彩色防蟲網(wǎng)覆蓋光質(zhì)差異及其對(duì)豇豆生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

陳連珠，張雪彬，陶 凱，楊小鋒

（三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院，海南 三亞 572000）

【研究意義】作為新興的種植技術(shù)，光選擇網(wǎng)覆蓋栽培兼具作物物理保護(hù)和過濾太陽光的作用［1］。彩色網(wǎng)可改變透射光的光譜成分，增加散射光而改變作物冠層的光環(huán)境，從而調(diào)節(jié)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。豇豆是三亞冬季瓜菜生產(chǎn)的主栽作物，但露地栽培的豇豆受蟲害為害嚴(yán)重，產(chǎn)量和品質(zhì)不理想，進(jìn)行豇豆彩色防蟲網(wǎng)栽培研究，有助于通過設(shè)施技術(shù)實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)量和品質(zhì)的目的?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】研究認(rèn)為，紅網(wǎng)的紅橙光透射率較高，藍(lán)網(wǎng)的藍(lán)綠光透射率較高，紫外光、紅光以及遠(yuǎn)紅光透射率較低，銀灰網(wǎng)和黑網(wǎng)對(duì)各種波長(zhǎng)的光譜透射率較均勻［2］。紅網(wǎng)和黃網(wǎng)可促進(jìn)觀賞植物的營養(yǎng)生長(zhǎng)，藍(lán)網(wǎng)使植株矮化，而灰網(wǎng)和珍珠色網(wǎng)促進(jìn)分枝［3-5］。彩色遮陽網(wǎng)覆蓋能顯著提高生菜商品產(chǎn)量，球莖直徑增加，抽薹期顯著提前［6］。使用40%遮陽率的珍珠色和黃色遮陽網(wǎng)覆蓋可提高南非地區(qū)生菜葉鮮重及商品產(chǎn)量［7］。紅網(wǎng)覆蓋顯著提高了菜心的株高、莖粗、全株鮮質(zhì)量和葉面積，藍(lán)網(wǎng)、銀灰網(wǎng)和黑網(wǎng)覆蓋則降低了菜心的生長(zhǎng)性狀［8］。綠色網(wǎng)內(nèi)青菜出苗延遲，略有減產(chǎn)，銀灰色網(wǎng)內(nèi)青菜出苗提早，有顯著的增產(chǎn)作用［9］。彩色防蟲網(wǎng)覆蓋對(duì)熱帶設(shè)施甜瓜長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量及品質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響，其中咖啡色網(wǎng)產(chǎn)量最高、品質(zhì)最好［10］。防蟲網(wǎng)覆蓋栽培可提高菇娘產(chǎn)量和品質(zhì)，綠網(wǎng)產(chǎn)量增產(chǎn)效果最好，其次為白網(wǎng)［11］。光選擇網(wǎng)還影響著蔬菜采后貯藏品質(zhì)，使其內(nèi)在活性物質(zhì)保持在較高水平［12-15］?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，豇豆防蟲網(wǎng)栽培方面的研究主要針對(duì)彩色防蟲網(wǎng)的防蟲效果及增產(chǎn)表現(xiàn)，許如意等［16］研究結(jié)果表明白網(wǎng)較黑網(wǎng)更能顯著提高豇豆產(chǎn)量。黑網(wǎng)會(huì)推遲冬季豇豆的生育期，綠網(wǎng)覆蓋下植株長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、產(chǎn)量高，且病蟲害少［17］。羅豐等［18］研究發(fā)現(xiàn)綠色防蟲網(wǎng)的豇豆株高、葉綠素指數(shù)均最高，抽蔓期和結(jié)莢期提前，采收期延長(zhǎng)，而白網(wǎng)覆蓋下豇豆的生育期推遲?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本文在前人的研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究彩色防蟲網(wǎng)下光譜成分差異及對(duì)豇豆生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量影響，以期探索光質(zhì)與豇豆生長(zhǎng)及產(chǎn)量的關(guān)系，從而為豇豆防蟲網(wǎng)的光質(zhì)調(diào)控技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試豇豆品種為美滿天下。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年1－4月在三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院農(nóng)業(yè)科技示范園進(jìn)行，所有大棚均采用孔徑0.425 mm防蟲網(wǎng)全覆蓋栽培。設(shè)置咖啡網(wǎng)、黃網(wǎng)、紅網(wǎng)、綠網(wǎng)、藍(lán)網(wǎng)、銀灰網(wǎng)、白網(wǎng)覆蓋共7個(gè)處理，各處理遮光率約30%，以露地為對(duì)照，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)處理4次重復(fù)，小區(qū)面積12 m2，單壟雙行種植，大行距80 cm、小行距70 cm，穴距15 cm，每穴留兩株苗。2018年1月17日播種，田間管理措施一致。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目及方法

