新型白色遮陽網(wǎng)對番茄育苗環(huán)境及幼苗生長的影響

劉玉梅白龍強慕 英李衍素*

（1菏澤學院園林工程系，山東菏澤 274000；2中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所，北京 100081）

新型白色遮陽網(wǎng)對番茄育苗環(huán)境及幼苗生長的影響

劉玉梅11，22白龍強2慕 英2李衍素2*

（1菏澤學院園林工程系，山東菏澤 274000；2中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所，北京 100081）

以番茄品種中雜105為試材，研究了不同遮光率的新型白色遮陽網(wǎng)和傳統(tǒng)黑色遮陽網(wǎng)覆蓋對網(wǎng)室內溫光環(huán)境、番茄幼苗生長指標及生理特性的影響。結果表明：隨著遮陽網(wǎng)遮光率的降低，網(wǎng)室內光量子通量密度（PFD）、氣溫、5 cm和10 cm地溫均呈升高趨勢。遮光率50%的黑色遮陽網(wǎng)和白色遮陽網(wǎng)的透射光譜明顯不同，黑色遮陽網(wǎng)對紫外光的透光率較高，對可見光和紅外光的透光率差別不大；而白色遮陽網(wǎng)對紫外光和部分紅外光的透光率明顯低于可見光。隨著遮光率的降低，兩種顏色遮陽網(wǎng)處理的番茄幼苗株高、莖粗、葉面積、干質量、壯苗指數(shù)、光合色素含量、根系活力和葉片厚度均增加。綜合來看，夏季番茄育苗宜根據(jù)實際情況選擇遮光率20%～40%的遮陽網(wǎng)，其中遮光率20%的白色遮陽網(wǎng)效果較好。

白色遮陽網(wǎng)；遮光率；育苗環(huán)境；番茄；生長

作為植物能量的來源，光是影響植物生長的重要環(huán)境因子之一。植物利用光和其他資源（如水、肥等）建立和維持光合系統(tǒng)（Posada et al.，2012）。光照強度和光譜組成是光影響植物生長的重要屬性。強烈的日曬和高溫會導致光抑制，降低CO2固定速率（Jutamanee & Onnom，2016），導致蒸騰與根系吸收解耦（Nico lá s et al.，2005）；而弱光會使葉片類胡蘿卜素含量下降，熱耗散能力降低（Demmig-Adams & Iii，2006；彭強 等，2010），植株生物量降低，株高增加，減少分枝和橫向擴張（Riis et al.，2012）。太陽輻射中的紫外光對株高、葉面積、鮮質量有不利影響，但有利于色素的形成（Riis et al.，2012）。

夏季7、8月是日曬強烈的季節(jié)，此時園藝作物生產(chǎn)中常常采用遮陽網(wǎng)遮光以避免或緩解強光、高溫脅迫。不同遮陽網(wǎng)覆蓋下的環(huán)境不同，會對植物的栽培學特征和產(chǎn)品感官特征產(chǎn)生顯著影響（Stagnari et al.，2015）。夏季遮陰能提高芒果和葡萄的光合能力，提高果實產(chǎn)量和品質（Dinis et al.，2016；Jutamanee & Onnom，2016）；提高葉用萵苣的產(chǎn)量（Stagnari et al.，2015）；提高火龍果的產(chǎn)量，并降低裂果率（Chang et al.，2016）。但遮陰40%～70%會使紫薯光合速率下降，生物量和產(chǎn)量降低（Wang et al.，2014）。與綠色、白色遮陽網(wǎng)及露地栽培相比，黃色、紅色遮陽網(wǎng)能顯著提高甜椒產(chǎn)量（Amb ró zy et al.，2015）。與黑色、紅色遮陽網(wǎng)相比，藍色遮陽網(wǎng)能顯著提高香蜂花的株高、葉面積、葉綠素含量和精油產(chǎn)量（Oliveira et al.，2016）。因此，對于不同作物及不同的生育時期，適用遮陽網(wǎng)的遮光率和顏色也不盡相同。目前蔬菜生產(chǎn)中使用的遮陽網(wǎng)主要是由黑色聚乙烯圓絲或扁絲編織而成，遮光率40%～90%?，F(xiàn)有一種新型白色遮陽網(wǎng)，是由聚乙烯扁絲制成的網(wǎng)格無紡布，遮光率20%～50%。本試驗以番茄品種中雜105為試材，采用不同遮光率的新型白色遮陽網(wǎng)和傳統(tǒng)黑色遮陽網(wǎng)進行育苗試驗，研究不同遮陽網(wǎng)處理對網(wǎng)室內溫光環(huán)境及番茄幼苗生長、生理指標的影響，以期為盛夏季節(jié)番茄育苗生產(chǎn)提供理論參考。

