鄂爾多斯地區(qū)西瓜雜交組合比較試驗(yàn)及灰色關(guān)聯(lián)分析

于輝 郝小靜 張偉 徐麗 武夢軒

(鄂爾多斯生態(tài)環(huán)境職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017010)

西瓜(Citrulluslanatus(Thunb.)Matsum.et Nakai)，葫蘆科，西瓜屬，喜溫暖干燥氣候，耐旱，適應(yīng)性強(qiáng)[1]。西瓜果實(shí)汁液豐富，口味甘甜，消暑解渴，并含有豐富的番茄紅素、胡蘿卜素、瓜氨酸、VC等營養(yǎng)成分，深受消費(fèi)者青睞[2]。綠色和高質(zhì)量發(fā)展是鄉(xiāng)村振興背景下農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路[3]，而種植優(yōu)質(zhì)西瓜則是助力鄉(xiāng)村振興、促進(jìn)農(nóng)民增收的有效措施。鄂爾多斯地區(qū)西瓜栽培面積較大，但缺乏本地優(yōu)良西瓜品種，具有相當(dāng)大的種植潛力。該地區(qū)光照充足，晝夜溫差大，利于瓜果類糖分積累[4]。西瓜是需肥量相對較多的作物[5]，鄂爾多斯畜牧業(yè)的羊糞排放量很大，擁有豐富的肥力資源。為進(jìn)一步促進(jìn)當(dāng)?shù)匚鞴戏€(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)高效，需要選育綜合表現(xiàn)優(yōu)良的西瓜雜交組合，比較篩選適合當(dāng)?shù)匚鞴掀贩N，降低農(nóng)民生產(chǎn)成本，推進(jìn)西瓜產(chǎn)業(yè)化，為地方現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展提供支持，積極踐行鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。本試驗(yàn)利用課題組多年雜交選育的4個(gè)西瓜雜種一代，通過在鄂爾多斯市沿黃地帶兩個(gè)西瓜主產(chǎn)旗區(qū)栽培，比較單果重、果皮厚度、果肉含糖量、抗病性四個(gè)主要維度的性狀指標(biāo)，選擇綜合表現(xiàn)優(yōu)良的西瓜雜交組合，為地區(qū)選育西瓜新品種奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2022年5月至2022年8月，在鄂爾多斯市達(dá)拉特旗樹林召鎮(zhèn)田家營村、準(zhǔn)格爾旗十二連城鄉(xiāng)康布爾村兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行，兩地位于鄂爾多斯沿黃河地帶，均屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候。達(dá)拉特旗樹林召鎮(zhèn)多年平均氣溫6.6℃，無霜期年平均120d，年平均日照時(shí)數(shù)3 100h，年平均降水量307mm，試驗(yàn)點(diǎn)土壤類型為灌淤草甸土；準(zhǔn)格爾旗十二連城鄉(xiāng)多年平均氣溫7.3℃，無霜期年平均150d，年平均日照時(shí)數(shù)3 119h，年平均降水350mm，試驗(yàn)點(diǎn)土壤類型為沙壤土。試驗(yàn)田平整，排灌方便，通風(fēng)良好，交通便利，前茬玉米。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1 試驗(yàn)材料

供試材料為4份西瓜雜交組合，代號A、B、C、D，雜種一代均為大果，組合A為綠皮，組合B、C、D為綠底黑條紋，來源于鄂爾多斯生態(tài)環(huán)境職業(yè)學(xué)院西瓜課題組自選自交系雜交組合。西瓜對照品種(CK)西農(nóng)八號，為試驗(yàn)地區(qū)主栽品種，購于市場。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，重復(fù)3次，每重復(fù)小區(qū)面積5m×4m。2022年5月24日露地播種，地膜覆蓋，株距0.4m，行距1m，每667m2施入腐熟有機(jī)肥1 000kg、磷酸二銨15kg、硫酸鉀15kg，膨瓜期追肥1次。三蔓整枝，留第2瓜，人工輔助授粉，適時(shí)灌水。其他田間管理同西瓜普通露地栽培，各處理在7月底收獲。