1.3.1 光譜成分 采用光譜分析儀（UniSpec-SC，US），于3月20日測(cè)定不同防蟲網(wǎng)處理透射光譜成分，采樣間隔1 nm，光譜分辨率1 nm，波段設(shè)置310～1 150 nm。每個(gè)處理重復(fù)測(cè)定3次。

1.3.2 豇豆生育期、生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量調(diào)查 （1）生育期：調(diào)查出苗期、抽蔓期、始花期、始收期時(shí)間。（2）生長(zhǎng)特性：株高和莖粗于抽蔓期測(cè)定，株高為地面到頂端的長(zhǎng)度，莖粗為子葉基部大小；葉片厚度、單葉葉面積和節(jié)間長(zhǎng)于開花結(jié)果期測(cè)定，節(jié)間長(zhǎng)為第3節(jié)兩個(gè)葉柄之間的距離，選擇同一節(jié)位中復(fù)葉的中間葉片，使用游標(biāo)卡尺和葉面積儀分別進(jìn)行葉片厚度和單葉葉面積測(cè)定。各小區(qū)隨機(jī)選取3株進(jìn)行測(cè)定。（3）植株干物質(zhì)分配：于抽蔓期測(cè)定，各小區(qū)隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)相近的3株植株分別測(cè)定根、莖、葉干鮮重，并計(jì)算各器官干物質(zhì)分配比。（4）產(chǎn)量：按處理逐批記錄各小區(qū)豇豆商品產(chǎn)量，計(jì)算各小區(qū)總產(chǎn)量、前期產(chǎn)量（始收期后10 d產(chǎn)量和）和后期產(chǎn)量（末收期前10 d內(nèi)產(chǎn)量和），并計(jì)算產(chǎn)量比。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003進(jìn)行整理，用SPSS 18.0軟件中的ANOVA進(jìn)行方差分析，用Duncan's進(jìn)行P＜0.05 水平的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 彩色防蟲網(wǎng)覆蓋對(duì)光質(zhì)的影響

由表1可知，除咖啡網(wǎng)外，其他防蟲網(wǎng)處理的紫外光比例較露地低，以紅網(wǎng)最低，其次為綠網(wǎng)和銀灰網(wǎng)；除綠網(wǎng)外，覆蓋防蟲網(wǎng)的藍(lán)紫光比例均低于對(duì)照，白網(wǎng)、銀灰網(wǎng)、藍(lán)網(wǎng)、紅網(wǎng)、黃網(wǎng)和咖啡網(wǎng)分別較對(duì)照降低5.4%、14.37%、2.33%、41.87%、13.27%和12.21%；綠網(wǎng)的綠光比例較對(duì)照增加3.29%，白網(wǎng)、銀灰網(wǎng)、藍(lán)網(wǎng)、紅網(wǎng)、黃網(wǎng)和咖啡網(wǎng)分別較對(duì)照降低1.88%、11.78%、22.03%、18.31%、4.54%和4.82%；白網(wǎng)、紅網(wǎng)、黃網(wǎng)和咖啡網(wǎng)的紅橙光比例分別較對(duì)照增加1.26%、24.96%、1.94%和4.42%，銀灰網(wǎng)、藍(lán)網(wǎng)和綠網(wǎng)分別較對(duì)照降低3.83%、14.9%和3.16%；防蟲網(wǎng)處理的遠(yuǎn)紅光比例和近紅外光比例均較對(duì)照增加，最大的為紅網(wǎng)，其次為藍(lán)網(wǎng)，顯著大于對(duì)照及其他處理；防蟲網(wǎng)處理的紅光/遠(yuǎn)紅光均較對(duì)照降低，除白網(wǎng)外差異均達(dá)顯著水平，藍(lán)網(wǎng)最低；白網(wǎng)、銀灰網(wǎng)、紅網(wǎng)、黃網(wǎng)和咖啡網(wǎng)的紅光/藍(lán)光較對(duì)照增加，其中紅網(wǎng)最大，顯著大于對(duì)照及其他處理，藍(lán)網(wǎng)和綠網(wǎng)的紅光/藍(lán)光較對(duì)照降低，但差異不顯著。

表1 不同顏色防蟲網(wǎng)透射光譜比例（%）Table 1 Ratio of transmission spectrum of colored fly nets （%）

