“CCS种动源”处理对南瓜生长、产量和品质的影响

王 杰，崔 西，古力米拉·吾斯曼，如则喀日·艾力，秦 勇

(1.新疆农业大学林学与园艺学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆西域量子农业科技有限公司，乌鲁木齐 830000)

0 引 言

【研究意义】南瓜(CucurbitamoschataDuchesne)是我国重要的菜粮兼用作物，嫩瓜可作蔬菜，老瓜可作饲料或杂粮[1]。南瓜具有较高的营养价值，果肉富含20多种营养物质[2-5]。种子处理指的是在种子播种前，采用物理(高温、低温、水分、射线)、化学(化学药剂)或生物(生物杀虫、杀菌剂)措施处理种子，控制病虫害，确保农作物正常生长[6]。当前所使用的种子处理方法在进行大规模种子处理时缺少完善的操作规范，不同处理结果具有不同程度的差异[7]，传统生物和化学处理方法在播种前处理容易对土壤环境造成破坏，具有很大的弊端和局限性，在实际农业生产上的开发与应用受到一定的限制[8]。新疆地区南瓜种植多采用大田种植的方式，通过简化种子处理方式，对于提高南瓜产量、品质及产业化种植具有重要意义。【前人研究进展】黄芸萍等[9]对南瓜砧木种子进行干热处理表明，种子干热处理后立即使用，发芽率无显著变化，在储存3个月时发芽率降到最低，储存12个月后发芽率显著下降。李贞霞等[10]通过研究超低温对南瓜种子萌发的影响，发现在10%的种子含水量、40℃的温水浴解冻方式和大于30 d的保存时间下，南瓜种子的发芽率有了明显的提高。蒋燕等[11]进行了液氮处理对南瓜种子生理特性的研究表明，影响南瓜种子液氮保存的主要因素是种子含水量，随着种子内含水量的降低，种子的发芽率、发芽指数、活力指数也随之降低。赵根等[12]进行了高压静电对南瓜种子处理的研究表明，浸种前进行1.5 h的5万伏高压电场处理，发芽势比对照高出22.5个百分点；发芽率比对照高出16个百分点。浸种后5万伏电场处理1 h，平均根系长度比对照增加0.93 cm。方向前等[13]使用等离子体处理无壳南瓜种子，发现等离子体处理无壳南瓜种子能明显提高种子幼苗期的根长、茎粗、干物重、株高、叶片数和结瓜期的坐果率；比对照增产437.5～991.5 kg/hm2，增幅达18.70%～42.40%。田月娥等[14]研究微波的不同处理方法和处理时间，发现使用微波处理南瓜种子时间为8s时，南瓜发芽率为96.60%，促进效果显著。用伽马 (γ) 射线照射黄瓜、西葫芦种子，可以提高种子的发芽率与出苗率，并延长采果期。伽马 (γ) 射线照射后的黄瓜增产16.00 %，西葫芦增产14.00%[6]。【本研究切入点】“CCS种动源能量波种子处理技术(简称CCS种动源)”是由新疆西域量子农业科技有限公司研发的一种农作物种子处理技术，通过多种电磁波作用于农作物种子，从而促进生长发育。种子磁化技术[15]属于新兴物理种子处理方法，目前“CCS种动源”处理技术在棉花、玉米、小麦、甜瓜、辣椒等多种作物的试验栽培中取得一定的效果，但是在南瓜上的应用较少。【拟解决的关键问题】以“CCS种动源”处理南瓜种子，研究并比较不同处理的南瓜植株生长发育状况、产量及品质，研究该技术应用于南瓜栽培上的效果，筛选南瓜种子的最适处理方法，为新疆地区南瓜高产优质栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2020年5～9月在昌吉润兴农业发展有限责任公司农场内进行，采用大田种植方式。供试南瓜品种为“银冠”(新疆昌吉市艾格瑞特种业有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

选择大小均匀、饱满的南瓜种子进行处理。“CCS种动源”处理方式为不浸种处理12 h(T1)、不浸种处理24 h(T2)、不浸种处理36 h(T3)、浸种8 h后处理12 h(T4)，以未经处理的种子作为对照(T0)。

处理后的种子及时播种。试验小区长10 m，宽3.5 m，面积为35 m2，一膜双行，膜下铺设滴灌带。播种穴间距0.5 m，每穴播种2粒种子，每个试验小区播种40穴，每个处理重复3次，随机排列，各区组间距1 m隔开。南瓜生长过程中按照大田栽培种植技术进行管理，生长期间各处理的管理方式相同，采用双蔓整枝的整枝方式，同一处理相向生长。南瓜出苗后即记录南瓜出苗情况；不同生长时期分别测量植株茎粗、蔓长、叶片叶绿素相对含量(SPAD值)；南瓜成熟后对各处理进行产量统计和果实品质测定。

