有色膜對(duì)4種蔬菜光合效率、產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

汪忠明，許春城，李明富，王晨暉，李 全

（昆明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，云南 昆明 650034）

昆明市農(nóng)業(yè)設(shè)施大棚起步于20世紀(jì)80代中后期。隨著農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步，昆明市以蔬菜、花卉生產(chǎn)為主的各類(lèi)設(shè)施大棚發(fā)展較快。截至2018年，全市設(shè)施大棚農(nóng)作物生產(chǎn)面積近3.2萬(wàn)hm2，其中蔬菜設(shè)施大棚面積占73%，蔬菜生產(chǎn)的棚膜顏色主要為無(wú)色膜。在改變棚膜顏色時(shí)，對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量有何影響還缺乏系統(tǒng)科學(xué)的研究。針對(duì)昆明市設(shè)施大棚應(yīng)用面積大、棚膜顏色單一、彩色膜生產(chǎn)應(yīng)用研究滯后的現(xiàn)狀，項(xiàng)目擬通過(guò)系統(tǒng)試驗(yàn)研究和相關(guān)測(cè)定，獲取完整試驗(yàn)比對(duì)數(shù)據(jù)，尋求有色膜色澤斑斕與環(huán)境和諧統(tǒng)一的有效解決方案，為彩色膜生產(chǎn)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地位于昆明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院宜良基地，海拔1 543 m，試驗(yàn)地前作玉米，土壤pH值6.8、有機(jī)質(zhì)39.47 g/kg、水解性氮128.22 mg/kg、有效磷25.2 mg/kg、速效鉀95.44 mg/kg、全氮0.23%、全磷0.107%、全鉀2.39%。

1.2 供試材料

供試品種為黃金娃娃菜、中滇四號(hào)甘藍(lán)、冠軍青梗菜和四季香油麥菜，由云南億拓農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供。供試膜有無(wú)色膜（CK）、紅色膜、藍(lán)色膜和紫色膜，膜厚均為0.08 mm，由玉溪市旭日塑料有限責(zé)任公司生產(chǎn)。供試膜實(shí)驗(yàn)室可見(jiàn)光透過(guò)率檢測(cè)，3種有色膜的藍(lán)紫光、紅橙光、綠光、紫外光透過(guò)率明顯低于無(wú)色膜（CK），同時(shí)有色膜的霧度較無(wú)色膜（CK）偏高（見(jiàn)表1）。

表1 供試初始膜實(shí)驗(yàn)室可見(jiàn)光透過(guò)率（%）檢測(cè)對(duì)比（2019.08.12）

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

按肩高2 m、頂高1 m、棚寬5 m新建無(wú)色膜、紅色膜、藍(lán)色膜和紫色膜鋼架大棚4個(gè)各170 m2，為便于通風(fēng)及采光，大棚走向?yàn)槟媳毕?。試?yàn)采用對(duì)比試驗(yàn)的方法，以無(wú)色膜為對(duì)照，按順序排列方式，每個(gè)供試大棚分別種植黃金娃娃菜、中滇四號(hào)甘藍(lán)、冠軍青梗菜和四季香油麥菜各30 m2。主要比較有色膜生產(chǎn)環(huán)境下對(duì)4種蔬菜光合效率、產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響。

1.4 試驗(yàn)過(guò)程

試驗(yàn)時(shí)間為2019年9月26日至11月14日。移栽定植前3 d統(tǒng)一整地，每個(gè)試驗(yàn)區(qū)（30 m2）施用精制有機(jī)肥40 kg、復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O =15∶15∶15）900 g作基肥；基肥施用后翻耕、耙細(xì)、整平，每個(gè)供試棚按墑面寬2 m、走道寬1 m整理種植墑面。

供試各蔬菜品種于2019年9月2日采用塑盤(pán)基質(zhì)育苗，于2019年9月26日苗齡24 d時(shí)定植，定植株行距為40 cm×40 cm。定植10 d后所有供試品種統(tǒng)一追施尿素450 g/30 m2，定植30 d后所有供試品種統(tǒng)一追施尿素900 g/30 m2。供試大棚均采用滴灌方式定時(shí)定量灌水，各試驗(yàn)組合均未防治病蟲(chóng)草害。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目

試驗(yàn)過(guò)程中分別測(cè)定各試驗(yàn)大棚的溫度、濕度、光照強(qiáng)度、光合指標(biāo)及各供試品種產(chǎn)量，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同膜棚溫濕度差異（表2）

