海南设施无土栽培小型西瓜品种筛选研究

何声团1,苏记春1,林春梅1,詹园凤2,党选民2

(1.海南现代设施农业研究院有限公司,海南 陵水 572400;2.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南 海口 571101)

摘 要:【目的】筛选适宜海南陵水设施无土栽培的小型耐裂精品西瓜品种,以满足人们对高品质西瓜的需求,促进海南设施西瓜产业发展。【方法】在陵水设施大棚内,以纯椰糠为栽培基质,采用营养液滴灌立体吊蔓栽培方式,以美月为对照种,对21个西瓜品种进行了产量、果实性状及品质性状比较与分析。【结果】供试西瓜品种单果重介于1.35~2.05 kg,每667 m2产量为1 799.4~2 727.3 kg,其中单果重和产量最高的是L600;中部可溶性固形物含量变化为9.9%~12.9%,其中琼香最高;西瓜可溶性糖以果糖为主,其次为葡萄糖,可溶性糖含量介于54.94~87.65 mg/g,其中热研墨玉最高;糖酸比变化范围为20.22~53.41,其中万福来最高;果皮硬度变化范围为32.56~69.41 kg/cm2,显著高于对照种美月的品种有锦绣前程、艳玲、金镶玉、美蓉、琼美、全美2K、全美4K、4126、3416、L600;根据平均隶属函数值进行综合评价,L600排名第一,其次为锦绣前程。【结论】综合产量、品质及果皮特性指标,筛选出品质优良且耐裂果的L600和锦锈前程为适宜海南陵水设施无土栽培的小型西瓜品种。

关键词:小型西瓜;无土栽培;品种筛选;隶属函数法

【研究意义】西瓜是我国的重要经济作物,种植面积和产量均居世界首位。随着人们生活水平的提高、家庭小型化及观光体验式农业的兴起,传统的大果型西瓜已不能完全满足市场需求,小果型西瓜以其外观美、品质好、易携带、经济效益高等优点深受广大市民和瓜农的欢迎,种植面积不断扩大,市场应用前景十分广阔[1-2]。海南省位于我国最南端,具有独特的地理气候条件和生态环境,是我国重要的南菜北运基地之一[3]。近年来,随着海南设施农业的发展,设施西瓜已成为当地优势农产品,尤其是小果型西瓜优势更明显。然而生产中广泛应用的小果型西瓜品种皮薄且脆,裂果率一般在20%左右,严重时达到80%,极大地限制了小果型西瓜的生产与推广[4-5]。因此,筛选耐裂优质的精品小西瓜品种对产业发展有着十分重要的意义。【前人研究进展】党选民等选育了适合海南设施栽培的高档礼品西瓜品种美月和琼丽,并在海南各地进行了示范推广[5-6]。吴海波等[2]2019年在海南三亚设施大棚内开展了7个品种的适应性比较试验,筛选出众天红和朝霞两个适宜在三亚地区栽培推广的小果型西瓜品种,但是未进行果实耐裂性评价鉴定,因此不能确定这两个品种是否耐裂。目前,海南主要栽培的小果型西瓜品种有早春红玉、万福来、拿比特、小兰、美月等[7]。海南陵水发展设施小果型西瓜生产多年,品种以美月为主,虽然该品种综合性状优良,但是皮脆易裂果、不耐贮运,影响了产业的扩大发展,急需引进并筛选品质优良且耐裂果的小果型西瓜品种,以满足市场需求、提升经济效益。裂果是果实对内部生长与外界环境不协调而使果实表面出现开裂的现象,属于生理性病害[8],果实裂果受内部因素和外界环境因素的共同影响[9]。相关研究认为,西瓜裂果与水、光照、温度等外界环境[4]以及果皮结构[10]、遗传特性[11-12]有关,并精细定位到抗裂果相关基因CIERF4,为优质耐裂西瓜品种定向选育提供了重要的分子基础[13]。【本研究切入点】从收集引进优良小型西瓜品种着手,利用高效液相色谱技术精准鉴定西瓜的可溶性糖、有机酸含量等主要品质指标,结合质构仪精准测定西瓜果皮硬度,采用隶属函数法综合评价西瓜品质、产量和果皮硬度等指标,筛选适宜陵水设施无土栽培的优质耐裂小果型精品西瓜品种。【拟解决的关键问题】在西瓜生产中通常是耐裂品种不优质,而优质品种又不耐裂,也有少数较耐裂且品质优良的品种,但是缺乏科学准确的评价方法。本研究将西瓜主要品质性状评价与质构仪精准鉴定果皮硬度相结合进行综合评价,以获得西瓜果皮硬度与耐裂性的相关标准,为筛选耐裂质优的西瓜品种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为国内外收集的22个西瓜品种,其品种名称及来源地见表1。

1.2 试验方法

2019年冬季,将22个供试西瓜品种(含对照种美月)进行穴盘育苗,当2叶1心时定植于海南现代设施农业研究院有限公司的设施大棚的无纺布种植袋(25 L)内,每个品种随机设3个试验小区,每个小区30株,共计90株,行间距为宽行2 m、窄行0.5 m,株间距0.4 m,营养液配方参照日本山崎配方[14],栽培基质为纯椰糠,栽培管理采用吊蔓栽培,双蔓整枝,人工授粉,每株留1个果。

1.2.1 果实性状指标及产量测定 在果实成熟期,每个品种每小区选取3个正常发育的成熟果实,每个品种3次重复。参照《西瓜种质资源描述规范和数据标准》[15]的方法进行果型、果皮色、果肉色、单果重、果皮厚度的评价测定。在果实成熟期,称取小区所有西瓜质量,再将小区产量折算成每667 m2产量。