1.2.2 测定指标

南瓜出苗率：播种后，自出苗第1 d(5月18日)开始，每天定点记录不同处理南瓜出苗株数，连续测定7 d。

植株生长势：在每个小区选取长势一致的10株进行挂牌标记，测定南瓜抽蔓期、开花期、收获期的蔓长、茎粗以及叶片叶绿素相对含量。

用直尺测量植株从茎部到生长点的蔓长；用游标卡尺测量茎粗：用SPAD-502叶绿素测定仪测量叶片叶绿素相对含量。

产量：试验统计最终收获时小区的产量，各处理随机选取10株，分别测量单果重和单株结果重，并记录结果节位与结果个数。

果实品质：取果肉干样，采用蒽酮比色法测定果实可溶性糖含量和淀粉含量；采用考马斯亮蓝G-250法测定果实可溶性蛋白含量[16]；使用游标卡尺测量果实纵横径；果肉含水量和干物质含量(DM)：将采摘下的南瓜果肉取样称重(W1)，105℃烘干20 min后至80℃烘至恒重(W2)。

果肉含水量(%)=(W1-W2)/W1×100%.

DM(%)=W2/W1×100%.

1.3 数据处理

采用Excel 2013对所有数据进行初步整理，运用SPSS 19.0软件中LSD和Duncan法进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对南瓜蔓长、茎粗、叶绿素含量的影响

研究表明，抽蔓期T4处理茎粗值最大，为19.22 mm，优于对照并且差异显著；其它处理与对照处理相比差异不显著(P>0.05)。开花期T2处理茎粗值最大，为23.45 mm，优于对照且差异显著(P<0.05)。南瓜采收期茎粗值最大的是T2处理，茎粗为25.19 mm，高于对照且差异显著，T1处理与对照相比无显著差异。开花期T4处理蔓长最长，为247.83 cm，T1处理、T2处理、T3处理之间无显著差异，各项处理均优于对照且差异显著(P<0.05)。采收期T4处理蔓长最长，为663 cm，与对照差异显著且优于对照(P<0.05)。南瓜抽蔓期叶片叶绿素含量最高的是T4处理，SPAD值为78.31，优于对照且差异显著(P<0.05)；开花期叶片SPAD值最高的是T4处理，为107.08，SPAD值最低的是T2处理，为97.64，除T2处理外，其他处理叶绿素含量均高于对照且差异显著(P<0.05)。表1

表1 不同处理下不同时期南瓜蔓长、茎粗、叶绿素相对含量变化Table 1 Comparison of pumpkin growth indicators in different periods

2.2 不同处理对南瓜单株结果数、结果节位、单果重、产量的影响

研究表明，单株结果数最多的是T3处理，结果数为2.50个，相比对照增加36.61%，其次为T1处理和T2处理，单株结果数明显高于对照并且差异显著，T4处理与对照相比无显著差异(P>0.05)。不同处理的南瓜结果节位集中于第7、第8节位，各处理间差异不显著。单果最重的是T3处理，单果重2.16 kg，其次是T2处理，单果重为2.03 kg，各处理单果重均高于T0处理，且存在显著性差异(P<0.05)。单株产量最高的是T3处理，单株产量为4.44 kg，处理之间无明显差异，单株产量均优于对照且差异性显著(P<0.05)。小区产量最高是T3处理177.60 kg，其次为T2处理176.00 kg；T3处理的产量为3 384.55 kg/667 m2，其次是T2处理，产量为3 354.06 kg/667 m2。各处理的小区产量和667 m2产量均高于对照。表2

