硼營(yíng)養(yǎng)對(duì)甜瓜果實(shí)品質(zhì)形成的影響

孫 爽 ，廉 華 ，馬光恕 ，張 宇 ，施 園 ，曲虹云

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院 黑龍江大慶 163319； 2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝分院 哈爾濱 150069）

薄皮甜瓜，又稱(chēng)中國(guó)甜瓜、東方甜瓜或香瓜等，為我國(guó)城鄉(xiāng)人民普遍喜愛(ài)的傳統(tǒng)夏令水果[1]。黑龍江是薄皮甜瓜的傳統(tǒng)產(chǎn)地之一，由于氣候冷涼、生產(chǎn)季節(jié)晝夜溫差大，產(chǎn)品的干物質(zhì)積累多、品質(zhì)好，因此成為我國(guó)重要的甜瓜商品生產(chǎn)基地之一，同時(shí)又是我國(guó)薄皮甜瓜的主產(chǎn)區(qū)、重要的育種基地[2]。隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，甜瓜種植面積日益擴(kuò)大，消費(fèi)者對(duì)甜瓜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的要求亦日益提高，研究采用合理措施提高甜瓜的品質(zhì)具有重要意義。

硼是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上普遍缺乏、應(yīng)用最廣的微量元素。缺硼是國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在的一種問(wèn)題，不僅影響產(chǎn)量，而且還會(huì)降低品質(zhì)，在許多地區(qū)及許多作物上施用硼肥已成為增加產(chǎn)量、提高品質(zhì)的一種常規(guī)手段[3]。我國(guó)土壤全硼含量平均 64 mg·kg-1，黑龍江省屬于低硼地區(qū)[4]。

硼的生理作用主要是易與游離態(tài)糖結(jié)合，使糖帶有極性，易通過(guò)質(zhì)膜，促進(jìn)糖轉(zhuǎn)運(yùn)[5]；并且硼對(duì)生殖器官的建成和發(fā)育有重要影響，缺硼使得植株的花粉造孢組織受到破壞，表現(xiàn)出華而不實(shí)或不結(jié)實(shí)的癥狀[6]；硼還對(duì)蛋白質(zhì)、核酸的合成和生長(zhǎng)素含量的消長(zhǎng)有關(guān)。蔬菜生產(chǎn)上由于有機(jī)肥料的施用量下降及大量元素化學(xué)肥料的施用量增加，常造成大量元素和硼素的比例失調(diào)，加重了土壤硼素的缺乏[7]。生產(chǎn)上硼肥的施用已成為當(dāng)前提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)的有效措施。玉米、油菜、大豆等作物都有施用硼肥顯著提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的報(bào)道[8-10]。但是，關(guān)于硼素在甜瓜上的應(yīng)用尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，本試驗(yàn)以大慶地區(qū)主栽薄皮甜瓜品種‘金妃’為試材，設(shè)置不同硼營(yíng)養(yǎng)處理濃度，采用葉面配施處理方式，通過(guò)測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)，明確不同硼營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)甜瓜品質(zhì)形成的影響，為進(jìn)一步指導(dǎo)甜瓜生產(chǎn)實(shí)踐提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

薄皮甜瓜品種‘金妃’，購(gòu)于大慶市種子公司，為黑龍江省大慶地區(qū)主栽品種。‘金妃’是以‘富爾1號(hào)’后代Fe95-19為母本，以L(fǎng)4為父本配制而成的薄皮甜瓜雜交種。硼砂為化學(xué)分析純，由黑龍江省大慶市瑞德豐物資貿(mào)易公司提供。

1.2 供試土壤

試驗(yàn)于2015年5—8月在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)基地塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，大棚內(nèi)土壤類(lèi)型為草甸黑鈣土，0～20 cm耕層土壤基本農(nóng)化狀況為：土壤堿解氮（ω，后同）184.7 mg·kg-1，速效磷21.4 mg·kg-1，速效鉀 237.7 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量3.38%，pH 值 7.83，有效硼 0.22 mg·kg-1，水溶性鹽總量0.10%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以薄皮甜瓜為試材，于2015年3月27日播種，硼營(yíng)養(yǎng)元素采用葉面噴施處理方式，設(shè)置4個(gè)硼砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)，分別為 0.2%（T1）、0.4%（T2）、0.8%（T3）、1.6%（T4），以噴施清水為對(duì)照（CK）。在甜瓜 4片真葉期、伸蔓期、開(kāi)花期、結(jié)果初期、果實(shí)膨大期分別進(jìn)行一次葉面噴施。噴施時(shí)選擇無(wú)風(fēng)晴朗天氣，下午 5：00—5：30噴施，正反面都噴，以不滴液為宜。

