根域限制對(duì)溫室膜下滴灌網(wǎng)紋甜瓜耗水特征與果實(shí)品質(zhì)的影響

孟建，劉勝堯，范鳳翠*，乜蘭春，李燕，侯大山，王靜，韓江偉

根域限制對(duì)溫室膜下滴灌網(wǎng)紋甜瓜耗水特征與果實(shí)品質(zhì)的影響

孟建1,2，劉勝堯3，范鳳翠3*，乜蘭春1*，李燕4，侯大山5，王靜2，韓江偉5

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，河北 保定 071001；2.河北省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，石家莊 050000；3.河北省農(nóng)林科學(xué)院 農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟(jì)研究所，石家莊 050051；4.石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，石家莊 050021；5.石家莊市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，石家莊 050051）

【】利用根域限制技術(shù)調(diào)節(jié)溫室網(wǎng)紋甜瓜生長(zhǎng)及耗水特性，研究適宜的根域限制方式和限根深度。以西州蜜25號(hào)為試材，設(shè)置2種限根方式（紗網(wǎng)布和塑料布）和6種限根深度（10、20、30、40、50、60 cm）組合的根域限制處理，研究了限根對(duì)溫室膜下滴灌甜瓜耗水特性、干物質(zhì)積累、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。與常規(guī)種植相比，紗網(wǎng)布限根對(duì)甜瓜植株干物質(zhì)積累量、果實(shí)產(chǎn)量和果實(shí)外觀品質(zhì)影響不顯著（>0.05）；塑料布限根顯著降低了甜瓜植株干物質(zhì)積累量、果實(shí)產(chǎn)量、果實(shí)橫縱經(jīng)和果形指數(shù)（<0.05）。適度根域限制顯著提高了甜瓜的水分利用效率，10 cm和20 cm紗網(wǎng)布限根甜瓜的水分利用效率分別比CK提高了10.90%和5.47%，10 cm和20 cm塑料布限根甜瓜的水分利用效率分別比CK提高了8.06%和4.39%，限根深度過(guò)深水分利用效率顯著降低。限根顯著影響了果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，限根深度為10、20、30 cm的紗網(wǎng)布限根和限根深度為20、30、40 cm的塑料布限根提高了甜瓜果實(shí)可溶性總糖、可溶性固形物量和酸糖比。溫室膜下滴灌條件下，限根深度10~20 cm的紗網(wǎng)布限根對(duì)溫室網(wǎng)紋甜瓜的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)影響不顯著，可提高水分利用效率和果實(shí)品質(zhì)，是適宜根域限制方式。