表1 供试西瓜品种及来源
Table 1 Watermelon varieties and sources

品种Variety 来源Source 品种Variety 来源Source锦绣前程Jinxiuqiancheng 上海惠和种业有限公司 三彩麒麟Sancaiqilin 上海惠和种业有限公司(日本品种)艳玲Yanling 上海惠和种业有限公司 黄金小兰Huangjinxiaolan 上海惠和种业有限公司(日本品种)早春红玉Zaochunhongyu 上海惠和种业有限公司引进(日本品种) 美都Meidu 新疆昌吉市丰成种业有限公司金镶玉Jinxiangyu 上海惠和种业有限公司引进(日本品种) 热研墨玉Reyanmoyu 热带作物品种资源研究所美蓉Meirong 上海惠和种业有限公司引进(日本品种) 4126 郑州果树研究所琼美Qiongmei 热带作物品种资源研究所 3416 郑州果树研究所琼玉Qiongyu 热带作物品种资源研究所 万福来Wanfulai 上海惠和种业有限公司引进(日本品种)琼香Qiongxiang 热带作物品种资源研究所 黄皮爱娘Huangpi’ainiang上海惠和种业有限公司引进(日本品种)全美2K Quanmei 2K 新疆昌吉市丰成种业有限公司 琼丽Qiongli 热带作物品种资源研究所全美4K Quanmei 4K 新疆昌吉市丰成种业有限公司 L600 天津市桑田梓地农业科技有限公司引进(日本品种)黑晶Heijing 上海市农业科学院 美月Meiyue(CK) 海南陵水润达现代农业科技发展有限责任公司

1.2.2 果实品质指标测定 在果实成熟期,每个品种每小区取3个正常发育的果实,每个品种均设3次重复。参照《西瓜种质资源描述规范和数据标准》[15]方法,进行中部、边部的可溶性固形物含量测定和果肉口感评价,采用品尝法进行果肉口感的描述评价。

可溶性糖、酸含量测定:每个品种取3个西瓜的果肉混和,用榨汁机打成果汁,取1 g样品于12 mL离心管,加入5 mL超纯水混合,超声提取20 min,10 000 r/min离心10 min,取上清;残渣加入5 mL超纯水重复提取1次,合并两次上清液,定容至10 mL。然后吸取1 mL上清液用0.22 μm滤膜过滤后待用。参照詹园凤等[16]的高效液相色谱法测定葡萄糖、果糖、蔗糖含量;可溶性糖含量为葡萄糖、果糖、蔗糖含量之和。柠檬酸、苹果酸测定采用高效液相色谱法,检测器为Agilent1260 G1315D DAD检测器,色谱柱为安捷伦Eclipse XDB-C18(5 µm,4.6 mm×250 mm),流动相为0.01 mol/L KH2PO4(pH 2.7),流速0.8 mL/min,柱温30℃,进样量5 µL,运行12 min;总酸含量为柠檬酸和苹果酸含量之和。

糖酸比为可溶性糖含量与总酸含量比值。

1.2.3 果皮硬度测定 在果实成熟期,每个品种每小区选取3个正常发育的成熟果实,每个品种均设3次重复。采用质构仪TA. XTplus(Stable Micro Systems Ltd.,Godalming,Surrey,UK), 探头为P/2E,参照Liao等[13]方法沿果实最大直径圆圈处测定4个点的果皮压力,4个点的平均值即为每个果实的果皮硬度值。

1.2.4 综合评价方法 利用模糊数学隶属函数法对产量、可溶性糖含量、糖酸比、果实硬度和果皮厚度指标赋予相同的权重值,其中产量、可溶性糖含量、糖酸比、果实硬度采用隶属函数公式计算其函数值;果皮厚度采用反隶属函数公式计算其函数值。根据5个指标的隶属函数平均值大小对各品种进行综合比较排序。

隶属函数公式为:

Uij=(Xij- Xjmin)/(Xjmax- Xjmin

反隶属函数公式为:

Uij=1-(Xij- Xjmin)/(Xjmax- Xjmin

式中,Uij表示i品种j指标的隶属函数值;Xij表示i品种j指标的测定值;Xjmin表示所有品种j指标的最小值;Xjmax表示所有品种j指标的最大值。

1.3 数据分析

试验数据均采用SPSS 16.0软件单因素方差(One-way ANOVA)分析,Duncan多重比较进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种西瓜果实性状及产量比较

由表2可知,22个供试西瓜品种中,圆果品种12个、椭圆果品种9个、长椭圆果品种1个。果肉颜色以红色为主,黄色品种5个,橙色品种1个。各品种西瓜果实的单果重介于1.35~2.05 kg,显著高于对照种美月的有L600、琼美、美都等品种,其中单果重最大的是L600、最小的是全美2K。每667 m2产量在1 799.4~2 727.3 kg之间变化,显著高于对照种美月的品种有三彩麒麟、琼美、美都和L600,其中L600产量最高,琼美次之,产量显著低于对照种美月的有锦锈前程和全美2K,其中全美2K产量最低。

表2 不同品种西瓜果实性状及产量比较
Table 2 Comparison of fruit characters and yields of different watermelon varieties

注:同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著。
Note: Different lowercase letters after the data in the same column represent significant differences.

