迷你型黃瓜生育特性及產量形成分析

迷你型黃瓜生育特性及產量形成分析

0透水黃瓜的主要栽培技術要點近年來，因為它的果實很小，沒有刺，肉脆脆，深受消費者和生產者的喜愛。京研迷你2號系北京市農林科學院1999年選育出的迷你黃瓜優(yōu)良品種,具有生長勢旺盛、早熟性佳、連續(xù)坐瓜性強、商品瓜率高、抗病性好、高產優(yōu)質等優(yōu)良特性。到目前為止,國內對迷你型黃瓜的研究多集中在品種特征特性及栽培技術要點上,對生育特性研究較少,并且缺少定量化研究。在溫室栽培中,溫度是影響光合作用、呼吸作用的重要環(huán)境因子。多年來國內外研究證明,利用生長度日(GDD)作為作物生長發(fā)育的時間度量具有較高的穩(wěn)定性。因此針對不同茬口環(huán)境溫室溫度差異,以生長度日(GDD)為度量單位,定量化分析京研迷你2號的生育特性,并比較迷你2號與瑞光2號在生育特性和產量性狀方面的差異,以期為迷你型黃瓜栽培過程中選擇適宜的生產管理措施提供理論依據。1材料和方法1.1不同品種播種的試驗試驗在北京市農林科學院日光溫室內進行,供試品種為京研迷你(MiN)2號黃瓜和瑞光(RuiG)2號黃瓜。試驗分為秋冬茬和春茬。秋冬茬于8月21日播種,于9月2日定植;春茬于3月10日播種,于3月26日定植。定植前,以70cm寬起壟,每壟均勻施入雞糞17kg,株行距為30cm×40cm,在整個生育期內,將側枝全部摘除,其他管理措施按照常規(guī)管理方式進行,肥水管理充分滿足黃瓜的生長需要,并進行常規(guī)的病蟲害防治。1.2測量設計和方法1.2.1測定固碳1.2.2采樣和測量1.2.3產量測定1.2.4環(huán)境數據的監(jiān)測1.3生長日變化的黃瓜k(1)葉面積Y(cm2)=K×X式中,Y:葉面積,X:葉長(葉片基部至葉尖的距離cm)×葉寬(葉片上部肩寬長度cm),K:取值范圍為0.7318-0.7542,通?？扇≈礙=0.743。(2)累積干質量=植株當前的干重+已摘除的葉片干重+已收獲的果實干重。(3)生長度日GDD=Σ(Ti―Tb)式中,Ti:第i天的平均溫度,Tb:黃瓜生長的基點溫度,取值為10℃。(4)黃瓜各生育期按照其形態(tài)特征進行劃分,劃分標準參照李永秀等人提出的方法。2結果與分析2.1材料的生育進程結果試驗期間每日觀察黃瓜的發(fā)育情況,并記錄到達每個生育期的日期。黃瓜完成每個生育時期所需的生長度日GDD(℃·d)及天數(Days)如表1所示。除發(fā)芽期外,同一品種黃瓜在秋冬茬和春茬完成相同生育時期所需天數差異較大,但GDD變化不大。由此說明用GDD度量黃瓜發(fā)育比用時間度量更加穩(wěn)定。以GDD作為時間度量,分析迷你黃瓜生育進程,并比較迷你與瑞光各生育時期的差異,可以得出,迷你在GDD達到773(℃·d)時進入結果期,瑞光在GDD達到832(℃·d)時進入結果期。并且兩品種完成開花期所需GDD差異明顯,迷你完成開花期所需GDD明顯小于瑞光。造成這種差異的主要原因是,迷你品種為小型黃瓜,果實體積小,達到商品成熟期所需的時間短,而瑞光品種為普通型黃瓜,果實體積大,達到商品成熟期所需的時間長。因此造成了GDD的差異。另外,不同茬口環(huán)境下,迷你黃瓜完成幼苗期所需GDD差異較大,主要原因在于,在定植過程中,傷根程度大小決定了緩苗時間的長短,因此造成秋冬茬和春茬在幼苗期的GDD差異較大。2.2形態(tài)分析2.2.1快速生長期和短氣藏期后株高增長變化如圖1所示,迷你黃瓜株高隨GDD的變化趨勢呈S型曲線。黃瓜植株在定植后需要一段時間的緩苗期,此時株高增長率較低(0.022cm/(℃·d)),緩苗后GDD約為500(℃·d)時進入快速生長時期,株高增長速率增大(0.585cm/(℃·d)),秋冬茬進入結果期后,由于溫度逐漸降低,株高增長逐漸減緩(0.112cm/(℃·d)),并趨于停止,此時瑞光仍然保持一定增長趨勢。在春茬時,迷你進入結果期后株高增長趨勢基本不變(0.331cm/(℃·d))。由此可見,迷你型黃瓜株高增長受溫度影響較大,低溫可以抑制株高增長,并且迷你型黃瓜受溫度的影響程度大于普通型黃瓜。2.2.2春茬緩苗后葉片擴展特征如圖2所示,黃瓜定植后,受傷根程度的影響,在緩苗期生長緩慢,緩苗期和緩苗后的出葉速率及葉片擴展速率差異顯著(表2)。迷你2號在秋冬茬緩苗后出葉速率是緩苗期的2.5倍,不同茬口差異不明顯。迷你2號秋冬茬緩苗后葉片擴展速率是緩苗期的5.6倍,春茬時減小為4.37倍。瑞光春茬緩苗后葉片擴展速率明顯小于迷你,進而造成單株葉面積明顯小于迷你(圖2)。由此可見,春茬緩苗后溫室內的高溫環(huán)境可抑制黃瓜葉片擴展,并且普通型黃瓜影響大于對迷你型黃瓜的影響。