表2 不同顏色膜棚內(nèi)平均溫濕度比較（50 d）

在50 d試驗(yàn)期內(nèi)（9月26日—11月14日），采用建大仁科COS-03-5溫濕度自動(dòng)記錄儀自動(dòng)監(jiān)測(cè)各供試棚溫濕度（間隔60 min）。結(jié)果表明，紅色膜、藍(lán)色膜和紫色膜棚內(nèi)日平均溫度分別較無(wú)色膜（CK）下降0.3 ℃、0.6 ℃和0.1 ℃；而紅色膜、藍(lán)色膜和紫色膜棚內(nèi)的平均濕度分別較無(wú)色膜（CK）增高2%、0.5%和0.8%。

2.2 不同膜棚對(duì)透光率的影響（表3）

表3 供試膜棚田間環(huán)境下透光率比較（12:00—13:00）

于10月16日12:00—13:00（定植21 d），在晴天無(wú)云環(huán)境下采用TES 1339 Light Meter Pro照度計(jì)，同步測(cè)試4個(gè)供試膜大棚內(nèi)外光照強(qiáng)度，結(jié)果表明，無(wú)色膜（CK）、紅色膜、藍(lán)色膜和紫色膜的透光率分別為86.5%、48.9%、56.8%和66.3%；紅色膜、藍(lán)色膜、紫色膜的透光率分別比無(wú)色膜（CK）降低37.6%、29.7%和20.2%。

2.3 不同膜棚對(duì)蔬菜光合速率的影響（表4）

表4 供試膜棚對(duì)蔬菜光合指標(biāo)的影響

于2019年10月30日（定植35 d），采用LI-6400光合儀，分別測(cè)定各供試品種光合速率。結(jié)果表明，在有色膜的12個(gè)試驗(yàn)組合中，除甘藍(lán)在紅色膜、藍(lán)色膜2個(gè)組合中的凈光合速率較無(wú)色膜（CK）略增和持平外，其余10個(gè)組合的凈光合速率均低于無(wú)色膜（CK），下降幅度為5.4%～19.8%。其中娃娃菜在紅色膜、藍(lán)色膜和紫色膜棚中的凈光合速率分別較無(wú)色膜（CK）下降19.46%、12.14%和5.37%；青梗菜分別比無(wú)色膜（CK）下降7.65%、7.31%和6.46%；油麥菜分別較無(wú)色膜（CK）下降19.76%、17.02%和12.16%；甘藍(lán)紅色膜棚比無(wú)色膜（CK）增加1.52%、藍(lán)色膜棚與無(wú)色膜（CK）持平、紫色膜棚比無(wú)色膜（CK）下降了10.57%。

2.4 不同膜棚對(duì)蔬菜葉綠素含量的影響（表4）

2019年10月30日（定植35 d），采用LI-6400光合儀，分別對(duì)不同膜棚田間環(huán)境下各供試蔬菜品種葉綠素含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，在有色膜的12個(gè)試驗(yàn)組合中，蔬菜葉綠素含量均低于無(wú)色膜（CK），降幅為3.65%～15.63%。其中娃娃菜在紅色膜、藍(lán)色膜和紫色膜棚中葉綠素含量分別比無(wú)色膜（CK）降低10.12%、3.65%和9.56%；甘藍(lán)分別較無(wú)色膜（CK）降低15.59%、12.95%和5.02%；青梗菜分別較無(wú)色膜（CK）降低9.96%、15.63%和3.85%；油麥菜分別較無(wú)色膜（CK）降低15.01%、10.87%和13.45%。

2.5 不同膜棚對(duì)蔬菜產(chǎn)量的影響（表5）

表5 不同膜棚各蔬菜品種產(chǎn)量比較表

于2019年11月14日對(duì)各蔬菜品種隨機(jī)取樣5點(diǎn)，各點(diǎn)取樣10株采收測(cè)產(chǎn)，電子稱(chēng)計(jì)量毛重、凈重。試驗(yàn)結(jié)果表明，4個(gè)供試膜的4個(gè)供試蔬菜品種共16個(gè)試驗(yàn)組合中，12個(gè)有色膜試驗(yàn)組合畝產(chǎn)量均低于無(wú)色膜（CK），減產(chǎn)幅度為13.89%～69.52%。其中娃娃菜的紅色膜、藍(lán)色膜和紫色膜棚畝產(chǎn)量比無(wú)色膜（CK）分別減產(chǎn)18.77%、48.69%和41.47%；甘藍(lán)畝產(chǎn)量較無(wú)色膜（CK）分別減產(chǎn)37.89%、69.52%和35.17%；青梗菜畝產(chǎn)量較無(wú)色膜（CK）分別減產(chǎn)27.14%、49.35%和13.89%；油麥菜畝產(chǎn)量較無(wú)色膜（CK）分別減產(chǎn)39.17%、44.68%和30.85%。