1　材料與方法

1.1試驗方法

試驗于2015年8～9月在中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所順義試驗農(nóng)場進行。供試番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）品種為中雜105（中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所育成），8月16日播種于32孔育苗穴盤中，育苗基質為草炭：蛭石：膨化雞糞= 3：3：1（體積比），播種后以小拱棚為骨架覆蓋遮陽網(wǎng)。設6個遮陽網(wǎng)處理（表1），小區(qū)面積5 m2（1 m×5 m），每處理6個穴盤，置于拱棚中部；以露地不覆蓋遮陽網(wǎng)為對照，3次重復。黑色遮陽網(wǎng)在農(nóng)資市場購買，白色遮陽網(wǎng)由日新商事株式會社提供。

表1　試驗設計

1.2項目測定

1.2.1光量子通量密度、溫度和光譜 2015年8月27、28日測定光量子通量密度（PFD）、氣溫和地溫，其中27日偶爾有少量云；28日整天晴朗無云。于7：00～17：00，采用雙輻射儀（Apogee Instruments，DRM-FQ）測定各處理光量 子通量密度，每隔2 h測定1次，每次讀數(shù)8～16次，取平均值；于7：00～19：00，采用水銀溫度計（精確至0.1 ℃，分別編號、校正后使用）測定網(wǎng)室中部距地面25 cm處氣溫、5 cm和10 cm地溫，對照直接測定露地氣溫和地溫。溫度、光量子通量密度測定均采用往返巡回2次讀數(shù)，10 min內完成，以消除時間誤差。

9月12日13：00～14：00，采用ASD便攜式光譜儀（FieldSpec4 Hi-Res，ASD）測定太陽輻射光譜和網(wǎng)室內的透射光譜，重復5次，取平均值。

1.2.2番茄幼苗生長指標和生理指標 9月15日取樣，測定番茄幼苗各項生理指標。光合色素含量測定：每處理分別選取生長均勻一致的5株幼苗，取從根部往上第2片葉，去掉葉軸，剪碎、混勻，稱取0.5 g，采用分光光度法（李合生，2006）進行測定。根系活力測定：每處理分別選取生長均勻一致的5株幼苗，將根系洗凈、擦干，去掉根尖和粗壯主根，剪成1 cm長的小段，混勻，稱取0.5 g，采用TTC比色法（王學奎，2006）進行測定，以四氮唑（TTC）還原強度表示。

9月16日測定番茄幼苗各項生長指標。株高為幼苗莖基部至生長點的長度，采用米尺（精確至1 mm）測定；莖粗為子葉節(jié)下部1 cm處的直徑，采用數(shù)顯游標卡尺（精確至0.1 mm）測定（王廣龍等，2014）；葉面積為單株總葉面積，采用EPSON Perfection掃描儀掃描葉片，利用萬深LA-S植物葉面積分析系統(tǒng)進行計算；干質量測定采用烘干稱重法：每處理隨機選取10株幼苗，洗凈、擦干，從莖基部剪斷分為地上部和地下部，分別置于恒溫鼓風干燥箱中105 ℃殺青15 min，80 ℃烘干至恒重后用萬分之一天平稱質量，3次重復，以平均單株干質量表示（王廣龍 等，2014）。

壯苗指數(shù)=莖粗/株高×全株干質量（張世祥 等，1992）

9月16日上午11：00，每處理分別選取典型植株，取第3片真葉進行葉片解剖結構測定。切取葉片主脈中間0.5 cm×0.5 cm的組織塊，用FAA（Formalin-acetic acid-alcohol，標準固定液）固定，采用常規(guī)方法制作石蠟切片（周儀，1993），于Nikon ECLIPSE Ti顯微鏡下觀察、拍照；采用NIS-Elements BR 3.2軟件測定距離主脈維管束中心450～500 μm處柵欄組織、海綿組織及葉片厚度。