網(wǎng)紋甜瓜；根域限制；水分利用效率；品質(zhì)；膜下滴灌

0 引 言

【研究意義】根是作物發(fā)育的基礎(chǔ)和中心，影響根系生長(zhǎng)的措施可對(duì)植株地上部生長(zhǎng)和產(chǎn)量品質(zhì)造成影響[1]，常規(guī)設(shè)施栽培中，過(guò)于龐大的根系會(huì)消耗大量光合產(chǎn)物和水分[2]，連作障礙給有限耕地資源的高效利用和作物品質(zhì)提高造成威脅。適度根系限制栽培可以有效克服常規(guī)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中存在的土壤鹽漬化、連作障礙等問(wèn)題，減少肥料滲漏對(duì)地下水的污染[3]，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[4-6]。但重度限根會(huì)降低作物干物質(zhì)積累量[7]、導(dǎo)致產(chǎn)量品質(zhì)顯著下降[6]。作物耗水量與根系下扎深度密切相關(guān)[8]，小定額高頻灌較常規(guī)灌溉表層土壤含水率高，深層根分布少，根系所占空間小，耗水量低，土壤硝態(tài)氮積累量降低[9]，水分利用效率提高[10]?！狙芯窟M(jìn)展】李素美等[11]、崔曉明等[12]、張亞如等[13]采用網(wǎng)袋法對(duì)花生進(jìn)行研究，得出適宜的根際空間（限根深度60 cm），既能滿足作物對(duì)氮、磷、鉀的吸收，保證作物足夠的生長(zhǎng)量，又能減少冗余生長(zhǎng)，增加中前期開(kāi)花結(jié)果數(shù)，減少后期無(wú)效果針數(shù)量，提高籽仁產(chǎn)量；根土空間過(guò)小花生根系生長(zhǎng)受阻，水分養(yǎng)分吸收不足，生物量和產(chǎn)量降低；限根深度超過(guò)60 cm后，冗余生長(zhǎng)增加，影響花生產(chǎn)量提高。師愷等[14]采用營(yíng)養(yǎng)液水培方式，得出高度為14 cm尼龍網(wǎng)袋根系限制處理顯著抑制了番茄根系生長(zhǎng)。劉俊波等[15]用塑料布設(shè)置隔根深度，得出黃瓜和結(jié)球甘藍(lán)的產(chǎn)量不顯著降低的隔根深度分別為10 cm和20 cm。【切入點(diǎn)】不同作物實(shí)現(xiàn)節(jié)水優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)目標(biāo)所需要的根際空間不同，目前關(guān)于網(wǎng)紋甜瓜節(jié)水優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)所需根際空間的研究仍未見(jiàn)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】利用深度不同的紗網(wǎng)布和塑料布限制網(wǎng)紋甜瓜根系生長(zhǎng)空間，研究限根方式和限根深度對(duì)甜瓜耗水特征、干物質(zhì)積累量和果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)的影響，以期為確定網(wǎng)紋甜瓜節(jié)水優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的灌溉濕潤(rùn)層提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)于2014年3月在河北省農(nóng)林科學(xué)院大河綜合農(nóng)業(yè)試驗(yàn)園區(qū)（38°14′N(xiāo)、114°22′）進(jìn)行。試驗(yàn)地區(qū)屬溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫13.3 ℃，年日照時(shí)間1 776.9 h，年均無(wú)霜期205 d，年均降水量536 mm，海拔92 m。試驗(yàn)在下沉式日光溫室內(nèi)進(jìn)行，溫室長(zhǎng)100 m，寬度7 m，種植寬6 m，東西走向，覆蓋無(wú)滴聚乙烯薄膜。供試土壤為黏壤質(zhì)洪積石灰性褐土，0～100 cm土壤體積質(zhì)量1.38 g/cm3，田間持水率22.1%（質(zhì)量含水率），地下水埋深大于20 m。0～20 cm土壤養(yǎng)分狀況為：有機(jī)質(zhì)量17.8 g/kg，堿解氮量81.7 mg/kg，速效磷量81.6 mg/kg，速效鉀量109.2 mg/kg，pH值7.6。

1.2 試驗(yàn)材料

供試甜瓜品種為西州蜜25號(hào)，穴盤(pán)基質(zhì)育苗，2014年2月17日進(jìn)行種子催芽，2月19日播種于50孔穴盤(pán)中。3月24日幼苗長(zhǎng)至3葉1心時(shí)定植于溫室試驗(yàn)地壟上，單蔓整枝，第10節(jié)位子蔓留瓜，每株留1個(gè)瓜，20節(jié)位打頂，6月12日收獲。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)分別采用透水但根系不能穿透的200目紗網(wǎng)布設(shè)置不隔水限根處理（N）和不透水且根系不能穿透的塑料布設(shè)置隔水限根處理（P）。每種限根方式各設(shè)置6種限根深度，即設(shè)置距離土表10、20、30、40、50、60 cm紗網(wǎng)布隔層，分別用N1、N2、N3、N4、N5、N6表示；設(shè)置距離土表10、20、30、40、50、60 cm塑料布隔層，分別用P1、P2、P3、P4、P5、P6表示；同時(shí)設(shè)置常規(guī)種植處理（CK），共13個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，共39個(gè)小區(qū)。每小區(qū)面積為2.4 m×5.8 m=13.92 m2，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。各處理分層挖土，按照限根深度要求，在底層鋪設(shè)紗網(wǎng)布或塑料布，然后不破壞原樣土，分層回填，小區(qū)間用埋深100 cm的塑料布在定值槽兩側(cè)隔離防止水肥測(cè)滲，夯實(shí)平整土體，施肥翻耕起壟鋪設(shè)滴灌管后，覆膜待甜瓜定植。

試驗(yàn)田采用膜下滴灌灌溉方式。灌溉設(shè)備采用文丘里滴灌水肥一體化灌溉系統(tǒng)，滴灌管直徑12 mm，壁厚0.6 mm，額定流速2 L/h，滴頭間距30 cm。覆蓋白色透光高壓低密度聚乙烯地膜，地膜厚度為0.014 mm。等行種植，行距為80 cm，壟寬為30 cm，甜瓜種植密度為24 000株/hm2。整地時(shí)施入腐熟雞糞30 000 kg/hm2，氮、磷、鉀（15-15-15）復(fù)合肥900 kg/hm2，甜瓜生育期間不追肥，其他管理措施與常規(guī)種植相同。3月24日、4月4日、4月27日、5月13日、5月24日分別灌水23.0、23.0、16.5、16.5、16.5 mm，總計(jì)95.5 mm。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1）土壤含水率的測(cè)定