产量Yield(kg/667m2)锦绣前程Jinxiuqiancheng 椭圆 绿底覆墨绿细条纹 红 1.37fg 1829.1g艳玲Yanling 椭圆 绿底覆墨绿中条纹 红 1.79abcde 2390.8abcde早春红玉Zaochunhongyu 圆 绿底覆墨绿细条纹 红 1.56defg 2088.5defg金镶玉Jinxiangyu 圆 黑 黄 1.51efg 2006.9efg美蓉Meirong 圆 绿底覆墨绿细条纹 红 1.39fg 1846.8fg琼美Qiongmei 椭圆 绿底覆墨绿中条纹 红 1.93ab 2579.1ab琼玉Qiongyu 圆 绿底覆墨绿中条纹 黄 1.56defg 2087.0defg琼香Qiongxiang 椭圆 绿底覆墨绿细条纹 红 1.46fg 1950.6fg全美2K Quanmei 2K 椭圆 绿底覆墨绿细条纹 红 1.35g 1799.4g全美4K Quanmei 4K 圆 绿底覆墨绿中条纹 红 1.83abcd 2439.7abcde黑晶Heijing 圆 黑 黄 1.56defg 2081.0defg三彩麒麟Sancaiqilin 圆 绿底覆墨绿细条纹 橙 1.89abc 2528.7abc黄金小兰Huangjinxiaolan 圆 绿底覆墨绿中条纹 黄 1.42fg 1891.3fg美都Meidu 圆 绿底覆墨绿中条纹 红 1.93ab 2579.1ab热研墨玉Reyanmoyu 圆 黑 黄 1.81abcd 2414.5abcde 4126 圆 绿底覆墨绿细条纹 红 1.67bcdef 2235.2bcdef 3416 长椭 绿底深绿色网纹 红 1.57defg 2092.9defg万福来Wanfulai 椭圆 绿底覆墨绿细条纹 红 1.56defg 2078.1defg黄皮爱娘Huangpi’ainiang 圆 黄底金黄细条纹 红 1.47fg 1968.4fg琼丽Qiongli 椭圆 绿底覆墨绿细条纹 黄 1.63cdefg 2172.9cdefg L600 椭圆 绿底覆墨绿细条纹 红 2.05a 2727.3a美月Meiyue(CK) 椭圆 绿底覆墨绿细条纹 红 1.57defg 2092.9defg品种Variety果型Fruit shape果皮色Rind color果肉色Flesh color单果重Weight of single fruit(kg)

2.2 不同品种西瓜果实内在品质比较

由表3可知,22个西瓜品种的中部可溶性固形物含量介于9.9%~12.9%,其中琼香最高、早春红玉(12.8%)次之、琼玉和三彩麒麟最低,高于对照种美月的有锦绣前程、琼香、早春红玉等7个品种;边部可溶性固形物含量在7.9%~10.5%之间变化,其中琼香最高、琼玉最低,高于对照种美月的有锦绣前程、早春红玉、琼美等11个品种。

果糖、葡萄糖和蔗糖是西瓜果实中主要的可溶性糖,其含量和组成对果实品质具有重要作用。由表3可知,供试西瓜果实的可溶性糖以果糖为主、占可溶性糖的50%左右,其次是葡萄糖。果糖含量变化范围为28.87~50.43 mg/g,显著高于对照种美月的有热研墨玉、美都、万福来和黄皮爱娘;葡萄糖含量为8.12~30.18 mg/g,显著高于对照种美月的仅有热研墨玉;蔗糖含量变化范围为0.45~30.18 mg/g,显著高于对照种美月的有锦绣前程、早春红玉、琼香等8个品种;可溶性糖含量在54.94~87.65 mg/g之间变化,高于对照种美月的有热研墨玉、万福来、锦绣前程等8个品种。

供试西瓜果实的苹果酸含量变化为0.77~2.11 mg/g,其中琼玉最高、万福来最低;柠檬酸含量变化为0.17~1.11 mg/g,其中4126最高、琼玉最低;总酸含量变化为1.25~2.72 mg/g,其中4126最高、万福来最低。糖酸比变化在20.22~53.41之间,显著高于对照种美月的有万福来和黄皮爱娘。

果肉细脆汁多口感好的品种有锦绣前程、早春红玉、琼香等12个品种;果肉较硬、味甜口感较好的品种有L600、万福来和3416;果肉味淡、口感一般的有艳玲、琼玉等7个品种。

相关性分析结果(表4)表明,西瓜中部可溶性固形物含量与边部可溶性固形物含量、蔗糖含量、可溶性糖含量呈极显著正相关,与果糖含量、葡萄糖含量呈负相关。边部可溶性固形物含量与蔗糖含量呈极显著正相关,与果糖含量、葡萄糖含量呈负相关。可溶性糖含量与果糖、葡萄糖和蔗糖含量呈极显著正相关。果糖含量与葡萄糖含量呈极显著正相关,而与蔗糖含量呈极显著负相关。葡萄糖含量与蔗糖含量呈显著负相关。西瓜的糖含量高低是西瓜育种和品种筛选的重要品质指标,不同的品种其积累的果糖、葡萄糖和蔗糖含量不同,可溶性固形物含量也不同,相关分析结果可知筛选甜度高的西瓜品种可用可溶性固形物含量或可溶性糖含量指标作为评价标准。

表3 不同品种西瓜果实内在品质比较
Table 3 Comparison of fruit internal quality of different watermelon varieties

注:同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著。
Note: Different lowercase letters after the data in the same column represent significant differences.