1.3數(shù)據(jù)處理

利用Excel、Origin軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析、差異顯著性檢驗及作圖。

2　結果與分析

2.1新型白色遮陽網(wǎng)對育苗環(huán)境的影響

2.1.1新型白色遮陽網(wǎng)對光照的影響 由圖1可知，不同遮陽網(wǎng)處理的光量子通量密度（PFD）日變化均呈單峰曲線，13：00達到最高值；隨著遮陽網(wǎng)遮光率的降低，PFD增加，且自然光照越強，處理間差異越明顯。對照（CK）、T6、T5、T4處理間差異顯著，而T1、T2、T3、T4處理間差異較小。與白色遮陽網(wǎng)相比，黑色遮陽網(wǎng)處理的PFD標準差較大，說明其閃變幅度較大。

同色遮陽網(wǎng)對不同波長太陽光的透光率曲線形狀基本相同，因此選取遮光率均為50%的黑色遮陽網(wǎng)（T1）和白色遮陽網(wǎng)（T3）進行對比，結果見圖2。不同顏色的遮陽網(wǎng)對不同波長太陽光的透光率表現(xiàn)出不同的變化趨勢：在250～2 500 nm范圍內，隨著波長的增加，黑色遮陽網(wǎng)的透光率先急劇下降，后保持平緩微升；白色遮陽網(wǎng)的透光率則先急劇升高，后相對穩(wěn)定，再急劇降低。在250～607 nm范圍內，黑色遮陽網(wǎng)的透光率高于白色遮陽網(wǎng)；在608～1 684 nm范圍內，則白色遮陽網(wǎng)的透光率略高于黑色遮陽網(wǎng)；1 685 nm以上，黑色遮陽網(wǎng)的透光率高于白色遮陽網(wǎng)；400 nm以下（紫外光）和2 282 nm以上（紅外光），黑色遮陽網(wǎng)的透光率比白色遮陽網(wǎng)約高10個百分點。可見，黑色遮陽網(wǎng)對紫外光的透光率較高，對可見光和紅外光的透光率差別不大；而白色遮陽網(wǎng)對紫外光和部分紅外光的透光率明顯低于可見光，對可見光的透光率稍高于黑色遮陽網(wǎng)。說明白色遮陽網(wǎng)能更好的遮擋紫外光和部分紅外光。

圖1　新型白色遮陽網(wǎng)對網(wǎng)室內光量子通量密度（PFD）的影響

圖2　不同顏色遮陽網(wǎng)對不同波長太陽光的透光率變化趨勢

2.1.2新型白色遮陽網(wǎng)對氣溫和地溫的影響 由圖3可知，不同遮陽網(wǎng)處理的氣溫變化趨勢基本一致，日出后至11：00，網(wǎng)室內氣溫迅速升高，之后增速趨緩；27日除T6處理外均在13：00達到最高，而28日除對照外均在15：00達到最高；之后迅速降低。與黑色遮陽網(wǎng)相比，白色遮陽網(wǎng)處理的氣溫略高。隨著遮光率的降低，兩種顏色遮陽網(wǎng)處理的氣溫均呈升高趨勢，說明無論是黑色遮陽網(wǎng)還是白色遮陽網(wǎng)，都是遮光率高的具有較好的降溫效果。

由圖4、5可知，不同遮陽網(wǎng)處理的地溫變化趨勢大多一致，日出后地溫先快速后緩慢升高，5 cm地溫于15：00達到最高，10 cm地溫于15：00～17：00達到最高。與氣溫相比，地溫的降低相對滯后。隨著遮陽網(wǎng)遮光率的降低地溫呈升高趨勢，且遮光率相同的黑色遮陽網(wǎng)處理的地溫略低于白色遮陽網(wǎng)。對照5 cm地溫9：00～15：00高于遮陽網(wǎng)處理，其余時間均低于遮陽網(wǎng)處理；T1、T2、T3、T4處理10 cm地溫均低于對照，T6處理與對照接近，T5處理11：00前與對照接近，13：00后略低于對照。說明黑色遮陽網(wǎng)和白色遮陽網(wǎng)都能夠降低5 cm地溫和10 cm地溫，在溫度較高的中午前后效果明顯，且遮光率越高降溫效果越好。