2.3 不同处理对南瓜品质的影响

研究表明，南瓜果实纵径最长的是T2处理，纵径长120.30 mm，比对照增加5.56%，其次是T3处理，纵径长119.54 mm，各处理的纵径值均优于对照处理且存在显著差异，其中T2处理、T3处理间无显著差异(P>0.05)。横径最长的是T3处理，横径长182.92 mm，比对照增加5.50%，除对照外，各处理之间无显著性差异，但均高于对照且与对照相比差异性显著(P<0.05)。南瓜果肉含水量最高的是T1处理，含水量占果肉重量的80.07%，其余处理的果肉中水分含量均低于对照处理。南瓜果肉中干物质含量最多的是T4处理，干物质含量占果肉重量的26.47%，优于其他处理并且和对照存在显著性差异(P<0.05)，该处理含水量也明显低于其它处理。T1处理的可溶性糖含量最高，为27.07%，与对照相比，可溶性糖含量提高了4.12%，且差异显著(P<0.05)，T2处理、T3处理与对照之间无明显差异(P>0.05)。T0处理的可溶性蛋白含量最高，为9.50 mg/g，高于其它处理并且差异显著，T1处理、T2处理、T3处理、T4处理之间可溶性蛋白含量没有明显差异(P>0.05)。T1处理的淀粉含量最高，为8.48%，与对照相比淀粉含量提高了82.76%；T3处理与对照没有显著性差异，T2处理、T4处理均高于对照且差异显著(P<0.05)。表3

表2 不同处理下南瓜产量变化Table 2 Comparison of pumpkin yield in different treatments

表3 不同处理下南瓜品质变化Table 3 Comparison of pumpkin quality in different treatments

3 讨 论

3.1 不同处理对南瓜生长发育的影响

形态指标对南瓜生长发育和产量有着直接的影响，南瓜产量形成是植株体内复杂生理变化相互作用的过程，体现在植株的形态指标上[17-18]。株高和茎粗是植物最直观的表观特征，对株高和茎粗的观测是判断植株生长发育状况的一种直观方法，叶片中的叶绿素通过影响植物的光合作用，进而对植物的生长发育产生影响。宋廷宇等[19]试验表明，使用SPAD-502叶绿素仪测定的叶绿素相对含量能够与叶片叶绿素含量建立显著的正相关联系，叶片的SPAD值越高，叶绿素含量越高，有利于叶片进行光合作用，促进作物增产[20]。使用种子磁化技术可以显著提高玉米等作物的株高、茎粗[21]，刘岩一等[22]试验结果也证明了磁化后的花生种子，主茎和侧枝的生长指标明显优于对照。试验表明，经过“CCS种动源”处理过的南瓜种子，在各个生长发育阶段，植株的蔓长、茎粗和叶片叶绿素相对含量(SPAD值)均优于未经处理的植株，与前人的研究结果一致。

3.2 不同处理对南瓜产量和品质的影响

粗放的大田栽培模式，导致南瓜产量不高，品质下降[23-24]。2014年我国南瓜生产总产量超过3 000×104t，其中肉用南瓜生产总产量超过2 900×104t[25]。目前新疆可用的农业用地有6 308.48 hm2，其中耕地面积只有412.46 hm2，耕地的整体质量不高[26]。利用种子磁化技术可以显著提高农作物的产量，其中玉米平均增产13.00%，水稻平均增产13.50%，大豆平均增产13.70%[27]。研究表明，使用“CCS种动源”技术处理后的南瓜种子，在结果数、果实的纵横径以及单株产量等方面均高于未经处理的南瓜种子。未经处理的南瓜种子产量为2 774.42 kg/667 m2，而使用“CCS种动源”技术处理24和36 h后的种子，产量分别为3 354.06和3 384.55 kg/667 m2，比对照产量分别增加了20.89%和21.99%，增产效果显著。

采收后的南瓜，通过调节贮藏温度可在较大范围内调节南瓜的糖化进程，在25℃条件下，果肉中α-淀粉酶活性较高，加快淀粉向糖的转化过程，导致淀粉含量降低，可溶性糖含量升高[28]。试验中淀粉含量是在采收后1个月测定的，储存过程中可能会使淀粉在酶的作用下发生转化，所得淀粉含量偏低。通过对各处理南瓜果实中可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白的测定分析发现，使用“CCS种动源”处理12 h后的南瓜种子，能够显著提高果实的可溶性糖含量和淀粉含量，其它处理对可溶性糖和淀粉含量的影响与对照相比无明显差异。孙玉良[29]的试验表明，在南瓜果实发育过程中，果肉中可溶性蛋白含量随着授粉天数的增长逐渐增多。使用“CCS种动源”技术，对于南瓜果实可溶性蛋白含量没有提升效果，试验结果与前人试验结果不一致，其原因有待进一步深入研究。

4 结 论

使用“CCS种动源”技术处理南瓜种子24 h、36 h，南瓜果实中可溶性糖和淀粉含量与对照无明显差异，均保持在较高的水平，并且南瓜产量相比对照提高了20.89%和21.99%，在保证南瓜品质的前提下，增产效果显著。使用“CCS种动源”技术处理南瓜种子24～36 h，可以提高南瓜的产量，并且南瓜的品质不会下降。