可溶性固形物Soluble solids 果糖Fructose(mg/g)品种Variety葡萄糖Glucose(mg/g)中部Center(%)蔗糖Sucrose(mg/g)可溶性糖Soluble sugar(mg/g)苹果酸Malic acid(mg/g)柠檬酸Citric acid(mg/g)总酸Total acid(mg/g)糖酸比Sugar acid ratio果肉口感Fruit taste 边部Edge(%)锦绣前程Jinxiuqiancheng 12.4abc 9.3abc 36.56defg 17.73bcde 24.13ab 78.42ab 1.27ef 0.56def 1.83cde 43.07abc 肉脆爽口,好艳玲Yanling 10.8de 8.5bc0 39.07cdef 21.85abc 2.17e 63.09bc 1.68abcde 0.29ghij 1.97bcde 32.31cde 肉硬,一般早春红玉Zaochunhongyu 12.8ab 9.2abc 34.49fg 18.25bcd 26.87a 79.62ab 1.46cdef 0.97ab 2.43ab 33.12cde 肉脆爽口,好金镶玉Jinxiangyu 11.3cde 8.5bc0 37.56def 12.89cde 17.77abc 68.23abc 1.59bcde 0.21ij 1.80cde 38.31bcd 肉脆,好美蓉Meirong 10.9cde 8.4bc0 38.20cdef 18.71bcd 9.93cde 66.84abc 1.70abcde 0.70cd 2.40ab 27.89de 肉脆,好琼美Qiongmei 11.8abcd 9.3abc 37.95cdef 18.22bcd 18.53abc 74.70abc 1.44def 0.71cd 2.16bcd 35.06bcd 肉脆爽口,好琼玉Qiongyu 09.9e 7.6c00 38.28cdef 17.04bcde 4.59e 59.90bc 2.11a 0.17j 2.28abc 26.34de 肉脆,一般琼香Qiongxiang 12.9a 10.5a00 37.84cdef 17.49bcde 24.01ab 79.33ab 1.26ef 0.70cd 1.95bcde 40.48abcd 肉细爽口,好全美2K Quanmei 2K 11.7abcd 9.4ab0 35.65defg 17.96bcd 26.50a 80.11ab 1.42def 0.62cde 2.04bcd 39.49bcd 肉脆,好全美4K Quanmei 4K 10.6de 8.9abc 36.79defg 18.12bcd 15.44bcd 70.35abc 1.39ef 0.43efgh 1.82cde 38.83bcd 肉硬,一般黑晶Heijing 11.2cde 9.2abc 41.19bcdef 21.81abc 6.83de 69.82abc 1.67abcde 0.40fghi 2.07bcd 35.21bcd 肉脆,好三彩麒麟Sancaiqilin 09.9e 8.1bc0 36.85defg 22.86abc 0.45e 60.16bc 1.95abc 0.23hij 2.18bcd 28.90cde 肉脆,一般黄金小兰Huangjinxiaolan 10.3de 8.5bc0 43.54abcde 24.97ab 0.77e 69.28abc 2.02ab 0.18j 2.21bcd 31.64cde 肉脆,一般美都Meidu 10.4de 9.0abc 47.96ab 22.31abc 0.65e 70.92abc 1.57bcde 0.30ghij 1.87cde 38.91bcd 肉酥脆,一般热研墨玉Reyanmoyu 11.3cde 8.8abc 50.43a 30.38a 6.85de 87.65a 1.69abcde 0.60cde 2.29abc 38.36bcd 肉细脆,好4126 11.8abcd 9.6ab0 38.06cdef 08.12e 8.76cde 54.94c 1.60bcde 1.11a 2.72a 20.22e 肉细脆,好3416 11.1cde 9.3abc 43.45abcde 16.45bcde 5.16e 65.05bc 1.27ef 0.45efg 1.72de 37.83bcd 肉硬,较好万福来Wanfulai 11.1cde 9.7ab0 44.03abcd 20.94abc 15.63bcd 80.61ab 0.77g 0.91b 1.68f 53.41a 肉粗,较好黄皮爱娘Huangpi’ainiang 10.3de 8.7bc0 46.38abc 23.97ab 2.03e 72.39abc 0.98fg 0.53def 1.51ef 49.41ab 肉硬,一般琼丽Qiongli 11.7abcd 9.4ab0 28.87g 14.78bcde 21.57ab 65.23bc 1.38ef 0.60cde 1.98bcde 32.89cde 肉酥脆,好L600 11.2cde 8.7bc0 35.48defg 10.24de 18.26abc 63.98bc 1.92abcd 0.31ghij 2.23bc 28.11de 肉较硬,较好美月Meiyue(CK) 11.5bcd 8.9abc 34.76efg 18.41bcd 17.45abc 70.62abc 1.47cdef 0.79bc 2.26abc 31.37cde 肉酥脆,好

2.3 不同品种西瓜果皮特性比较

由表5可知,不同品种西瓜的果皮硬度差异较大,果皮硬度显著高于对照种美月的有锦绣前程、美蓉、全美2K、全美4K等10个品种,其中果皮硬度最大的为全美4K(69.41 kg/cm2);与对照种美月差异不显著的有黑晶、美都等11个品种,这些品种生产上均表现为皮较脆、易裂果。果皮厚度大于0.6 cm的有艳玲、早春红玉等10个品种;果皮较薄的有锦绣前程、美蓉等12个品种。综合果皮硬度和厚度结果筛选出皮薄且硬度较大的品种为锦绣前程、金镶玉、美蓉、全美2K、4126和L600。

表4 西瓜果实内在品质性状相关性分析
Table 4 Correlation analysis of internal quality characters of watermelon fruits

注:*表示差异显著,**表示差异极显著。
Note: * represents significant difference, ** represents extremely significant difference.