圖3　新型白色遮陽網(wǎng)對網(wǎng)室內氣溫的影響

圖4　新型白色遮陽網(wǎng)對網(wǎng)室內5 cm地溫的影響

圖5　新型白色遮陽網(wǎng)對網(wǎng)室內10 cm地溫的影響

2.2新型白色遮陽網(wǎng)對番茄幼苗生長指標的影響

不同遮陽網(wǎng)處理對番茄幼苗株高、莖粗、葉面積、干質量、壯苗指數(shù)均有顯著影響（表2）。同色遮陽網(wǎng)處理的株高、莖粗、葉面積、地上部干質量、地下部干質量、單株干質量、壯苗指數(shù)均隨遮光率降低呈升高趨勢。株高、莖粗均為T2處理最高，T6處理次之，均顯著高于對照。葉面積T6處理最大，比對照增加77.2%。與地下部干質量相比，地上部干質量各處理間差異更加明顯；遮光率50%的白色遮陽網(wǎng)處理（T3）地上部干質量高于黑色遮陽網(wǎng)處理（T1），遮光率40%的遮陽網(wǎng)處理則相反；遮光率50%的黑色遮陽網(wǎng)處理（T1）地下部干質量與白色遮陽網(wǎng)處理（T3）無顯著差異，遮光率40%的黑色遮陽網(wǎng)處理（T2）地下部干質量顯著高于白色遮陽網(wǎng)處理（T4）；單株干質量T6處理最高，比對照增加了68.8%。隨著遮陽網(wǎng)遮光率的降低，根冠比有降低趨勢；除T1處理外，各遮陽網(wǎng)處理間差異不顯著。壯苗指數(shù)以T6處理最佳，T2處理次之，T2、T5、T6處理均顯著優(yōu)于對照。

表2　新型白色遮陽網(wǎng)對番茄幼苗生長指標的影響

2.3新型白色遮陽網(wǎng)對番茄幼苗生理指標的影響

由表3可見，兩種顏色遮陽網(wǎng)處理的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均隨著遮光率的降低而升高；遮光率相同的條件下，黑色遮陽網(wǎng)處理的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均高于白色遮陽網(wǎng)處理；這3種光合色素含量均是T2處理顯著高于對照，T5處理與對照相當，T6處理葉綠素a、葉綠素b含量顯著高于對照，而類胡蘿卜素含量與對照相當。

兩種顏色遮陽網(wǎng)處理的番茄幼苗根系活力均隨著遮光率的降低而升高，且遮光率相同的黑色遮陽網(wǎng)處理高于白色遮陽網(wǎng)處理；T6處理根系活力最強，顯著高于對照，T2處理與對照相當，T5處理略低于對照（表3）。

表3　新型白色遮陽網(wǎng)對番茄幼苗生理指標的影響

2.4新型白色遮陽網(wǎng)對番茄幼苗葉片顯微結構的影響

由表4和圖6可知，隨著遮陽網(wǎng)遮光率的降低，番茄幼苗葉片柵欄組織厚度、海綿組織厚度及葉片總厚度均增加，除T1外其他處理均高于對照；各遮陽網(wǎng)處理的柵欄組織/海綿組織的比值顯著低于對照，但處理間差異不顯著，說明在遮光條件下海綿組織的相對比例增加，但遮光率在20%～50%范圍內對柵欄組織/海綿組織的比值無顯著影響。