迷你和瑞光果實形態(tài)存在著明顯的差異。迷你型黃瓜果實小,商品成熟果實長12~15cm,直徑約2.6cm,果實表面刺毛極少,稍有楞,果皮淺綠色;而瑞光2號黃瓜果實大,商品成熟果實長20~24cm,直徑約3cm,有少許刺瘤,瓜色為深綠色。除了以上表面形態(tài)的差異外,其他特征如表3所示,迷你每株結瓜數量明顯大于瑞光,并且化瓜數小于瑞光,由此可見,迷你結瓜能力比瑞光強。由于迷你鮮重(g)/干重(g)較小,因而其果實含水量比瑞光低,果肉緊實。并且迷你的著果節(jié)位(3~15節(jié))低于瑞光著果節(jié)位(5~18節(jié))。2.3物質分布及干物質產量分析2.3.1果實干重在樣品中的分配比例果實形成數量影響“庫強”的大小,“庫強”決定庫器官對干物質的競爭能力,因此,果實形成數量間接影響了干物質的分配。黃瓜是以果實為產品器官的果類蔬菜,果實是最大的庫。植株坐果率的大小直接決定著干物質的分配。迷你和瑞光進入結果期后,干物質在各器官的分配比例如圖3所示,在結果初期,干物質在各器官的分配比例差異不大。隨著GDD的不斷積累,當GDD達到160(℃·d)后,迷你干物質在果實中的分配比例逐漸大于在莖中的分配比例。當GDD達到410(℃·d)后,果實成為干物質分配最多的器官。與迷你相比,瑞光果實干重的分配比例較小,當GDD達到397(℃·d)時,瑞光干物質在果實中的分配比例為26.8%,超過在莖中的分配比例26.7%。而此時,迷你果實干物質分配比例為37.4%。由此可以看出,瑞光果實器官對干物質的競爭力明顯小于迷你。在結果末期,瑞光的葉片仍然占總干物質的最大比例,果實中干物質僅占35.8%,與迷你相比,減少了9.6%。兩品種在結果期干物質分配隨GDD的變化差異顯著。造成這種差異的主要原因是坐果率的不同影響了各種庫器官對干物質分配的競爭能力。果實形成率是影響干物質分配的主要因素。結合表3所示,迷你黃瓜平均每株坐果率為7.7個,瑞光為5.3,迷你坐果率明顯高于瑞光,說明迷你庫強相對較大,迷你果實對干物質的競爭能力也相對高于瑞光。。同時,坐果率受溫度的影響顯著,因此,在迷你黃瓜結果期的栽培管理中,將溫度盡量保持在生長最適溫度范圍內,可以增加產量的形成。2.3.2不同栽培季節(jié)下兩品種社會水培養(yǎng)成分對結果能力的影響如圖4所示,秋冬茬栽培時,迷你進入結果期早,產量形成早。春茬時,兩品種基本同時進入結果期,產量隨GDD的變化曲線因而基本重合。從圖5中可以看出,受進入結果期時間和結果能力的影響,不同栽培季節(jié),兩品種總產量均以迷你較高,秋冬季每100株迷你產量比瑞光高出9.35kg,春季高出4.17kg。并且迷你春茬產量高于秋冬茬15.66kg,瑞光春茬產量高于秋冬茬20.84kg。因此說明,春季栽培環(huán)境下的溫度有助于黃瓜產量的形成,并且溫度對瑞光的影響大于迷你,低溫使瑞光進入結果期推遲,進而影響了產量的形成。3觀察與測定黃瓜生育期進入結果期后,迷你株高、葉片數及單株總葉面積的變化逐漸減緩。究其原因在于,溫度的影響及生殖生長對干物質的競爭。迷你型黃瓜果實小,成熟快,因此迷你進入結果期早。另外,迷你黃瓜的坐果能力強,單株果實數量多,決定了干物質向果實的分配相應較多。最終導致光合作用產生的干物質向生殖器官的分配比例逐漸增大,因而影響了營養(yǎng)器官的生長。因此為了在有限的結瓜期內獲得更大的經濟效益,應該在此時加強肥水的管理,盡量將溫度保持在生長適宜范圍內,促進產量的形成。利用GDD對黃瓜生育期的度量,再次證明了有效積溫比播后天數更能準確反映黃瓜的生長發(fā)育進程。但溫度并不是影響黃瓜生長發(fā)育的唯一環(huán)境因素。羅衛(wèi)紅等人結合溫室中光溫不同步的現象而提出的累積輻熱積(TEP)概念,綜合考慮了光照及溫度對溫室作物形態(tài)建成的影響,并利用TEP模擬了水果黃瓜葉面積的變化并得到了很好的模擬效果,為迷你黃瓜生長發(fā)育的定量化研究提供了理論的支持。該研究中,迷你2號和瑞光2號在整個生育期內均將側枝全部摘除。人為的生產管理措施對形態(tài)、干物質分配及產量是否存在影響,還有待于進一步的研究。定植之后,每品種選擇100株生長一致的植株進行標定,并在其中各選5株進行活體定株觀察測量。定株觀測每隔3天進行1次,觀測指標包括株高(cm)、各節(jié)位葉片面積(cm2)和葉片發(fā)生數(葉/株)。每7天進行一次破壞性取樣。選生長均勻一致的3株進行取樣,分別測量葉長、葉寬,果實長、果實粗,果實著生節(jié)位以及化瓜數。并分別稱量植株葉片、莖(包括葉柄)、花和果實的鮮重(精確度0.1g),然后采用恒溫干燥箱,在80℃下烘至恒重后,稱量干