不同栽培畦型對黃瓜生理特性、產量及品質的影響

馬光恕 ，周 超 ，秦智偉 ，廉 華 ，李丹丹 ，辛 明 ，周秀艷

（1.黑龍江八一農墾大學農學院 黑龍江大慶 163319； 2.東北農業大學園藝學院 哈爾濱 150030）

黃瓜（Cucumis sativusL.）屬于葫蘆科甜瓜屬一年生攀援草本植物，黃瓜是設施蔬菜生產中主要栽培作物，其栽培面積約占到設施蔬菜栽培面積的60%[1]。水果黃瓜是近年來栽培量逐漸增加的鮮食類黃瓜，因其品質好、產量高，被很多地區作為名特優蔬菜廣泛引種栽培，深受廣大消費者喜愛。‘東農808’黃瓜也是一種水果黃瓜，還屬于功能性黃瓜，在減脂方面具有獨特功效，又被稱為“美容黃瓜”[2]。

蔬菜高產必須依賴于優越的環境條件，而相對適宜的環境條件必須借助于合理的栽培技術措施，這是調節蔬菜作物生長發育的重要手段，其中做畦方式則是決定蔬菜生理活性和產量形成的重要因素之一[3]。蔬菜生產中的栽培畦類型不同，對環境因素所產生的效應也不同：壟作和高畦栽培下土層可以加厚，增加土壤肥力，但土壤表層易干燥，相對濕度低；平畦栽培則可減少土壤水分蒸發，保持土壤最佳持水量，利于合理密植和田間管理[4]。不同栽培畦類型造成的土壤水分效應差異將對栽培作物的生理代謝及產量產生較大的影響[5]。關于栽培畦類型對作物生長及產量的影響在其大田作物上研究較多[6-7]，但多是從對田間小氣候和土壤性狀的改善等方面證明了其優越性[8]，而壟作對黃瓜生理活性和產量的影響報道較少。畦作僅在哈密瓜[9]生產上有初步探索，但缺乏深入研究。筆者以‘東農808’為試材，設置不同栽培畦類型，通過分析黃瓜在結果期葉片生理活性物質、產量和品質的變化，了解栽培畦對設施黃瓜的影響效應，為黃瓜高產優質栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試黃瓜品種為‘東農808’，由東北農業大學園藝學院黃瓜課題組提供，是一種高丙醇二酸功能性黃瓜。

1.2 試驗設計

試驗地區為黑龍江省大慶市薩爾圖區春雷牧場。試驗大棚跨度12 m、長度56 m。試驗于2015年4月2日播種，5月5日定植在塑料大棚內，土壤類型為黑鈣土，0～20 cm土壤基本性狀為：土壤堿解氮（ω，后同）178.4 mg·kg-1，速效磷 27.6 mg·kg-1，速效鉀 245.3 mg·kg-1，有機質 3.45%，pH 值 7.23，鹽總量0.13%。

栽培大棚每hm2施用有機肥5 000 kg、磷酸二氫銨50 kg，土壤進行充分耕翻，準備做畦。畦型規格設置為高畦、平畦和壟作。高畦：下畦寬120 cm、上畦寬為100 cm，畦高13～15 cm，畦長5 m；平畦：畦寬為100 cm，畦長5 m；壟作：寬度為50 cm，高度為 13～15 cm，壟長 5 m。

高畦和平畦均定植2行，株距為25 cm，行距為60 cm，每2畦設置為一個試驗小區；壟作設置壟距為60 cm，株距為25 cm，每4壟設置為一個試驗小區。每個小區栽植黃瓜84株。試驗小區隨機區組設計，3次重復，小區面積為12 m2。

1.3 試驗實施

2015年4月2日，將黃瓜種子放入55～60℃溫水中處理15 min，降溫至28～30℃后連續浸種8～12 h。然后置于28～30℃下催芽，12 h后黃瓜開始出芽。

2015年4月3日，將育苗盤（長度×寬度×高度=50 cm×34 cm×12 cm）中裝滿草炭土，澆透底水。將催芽后的黃瓜種子均勻地播于育苗盤中（每盤200粒左右），上蓋適量土后覆蓋地膜。齊苗后，揭去塑料薄膜，將育苗盤放置于現代化溫室內陽光較好的地方。分苗至8 cm×8 cm營養缽中。出苗后5 d內澆水，每3 d澆灌一次，以保持濕潤為宜。