表4　新型白色遮陽網(wǎng)對番茄幼苗葉片顯微結構的影響

圖6　新型白色遮陽網(wǎng)對番茄幼苗葉片顯微結構的影響

3　結論與討論

遮陽網(wǎng)主要用于夏季的遮光、降溫栽培，對遮風擋雨、提高微環(huán)境濕度也有一定的作用。本試驗中，隨著遮陽網(wǎng)遮光率的降低，網(wǎng)室內最高氣溫、地溫均升高，這是由于光照是網(wǎng)室內熱量的主要來源，而且半封閉的環(huán)境在一定程度上阻礙了遮陽網(wǎng)內外的空氣流通和熱量交換。與黑色遮陽網(wǎng)相比，相同遮光率的白色遮陽網(wǎng)處理的氣溫和地溫均略高，這可能與遮陽網(wǎng)的編織方式、孔隙特征、使用方法等有關：黑色遮陽網(wǎng)是采用圓扁絲編織，單個孔隙較大，通風性好；白色遮陽網(wǎng)是采用不同寬度的扁絲壓制而成的網(wǎng)格無紡布，單個孔隙較小，通風性較弱。本試驗以小拱棚為骨架，采用遮陽網(wǎng)全覆蓋育苗，因此白色遮陽網(wǎng)處理的氣溫和地溫均略高于黑色遮陽網(wǎng)。差異顯著性分析顯示，各處理間光量子通量密度（PFD）的差異較氣溫、地溫顯著，因此本試驗中光量子通量密度是影響番茄幼苗生長的主導因子。

太陽總輻射可以分為紫外輻射（UV，280～400 nm）、光合有效輻射〔PAR，包括藍光（B，400～500 nm）、綠光（G，500～600 nm）、紅光（R，600～700 nm）〕、近紅外輻射（NIR，700～3 000 nm）和遠紅外輻射（FIR，3 000～100 000 nm）。其中，UV-B（280～320 nm）對于植株的生長和果實品質有不利影響（李方民等，2006；鐘楚 等，2010）；而UV-A（320～400 nm）對植株的形態(tài)建成，如莖稈和葉片的生長有利，對色素和VC的形成也有積極作用（齊艷 等，2014）。光合有效輻射也稱為可見光，是植物光合作用的能量來源。NIR和FIR對作物的光合作用幾乎沒有貢獻，但對熱環(huán)境產(chǎn)生重要影響。本試驗進行光譜測試的目的是研究遮陽網(wǎng)對不同波長太陽輻射（250～2 500 nm）的透光率，以自然輻射為100%的相對值來表示。根據(jù)ASD便攜式光譜儀的使用說明，野外光譜測試的最佳時間為10：00～14：00，此時光照條件較穩(wěn)定。本試驗選擇13：00～14：00對遮陽網(wǎng)的透射光譜進行測定，結果表明白色遮陽網(wǎng)對UV和部分NIR的透光率較低，這與相同遮光率（50%、40%）的黑色遮陽網(wǎng)處理的番茄幼苗株高、葉面積以及葉綠素、類胡蘿卜素含量均高于白色遮陽網(wǎng)處理的結果相符。紅外線是光照產(chǎn)生熱量的主要貢獻者，采用選擇性過濾更多近紅外輻射的覆蓋材料或涂料能夠減少溫室熱量，從而降低室內溫度（Blanchard & Runkle，2010；Ishigami et al.，2013）。在現(xiàn)有的夏季溫室降溫措施中，外遮陽網(wǎng)具有較高的降溫效果貢獻率（王吉慶和張百良，2006）。因此，生產(chǎn)中可利用白色遮陽網(wǎng)對NIR透光率低的特性，將其作為日光溫室或塑料大棚外遮陽網(wǎng)使用，減少設施內環(huán)境熱量的積聚，降低環(huán)境溫度。而且，白色遮陽網(wǎng)對植物光合作用需要的可見光透過率較高，更有利于對光照強度要求較高的作物生長。