可溶性糖含量Soluble sugar content中部可溶性固形物含量central soluble solid content品质性状Quality character中部可溶性固形物含量Central soluble solid content边部可溶性固形物含量Edge soluble solid content果糖含量Fructose content葡萄糖含量Glucose content蔗糖含量Sucrose content 1.000边部可溶性固形物含量Edge soluble solid content 0.687** 1.000果糖含量Fructose content -0.240 -0.176 1.000葡萄糖含量Glucose content -0.118 -0.188 0.696** 1.000蔗糖含量Sucrose content 0.656** 0.380** -0.486** -0.263* 1.000可溶性糖含量Soluble sugar content 0.363** 0.126 0.489** 0.683** 0.445** 1.000

表5 不同品种西瓜果皮性状比较
Table 5 Comparison of rind characters of different watermelon varieties

注:同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著。
Note: Different lowercase letters after the data in the same column represents significant differences.

厚度Thickness(cm)锦绣前程Jingxiuqiancheng 48.81de 0.53de艳玲Yanling 64.60b 0.73abcd早春红玉Zaochunhongyu 34.09gh 0.63bcde金镶玉Jinxiangyu 45.20ef 0.60cde美蓉Meirong 42.56f 0.53de琼美Qiongmei 50.26d 0.87ab琼玉Qiongyu 37.80g 0.63bcde琼香Qiongxiang 36.14gh 0.53de全美2K Quanmei 2K 46.39def 0.53de全美4K Quanmei 4K 69.41a 0.90a黑晶Heijing 32.56h 0.43e三彩麒麟Sancaiqilin 33.50gh 0.70abcd黄金小兰Huangjinxiaolan 35.39gh 0.43e美都Meidu 33.13gh 0.87ab热研墨玉Reyanmoyu 35.20gh 0.57de 4126 44.86ef 0.50de 3416 56.54c 0.70de万福来Wanfulai 33.58gh 0.83abc黄皮爱娘Huangpi’ainiang 34.61gh 0.50de琼丽Qiongli 33.92gh 0.50de L600 46.59def 0.50de美月Meiyue(CK) 36.56gh 0.53de品种Variety硬度Hardness(kg/cm2)

2.4 不同品种西瓜品质的综合评价

根据平均隶属函数值对各品种西瓜品质进行综合比较,结果见表6。由表6可知,L600综合评价得分最高,其产量高、果实品质好、果皮韧性好、耐贮性好且皮薄;其次是锦锈前程,该品种含糖量高、糖酸比高、果皮薄且韧性好,但产量较低;琼香位列第三,该品种含糖量最高、品质好,但是皮脆易裂果。综合评分较高的还有艳玲、全美4K和琼美等3个品种,这些品种果大、产量高、皮硬、耐裂,但皮厚,除琼美中部可溶性固形物较高外,艳玲和全美4K品质一般。因此,综合比较筛选出较适宜海南陵水设施无土栽培且耐裂、薄皮的西瓜品种为L600和锦锈前程。

3 讨论

西瓜果肉的可溶性固形物含量是西瓜甜度和品质的重要指标,果糖、葡萄糖和蔗糖是西瓜果实中主要的可溶性糖, 其含量和组成对果实品质具有重要作用。本研究结果表明,西瓜果肉的可溶性糖以果糖为主、其次是葡萄糖,酸以苹果酸为主。张帆等[17]研究结果表明,西瓜中心部位和边缘部位的可溶性固形物含量都与各种糖含量呈极显著正相关,总糖对西瓜甜度影响最大。这与本研究结果不完全一致,本研究表明可溶性固形物含量与蔗糖和可溶性糖含量呈显著正相关,而与果糖和葡萄糖含量呈负相关,这可能与不同的栽培基质或气候有关,有关不同栽培基质与不同糖的积累关系还有待进一步研究。

本研究结果表明,22个西瓜品种中,红肉类型的西瓜中部可溶性固形物含量、果肉可溶性糖含量普遍高于黄肉类型。红肉类型的西瓜中部可溶性固形物含量高于12%的有3个品种,可溶性糖含量大于70 mg/g的有11个品种。而黄肉类型西瓜中,中部可溶性固形物含量最高为11.7%、可溶性糖含量均低于70 mg/g,这可能与不同瓤色西瓜糖分积累的代谢有关,因此建议不同瓤色的西瓜品种筛选最好分类进行。

表6 不同品种西瓜品质的综合评价
Table 6 Comprehensive evaluation on the quality of different watermelon varieties

平均隶属函数值Average membership function value L600 1.000 0.422 0.238 0.381 0.851 0.578锦绣前程Jinxiuqiancheng 0.032 0.833 0.688 0.441 0.787 0.556琼香Qiongxiang 0.163 1.000 0.610 0.097 0.787 0.532艳玲Yanling 0.637 0.311 0.364 0.869 0.362 0.509全美4K Quanmei 4K 0.690 0.222 0.561 1.000 0.000 0.495琼美Qiongmei 0.840 0.622 0.447 0.480 0.064 0.491热研墨玉Reyanmoyu 0.663 0.467 0.547 0.072 0.702 0.490全美2K Quanmei 2K 0.000 0.611 0.581 0.375 0.787 0.471 3416 0.316 0.400 0.531 0.651 0.426 0.465早春红玉Zaochunhongyu 0.312 0.978 0.389 0.042 0.574 0.459 4126 0.470 0.622 0.000 0.334 0.851 0.455琼丽Qiongli 0.403 0.589 0.382 0.037 0.851 0.452金镶玉Jinxiangyu 0.224 0.478 0.545 0.343 0.638 0.446黑晶Heijing 0.304 0.444 0.452 0.000 1.000 0.440黄皮爱娘Huangpi’ainiang 0.182 0.133 0.879 0.056 0.851 0.420万福来Wanfulai 0.300 0.400 1.000 0.028 0.149 0.375美蓉Meirong 0.051 0.344 0.231 0.271 0.787 0.337黄金小兰Huangjinxiaolan 0.099 0.144 0.344 0.077 1.000 0.333美都Meidu 0.840 0.156 0.563 0.015 0.064 0.328三彩麒麟Sancaiqilin 0.786 0.011 0.262 0.026 0.426 0.302琼玉Qiongyu 0.310 0.000 0.184 0.142 0.574 0.242美月Meiyue(CK) 0.316 0.522 0.336 0.109 0.787 0.414品种Variety产量Yield中部可溶性固形物含量Central soluble solid content糖酸比Sugar acid ratio果皮硬度Rind hardness果皮厚度Rind thickness

