銀黑雙色膜的小氣候效應(yīng)及其在番茄栽培上的應(yīng)用效果研究

李萍萍，胡永光，王紀(jì)章，陳永寧

（1.江蘇大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇鎮(zhèn)江，212013；2.鎮(zhèn)江市菜籃子工程公司）

銀黑雙色膜是在高壓聚乙烯透明地膜的基礎(chǔ)上，加入鋁粉和黑色母料復(fù)合而成的，其一面為銀灰色、一面為黑色的一種新型雙層復(fù)合地膜。該類型膜最早在日本的農(nóng)作物栽培中推廣應(yīng)用[1]，1999年前后該技術(shù)引入我國，并開始自行研發(fā)[2]，但在我國生產(chǎn)上的使用面積一直很小。對銀黑雙色膜與一般地膜應(yīng)用效果的比較等，僅有個別試驗(yàn)作了簡報[3]。作者通過田間試驗(yàn)，對銀黑雙色膜覆蓋條件下的小氣候，以期銀黑雙色膜在番茄上的推廣應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，為效應(yīng)及其在蔬菜栽培上的應(yīng)用效果進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試作物為番茄。連棟溫室中為越冬栽培，采用“寶大908”常規(guī)品種和“美國大紅果”長周期番茄品種，在10月上旬穴盤育苗，11月上旬定植到基質(zhì)槽中。單棟大棚中為越夏栽培，品種為霞粉5號，5月底穴盤育苗，6月底移植，將大棚的塑料膜揭去，外面加蓋防蟲網(wǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)工程研究院的塑料連棟溫室和單棟塑料大棚內(nèi)進(jìn)行。

試驗(yàn)在連棟溫室內(nèi)設(shè)有銀黑雙色膜覆蓋、普通地膜覆蓋和不覆地膜（對照）3個處理。其中覆膜的2個處理在溫室西間，而不覆膜的對照在東間。在種植中，雙色膜銀灰色的一面朝上，黑色的一面朝下。3個處理均采用醋糟基質(zhì)栽培，測定項(xiàng)目有基質(zhì)溫度、空氣濕度、反光效應(yīng)、抑草效果等。另外，在單棟大棚內(nèi)設(shè)置3個同樣的處理，為土壤栽培，主要測定土壤濕度。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙色膜覆蓋對小氣候的影響

①銀黑雙色膜覆蓋對基質(zhì)溫度的影響 a.銀黑雙色膜的冬季保溫效果。圖1~3是普通地膜、銀黑雙色地膜覆蓋處理與不覆膜（對照）不同深度處基質(zhì)溫度的比較。從地表的基質(zhì)溫度變化來看，普通地膜白天10：00~16：00平均溫度比對照提高5℃，夜間仍有一定保溫效果，晝夜平均溫度比對照提高2.3℃。銀黑雙色膜白天溫度與對照持平，夜間具有保溫效果，平均溫度比對照提高1℃左右。在地下5 cm和10 cm處，普通膜的平均溫度分別比對照提高2.9℃和2.6℃，而銀黑雙色地膜在5 cm和10 cm處的溫度比對照僅提高0.3℃和0.9℃，略有增溫效果。

b.銀黑雙色膜的春夏季降溫效果。春夏之交江南氣溫變化大，經(jīng)常會出現(xiàn)30℃以上高溫。從圖4在初夏季節(jié)的溫度比較測定結(jié)果表明，當(dāng)最高日氣溫達(dá)到31℃時，露地地表的溫度可以達(dá)到35℃，覆蓋銀黑雙色膜的地表溫度基本上與露地持平，而普通地膜覆蓋后的地表最高溫達(dá)到45℃，若不及時揭去地膜，植株會出現(xiàn)早衰現(xiàn)象。

圖5是在夏季日最高氣溫達(dá)34℃時的測定結(jié)果，圖中曲線表明，普通地膜覆蓋地表溫度顯然已超過了作物生長的最高溫度，不適宜使用，而此時覆蓋銀黑雙色膜的地表溫度卻比露地有所降低。上午，隨著氣溫的上升，地表溫度上升很快，但有銀黑雙色膜覆蓋的土壤上，由于膜內(nèi)不透光，所以溫度上升相對緩慢，而且最高氣溫也比露地低0.5～1℃。

從以上測定結(jié)果可見，雙色膜在冬季覆蓋雖然保溫效果不如普通地膜，但高于不覆膜的對照；而夏季雙色膜具有降溫效果。所以雙色膜可以在全年一直覆蓋使用。

②銀黑雙色地膜的土壤保濕效果 于6月20日晚在大棚中灌水，將各處理的土壤濕度達(dá)到大致相等的程度，第2天起測定不同處理的土壤含水量。從表1的結(jié)果來看，銀黑雙色膜的土壤保濕效果與地膜的保濕效果基本一致。灌水4 d后，露地的土壤含水量下降了43.4%，而地膜覆蓋的2個處理的土壤含水量則僅下降了21%左右，說明兩種地膜覆蓋的處理減少蒸發(fā)和保水效果顯著。