采用取土烘干法測(cè)定。分別在甜瓜定植前和收獲時(shí)，每小區(qū)在滴灌線上2個(gè)滴頭中間位置處[16]各選3個(gè)點(diǎn)測(cè)定土壤含水率，紗網(wǎng)布限根處理和CK取土深度為0～60 cm，塑料布限根處理取土深度為限根深度，每10 cm土層為1層。

2）作物耗水量的計(jì)算

作物生育期耗水量采用水量平衡法計(jì)算，即：

式中：1-2為耗水量（mm）；為土層編號(hào)；為總土層數(shù)；γ為第層土壤體積質(zhì)量（g/cm3）；H為第層土壤厚度（cm）；1和2為第層土壤時(shí)段初和時(shí)段末的含水率，以占干土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算；為時(shí)段內(nèi)的灌水量（mm）；0為有效降雨量（mm），由于是溫室種植，故此項(xiàng)為0；為時(shí)段內(nèi)的地下水補(bǔ)給量（mm），當(dāng)?shù)叵滤裆畲笥?.5 m時(shí)，值可以不計(jì)，此項(xiàng)為0；為地表徑流和滲漏量（mm），本試驗(yàn)采用滴灌方式進(jìn)行灌溉，且紗網(wǎng)布限根處理取土深度較深（60 cm），塑料布限根處理水分不能下移，此項(xiàng)為0。

3）產(chǎn)量與干物質(zhì)量的測(cè)定

單果鮮質(zhì)量由精度為0.01 kg的電子秤稱(chēng)量，由單果鮮質(zhì)量和小區(qū)面積換算單位面積產(chǎn)量。收獲后分器官取樣烘干，測(cè)定葉片干質(zhì)量、葉柄干質(zhì)量、莖蔓干質(zhì)量和果實(shí)干質(zhì)量。上述測(cè)定項(xiàng)目數(shù)值，每小區(qū)取長(zhǎng)勢(shì)均一的10株甜瓜的平均值。

4）果實(shí)形態(tài)的測(cè)定

用精確度為0.01 mm的數(shù)顯游標(biāo)卡尺，測(cè)量每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)勢(shì)均一的10株甜瓜果實(shí)的橫徑和縱徑。

5）果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定

每小區(qū)隨機(jī)選取4個(gè)果實(shí)，每個(gè)果實(shí)采用四分法取1塊果肉，每小區(qū)4塊果肉等量混合，用榨汁機(jī)打成勻漿后測(cè)定品質(zhì)?？扇苄钥偺橇坎捎幂焱噭┓╗17]測(cè)定；可溶性固形物量采用WYT-4型手持折光測(cè)糖儀測(cè)定；可滴定酸量采用氫氧化鈉滴定法（GB12293—90）測(cè)定；維生素C（Vc）量采用2,6－二氯酚靛酚鈉滴定法[17]測(cè)定；硝酸鹽量采用紫外分光光度法[20]測(cè)定。

6）水分利用效率

水分利用效率計(jì)算式為：

=， （2）

式中：為水分利用效率（kg/m3）；為作物耗水量（m3/hm2）；為甜瓜果實(shí)產(chǎn)量（kg/hm2）。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPASS 17.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 限根對(duì)甜瓜地上部干物質(zhì)積累量的影響

表1為不同限根處理甜瓜地上部干物質(zhì)量。甜瓜收獲期地上部干物質(zhì)量以CK為最高，限根處理間干物質(zhì)量隨限根深度增加而呈增加趨勢(shì)。紗網(wǎng)布限根的6個(gè)限根深度處理間及紗網(wǎng)布限根與CK間甜瓜地上部干物質(zhì)量差異不顯著（>0.05）。塑料布限根對(duì)甜瓜地上部干物質(zhì)量具有顯著抑制作用，但塑料布限根處理間差異不顯著。與CK相比，塑料布限根甜瓜的地上部營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量和果實(shí)干物質(zhì)量分別降低了10.43%～16.76%和6.63%～10.65%，達(dá)顯著水平（<0.05）。