1.2.3 試驗(yàn)方法

1.2.3.1 單果重測定

在田間各處理分別收取單瓜，使用電子臺秤(精確到g)測定單果重量，3次重復(fù)，計(jì)算平均值。

1.2.3.2 果皮厚度測定

在田間各處理分別測定單瓜果皮厚度，使用直尺(精確到mm)測定，3次重復(fù)，計(jì)算平均值。

1.2.3.3 果肉含糖量測定

使用手持式折光儀(RHS-10ATC)測定糖含量，分別挖取瓜中心果肉和邊緣果肉，3次重復(fù)，計(jì)算平均值。

1.2.3.4 抗病性調(diào)查

在田間病害自然發(fā)生情況下調(diào)查西瓜病害的抗病性等級，參考《農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源評價(jià)規(guī)范 西瓜(NY/T2387-2013)》標(biāo)準(zhǔn)[6]，將抗病性等級分為五級：高抗1、抗病3、中抗5、感病7、高感9。

1.2.3.5 灰色關(guān)聯(lián)分析[7]

通過灰色系統(tǒng)理論，利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，理清系統(tǒng)中各因素間的主要關(guān)系。對于兩個(gè)系統(tǒng)或兩個(gè)因素之間關(guān)聯(lián)性大小的量度，稱為關(guān)聯(lián)度。把試驗(yàn)測定的各項(xiàng)指標(biāo)作為一個(gè)整體，即灰色系統(tǒng)。選取各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)的最優(yōu)值設(shè)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對照處理，其各項(xiàng)指標(biāo)均為參試處理中相應(yīng)試驗(yàn)指標(biāo)的最大值。根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析原則，關(guān)聯(lián)順序越靠前的處理與標(biāo)準(zhǔn)對照處理越接近，其綜合評價(jià)表現(xiàn)越優(yōu)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

文中數(shù)據(jù)均用EXCEL、DPS軟件處理。

2 結(jié)果與分析

田間試驗(yàn)過程中，各組合在果皮顏色、條紋、果形、果肉顏色、種子顏色、形狀、物候期等多個(gè)形狀表現(xiàn)出自身的特異性、一致性和穩(wěn)定性，通過單果重、果皮厚度、果肉含糖量、抗病性分別進(jìn)行比較。

2.1 單果重

通過表1發(fā)現(xiàn)，達(dá)拉特旗試驗(yàn)點(diǎn)西瓜雜交組合A、B、C、D的單果重均高于對照，單果重分別高于對照16.32%、8.33%、10.74%、5.09%。準(zhǔn)格爾旗試驗(yàn)點(diǎn)西瓜雜交組合A、B、C的單果重均高于對照，單果重分別高于對照15.02%、25.39%、8.59%。

表1 西瓜雜交組合單果重的比較

通過方差分析，達(dá)拉特旗試驗(yàn)點(diǎn)組合A的單果重顯著高于對照，組合B、C、D與對照差異不顯著；準(zhǔn)格爾旗試驗(yàn)點(diǎn)A、B、C的單果重與對照差異不顯著；達(dá)拉特旗試驗(yàn)點(diǎn)西瓜雜交組合單果重均值顯著(p<0.05)高于準(zhǔn)格爾旗試驗(yàn)點(diǎn)。

2.2 果皮厚度

由表2可看出，達(dá)拉特旗試驗(yàn)點(diǎn)西瓜雜交組合A、C、D果皮厚度均厚于對照，組合B與對照持平。準(zhǔn)格爾旗試驗(yàn)點(diǎn)西瓜雜交組合A果皮厚度與對照持平，組合B、C均厚于對照，組合D薄于對照0.1cm。方差分析均不顯著。

表2 西瓜雜交組合果皮厚度的比較

組合A、C、D在草甸土試驗(yàn)點(diǎn)的果皮厚度厚于沙壤土試驗(yàn)點(diǎn)，組合B、CK在草甸土試驗(yàn)點(diǎn)的果皮厚度薄于沙壤土試驗(yàn)點(diǎn)。兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的組合A、C、D、對照果皮厚度梯度相差不大，均為0.1cm，只有組合B梯度相差0.2cm。

