散射光薄膜在日光溫室黃瓜生產(chǎn)中的應(yīng)用

田興武 李秀芳 楊子強(qiáng)

【摘要】為探討新型散光薄膜在寧夏日光溫室中的應(yīng)用效果，于2015年春季在寧夏吳忠的日光溫室中初步開(kāi)展了黃瓜栽培生產(chǎn)試驗(yàn)。通過(guò)跟蹤測(cè)試黃瓜生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量指標(biāo)的結(jié)果顯示，試驗(yàn)溫室中黃瓜的株高、莖粗、葉片數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo)顯著高于對(duì)照溫室，同一生長(zhǎng)時(shí)期的產(chǎn)量指標(biāo)也較對(duì)照溫室高出20.5%，即初步試驗(yàn)結(jié)果表明，在寧夏地區(qū)，采用散射光薄膜增加溫室中的散射光比例具有促進(jìn)溫室黃瓜生長(zhǎng)，提高黃瓜產(chǎn)量的作用。

光溫室是我國(guó)北方地區(qū)最重要的越冬栽培設(shè)施，為確保北方地區(qū)冬季蔬菜的安全供應(yīng)提供了重要保障。日光溫室的溫度、光照、CO2濃度等環(huán)境因子對(duì)蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)有較大影響。其中，光照環(huán)境形成與前屋面薄膜材料的透光率和透過(guò)光譜特性有關(guān)，因此作為日光溫室最基本的覆蓋材料，薄膜的透光率和顏色等指標(biāo)一直倍受關(guān)注[1-4]，而其散射光特性及其對(duì)栽培影響的研究還不多見(jiàn)，目前國(guó)內(nèi)僅有少量關(guān)于散射光玻璃在連棟溫室中應(yīng)用效果的報(bào)道[5]。一般而言，直射光會(huì)造成陰影，在一些植株高大、葉片較密的作物群落中會(huì)出現(xiàn)上下光照不均勻的現(xiàn)象，甚至在一些太陽(yáng)輻射條件較好的地區(qū)，直射光過(guò)強(qiáng)可能會(huì)導(dǎo)致植株表面灼傷。因此，從理論上而言，在保證透光率的條件下，散射光的光照形式可能會(huì)更適于溫室高密度栽培環(huán)境，這一點(diǎn)在荷蘭等設(shè)施園藝發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始受到重視。本研究的目的是在日光溫室條件下，通過(guò)覆蓋具有散射光特性的新型塑料薄膜，來(lái)研究散射光對(duì)溫室黃瓜栽培生產(chǎn)的影響。

材料與方法

測(cè)試溫室

試驗(yàn)在寧夏吳忠國(guó)家農(nóng)業(yè)園區(qū)進(jìn)行，選擇兩棟尺度完全相同的日光溫室。溫室為鋼架磚混結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度100 m，跨度15 m，脊高為7.4 m，占地面積1500 m2，種植面積1008 m2。試驗(yàn)采用基質(zhì)栽培、水肥一體化種植模式。

上述兩棟溫室分別采用博祿貿(mào)易（上海）有限公司提供的編號(hào)為A4.2和B4.2的EVA試驗(yàn)薄膜，其中B4.2為試驗(yàn)用散射光薄膜，A4.2為對(duì)照薄膜。根據(jù)農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)測(cè)結(jié)果，兩種薄膜的基本性能指標(biāo)如表1所示。

栽培作物

試驗(yàn)期間，兩棟溫室均栽培黃瓜（博美626）。2015年2月14日進(jìn)行黃瓜播種，經(jīng)育苗，3月17日定植。定植前7～10天，每667m2施充分腐熟的雞糞8～10 m3、餅肥150 kg、磷酸二銨50 kg、硫酸鉀50 kg，氮磷鉀（15-15-15）復(fù)合肥50 kg，均勻撒施，深翻入約25 cm深的土層中，最后將地耙平。按140 cm畦距劃線，做成南北向平畦，操作溝寬60 cm，采用膜下滴灌、水肥一體化栽培模式。兩溫室采用完全相同的管理模式。試驗(yàn)中黃瓜的栽培行距為140 cm，株距為15 cm，定植58畦，共定植4600株。及時(shí)整枝、打叉，打掉黃瓜老葉片；及時(shí)疏花疏瓜，確保5片葉子留2支瓜。打老葉時(shí)每次打掉3～4片，落蔓時(shí)，黃瓜生長(zhǎng)中心離地面1.0～1.2 m。

測(cè)量方法

試驗(yàn)采用手持葉綠素儀（SPAD-502Plus，日本原裝進(jìn)口）、電子游標(biāo)卡尺、電子秤等設(shè)備對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。主要測(cè)試指標(biāo)有黃瓜株高、莖粗、葉片數(shù)、葉片葉綠素含量與產(chǎn)量等。兩溫室各隨機(jī)選取5株黃瓜掛牌標(biāo)記；自4月2日開(kāi)始測(cè)量，按7天間隔對(duì)標(biāo)記植株進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，每次測(cè)定對(duì)每個(gè)指標(biāo)采集3～5組數(shù)據(jù)。其中，植株基部到生長(zhǎng)中心的高度作為株高；選擇距植株基部2 cm處測(cè)量植株莖粗；分別選取黃瓜植株下部（距莖部20 cm）、中部（距莖部60 cm）和上部（距莖部90 cm）的功能葉進(jìn)行葉綠素含量測(cè)定。采收時(shí)，分次記錄兩溫室的總產(chǎn)量，并折算單位面積產(chǎn)量。