2.6 成本及效益分析（表6）

表6 供試膜棚成本及畝經(jīng)濟(jì)效益比較表

2.6.1 棚膜成本分析

供試膜厚度為0.08 mm，每平方米大棚膜重量為100 g，按鋼架大棚高度及頂膜+側(cè)膜+端膜的用膜量計(jì)算，本試驗(yàn)畝用膜量為100 kg，無(wú)色膜（CK）畝成本為1 500元，有色膜（紅色膜、藍(lán)色膜、紫色膜）畝成本為1 700元，有色膜畝生產(chǎn)應(yīng)用成本較無(wú)色膜（CK）增加200元。

2.6.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

根據(jù)各試驗(yàn)組合產(chǎn)量結(jié)果，4種供試蔬菜品種的價(jià)格均按1.5元/kg計(jì)算。12個(gè)有色膜試驗(yàn)組合產(chǎn)值均較無(wú)色膜（CK）明顯偏低，畝產(chǎn)值降低幅度為365.12～2 283.22元。

新建無(wú)色膜試驗(yàn)大棚及供試品種長(zhǎng)勢(shì)

3 結(jié)論與討論

3.1 透光率及溫濕度

有色膜明顯降低棚內(nèi)透光率，導(dǎo)致棚內(nèi)日平均溫度下降、濕度增加。本試驗(yàn)紅色膜、藍(lán)色膜和紫色膜的透光率分別較無(wú)色膜（CK）降低37.6%、29.7%和20.2%；棚內(nèi)日平均溫度分別較無(wú)色膜（CK）下降0.3 ℃、0.6 ℃和0.1 ℃；棚內(nèi)平均濕度分別較無(wú)色膜（CK）增加2%、0.5%和0.8%。

3.2 凈光合速率和葉綠素含量

在有色膜生長(zhǎng)環(huán)境下，供試品種的凈光合速率和葉綠素含量呈下降趨勢(shì)。3個(gè)有色膜的4個(gè)供試蔬菜品種共12個(gè)試驗(yàn)組合中，除甘藍(lán)在紅色膜、藍(lán)色膜組合中的凈光合速率出現(xiàn)持平和略增外，其余10個(gè)組合凈光合速率均低于無(wú)色膜（CK），下降幅度為5.4%～19.8%。本試驗(yàn)有色膜環(huán)境下，全部供試蔬菜品種的葉綠素含量均低于無(wú)色膜（CK），降幅為3.65%～15.63%。

3.3 透光率及產(chǎn)量

有色膜透光率對(duì)蔬菜品種產(chǎn)量的影響較大。試驗(yàn)中有色膜大棚內(nèi)透光率均比無(wú)色膜（CK）低，致使有色膜試驗(yàn)組合的凈菜畝產(chǎn)量均低于無(wú)色膜（CK）畝產(chǎn)量，減產(chǎn)幅度為13.89%～69.52%。

3.4 用膜成本及經(jīng)濟(jì)效益

同等用膜量下有色膜畝生產(chǎn)應(yīng)用成本較無(wú)色膜（CK）增加200元。有色膜試驗(yàn)組合的產(chǎn)值均明顯低于無(wú)色膜（CK），畝產(chǎn)值降低幅度為365.12～2 283.22元。

3.5 討 論

將來(lái)應(yīng)改進(jìn)有色膜生產(chǎn)工藝，提高有色膜透光率，降低生產(chǎn)成本，其生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)還面臨較多問(wèn)題。有色膜對(duì)不同蔬菜品種的作用機(jī)理還有待更進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

新建紅色膜試驗(yàn)大棚及供試品種長(zhǎng)勢(shì)

新建藍(lán)色膜試驗(yàn)大棚及供試品種長(zhǎng)勢(shì)