Liao等[13]研究表明西瓜果皮硬度与果实抗裂果性呈正相关,这与本研究结果一致。江海坤等[18]认为,西瓜裂果率与果皮硬度、果皮厚度呈显著负相关,高美玲等[19]研究表明西瓜果皮厚度和果皮硬度都呈连续变异的数量性状,果皮厚度越大越抗裂,本研究结果也表明西瓜果皮硬度与果皮厚成显著正相关,但是皮薄的西瓜也有果皮硬度较大的,如锦绣前程、L600的果皮厚度分别为0.53、0.50 cm,果皮硬度分别为48.81、46.59 kg/cm2,显著高于对照种美月(36.56 kg/cm2)。

隶属函数法广泛应用于植物抗性评价及品种筛选[20-22]。西瓜品种的筛选鉴定需要考虑品质、产量、果实性状等诸多因素,而对小果型西瓜品种的筛选,其品质、产量和耐裂性尤为重要。本研究利用隶属函数法将品质、产量及果皮硬度等性状指标进行综合评价,筛选出品质、产量与对照种相当、但皮韧性较对照种强的、适合海南陵水设施无土栽培的小型西瓜品种为锦绣前程和L600。

4 结论

本研究在海南陵水设施大棚内,采用立体吊蔓无土栽培方式,以美月为对照种,对21个国内外西瓜品种进行了产量、品质、果皮特性等指标的比较分析,结果表明:21个品种中单果重和产量显著高于对照种美月的有L600、琼美、美都和三彩麒麟;中部可溶性固形物含量显著高于对照种美月的有琼香,高于美月但差异不显著的品种有锦绣前程、早春红玉、琼美、全美2K、4126、琼丽;西瓜可溶性糖以果糖为主,其次为葡萄糖,可溶性糖含量高于对照种美月的有锦绣前程、早春红玉、琼美、全美2K、万福来、黄皮爱娘、热研墨玉、美都;糖酸比显著高于美月的是万福来和黄皮爱娘;果皮薄且硬度较大的品种有锦绣前程、金镶玉、美蓉、全美2K、4126和L600。利用隶属函数法综合评价,筛选出L600和锦绣前程为适合海南陵水设施无土栽培的优质耐裂小型西瓜品种。

参考文献(References):

[1] 攸学松,曾剑波,朱莉,陈艳利,李云飞,马超,李婷,张莹. 无土栽培条件下红肉类型小型西瓜新品种比较试验[J]. 园艺与种苗,2019,39(1): 5-7,15. doi:10.16530/j.cnki.cn21-1574/s.2019.01.002.YOU X S, ZENG J B, ZHU L,CHEN Y L, LI Y F, MA C, LI T, ZHANG Y. Comparative experiment of new mini-watermelon varieties with red flesh color under soilless culture conditions[J]. Horticulture & Seed,2019, 39(1): 5-7,15. doi:10.16530/j.cnki.cn21-1574/s.2019.01.002.

[2] 吴海波,任海龙,王平勇,陈积豪,周勃,符小发,徐志红,徐永阳.三亚地区冬季设施栽培小果型西瓜品种比较试验[J]. 中国热带农业,2019(1): 33-37. doi:10.3969/j.issn.1673-0658.2019.01.009.WU H B, REN H L, WANG P Y, CHEN J H, ZHOU B, FU X F, XU Z H,XU Y Y. Comparation test of small fruit watermelon varieties in winter greenhouse production in Sanya[J]. China Tropical Agriculture, 2019(1): 33-37. doi:10.3969/j.issn.1673-0658.2019.01.009.

[3] 党选民,李建国,曹振木,刘昭华,张秀明. 海南省西瓜生产现状 及 发 展 对 策[J]. 中 国 瓜 菜,2005(5):52-54. doi:10.3969/j.issn.1673-2871.2005.05.024.DANG X M, LI J G, CAO Z M, LIU Z H, ZHANG X M. Current situation and development measures of watermelon production in Hainan province[J]. China Cucurbits and Vegetables, 2005(5):52-54. doi:10.3969/j.issn.1673-2871.2005.05.024.

[4] 曾学军,秦冲,宁斌. 早春大棚中小果型西瓜裂果原因及防治对策[J]. 长江蔬菜,2016,(11):42-43. doi: 10.3865/j.issn.1001-3547.2016.11.018.ZENG X J,QIN C,NING B. Causes and control measures of mini-watermelon in greenhouses in early spring[J]. Journal of Changjiang Vegetable, 2016,(11):42-43. doi: 10.3865/j.issn.1001-3547.2016.11.018.

[5] 党选民,张洪溢,郭永涛,曹振木,詹园凤,杨衍,刘维侠,王镇. 高档礼品西瓜新品种美月的选育[J]. 长江蔬菜,2009(2): 48-50.doi: 10.3865/j.issn.1001-3547(x).2009.01.017.DANG X M, ZHANG H Y, GUO Y T, CAO Z M, ZHAN Y F, YANG Y,LIU W X, WANG Z. Development of a new high quality watermelon hybrid, Meiyue[J]. Journal of Changjiang Vegetable, 2009(2): 48-50. doi: 10.3865/j.issn.1001-3547(x).2009.01.017.