當幼苗長到4葉1心時，選取長勢一致的健壯苗定植于大棚內。緩苗后及時吊蔓，單蔓整枝，每3 d澆一次水。黃瓜定植緩苗后及時吊蔓，單蔓整枝，每3 d澆一次水。

1.4 取樣時期與方法

正常開花坐瓜后5 d開始取樣，每5 d取樣1次，共取樣5次。每次每個處理中隨機選10株植株，利用10株植株的葉片混合樣品測定黃瓜結果期各項生理指標。

果實收獲后，每個處理隨機選取5個果實，利用果實混合樣測定品質指標；每個處理隨機選取10個果實，進行果實橫徑、縱徑、單瓜質量和產量的測定。

葉片生理指標的測定：葉綠素含量，采用丙酮乙醇法；硝態氮含量，采用酚二磺酸法；硝酸還原酶活性，采用活體分光光度法；蔗糖含量，采用蒽酮比色法；還原糖含量，采用3，5-二硝基水楊酸法；過氧化氫酶（CAT）活性，采用高錳酸鉀滴定法；過氧化物酶（POD）活性，采用愈創木酚比色法[10]。超氧化物歧化酶（SOD）活性測定參照李林懋等的方法，采用氮藍四唑法[11]。

果實品質指標的測定：可溶性固形物含量，采用手持折光儀；可溶性糖含量，采用蒽酮比色法；維生素C含量，采用紫外分光光度法；可溶性蛋白含量，采用考馬斯亮藍G-250染色法；硝酸鹽含量，采用酚二磺酸法[12]。丙醇二酸含量，采用高效液相色譜法[13]。

黃瓜果實橫徑、縱徑的測定：每個處理各測定5個瓜，利用游標卡尺進行測量。黃瓜平均單果質量和產量的測定：每個處理各測定5個瓜，利用精度為0.01 g的電子天平稱質量，計算平均單瓜質量；同時，跟蹤每個重復測定各小區產量，計算平均值，按照小區面積折算為667 m2產量。

1.5 數據統計分析

利用Excel 2003進行圖表制作，用DPS 7.05軟件進行數據顯著性差異分析。

2 結果與分析

2.1 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片生理指標的影響

2.1.1 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片硝態氮含量的影響 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片硝態氮含量的影響如圖1所示，開花后5～25 d，葉片硝態氮含量呈現“∧”型變化趨勢，峰值出現在開花后20 d。開花后5～20 d，平畦始終顯著高于壟作和高畦，壟作與高畦之間差異不顯著。開花后25 d，3種栽培畦型之間差異不顯著。

圖1 栽培畦型對黃瓜葉片硝態氮含量的影響

2.1.2 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉綠素含量的影響 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉綠素含量的影響如圖2所示，開花后5～25 d，葉綠素含量變化規律與葉片硝態氮含量變化趨勢一致，峰值也出現在開花后20 d。開花后5～20 d，平畦始終顯著高于壟作和高畦，壟作與高畦之間差異不顯著。開花后25 d，3種栽培畦型之間差異不顯著。

圖2 栽培畦型對黃瓜葉綠素含量的影響

2.1.3 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片硝酸還原酶活性的影響 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片硝酸還原酶活性的影響如圖3所示，開花后5～25 d，葉片硝酸還原酶活性與硝態氮含量變化趨勢一致，峰值也出現在開花后20 d。開花后5～20 d，平畦始終顯著高于壟作和高畦，壟作與高畦之間差異不顯著。開花后25 d，3種栽培畦型之間差異不顯著。

圖3 栽培畦型對黃瓜葉片硝酸還原酶活性的影響

2.1.4 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片蔗糖含量的影響 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片蔗糖含量的影響如圖4所示，開花后5～25 d，葉片蔗糖含量呈現“∧”型變化趨勢，峰值出現在開花后20 d。開花后5～25 d，平畦始終顯著高于壟作和高畦，壟作與高畦之間差異不顯著。

圖4 栽培畦型對黃瓜葉片蔗糖含量的影響

2.1.5 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片還原糖含量的影響 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片還原糖含量的影響如圖5所示，開花后5～25 d，葉片還原糖含量與蔗糖含量變化趨勢一致，峰值也出現在開花后20 d。開花后5～25 d，平畦始終顯著高于壟作和高畦，壟作與高畦之間差異不顯著。

圖5 栽培畦型對黃瓜葉片還原糖含量的影響

2.1.6 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片過氧化氫酶（CAT）活性的影響 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片CAT活性的影響如圖6所示，開花后5～25 d，CAT活性呈現“∧”型變化趨勢，峰值出現在開花后20 d。開花后5～20 d，平畦始終顯著高于壟作和高畦，壟作與高畦之間差異不顯著。開花后25 d，3種栽培畦型之間差異不顯著。