2.3 果肉含糖量

由表3可知，達(dá)拉特旗試驗(yàn)點(diǎn)西瓜雜交組合C、D的果肉中心含糖量分別高于對照1.06%、4.26%；西瓜雜交組合A、B、C、D的果肉邊緣含糖量均高于對照，分別高于對照5.88%、5.88%、8.82%、10.29%。準(zhǔn)格爾旗試驗(yàn)點(diǎn)西瓜雜交組合B、C的果肉中心含糖量分別高于對照4.26%、3.19%；西瓜雜交組合C的果肉邊緣含糖量高于對照2.90%，組合B與對照持平。方差分析均不顯著。

表3 西瓜雜交組合果肉含糖量的比較

準(zhǔn)格爾旗試驗(yàn)點(diǎn)沙壤土類型種植的西瓜中心含糖量與邊緣含糖量梯度相對較大，中、邊含糖量梯度最大的是組合B，梯度最小的是組合D；達(dá)拉特旗草甸土試驗(yàn)點(diǎn)西瓜中心含糖量與邊緣含糖量梯度相對較小，中、邊含糖量梯度最大的是對照，梯度最小的是組合A。

組合B、C在草甸土試驗(yàn)點(diǎn)的西瓜中心含糖量低于沙壤土試驗(yàn)點(diǎn)，組合D在草甸土試驗(yàn)點(diǎn)的中心含糖量高于沙壤土試驗(yàn)點(diǎn)，兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)組合A、對照持平；組合A、B、C、D在草甸土試驗(yàn)點(diǎn)的西瓜邊緣含糖量高于沙壤土試驗(yàn)點(diǎn)，對照在草甸土試驗(yàn)點(diǎn)的邊緣含糖量低于沙壤土試驗(yàn)點(diǎn)。

2.4 抗病性

從表4可看出，達(dá)拉特旗試驗(yàn)點(diǎn)西瓜雜交組合A、B、C、D及對照對蔓枯病、炭疽病均表現(xiàn)為抗病。準(zhǔn)格爾旗試驗(yàn)點(diǎn)西瓜雜交組合C對蔓枯病表現(xiàn)為中抗，其余處理表現(xiàn)為抗??；組合A、對照對炭疽病表現(xiàn)為中抗，其余處理表現(xiàn)為抗病。其余田間病害未發(fā)生。方差分析均不顯著。

表4 西瓜雜交組合抗病性的比較

組合A、對照在達(dá)拉特旗試驗(yàn)點(diǎn)對炭疽病抗病性強(qiáng)于準(zhǔn)格爾旗試驗(yàn)點(diǎn)，組合C在達(dá)拉特旗試驗(yàn)點(diǎn)對蔓枯病抗病性強(qiáng)于準(zhǔn)格爾旗試驗(yàn)點(diǎn)。整體上達(dá)拉特旗試驗(yàn)點(diǎn)抗病性相對強(qiáng)于準(zhǔn)格爾旗試驗(yàn)點(diǎn)。

2.5 灰色關(guān)聯(lián)分析

利用DPS處理軟件進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，將表1、2、3、4中全部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換方式采用均值化，輸入母序列個(gè)數(shù)1，分辨系數(shù)ρ=0.5，利用全部處理的各項(xiàng)測定指標(biāo)中最優(yōu)值組成標(biāo)準(zhǔn)對照處理，最后計(jì)算輸出各處理的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)序(見表5)。在灰色關(guān)聯(lián)分析的評價(jià)順序中，最優(yōu)是雜交組合B，其次是雜交組合A，兩個(gè)組合綜合排序高于對照CK。