[6] 詹园凤,党选民,张秀明. 小型西瓜新品种琼丽的选育[J].中国蔬菜,2013(24): 76-78. doi: 10.3969/j.issn.1000-6346.2013.24.020.ZHAN Y F,DANG X M,ZHANG X M.A new mini-watermelon F1 hybrid—‘Qiongli’[J]. China Vegetables, 2013(24): 76-78. doi:10.3969/j.issn.1000-6346.2013.24.020.

[7] 别之龙,戴照义,杨小锋. 湖北省和海南省设施西瓜甜瓜主产区调研报告[J]. 中国瓜菜,2019,32(1):37-41. doi: 10.16861/j.cnki.zggc.20190109.002.BIE Z L, DAI Z Y, YANG X F. Research report on the main production areas of watermelon and melon in Hubei province and Hainan province[J]. China Cucurbits and Vegetables, 2019,32(1): 37- 41. doi:10.16861/j.cnki.zggc.20190109.002.

[8] 马雯彦,庞晓明,续九如,李颖岳. 果实裂果影响因子研究进展[J]. 华中农业大学学报,2010,29(6):798-804. doi: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2010.06-010.MA W Y, PANG X M, XU J L, LI Y Y. Advances in research on the factors influencing fruit cracking[J]. Journal of Huazhong Agricultural University, 2010,29(6):798-804. doi: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2010.06-010.

[9] CAPEL C, YUSTE-LISBONA F J, LOPEZ-CASADO G, ANGOSTO T, CUARTERO J, LOZANO R, CAPEL J. Multi-environment QTL mapping reveals genetic architecture of fruit cracking in a tomato RIL Solanum lycopersicum × S. pimpinellifolium population[J]. Theor Appl Genet, 2017,130(1): 213-222. doi: 10.1007/s00122-016-2809-9.

[10] 满艳萍,张建农. 不同贮运性西瓜果皮显微结构的差异[J]. 甘 肃 农 业 大 学 学 报,2006, 41(4): 64-67. doi: 10.3969/j.issn.1003-4315.2006.04.017.MAN Y P, ZHANG J N. Pericarp microstructure difference among watermelon types with different storage and transport quality[J].Journal of Gansu Agricultural University, 2006,41(4):64-67. doi:10.3969/j.issn.1003-4315.2006.04.017.

[11] 江海坤,袁希汉,章镇,苏小俊,徐海,宋波,陈龙正,安林海,单奇伟,张其安.西瓜裂果性状的基因型研究[J].华北农学报,2009,24(S1):104-109. doi: 10.7668/hbnxb.2009.S1.027.JIANG H K, YUAN X H,ZHANG Z,SU X J, XU H,SONG B,CHEN L Z, AN L H, SHAN Q W, ZHANG Q A.Research on genotype in fruit cracking of watermelon[J]. Acta Agriculturae Boreali-Sinica, 2009,24(S1):104-109. doi: 10.7668/hbnxb.2009.S1.027.

[12] 江海坤,许晓婷,王明霞,严从生,王艳,田红梅,刘茂,张其安,方凌.西瓜裂果性状QTL相关性分析[J]. 园艺学报,2014, 41(S): 2738.JIANG H K, XU X T, WANG M X, YAN C S, WANG Y, TIAN H M,LIU M, ZHANG Q A, FANG L. QTL correlation analysis of watermelon cracking characters [J]. Acta Horticulturea Sinica, 2014, 41(S):2738.

[13] LIAO N Q, HU Z Y, LI Y Y, HAO J F, CHEN S N, XUE Q, MA Y Y,ZHANG K J, MAHMOUD A, ALI A, MALANGISHA G K, LYV X L,YANG J H, ZHANG M F. Ethylene-responsive factor 4 is associated with the desirable rind hardness trait conferring cracking resistance in fresh fruits of watermelon[J]. Plant Biotechnology Journal, 2019:1-12. doi: 10.1111/pbi.13276.

[14] 张庆霞,金伊洙. 设施园艺[M].北京:化学工业出版社,2009.ZHANG Q X, JIN Y Z. Horticultural facilities[M]. Beijing: Chemical Industry Press,2009.

[15] 马双武,刘君璞. 西瓜种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京:中国农业出版社,2005.MA S W, LIU J P. Descriptors and data standard for watermelon(Citrullus schrad)[M]. Beijing: China Agriculture Press,2005.

[16] 詹园凤,贺滉,党选民. HPLC-ELSD法测定礼品西瓜果实可溶性糖的种类和含量[J]. 南方农业学报,2014,45(11): 2005-2008.doi: 10.3969/j. issn.2095-1191.2014.11.2005.ZHAN Y F,HE H,DANG X M. Determination of contents and components of water-solublesugar in watermelon fruit by HPLC-ELSD[J]. Journal of Southern Agriculture, 2014, 45(11): 2005-2008.doi: 10.3969/j. issn.2095-1191.2014.11.2005.

[17] 张帆,宫国义,王倩,何洪巨,许勇. 西瓜品质构成分析[J]. 果树学报,2006, 23(2): 266-269. doi: 10.13925/j.cnki.gsxb.2006.02.030.ZHANG F, GONG G Y, WANG Q, HE H J, XU Y. Analysis of watermelon quality structure[J]. Journal of Fruit Science, 2006, 23(2): 266-269. doi: 10.13925/j.cnki.gsxb.2006.02.030.