番茄光合作用適宜溫度為24～34 ℃，光飽和點為1 361.49 μmol·m-2·s-1（郭泳 等，1998）。在本試驗條件下，各處理均未對番茄幼苗造成高溫和強光脅迫。對番茄幼苗株高、莖粗、葉面積、干質量、壯苗指數(shù)、光合色素含量、根系活力的測定結果表明，不同遮光率的遮陽網(wǎng)覆蓋對植株生長影響顯著。綜合評價番茄幼苗生長指標和生理指標，遮光率20%的白色遮陽網(wǎng)和遮光率40%的黑色遮陽網(wǎng)處理優(yōu)于對照，遮光率30%的白色遮陽網(wǎng)處理與對照相當；遮光率高的遮陽網(wǎng)覆蓋對幼苗株高、莖粗、葉面積、干質量等產(chǎn)生不利影響，導致壯苗指數(shù)降低。這可能是由于番茄是喜光作物，較強的光照更有利于葉片光合作用和植株干物質的積累，因此兩種顏色的遮陽網(wǎng)都是遮光率越低幼苗生長越好。雖然露地栽培（CK）光照最強，但由于光照強、空氣相對濕度低、風等原因，導致土壤蒸發(fā)較大、濕度不均，番茄幼苗生長一致性較差。相同遮光率（50%、40%）的遮陽網(wǎng)相比，黑色遮陽網(wǎng)處理的番茄幼苗葉面積、地上部干質量、單株干質量、壯苗指數(shù)以及光合色素含量均明顯優(yōu)于白色遮陽網(wǎng)處理，這可能是由于白色遮陽網(wǎng)覆蓋下光照穩(wěn)定，幼苗一整天都處于較弱光照條件下；而黑色遮陽網(wǎng)覆蓋下的幼苗一直處于光照強度大幅度跳動的環(huán)境，致使其實際利用的光能更多。與遮光率20%的白色遮陽網(wǎng)相比，遮光率40%的黑色遮陽網(wǎng)處理的幼苗株高較高，但葉面積、單株干質量較低，說明其對于番茄幼苗來說光照仍然偏弱。一般認為，遮陰會使植物葉片厚度變薄。但本試驗中除T1處理外，其他處理的葉片厚度均高于對照。這可能是由于番茄葉片厚度同時受環(huán)境濕度影響，空氣濕度低則葉片厚度?。ㄋ诬娞m和李東升，2009）。

綜上，夏季番茄育苗可根據(jù)天氣情況選用遮光率為20%～40%的遮陽網(wǎng)，推薦采用能選擇性過濾紅外光的白色遮陽網(wǎng)，在有效降溫的同時保持適宜的光照條件。

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Effect of New Type White Sunshade Nets on Seedling Environment and Growth of Tomato Seedlings

LIU Yu-mei1，2，BAI Long-qiang2，MU Ying2，LI Yan-su2*
（1Landscape Engineering Department of Heze University，Heze 274000，Shandong，China；2Institute of Vegetables and Flowers，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China）

Taking tomato（Lycopersicon esculentum Mill.）cultivar‘Zhongza105’as experimental material，this paper studied the effects of different sun-shade nets and tranditional black sun-shade nets on inside light and temperature environment，tomato seedling growth and physiological properties.The result showed that with the decreasing of shading rate，photon flux density（PFD），air temperature，5 cm and 10 cm soil temperatures all showed an increasing tendency.Compared with the 50% shading rate of black net，the transmittance of 50% white net was remarkably different.The black sunshade net has higher UV transmittance rate and there were not much differences between the transmittance rates of infrared light and visible light.While the transmittance rates of UV light and part of infrard light of white sun-shade net was significantly lower than the visible light.Therefore，the white sunshade net used as outside shading net of greenhouse could have better cooling effect.Along with the decreasing shading rate，both black and white net treatments were all helpful for increasing plant height，stem diameter，leaf area，total biomass，sound seedling index，root system activity and foliar blade thickness of tomato seedling.Summing up the above，in summer according to the actural condition of tomato seedling development，sunshade nets with shading rate between 20%-40% might be a good choice，among them the white sun-shade net with 20% shading rate had the better effect.

White sunshade net；Shading rate；Seedling environment；Tomato；Growth

劉玉梅，女，博士，副教授，專業(yè)方向：設施蔬菜栽培生理，E-mail：104556299@qq.com

（

）：李衍素，男，博士，副研究員，碩士生導師，專業(yè)方向：設施蔬菜栽培，E-mail：liyansu@caas.cn

2016-05-13；接受日期：2016-08-02

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項（CARS-25-C-01），中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程項目（CAAS-ASTIP-IVFCAAS），農(nóng)業(yè)部園藝作物生物學與種質創(chuàng)制重點實驗室項目