表1 不同限根處理甜瓜收獲期地上部干物質(zhì)量

注 表中同列不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著（<0.05）。下同。

2.2 限根對(duì)甜瓜產(chǎn)量和水分利用效率的影響

限根對(duì)甜瓜產(chǎn)量和水分利用效率的影響見(jiàn)表2。甜瓜產(chǎn)量以CK為最高。限根處理間，甜瓜產(chǎn)量和耗水量隨限根深度增加而呈增加趨勢(shì)，但限根深度對(duì)產(chǎn)量的影響不顯著。與CK相比，紗網(wǎng)布限根甜瓜產(chǎn)量降低了0.08%～4.10%，未達(dá)到顯著水平；塑料布限根甜瓜產(chǎn)量顯著降低了6.63%～10.65%。耗水量隨限根深度增加而增加，10～30 cm紗網(wǎng)布和塑料布限根甜瓜耗水量分別比CK顯著降低了3.89%～13.53%和6.24%～17.32%，40～60 cm限根甜瓜耗水量與CK差異不顯著。限根處理間，甜瓜水分利用效率隨限根深度增加而降低，10 cm紗網(wǎng)布限根和塑料布限根的水分利用效率分別比CK顯著提高10.90%和8.06%。紗網(wǎng)布限根深度增加至20 cm以上，水分利用效率與CK差異不顯著。P4、P5、P6處理的水分利用效率顯著低于CK。

表2 不同限根處理甜瓜的產(chǎn)量與水分利用效率

表3 不同限根處理甜瓜果實(shí)的外觀品質(zhì)

2.3 限根對(duì)甜瓜果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

從表3可以看出，同一限根材料間比較，甜瓜果實(shí)橫徑、縱徑和單果鮮質(zhì)量均隨著限根深度增加而增加。紗網(wǎng)布限根處理間及紗網(wǎng)布限根處理與CK之間果實(shí)外觀品質(zhì)指標(biāo)差異不顯著。與CK相比，塑料布限根顯著降低了果實(shí)橫徑和單果鮮質(zhì)量。P1處理的果實(shí)縱徑顯著低于P6處理和CK。

2.4 限根對(duì)甜瓜果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

不同限根處理甜瓜果實(shí)品質(zhì)特征如表4所示，適度限根可以提高甜瓜果實(shí)可溶性總糖、可溶性固形物量和糖酸比。與CK相比，N1、N3、P2、P3、P4處理甜瓜果實(shí)可溶性總糖量顯著提高，除N6處理外其他限根處理甜瓜果實(shí)可溶性固形物量顯著提高，N1、N2、N3、N4、N5處理的果實(shí)可滴定酸量顯著降低。紗網(wǎng)布限根處理間比較，果實(shí)可溶性總糖量和糖酸比隨著限根深度增加而降低，可溶性固形物量隨限根深度增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，以N2處理的可溶性固形物量為最高。塑料布限根處理間比較，果實(shí)可溶性總糖量、可溶性固形物量和糖酸比均隨著限根深度增加呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)，且均以P3處理為最高?？梢?jiàn)，10～30 cm紗網(wǎng)布限根和20～40 cm塑料布限根有利于甜瓜果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的提高。

表4 不同限根處理甜瓜果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

3 討 論

本研究表明，限根方式對(duì)甜瓜產(chǎn)量的影響不同，透水的紗網(wǎng)布限根對(duì)產(chǎn)量及生長(zhǎng)影響不顯著，而不透水的塑料布限根對(duì)產(chǎn)量及生長(zhǎng)影響顯著。紗網(wǎng)布限根對(duì)甜瓜植株地上部干物質(zhì)積累、果實(shí)橫縱徑、單果鮮質(zhì)量和產(chǎn)量影響不顯著，與武衍等[18]在西瓜無(wú)紡布限根上的研究結(jié)果一致，這與紗網(wǎng)布和無(wú)紡布都具有透水透氣性有關(guān)。塑料布限根顯著降低了甜瓜果實(shí)的橫縱經(jīng)、單果鮮質(zhì)量和產(chǎn)量，且降幅隨限根深度的變淺而增加。究其原因，塑料布限根后引起的根際環(huán)境或根系本身產(chǎn)生的變化（根際O2量降低[19-20]、根系導(dǎo)水阻力增大[21]等）可能是影響甜瓜生長(zhǎng)的主要因素，謝恒星等[22]研究表明，加氧滴灌可以提高膜下滴灌甜瓜果實(shí)產(chǎn)量、水分利用效率和果實(shí)可溶性總糖量。雷宏軍等[23-24]研究指出，與增氧滴灌相比，曝氣可以改善土壤透氣性，對(duì)作物生長(zhǎng)、水分和養(yǎng)分利用的促進(jìn)作用較為顯著。