③銀黑雙色地膜覆蓋的溫室降濕效果 選擇晴好的天氣，用滴灌帶將基質(zhì)槽中的基質(zhì)充分澆透后，第2天測定濕度的變化，測定結(jié)果見圖6。從圖中可見，溫室內(nèi)一天中總的相對濕度比室外高得多，在未覆蓋地膜的東間，日平均相對濕度比室外高22.7個百分點(diǎn)。而覆蓋地膜的相對濕度僅比室外高13.6個百分點(diǎn)，下降幅度較大。由于溫室較封閉的環(huán)境和作物的蒸騰作用，室內(nèi)相對濕度過高是溫室中誘發(fā)各種病害的主要因子。而銀黑雙色地膜覆蓋后，有利于溫室內(nèi)濕度條件的改善，在生產(chǎn)上具有積極作用。

表1 不同地膜覆蓋下的土壤濕度變化 %

表2 不同地膜覆蓋的對雜草生長的影響

表3 不同地膜覆蓋的越冬番茄產(chǎn)量結(jié)果比較 kg/m2

④銀黑雙色膜的反光效應(yīng) 選擇晴天，用光合有效輻射儀進(jìn)行了銀黑雙色膜的反光性能測試。從測定結(jié)果可見，在離土壤或基質(zhì)表面約20 cm處，使用銀黑雙色膜作地膜后，光強(qiáng)平均增加了約4.5倍。盡管隨著離地面高度增加，銀黑膜的反光增光效果逐步減弱，但在50 cm高處光強(qiáng)平均仍比露地增加了約2.6倍。這一結(jié)果與中國科學(xué)院興城研究所在蘋果園中測定所得到的值：覆蓋銀黑雙色地膜后，40 cm高度的反射率比對照提高3.2倍的結(jié)果基本接近。

溫室內(nèi)由于受到玻璃或塑料的覆蓋，光照強(qiáng)度比露地一般要低20%~50%，因此，在溫室弱光條件下使用銀黑雙色膜覆蓋可以起到較好的增光效果，特別是對作物下層葉片的補(bǔ)光，可以減少非生產(chǎn)性葉片的比例，提高光合產(chǎn)物積累。

2.2 銀黑雙色膜覆蓋對雜草的影響

對3個不同處理的田間雜草生長情況進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果見表2。從表2可見，在番茄苗期，以普通地膜覆蓋的處理雜草生長最快，主要原因可能是地膜覆蓋的小區(qū)，膜內(nèi)溫度高、濕度大，適合于雜草的生長。在番茄生長的中期，①普通地膜內(nèi)的溫度過高，②地膜的機(jī)械壓迫，在一定程度上抑制了雜草的生長，所以普通地膜覆蓋與露地之間的雜草生長量沒有很大的差異。而銀黑雙色膜覆蓋的小區(qū)，由于膜下缺乏陽光，雜草的生長基本上受到了抑制。因此，銀黑膜的抑草功能很強(qiáng)、效果很好。

2.3 銀黑雙色膜對番茄生長和產(chǎn)量的影響

①對越冬番茄生長的影響 從試驗(yàn)期間的觀察來看，在番茄苗期，以覆蓋普通地膜的處理番茄生長最快，開花期和第一果采收期分別比對照提前7 d和10 d，而覆蓋銀黑膜的處理開花期和收獲期僅提前1～2 d。以4月底為界，前期番茄的產(chǎn)量以覆蓋普通地膜的處理最高。“寶大908”由于生長期和采收期短，5月底采收完畢后拉秧，因此總產(chǎn)量也以覆蓋普通地膜的最高。而“美國大紅果”的生長期長，于7月上旬才拉秧。在4～7月，銀黑雙色膜覆蓋的由于在高溫條件下能夠降低基質(zhì)溫度、保持較穩(wěn)定的基質(zhì)濕度，因此，后期的根系活力強(qiáng)，產(chǎn)量比其他處理要高（表3）。

表4 不同地膜覆蓋的越夏番茄產(chǎn)量結(jié)果比較

②對越夏番茄生長和產(chǎn)量的影響 因?yàn)殂y黑雙色膜具有降低地溫、抑制雜草的多重作用，在雜草多發(fā)的夏季使用具有很多優(yōu)越性，因此用在蔬菜的越夏栽培中應(yīng)用更加合適。表4的試驗(yàn)結(jié)果表明，覆蓋銀黑雙色膜后的越夏番茄產(chǎn)量比不覆膜的對照提高28.0%，而覆蓋普通地膜的則比對照減產(chǎn)7.4%。

3 結(jié)論

銀黑雙色膜具有夏季白天降低溫度、冬季夜間保持溫度，減少土壤的水分蒸發(fā)、保持土壤水分，降低溫室大棚內(nèi)空氣濕度，增加近地面的反射率進(jìn)而提高光照強(qiáng)度等功能，從而可以改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。銀黑雙色膜覆蓋還能有效地抑制雜草的發(fā)生，具有多重優(yōu)點(diǎn)，適合于在長周期果菜栽培上應(yīng)用，尤其是蔬菜越夏栽培上應(yīng)用。

[1]安徽省農(nóng)林廳.農(nóng)地膜覆蓋技術(shù)[M].合肥：安徽省科學(xué)技術(shù)出版社，1999.

[2]馮美榮.銀黑雙色農(nóng)用地面覆蓋薄膜的研究[J].太原科技，2000（2）：13-15.

[3]龔佩珍，沈建峰，盛保龍,等.不同地膜覆蓋西瓜試驗(yàn)簡報[J].中國西瓜甜瓜，2003（6）：16-17.