試驗(yàn)結(jié)果

株高

不同處理下黃瓜的株高測(cè)試結(jié)果如圖1所示。試驗(yàn)期間，散射光薄膜溫室的黃瓜株高明顯高于對(duì)照，且生長(zhǎng)前期一直表現(xiàn)出顯著性差異（P<0.05），該結(jié)果表明，通過(guò)散射光薄膜增加室內(nèi)散射光可有效增加黃瓜株高。

莖粗

不同處理下黃瓜莖粗的測(cè)試結(jié)果如圖2所示。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，在4月23日之前，處理組與對(duì)照組的黃瓜莖粗一直表現(xiàn)出極顯著性差異（P<0.01），4月30日黃瓜莖粗表現(xiàn)出顯著性差異（P<0.05），表明一定程度的散射光可以顯著促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)前期的莖稈增粗，有效避免植株的徒長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，散射光薄膜處理?xiàng)l件下，在黃瓜栽培前期，可以在植株生長(zhǎng)上獲得有意義的促進(jìn)效果。

黃瓜葉片數(shù)

葉片數(shù)量影響葉面積指數(shù)以及植株的光合效果，最終影響產(chǎn)量，不同處理下黃瓜葉片數(shù)的測(cè)試結(jié)果如圖3所示?？梢钥闯?，定植后第14天（3月30日）時(shí)，兩溫室的黃瓜葉片數(shù)并無(wú)差異，但4月2日以后，處理組葉片數(shù)開(kāi)始快速增加，直至4月23日，二者表現(xiàn)出極顯著差異（P<0.01），反映了散射光薄膜處理對(duì)黃瓜葉片發(fā)育具有顯著促進(jìn)作用。

葉綠素含量

不同處理下黃瓜葉片葉綠素含量的測(cè)試結(jié)果如圖4所示。整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，處理組與對(duì)照組的葉綠素含量無(wú)顯著差異（P<0.05），表明在本試驗(yàn)中，散射光薄膜處理對(duì)黃瓜葉綠素含量沒(méi)有明顯影響。

黃瓜產(chǎn)量

試驗(yàn)于2015年3月17日開(kāi)始，對(duì)照溫室因病害于2015年8月5日拉秧，因此首先以8月5日為限來(lái)統(tǒng)計(jì)二者的產(chǎn)量。在統(tǒng)計(jì)期間內(nèi)，對(duì)照溫室總產(chǎn)量7341.3 kg，折合單位面積產(chǎn)量7.28 kg/m2；試驗(yàn)溫室總產(chǎn)量8844.8 kg，折合單位面積產(chǎn)量為8.77 kg/m2，即散射光薄膜溫室的黃瓜產(chǎn)量比對(duì)照溫室提高20.5%。另外，試驗(yàn)溫室散射光薄膜處理下，沒(méi)有發(fā)生明顯病害，采收期延長(zhǎng)至2015年10月，成功實(shí)現(xiàn)越夏生產(chǎn)。雖然其機(jī)理還不是很清楚，但是初步觀測(cè)及統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，散射光薄膜可以有效提高日光溫室黃瓜栽培的產(chǎn)量。

結(jié) 論

株高和莖粗是衡量黃瓜長(zhǎng)勢(shì)的重要指標(biāo)，營(yíng)養(yǎng)足則生長(zhǎng)旺盛、莖稈粗壯。一般而言，在植株不徒長(zhǎng)、莖稈粗壯的情況下，黃瓜開(kāi)花早，坐瓜率高，畸形瓜少；如果營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)不良，莖稈瘦弱，則可能會(huì)引起花器官發(fā)育不良，開(kāi)花數(shù)目減少、易落花，果實(shí)發(fā)育遲緩[6]。

通過(guò)對(duì)比生產(chǎn)試驗(yàn)，結(jié)果表明，使用散射光薄膜的試驗(yàn)溫室和使用同品牌普通薄膜的對(duì)照溫室相比，除葉綠素含量沒(méi)有表現(xiàn)明顯差異外，其他各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均為試驗(yàn)溫室優(yōu)于對(duì)照溫室，二者之間差異顯著。前期良好的生長(zhǎng)性狀，為確保后期的長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量提供了基礎(chǔ)，因此在產(chǎn)量上，試驗(yàn)溫室比對(duì)照溫室同比增產(chǎn)20.5%，且生長(zhǎng)及采收期明顯增長(zhǎng)。綜上所述，根據(jù)本研究的試驗(yàn)結(jié)果可以初步推測(cè)，散射光薄膜在寧夏等地的日光溫室中具有良好的應(yīng)用前景。

致謝：感謝博祿貿(mào)易（上海）有限公司對(duì)本研究的資助！

參考文獻(xiàn)

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