根域限制對(duì)不同作物生長(zhǎng)的效應(yīng)研究的結(jié)論不同，這與維持不同限根作物產(chǎn)量不顯著降低所需的根際空間大小不同有關(guān)。生育期長(zhǎng)的葡萄、芒果，常規(guī)栽培根系龐大，易產(chǎn)生根系“冗余”，限根栽培后，根系生物量降低，根系“冗余”減輕或消失，分配到地上部的光合產(chǎn)物比例增加，有利于產(chǎn)量提高。舒海波[25]研究表明，限根可以提高樹(shù)齡較小桃樹(shù)的水分利用效率，但對(duì)樹(shù)齡偏大的桃樹(shù)沒(méi)有影響。也有研究指出，適度限根桃樹(shù)受到抑制，但坐果率提高且同化物向果實(shí)中的分配增加，產(chǎn)量提高[26]。本研究中一株甜瓜植株只保留一個(gè)果實(shí)，不受坐果率影響，導(dǎo)致產(chǎn)量特征不同。而對(duì)于甜瓜等短生育期作物，根系生長(zhǎng)時(shí)間短，產(chǎn)生“冗余”的可能性大為降低，限根后產(chǎn)量一般不能提高。樊懷福等[5]研究認(rèn)為，盆栽番茄單果鮮質(zhì)量隨根域容積降低而降低。對(duì)于果實(shí)數(shù)量較多的作物，適度限根后，坐果率與單果鮮質(zhì)量可以相互調(diào)節(jié)，以降低限根對(duì)產(chǎn)量的影響。本研究表明，10 cm限根深度甜瓜的水分利用效率顯著提高，這與黃瓜[27]和番茄[28]等作物結(jié)果類(lèi)似。

10~30 cm紗網(wǎng)布限根和20~40 cm塑料布限根提高了甜瓜果實(shí)可溶性總糖、可溶性固形物量和糖酸比，與前人研究得出的限根可以提高果實(shí)可溶性固形物量[27,29]、可溶性糖量[30]、酸糖比[4]，改善果實(shí)品質(zhì)的結(jié)果一致。這與限根抑制了甜瓜植株的生長(zhǎng)勢(shì)，提高了光合產(chǎn)物向果實(shí)中轉(zhuǎn)運(yùn)的比例有關(guān)，從本研究中限根處理提高了果實(shí)干物質(zhì)量占植株干物質(zhì)量的比例上可以得到佐證。

一般認(rèn)為蔬菜作物根系限制深度以20~30 cm為宜。本研究表明，在紗網(wǎng)布限根條件下，限根深度10~20 cm是網(wǎng)紋甜瓜適宜限根深度范圍，主要是因?yàn)榇嗽囼?yàn)在溫室內(nèi)膜下滴灌條件下進(jìn)行，表土水分變化較為和緩，不易造成表土含水率過(guò)低所致。同時(shí)還與甜瓜生育期較短，地表水分供應(yīng)充足，水分引導(dǎo)根系淺層化分布有關(guān)。

4 結(jié) 論

1）塑料布限根甜瓜收獲期地上部營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)量、果實(shí)干物質(zhì)量和果實(shí)鮮質(zhì)量顯著降低，而紗網(wǎng)布限根對(duì)其影響不顯著。甜瓜水分利用效率隨限根深度增加而降低。10 cm紗網(wǎng)布限根和塑料布限根水分利用效率分別比常規(guī)種植顯著提高10.90%和8.06%，40~60 cm塑料布限根甜瓜水分利用效率比常規(guī)種植顯著降低。

2）10~30 cm紗網(wǎng)布限根和20~40 cm塑料布限根提高了甜瓜果實(shí)可溶性總糖和可溶性固形物量，但塑料布限根處理的甜瓜果實(shí)橫徑、縱徑和單果鮮質(zhì)量顯著降低。10~30 cm紗網(wǎng)布限根是甜瓜果實(shí)外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)協(xié)同提高的限根方式。

3）溫室膜下滴灌條件下，限根深度為10~20 cm的紗網(wǎng)布限根方式，可以提高水分利用效率和果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，且果實(shí)產(chǎn)量和外觀品質(zhì)未受到顯著影響，是適宜的根域限制方式。