甜瓜采用大棚壟作方式種植，小區(qū)為10壟區(qū)，壟長(zhǎng)6 m，壟距65 cm，株距30 cm，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積39 m2。播種一次性施足基肥，每667 m2施用有機(jī)肥5 000 kg，過(guò)磷酸鈣30 kg，硫酸鉀30 kg，尿素25 kg。生育期間進(jìn)行田間管理，中耕除草，預(yù)防病蟲(chóng)害發(fā)生。

圖1 硼營(yíng)養(yǎng)對(duì)甜瓜果實(shí)總酸度含量的影響

1.4 試驗(yàn)方法

2015年3月27日，將甜瓜種子放入55～60℃溫水中處理15 min，降溫至28～30℃后連續(xù)浸種8～12 h。然后置于28～30℃下催芽，12 h后甜瓜開(kāi)始出芽。次日，將育苗盤(pán)（50 cm×34 cm×12 cm）中裝滿(mǎn)草炭土，澆透底水。將催芽后的甜瓜種子均勻地播于育苗盤(pán)中（每盤(pán)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(pán)放置于全光溫室內(nèi)陽(yáng)光較好的地方并分苗至8 cm×8 cm營(yíng)養(yǎng)缽中。出苗后5 d內(nèi)澆水，每3 d澆灌一次，以保持缽?fù)翝駶?rùn)為宜。

當(dāng)幼苗長(zhǎng)到3葉1心時(shí)，選取長(zhǎng)勢(shì)一致的健壯苗定植于塑料棚內(nèi)。緩苗后每3 d澆灌一次水。

在第7葉伸展時(shí)開(kāi)始吊蔓，單蔓整枝，在主干12節(jié)后開(kāi)始連續(xù)留瓜，果實(shí)直徑2～3 cm時(shí)每株保留健壯果3個(gè)，其余摘掉。瓜前留3葉摘心，疏除13節(jié)以上的側(cè)蔓，主蔓25～27葉時(shí)摘心。授粉后10 d開(kāi)始取樣，測(cè)定果實(shí)品質(zhì)，每5 d測(cè)定一次，每次每個(gè)處理取5個(gè)果實(shí)，共測(cè)定5次。

可溶性固形物含量采用手持折光測(cè)糖儀測(cè)定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定；維生素C含量采用紫外分光光度法測(cè)定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定；總酸含量采用NaOH中和滴定法測(cè)定[11]。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

利用Excel進(jìn)行圖表制作，用DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 硼素水平對(duì)甜瓜果實(shí)總酸含量的影響

不同硼營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)甜瓜果實(shí)總酸度含量的影響如圖1所示，在開(kāi)花授粉后10～30 d，各處理果實(shí)總酸度含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在開(kāi)花授粉后20 d達(dá)到高峰，且T3始終顯著高于其他處理。在開(kāi)花授粉后10 d，T4顯著高于T3、T2和CK，T2顯著高于T1和CK，T1和CK之間差異不顯著。開(kāi)花授粉后15 d，T2與T4之間差異不顯著，但顯著高于T1和CK，T1顯著高于CK。開(kāi)花授粉后20 d，T4顯著高于T2、T1和CK，T2和T1之間差異不顯著，但顯著高于CK。開(kāi)花授粉后25 d，T4和T2之間差異不顯著，但T4顯著高于T1和CK，T2和T1之間差異不顯著，但顯著高于CK。開(kāi)花授粉后30d，T4顯著高于T2、T1和CK，T2顯著高于T1和CK，T1和CK間差異不顯著。