[18] 江海坤,袁稀汉,章镇,张其安,苏小俊,徐海,宋波,陈龙正,安林海,单奇伟. 西瓜主要农艺性状与裂果性状的相关及通径分析[J].中国蔬菜,2009(16): 31-35.JIANG H K, YUAN X H, ZHANG Z, ZHANG Q A, SU X J, XU H,SONG B, CHEN L Z, AN L H, SHAN Q W. Correlation and path analysis between the main agronomic and fruit cracking traits of watermelon[J]. China Vegetables, 2009(16): 31-35.

[19] 高美玲,李佳益,于长宝,魏晓明. 小型西瓜裂果相关性状遗传分析及相关性研究[J]. 北方园艺,2016,40(17):1-4. doi: 10.11937/bfyy. 201617001.GAO M L, LI J Y, YU C B, WEI X M.Genetic analysis and correlation study on cracking related traits in mini-watermelon[J]. Northern Horticulture, 2016,40(17):1-4. doi: 10.11937/bfyy. 201617001.

[20] 张慧,高英波,张发军,李宗新,温立玉,薛艳芳,钱欣,代红翠,李源方,刘开昌. 鲜食玉米品种筛选与综合评价[J]. 山东农业科学,2019, 51(6):38-42. doi:10.14083 /j.issn.1001-4942.2019.06.008.ZHANG H, GAO Y B, ZHANG F J, LI Z X, WEN L Y. Screening and comprehensive evaluation of fresh corn varieties[J]. Shandong Agricultural Sciences, 2019, 51(6):38-42. doi:10.14083/j.issn.1001-4942.2019.06.008.

[21] 高子星,马进芳,胡晓辉.高寒地区日光温室不同番茄品种产量和品质的比较[J]. 北方园艺,2019,43(15): 61-68. doi: 10.11937/bfyy.20190176.GAO Z X, MA J F, HU X H.Comparison of yield and quality of fruit tomato cultivars in solar greenhouse in high and cold area[J]. Northern Horticulture, 2019,43(15): 61-68. doi: 10.11937/bfyy.20190176.

[22] 张文娥,王飞,潘学军. 应用隶属函数法综合评价葡萄种间抗寒性[J]. 果树学报,2007, 24(6): 849-853. doi:10.13925/j.cnki.gsxb.2007.06.029.ZHANG W, WANG F, PAN X J. Comprehensive evaluation on cold hardiness of Vitis species by Subordinate Function(SF)[J]. Journal of Fruit Science, 2007, 24(6): 849-853. doi:10.13925/j.cnki.gsxb.2007.06.029.

Screening of Mini Watermelon Under Soilless Culture in Greenhouse in Hainan

HE Shengtuan1, SU Jichun1, LIN Chunmei1, ZHAN Yuanfeng2, DANG Xuanmin2
(1. Hainan Modern Facility Agricultural Research Institute Co., Ltd., Lingshui 572400, China;2. Tropical Crops Genetic Resources Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou 571101, China)

Abstract:【Objective】The aim of this study was to screen out crack resistant and high-quality miniwatermelons under soilless cultivation in Lingshui of Hainan, which could meet people's demand for high-quality watermelons and promote the development of Hainan facility watermelon industry.【Method】In the greenhouses of Lingshui, all watermelons were planted by three-dimensional creeper cultivation method with pure coconut dust as cultivation matrix and nutrient liquid drip irrigation. With Meiyue as the control variety, the yield, fruit characters and quality characters of 21 watermelon varieties were compared and analyzed.【Result】Among all the watermelon varieties tested, the single fruit weight varied from 1.35 to 2.05 kg, and the yield varied from 1 799.4 to 2 727.3 kg per 667 m2, among which L600 had the highest single fruit weight and yield. The soluble solid content in the center varied from 9.9% to 12.9%, and that of Qiongxiang was the highest. The soluble sugar of watermelon was mainly fructose, followed by glucose, and the soluble sugar content was 54.94-87.65 mg/g, among which Reyanmoyu was the highest. The sugar-acid ratio ranged from 20.22 to 53.41, among which Wanfulai was the highest. The range of rind hardness was 32.56-69.41 kg/cm2, and the rind hardness of the 10 varieties(Jinxiuqiancheng,Yanling, Jinxiangyu, Meirong, Qiongmei, Quanmei 2K, Quanmei 4K, 4126, 3416, L600)was significantly higher than that of Meiyue. Based on the average membership function values, the L600 ranked first, followed by the Jinxiuqiancheng.【Conclusion】Based on the comprehensive evaluation on indicators of yield, quality and pericarp characteristics, L600 and Jinxiuqiancheng with good quality and crack resistant were selected as watermelon varieties suitable for soilless cultivation in greenhouses in Lingshui of Hainan province.

Key words: mini watermelon; soilless culture; variety screening; membership function method

中图分类号:S642

文献标志码:A

文章编号:1004-874X(2020)07-0052-09

何声团,苏记春,林春梅,詹园凤,党选民.海南设施无土栽培小型西瓜品种筛选研究[J]. 广东农业科学,2020,47(7):52-60.

收稿日期:2020-04-19

基金项目:陵水县科学技术研究与开发资金;中国热带农业科学院基本科研业务费专项(1630032017012,1630032017027)

作者简介:何声团(1991—),男,助理农艺师,研究方向为热带设施农业栽培,E-mail:499720963@qq.com

通信作者:党选民(1965—),男,研究员,研究方向为蔬菜遗传育种与栽培,E-mail:evergreen088@163.com

(责任编辑 张辉玲)