圖6 栽培畦型對黃瓜葉片過氧化氫酶活性的影響

2.1.7 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片過氧化物酶（POD）活性的影響 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片POD活性的影響如圖7所示，開花后5～25 d，POD活性呈現與CAT活性一致的變化趨勢。開花后5～25 d，平畦始終顯著高于壟作和高畦，壟作與高畦之間差異不顯著。

圖7 栽培畦型對黃瓜過氧化物酶活性的影響

2.1.8 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響 不同栽培畦型對黃瓜結果期葉片SOD活性的影響如圖8所示，開花后5～25 d，SOD活性呈現與CAT活性一致的變化趨勢。開花后5～20 d，平畦始終顯著高于壟作和高畦，壟作與高畦之間差異不顯著。開花后25 d，3種栽培畦型之間差異不顯著。

圖8 栽培畦型對黃瓜超氧化物歧化酶活性的影響

2.2 不同栽培畦型對黃瓜品質的影響

不同栽培畦型對黃瓜品質的影響如表1所示，黃瓜可溶性糖含量平畦最高，平畦與壟作之間差異不顯著但二者均極顯著高于高畦。黃瓜維生素C含量、可溶性蛋白質含量、可溶性固形物含量均以平畦最高，但平畦、壟作、高畦之間差異均不顯著。黃瓜硝酸鹽含量高畦最高，高畦與壟作之間差異不顯著但二者均顯著高于平畦。黃瓜丙醇二酸含量平畦最高，平畦極顯著高于壟作和高畦，壟作與高畦之間差異不顯著。

2.3 不同栽培畦型對黃瓜產量構成因素及產量的影響

不同栽培畦型對黃瓜產量構成因素及產量的影響如表2所示，黃瓜果實橫徑平畦最高，但平畦、壟作、高畦之間差異均不顯著。果實縱徑、單瓜質量、小區產量、667 m2產量均以平畦最高，平畦極顯著高于壟作和高畦，壟作與高畦之間差異不顯著。

表1 不同栽培畦型對黃瓜品質的影響

表2 不同栽培畦型對黃瓜產量構成因素及產量的影響

3 討論與結論

在設施蔬菜生產上，一直存在不同的栽培畦模式，其中壟作、高畦和平畦栽培應用最為普遍。種植方式的不同會對作物群體內的小氣候，如溫度、濕度、光照等，產生影響，形成了特殊的小氣候效應[14]。其中壟作栽培在我國應用時間最久，其小氣候效應主要表現在提高地溫，降低群體內空氣濕度，改善田間的通風和透光狀況，充分發揮了植株下部葉片的光合能力，為作物獲得較高的生物產量打下了基礎[15]。然而，壟作在一年的不同季節中有不同的作用。春季壟作可以增溫，為及早播種或返青生長爭取生長季。夏季地溫不是主要影響因子，且因為作物茂密，遮蔭明顯，壟作的溫度效應不突出[16]。所有，壟作栽培技術作為整個耕作栽培體系中的一個環節，需因地、因時、因作物制宜地加以運用[17]。壟作與畦作是目前應用最廣的兩種栽培方式，但因各有利弊，不同季節應合理運用不同的栽培方式，以利于蔬菜生長進行。春夏高溫季節蔬菜定植，宜采用畦作，而不宜采用壟作。若采用壟栽常因地溫高或根系吸水不足造成高溫為害，致使根系受傷，進而發生萎蔫，影響產量；而平畦栽培則可避免地溫高或根系吸水不足的問題[18]。‘東農808’黃瓜跟其他黃瓜生物學特性一致，對土壤深層水分吸收能力差，再加上地上部葉片多、葉片薄、葉面積大等，蒸發量大，所以黃瓜對土壤濕度極其敏感。同時，黃瓜要求較高的空氣濕度，以80%～90%為宜，這可促進黃瓜的營養生長[19]。因此，在黃瓜設施生產上如何創造相對比較適宜的濕度環境成為影響黃瓜產量和品質的關鍵所在。

筆者研究表明，在三種栽培畦處理中，設施黃瓜在夏季平畦栽培條件下，由于土壤濕度適宜，根系吸水充足，加上設施適宜的溫度和光照條件，葉片各種生理活性物質含量及各種保護性酶活性均得到有效提高，進而提高黃瓜光合能力和生理代謝水平，提高黃瓜產量和品質，是較適宜的栽培畦型。通過研究壟作、平畦、高畦對黃瓜結果期生理特性、產量和品質指標影響，確定了設施黃瓜生產上應用的最佳栽培畦類型，將為黃瓜高產栽培提供技術保證，也有助于品質的改善。