2.2 彩色防蟲網(wǎng)覆蓋對(duì)豇豆生育期的影響

從表2可以看出，在同一天播種的情況下，覆蓋防蟲網(wǎng)豇豆出苗期與對(duì)照沒有差異；抽蔓期均較對(duì)照提前，覆蓋咖啡網(wǎng)、黃網(wǎng)和藍(lán)網(wǎng)的豇豆抽蔓期最早，均較對(duì)照提前7 d；覆蓋藍(lán)網(wǎng)、紅網(wǎng)和黃網(wǎng)的豇豆始花期較對(duì)照提前1～2 d，而白網(wǎng)和綠網(wǎng)處理較對(duì)照有所推遲；除白網(wǎng)外，各處理豇豆的始收期均早于對(duì)照，黃網(wǎng)和紅網(wǎng)覆蓋下豇豆始收期較早，均較對(duì)照提前4 d。

表2 不同顏色防蟲網(wǎng)覆蓋下豇豆生育期比較Table 2 Comparison of the growth period of cowpea under the coverage of different colored fly nets

2.3 彩色防蟲網(wǎng)覆蓋對(duì)豇豆生長(zhǎng)特性的影響

覆蓋防蟲網(wǎng)后豇豆葉片厚度均較對(duì)照顯著降低，白網(wǎng)、銀灰網(wǎng)、藍(lán)網(wǎng)、綠網(wǎng)、紅網(wǎng)、黃網(wǎng)和咖啡網(wǎng)處理分別較對(duì)照降低26.31%、23.68%、26.31%、23.68%、36.84%、34.21% 和 39.47%；各處理豇豆單葉葉面積較對(duì)照顯著增加，白網(wǎng)、銀灰網(wǎng)、藍(lán)網(wǎng)、綠網(wǎng)、紅網(wǎng)、黃網(wǎng)和咖啡網(wǎng)覆蓋下豇豆單葉葉面積分別增加34.83%、36.27%、29.03%、35.17%、54.68%、24.73% 和 35.53%；白網(wǎng)、藍(lán)網(wǎng)、綠網(wǎng)、紅網(wǎng)和黃網(wǎng)處理豇豆的莖粗分別較對(duì)照增加6.41%、2.52%、2.33%、13.4%和9.9%，而銀灰網(wǎng)和咖啡網(wǎng)處理豇豆分別較對(duì)照降低0.39%和1.17%；各處理豇豆株高均較對(duì)照顯著增加，以紅網(wǎng)最大，其次為綠網(wǎng)，株高增加最小的為白網(wǎng)；各處理豇豆節(jié)間長(zhǎng)均較對(duì)照顯著增加，綠網(wǎng)最大，其次為紅網(wǎng)和銀灰網(wǎng)，節(jié)間長(zhǎng)增加最小的為白網(wǎng)（表3）。

表3 不同顏色防蟲網(wǎng)覆蓋下豇豆生長(zhǎng)特性比較Table 3 Comparison of the growth properties of cowpea under the coverage of different colored fly nets

2.4 彩色防蟲網(wǎng)覆蓋對(duì)豇豆干物質(zhì)分配的影響

由表4可知，豇豆根干重僅白網(wǎng)和藍(lán)網(wǎng)覆蓋處理分別較對(duì)照增加24.44%和4.44%，咖啡網(wǎng)處理根干重最小，較對(duì)照降低37.78%；白網(wǎng)、綠網(wǎng)和黃網(wǎng)覆蓋下豇豆的莖干重分別較對(duì)照增加3.82%、12.24%和43.4%，其他處理莖干重較對(duì)照降低；白網(wǎng)、綠網(wǎng)、紅網(wǎng)和黃網(wǎng)覆蓋下豇豆葉干重分別較對(duì)照增加14.93%、33.17%、2.32%和63.02%，而銀灰網(wǎng)和咖啡網(wǎng)處理分別較對(duì)照降低38.64%和4.31%；白網(wǎng)、銀灰網(wǎng)和藍(lán)網(wǎng)處理的根干重百分比較對(duì)照分別增加14.93%、13.91%和8.14%，其他防蟲網(wǎng)處理豇豆根干重占比顯著低于對(duì)照；白網(wǎng)、銀灰網(wǎng)、藍(lán)網(wǎng)、綠網(wǎng)、紅網(wǎng)、黃網(wǎng)和咖啡網(wǎng)處理莖干重占比較對(duì)照分別減少5.52%、4.76%、4.11%、7.99%、2.50%、5.05%和4.62%，但處理間沒有顯著差異；覆蓋防蟲網(wǎng)的豇豆葉干重占比均較對(duì)照增加，白網(wǎng)、銀灰網(wǎng)、藍(lán)網(wǎng)、綠網(wǎng)、紅網(wǎng)、黃網(wǎng)和咖啡網(wǎng)分別增加3.68%、3.13%、2.98%、8.87%、3.68%、8.11%、6.24%，處理間差異不顯著。