2.2 硼素水平對(duì)甜瓜果實(shí)可溶性蛋白含量的影響

不同硼營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)甜瓜果實(shí)可溶性蛋白含量的影響如圖2所示，在授粉后10～30 d，各處理果實(shí)可溶性蛋白質(zhì)含量均呈先下降后上升的變化趨勢(shì)，最低點(diǎn)出現(xiàn)在開(kāi)花后25 d。在開(kāi)花授粉后10 d，T4、T3、T2和T1之間差異不顯著，但T4和T3顯著高于CK，T2、T1與CK之間差異不顯著。開(kāi)花授粉后15 d，T4與T3顯著高于其他處理，且其他處理之間差異不顯著。開(kāi)花授粉后20 d，T3與T4之間差異不顯著，T3顯著高于T2、T1和CK，T4和T2之間差異不顯著，但T4顯著高于T1和CK，T2和T1之間差異不顯著，但顯著高于CK。開(kāi)花授粉后25 d，T3與T4之間差異不顯著，但顯著高于T2、T1和CK，這三者之間差異不顯著。開(kāi)花授粉后30 d，T3與T4之間差異不顯著，但二者顯著高于T2、T1和CK，T2與T1之間差異不顯著，T2顯著高于CK，T1與CK之間差異不顯著。

圖2 硼營(yíng)養(yǎng)對(duì)甜瓜果實(shí)可溶性蛋白含量的影響

2.3 硼素水平對(duì)甜瓜果實(shí)可溶性糖含量的影響

不同硼營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)甜瓜果實(shí)可溶性糖含量的影響如圖3所示，在授粉后10～30 d，各處理果實(shí)可溶性糖含量均呈現(xiàn)緩慢升高的變化趨勢(shì)。在開(kāi)花授粉后10 d，T3與T4之間差異不顯著，但顯著高于T2、T1和CK，T2與CK之間差異不顯著，但顯著高于T1，T1與CK之間差異不顯著。開(kāi)花授粉后15 d，T3顯著高于其他處理，T4高于T2、T1和CK，T2顯著高于T1和CK，T1顯著高于CK。開(kāi)花授粉后20 d，T3與T4之間差異不顯著，但顯著高于T2、T1和CK，T2與T1之間差異不顯著，但顯著高于CK。開(kāi)花授粉后25 d，T3顯著高于其他處理，T4顯著高于T2、T1和CK，T2顯著高于T1與CK，T1與CK之間差異不顯著。開(kāi)花授粉后30 d，T3顯著高于其他處理，T4高于T2、T1和CK，T2顯著高于T1和CK，T1顯著高于CK。

圖3 硼營(yíng)養(yǎng)對(duì)甜瓜果實(shí)可溶性糖含量的影響

2.4 硼素水平對(duì)甜瓜果實(shí)可溶性固形物含量的影響

不同硼營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)甜瓜果實(shí)可溶性固形物含量的影響如圖4所示，在授粉后10～30 d，各處理果實(shí)可溶性固形物含量均呈現(xiàn)緩慢上升的變化趨勢(shì)。開(kāi)花授粉后10 d，T3顯著高于其他處理，T4顯著高于T2、T1與CK，T2與T1之間差異不顯著，但顯著高于CK。開(kāi)花授粉后20 d，T3顯著高于其他處理，T4顯著高于T2、T1與CK，T2顯著高于T1與CK,T1與CK之間差異不顯著。開(kāi)花授粉后25 d，T3顯著高于其他處理，T4高于T2、T1和CK，T2顯著高于T1和CK，T1顯著高于CK。開(kāi)花授粉后30 d，T4顯著高于其他處理，T3高于T2、T1和CK，T2顯著高于T1和CK，T1顯著高于CK。

圖4 硼營(yíng)養(yǎng)對(duì)甜瓜果實(shí)可溶性固形物含量的影響

2.5 硼素水平對(duì)甜瓜果實(shí)維生素C含量的影響

不同硼營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)甜瓜果實(shí)維生素C含量的影響如圖5所示，在授粉后10～30 d，各處理果實(shí)中維生素C含量均呈現(xiàn)緩慢升高的變化趨勢(shì)。開(kāi)花授粉后10 d，T3與T4之間差異不顯著，但二者顯著高于T2、T1和CK，T2顯著高于T1和CK，T1與CK之間差異不顯著。開(kāi)花授粉后15 d，T3顯著高于其他處理，T2與T4之間差異不顯著，但二者顯著高于T1和CK，T1與CK之間差異不顯著。開(kāi)花授粉后20 d，T3顯著高于其他處理，T2與T4之間差異不顯著，T4顯著高于T1與CK，T2與T1之間差異不顯著，T2顯著高于CK,T1與CK之間差異不顯著。開(kāi)花授粉后25 d，T3顯著高于其他處理，T4顯著高于T2、T1與CK，T2與T1之間差異不顯著，但顯著高于CK。開(kāi)花授粉后30 d，T3顯著高于其他處理，T4顯著高于T2、T1與CK，T2與T1之間差異不顯著，但顯著高于CK。

