随机选取5个成熟果实，去掉果皮及瓜瓤，取赤道部分果肉切碎，-80℃保存。

1.3 指标测定

1.3.1 呈味物质 可溶性糖含量的测定参照NY/T 1278—2007 蔬菜及其制品中可溶性糖的测定方法[12]，采用数字折射仪测定折光糖含量，总酸含量的测定参照SB/T 10203—1994中酸度计法[13]，Vc含量的测定参照GB 5009.86—2016 中水果、蔬菜维生素C 含量测定方法[14]。

1.3.2 香味成分参照李岩[15]的方法，采用顶固相微萃取(SPME)技术提取不同处理甜瓜果实香气成分，经气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定乙酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯、异丁酸乙酯的含量。

1.3.3 产量对每小区选定的5株甜瓜进行单株产量测定，记录单株产量和结果个数。

1.4 数据处理

试验数据利用Excel 2010 记录数据并作图，采用SPSS 19.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 基质配方对薄皮甜瓜呈味物质的影响

简易基质栽培条件下，供试的16种基质配方显著影响薄皮甜瓜果实中可溶性糖、折光糖、总酸和Vc 的含量（表2）。处理3的可溶性糖含量最高，比处理9增加了5.34 个百分点。处理8 的总酸含量最低，比处理15降低了7.6个百分点。处理7的折光糖和Vc含量均最高。有机肥比例和有机肥种类对薄皮甜瓜果实呈味物质含量的影响均大于炉灰比例和黏土比例的作用。低水平的鸡粪能有效提高薄皮甜瓜果实中可溶性糖含量，牛粪则对甜瓜果实中折光糖和Vc含量的提升和总酸含量的降低有显著促进作用。

表2 不同基质配方条件下薄皮甜瓜呈味物质的含量

2.2 基质配方对薄皮甜瓜香味成分的影响

16 种简易基质配方栽培的薄皮甜瓜果实中乙酸乙酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯和异丁酸乙酯的含量呈现出显著差异（表3）。4种香味成分均在处理7条件下检出值最高，牛粪为最适有机肥种类，比羊粪提高乙酸乙酯含量12.30 个百分点、提高乙酸己酯含量29.43个百分点、提高2-甲基丁酸乙酯含量17.23 个百分点、提高异丁酸乙酯含量10.63 个百分点。对于检测的4种香味成分，有机肥比例均为影响其含量的最重要因素。综合4种香味成分试验结果，牛粪、炉灰和黏土的最佳配制比例为8:4:1。

表3 不同基质配方条件下薄皮甜瓜的香味成分含量

2.3 基质配方对薄皮甜瓜产量的影响

不同基质配方的薄皮甜瓜单瓜质量和小区平均产量均存在显著差异（表4）。牛粪、黏土和炉灰比例为8:4:1 时甜瓜产量各指标值均最大。各因素对薄皮甜瓜单瓜质量的影响顺序为有机肥种类＞有机肥比例＞炉灰比例＞黏土比例。能有效提高薄皮甜瓜单瓜质量的有机肥种类顺序为牛粪＞猪粪＞鸡粪＞羊粪。

表4 不同基质配方条件下薄皮甜瓜的产量

3 结论与讨论

鸡粪、牛粪、猪粪、羊粪作为瓜菜设施栽培中常用的有机肥，不仅能补充甜瓜生长发育所需的各种矿物质，而且能增加栽培基质中腐殖质的含量，为微生物和甜瓜根系的生长提供一个较好的生长环境[16-17]。本研究将这些禽畜粪便经过充分腐熟后与炉灰、黏土按不同比例混合作栽培基质，基质中养分充足，栽培过程中只需添加少量化肥，不仅能满足甜瓜正常生长的需要，而且果实品质和产量均得到明显提升。每种有机肥的成分不同、肥效不同，因此不同基质配比会对甜瓜果实品质和产量产生较大影响[18-19]。由于鸡粪中有机质、氮、磷、钾的含量均较高，因此其在基质中的配比不能太高[20]。本研究中，基质中高比例的鸡粪配比反而降低了甜瓜的品质和产量各指标的值，而其他3 种有机肥则是随其在基质中含量的增加，甜瓜的品质和产量提升。尽管牛粪中有机质和养分含量在各种家畜粪便中较低，但与铁厂炉灰和黏土按一定比例混合后，适合薄皮甜瓜生长对养分的需求，能有效提升果实的品质和产量。本研究首次利用鸡粪、牛粪、猪粪、羊粪与炉灰和黏土等试验材料，针对薄皮甜瓜做了不同的基质配方筛选试验，综合品质和产量多项指标的正交优化设计分析结果，早春大棚薄皮甜瓜简易基质栽培的基质按牛粪:炉灰:黏土8:4:1的体积比混合最能提升甜瓜的品质和增加产量。试验所选用的鸡粪、牛粪、猪粪、羊粪与炉灰和黏土均是廉价的农业废弃物，来源广泛，从投资成本、材料来源和可操作性及产量效益分析比较，用其替代草炭栽培甜瓜是完全可行的，在保证质量的同时可以降低生产成本，而且具有较好的经济适用性。

栽培基质是无土栽培的基础，为植物生长提供水、肥、气等综合条件[21]。栽培基质的评价指标主要包括容重、总孔隙度、持水孔隙、通气孔隙、气水比等物理性质以及pH、EC值等化学性质[22-23]。基质理化性状会直接影响作物的生长发育，从而影响其最终的品质和产量[24]，基质疏松、持水性与透气性好，更有利于甜瓜根系生长[25]，而本试验没有比较各处理混合基质理化性质的差异，在后续的研究中还应开展相关试验，为生产高品质甜瓜提供技术支撑。