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The Effects of Root-zone Restriction on Water Consumption and Fruit Quality of Greenhouse Muskmelon under Mulched Drip Irrigation

MENG Jian1,2, LIU Shengyao3, FAN Fengcui3*, NIE Lanchun1*LI Yan4, HOU Dashan5, WANG Jing2, HAN Jiangwei5

(1. College of Horticulture, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, China; 2. Hebei Agricultural Technology Popularization Station, Shijiazhuang 050022, China; 3. Institute of Agricultural Information and Economic, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050051, China; 4. Shijiazhuang Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050021, China; 5. Shijiazhuang Agriculture Technology and Popularization Center, Shijiazhuang 050051, China)

【】Improvement in living standard has shifted the demand of people for foods from quantity to quality. Given that roots not only anchor crops but also take up nutrients from soil to sustain crops growth, it has been conjectured that managing root growth and development could be an effective way to improve food nutrition while in the meantime reducing agrichemicals leaching and mitigating soil salinization in irrigated fields. Root restriction is one of such technologies, but inappropriate root restriction could impede reproductive growth of the crops, thereby reducing dry matter accumulation and leading to a decline in yield and food quality. Efficacy of root restriction is thus crop-specific.【】Taking muskmelon as an example, this paper aims to experimentally find an optimal root zone restriction that can constraint unnecessary root growth while in the meantime improving water use efficiency and fruit quality of the muskmelon.【】The experiment was conducted in a greenhouse and we used the cultivar Xizhoumi 25 as the model crop. Roots were restricted to grow by placing gauze or plastic mesh at a depth between 10~60 cm, with no root restriction as the control (CK). In each treatment, we measured the water consumption, dry matter accumulation, yield and fruit quality of the muskmelon.【】Compared with the CK, restricting root growth by the gauze mesh did not affect dry matter accumulation, yield and appearance of the fruit at significant level, as opposed to the plastic mesh that significantly reduced dry matter accumulation, yield, transverse and longitudinal size of the fruits, as well as fruit shape index. Placing the gauze mesh at depths of 10 cm and 20 cm increased water use efficiency by 10.90% and 5.47% respectively, while replacing the gauze mesh by plastic mesh increased the water use efficiency by 8.06% and 4.39% respectively. Burying either mesh too deep resulted in a significant decrease in water use efficiency, suggesting that the depth of the root restriction mesh had an impact on fruit nutrition. It was also found that placing the gauze mesh at depths of 10, 20 and 30 cm, or the plastic mesh at the depths of 20, 30 and 40 cm, significantly increased the contents of soluble sugar, soluble solids and acid sugar ratio of the fruits.【】For muskmelon grown in greenhouse, placing a gauze mesh at a depth between 10~20 cm to restrict its root growth did not have a significant impact on its vegetative and reproductive growth but could effectively improve its water use efficiency and fruit quality.

muskmelon; root zone restriction; water use efficiency; fruit quality;mulched drip irrigation

S652.4

A

10.13522/j.cnki.ggps.2020645

1672 - 3317（2021）03 - 0056 - 07

孟建, 劉勝堯, 范鳳翠, 等. 根域限制對(duì)溫室膜下滴灌網(wǎng)紋甜瓜耗水特征與果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2021, 40(3): 56-62.

MENG Jian, LIU Shengyao, FAN Fengcui, et al. The Effects of Root-zone Restriction on Water Consumption and Fruit Quality of Greenhouse Muskmelon under Mulched Drip Irrigation[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2021, 40(3): 55-62.

2020-11-17

河北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（19227407D）；河北省農(nóng)林科學(xué)院科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2018090101）；河北省農(nóng)林科學(xué)院財(cái)政項(xiàng)目（F16E02）；河北省農(nóng)林科學(xué)院創(chuàng)新工程項(xiàng)目（2019-3-3-1）；河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蔬菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（HBCT2018030205）

孟建（1980-），男。研究員，主要從事作物高效用水技術(shù)與蔬菜栽培生理研究，E-mail: jianmeng80@126.com

范鳳翠（1971-），女。研究員，主要從事水資源高效利用研究。E-mail: njsffc@163.com。乜蘭春（1966-），女。教授，博士生導(dǎo)師，主要從事蔬菜生理生態(tài)及生長(zhǎng)調(diào)控研究。E-mail: 13784960296@ 139.com

責(zé)任編輯：陸紅飛