圖5 硼營(yíng)養(yǎng)對(duì)甜瓜果實(shí)維生素C含量的影響

3 討論與結(jié)論

根據(jù)前人研究已知植物對(duì)必需微量元素硼的需求有一定的范圍，植物缺硼、硼適合和硼毒害三者之間的范圍很狹窄[12]。黑龍江省大部分地區(qū)都屬于低硼地區(qū)，而試驗(yàn)所處的黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院基地土壤中的有效硼質(zhì)量濃度為0.22 mg·kg-1，低于0.25 mg·kg-1，屬于嚴(yán)重缺硼范圍[13]。廉華等[14]試驗(yàn)證實(shí)了適宜質(zhì)量濃度的硼砂浸種（0.5～2.0mg·L-1）能夠有效促進(jìn)馬鈴薯幼苗形態(tài)建成、物質(zhì)積累及糖類(lèi)物質(zhì)代謝，有利于提高馬鈴薯幼苗質(zhì)量；當(dāng)硼砂質(zhì)量濃度達(dá)到5.0 mg·L-1，則抑制了馬鈴薯幼苗的正常生長(zhǎng)，從而影響了幼苗質(zhì)量。施木田等[15]試驗(yàn)結(jié)果表明，鋅硼營(yíng)養(yǎng)對(duì)苦瓜產(chǎn)量有明顯的交互作用，適宜的鋅、硼配施可顯著提高苦瓜產(chǎn)量，提高苦瓜蛋白質(zhì)、可溶性糖、維生素C含量以及17種氨基酸組分，尤其是人體必需氨基酸的含量，并可降低NO3-含量，改善苦瓜品質(zhì)。

研究表明，影響甜瓜果實(shí)品質(zhì)的因素有很多，糖分高低是衡量甜瓜品質(zhì)的主要依據(jù)，是復(fù)雜的源—庫(kù)關(guān)系的產(chǎn)物[16]。同時(shí)果實(shí)中的蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、可溶性固形物和維生素C等物質(zhì)對(duì)果實(shí)品質(zhì)的形成也有著重要的影響。Birmbaum等[17]認(rèn)為，硼參與了尿嘧啶的合成，尿嘧啶是葡萄糖二磷酸尿苷的前身,后者是蔗糖形成所必需的輔酶，因此缺硼對(duì)糖代謝的影響很大。徐建明等[18]研究表明，施用硼肥可有效提高茼蒿中可溶性糖含量。蘇芳芳等[19]研究表明，在楊梅現(xiàn)蕾期噴施一定的硼溶液與對(duì)照組相比，楊梅單果質(zhì)量、可溶性固形物、可溶性糖、維生素C等含量都有一定程度的提高，可滴定酸含量下降，果實(shí)品質(zhì)改善。因此，在甜瓜生產(chǎn)上如何給予適宜硼素供應(yīng)成為影響其品質(zhì)形成的關(guān)鍵所在。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在甜瓜生長(zhǎng)過(guò)程中，通過(guò)噴施不同水平硼砂溶液，果實(shí)中總酸、可溶性蛋白、可溶性糖、維生素C以及可溶性固形物的含量均得到一定程度提高。其中，硼砂溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí)，對(duì)甜瓜品質(zhì)提高幅度最為顯著；當(dāng)硼砂溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到1.6%時(shí)，甜瓜果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)反而有下降趨勢(shì)。通過(guò)研究不同硼素溶液噴施處理對(duì)甜瓜品質(zhì)指標(biāo)的影響，確定了甜瓜生產(chǎn)上適宜的硼素應(yīng)用范圍，將為甜瓜優(yōu)質(zhì)栽培提供技術(shù)保證。