表5 西瓜雜交組合的灰色關(guān)聯(lián)分析

3 討論

(1)單果重是西瓜一項(xiàng)基礎(chǔ)性指標(biāo)，是衡量西瓜產(chǎn)量優(yōu)劣的重要依據(jù)。兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)盡管土壤類型不同，但西瓜雜交組合A、B、C比對照的單果重均有優(yōu)勢，顯示出試驗(yàn)中這3個(gè)組合在產(chǎn)量這個(gè)商品性上的表現(xiàn)比較突出。分析發(fā)現(xiàn)達(dá)拉特旗草甸土試驗(yàn)點(diǎn)的單果重均值整體上顯著高于準(zhǔn)格爾旗沙壤土試驗(yàn)點(diǎn)，但不能完全說明是由于土壤條件產(chǎn)生的產(chǎn)量較大差異，也可能因?yàn)閮傻亟涤隊(duì)顩r影響了西瓜產(chǎn)量。由于單果重反映了西瓜的商品性，范學(xué)山等2022年研究認(rèn)為，良好的商品性對西瓜種植效益有重要影響[8]。

(2)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，參試雜交組合中果皮厚度比對照薄的只有組合D，且僅在準(zhǔn)格爾旗沙壤土條件下表現(xiàn)出皮薄的特點(diǎn)，沙壤土?xí)円箿夭畲?，促進(jìn)了品種中果皮性狀的表達(dá)。果皮厚度是表現(xiàn)西瓜果肉產(chǎn)量的重要性狀指標(biāo)，對西瓜經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量方面的影響尤為明顯，但是陳嘉琪等(2022年)認(rèn)為，皮較厚的比皮較薄的更耐儲運(yùn)[1]。

(3)種植西瓜要產(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益，糖分含量是反映西瓜品種優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一[9]。兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的西瓜雜交組合C的果肉中心、邊緣含糖量均高于對照，在西瓜糖度品質(zhì)方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。西瓜果肉糖度分布近年來研究較多，尤其是對降低中心、邊緣果肉含糖量梯度投入了更多的關(guān)注。達(dá)拉特旗試驗(yàn)點(diǎn)種植的西瓜中、邊糖度梯度小，纖維少，口感好，是較有潛力的雜交組合。

(4)病害是制約西瓜生產(chǎn)的一個(gè)關(guān)鍵因素[10]，選用抗病品種已經(jīng)成為減少農(nóng)藥施用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、生產(chǎn)綠色食品的重要方式，也是減排匯碳的有效途徑之一。兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的西瓜雜交組合B、D對蔓枯病、炭疽病均表現(xiàn)為抗病，其余大部分表現(xiàn)為中抗，而其他病害未自然發(fā)生，整體表現(xiàn)較好，比較適合當(dāng)?shù)芈兜胤N植。今后還可進(jìn)行專門抗性鑒定試驗(yàn)，了解各組合對單一或多種病害的抗性。

(5)采用灰色關(guān)聯(lián)法是一種簡單有效的評價(jià)方法，可以對品種進(jìn)行初步篩選[11]。試驗(yàn)中組合B灰色關(guān)聯(lián)分析評價(jià)結(jié)果最優(yōu)，組合A其次，都優(yōu)于對照，說明這兩個(gè)組合在試驗(yàn)過程中適應(yīng)本地特點(diǎn)，綜合性狀好，表現(xiàn)出一致性和穩(wěn)定性，充分體現(xiàn)了雜種優(yōu)勢。但灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果也不能掩蓋某組合在個(gè)別性狀的突出特點(diǎn)，其對于不同市場需求有著獨(dú)有的利用價(jià)值。由于只進(jìn)行了一年兩地的露地試驗(yàn)，還需繼續(xù)進(jìn)行多年多點(diǎn)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，以完成異地鑒定的各項(xiàng)準(zhǔn)備，打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

西瓜雜交組合B在單果重、抗病性方面顯示出良好特性，組合C在單果重、果肉含糖量方面表現(xiàn)比較突出，組合D在果皮厚度、抗病性方面表現(xiàn)較好。通過灰色關(guān)聯(lián)分析，雜交組合B為綜合性狀最優(yōu)的組合，具有推廣應(yīng)用的潛力，可以作為鄂爾多斯地區(qū)大果型西瓜優(yōu)良雜交組合繼續(xù)栽培試驗(yàn)。