表4 不同顏色防蟲網(wǎng)覆蓋下豇豆各器官干重及分配比例比較Table 4 Comparison of dry weight and distribution proportion of organs in cowpea under the coverage of different colored fly nets

2.5 彩色防蟲網(wǎng)覆蓋對(duì)豇豆產(chǎn)量的影響

從表5可以看出，覆蓋防蟲網(wǎng)豇豆的總產(chǎn)量均較對(duì)照增加，以白網(wǎng)處理總產(chǎn)量最大，其次為綠網(wǎng)和黃網(wǎng)，顯著大于其他處理，較對(duì)照分別增產(chǎn)43.46%、42.02%和39.25。除銀灰網(wǎng)外，覆蓋防蟲網(wǎng)處理均可提高豇豆前期產(chǎn)量，以黃網(wǎng)覆蓋處理的前期產(chǎn)量最大，其次為綠網(wǎng)，分別較對(duì)照增加40.97%和28.17%；前期產(chǎn)量占比最大的處理為藍(lán)網(wǎng)，與對(duì)照差異不顯著，但顯著大于白網(wǎng)、銀灰網(wǎng)及咖啡網(wǎng)覆蓋處理。后期產(chǎn)量最大的處理為覆蓋綠網(wǎng)處理，其次為覆蓋黃網(wǎng)，分別較對(duì)照增加31.98%和30.8%；后期產(chǎn)量比最大的處理同樣為藍(lán)網(wǎng)，顯著大于銀灰網(wǎng)、紅網(wǎng)和咖啡網(wǎng)。

表5 不同顏色防蟲網(wǎng)覆蓋下豇豆產(chǎn)量比較Table 5 Comparison of yield of cowpea under the coverage of different colored fly nets

3 討論

光質(zhì)是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的重要光因子之一，防蟲網(wǎng)覆蓋改變了豇豆生長(zhǎng)環(huán)境的光譜成分，主要表現(xiàn)為降低紫外光的比例，提高遠(yuǎn)紅光及近紅外光的比例，從而降低紅光/遠(yuǎn)紅光，綠網(wǎng)可提高綠光和藍(lán)紫光比例，而紅網(wǎng)可提高紅光比例，這與張瑞華等［19］在不同顏色塑料薄膜內(nèi)光譜成分研究結(jié)果相似。覆蓋防蟲網(wǎng)對(duì)豇豆的抽蔓期影響最大，提前5～7 d，主要是由于防蟲網(wǎng)的光照強(qiáng)度減弱，降低了強(qiáng)光對(duì)頂芽的生長(zhǎng)抑制，導(dǎo)致抽蔓時(shí)間提前。僅黃網(wǎng)、紅網(wǎng)和藍(lán)網(wǎng)覆蓋處理豇豆的始花期較對(duì)照略有提前，表明在同樣的光強(qiáng)度下，不同處理間光質(zhì)差異影響了豇豆的生殖生長(zhǎng)。覆蓋防蟲網(wǎng)的豇豆葉片厚度均顯著下降，株高、單葉葉面積和節(jié)間長(zhǎng)增加，主要是由于覆蓋防蟲網(wǎng)后光強(qiáng)度的減弱，而紅網(wǎng)處理豇豆的單葉葉面積、莖粗和株高增加最顯著，表明增加紅光比例有利于豇豆的營養(yǎng)生長(zhǎng)，與前人在菜心上的研究結(jié)果［8］基本一致。適度遮蔭可提高蔬菜作物的光合性能和產(chǎn)量［20］。覆蓋防蟲網(wǎng)可提高豇豆總產(chǎn)量和前期產(chǎn)量，以白網(wǎng)和綠網(wǎng)處理增產(chǎn)最顯著，白網(wǎng)處理的總產(chǎn)量略大于綠網(wǎng)，而綠網(wǎng)的前期產(chǎn)量和后期產(chǎn)量?jī)?yōu)于白網(wǎng)，但二者沒有顯著差異，與前人認(rèn)為綠網(wǎng)總產(chǎn)量、前期產(chǎn)量均顯著大于白網(wǎng)的研究結(jié)論［16-18］不一致。

4 結(jié)論

在豇豆生產(chǎn)中可以采用白網(wǎng)或綠網(wǎng)覆蓋栽培，從而提高產(chǎn)量和上市時(shí)間，白網(wǎng)和綠網(wǎng)產(chǎn)量較高可能與其較高的綠光比例有關(guān)，但需進(jìn)一步深入研究。