不同類型棚膜對設施草莓環(huán)境的影響研究

韓研科，楊麗娟，賈懷豹，朱玉芳，鄒永洲，馬 村

（1.濟南市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務中心，山東 濟南 250000；2.濟南市歷城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村事業(yè)發(fā)展中心，山東 濟南 250000；3.山東魯蔬種業(yè)有限責任公司，山東 濟南 250000）

溫室生產(chǎn)中溫室棚膜通過影響溫室環(huán)境進而影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)[1]，棚膜的好壞主要從透光率、流滴性、消霧性、保溫性等指標綜合考量[2]，性能良好的棚膜可以大大改善溫室內(nèi)光照、濕度、溫度等環(huán)境條件，輔以良法管理更有助于作物生長，從而減輕病蟲害的發(fā)生。PO（聚烯烴）膜和EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）膜是使用較多的棚膜類型，EVA 膜具有較強的透光性、優(yōu)良的流滴消霧性和保溫性；PO 膜透光率高且衰減率低[3]、持續(xù)消霧性、流滴性、保溫性均較好，強度高、牢固耐用、抗老化性能好、性價比高[4]。當前國內(nèi)外品種棚膜品牌眾多，尤其是日韓等國外品牌表現(xiàn)出優(yōu)異的透光率、柔韌性、保溫性和使用時限長等優(yōu)勢，受到市場的認可[5]。不同品牌、類型的棚膜存在質(zhì)量和性能差異[6-7]，應根據(jù)園藝栽培的不同要求選擇性價比適應的產(chǎn)品[8-9]，而生產(chǎn)中使用者往往只注重棚膜厚度和經(jīng)濟成本，對性能關(guān)注較少[10]。

草莓花器對溫度反應敏感，開花時溫度低于10 ℃不易授粉，花期如遇0 ℃以下低溫，會喪失授粉受精能力，同時草莓屬于蟲媒花，開花時需要授粉昆蟲傳媒，生產(chǎn)上常采用室內(nèi)釋放蜜蜂的方式，蜜蜂遇到低溫寡照時，活動行為受到影響，進而影響草莓正常授粉，導致坐果率低、出現(xiàn)畸形果[11]，這在一定程度上受草莓溫室棚膜透光率和保溫性的影響，不同類型的棚膜對溫室環(huán)境和作物生長的影響在番茄生長上的研究較多[12-15]，而在草莓生長上報道較少，本研究對相同條件日光溫室覆蓋不同類型的棚膜材料，選擇代表時段進行溫度、濕度、地溫統(tǒng)計分析，比較不同類型日光溫室棚膜對草莓設施生產(chǎn)的影響，以期為設施草莓生產(chǎn)的棚膜選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地為濟南市歷城區(qū)健鑫家庭農(nóng)場（北緯36°86′0.21″，東經(jīng)117°32′1.74″），土壤砂質(zhì)土，pH 7.12，有機質(zhì)含量3.64 g/kg，堿解氮含量178.72 mg/kg，有效磷含量153.40 mg/kg，速效鉀含量445.17 mg/kg，水溶鹽總量1.53 g/kg。

1.2 材料與儀器

供試草莓品種為‘章姬’。彭云物聯(lián)S21AN 型環(huán)境采集儀，徐州法拉電子科技有限責任公司生產(chǎn)。5 種處理的供試棚膜信息見表1。

表1 供試棚膜信息表Table 1 Information table for testing greenhouse film

1.3 試驗方法

試驗于2021 年10 月至2022 年4 月進行，試驗溫室為日光溫室，溫室結(jié)構(gòu)、大小、朝向完全相同，等棚空均勻分布，溫室長度65 m，跨度12 m，高度4.8 m，面積780 m2，每667 m2種植草莓8 000 株。試驗園區(qū)共15 個溫室，每個處理3 次重復，每個溫室為一個重復。草莓定植時間為2021 年8 月20 日，覆膜時間為2021 年10 月20 日。

1.4 指標測定

分別對日光溫室內(nèi)的氣溫、相對濕度、地溫進行測量和分析。溫、濕度測定：在所有處理日光溫室相同位置放置環(huán)境采集儀，其中空氣溫濕度探頭置于草莓植株生長點上方20 cm 處，土壤溫度探頭置于距離地表20 cm處，試驗溫室溫度、濕度全時自動采集記錄，取2021 年12 月1 日至12 月10 日的溫濕度數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，比較不同類型棚膜的升溫速度及保溫保濕效果。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2017 和DPS 數(shù)據(jù)處理分析，對各處理的試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，在5%的顯著性水平下利用新復極差法進行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同棚膜下溫室氣溫比較

圖1 數(shù)據(jù)顯示，在溫度采集的全時段均是尼奧科特PO 膜溫度最高，其次是鑫豐PO 膜，特別是在20：00 到次日8：00 時段，5 種處理的棚膜溫度高低順序為尼奧科特PO 膜、鑫豐PO 膜、萬興PO 膜、萬利EVA 膜、自康EVA 膜?？傮w來看，PO 膜的保溫和增溫效果高于EVA膜；尼奧科特PO 膜降溫速度最慢，保溫效果最好。

圖1 不同處理溫室氣溫變化曲線Fig.1 Greenhouse air temperature variation curve under different treatments

8：00—9：00 時段，5 種棚膜分別提升3.73、2.25、1.77、1.87 和2.13 ℃，提升幅度分別為38.22%、28.25%、20.68%、23.35%和22.78%，尼奧科特PO 膜升溫速度最快，棚內(nèi)平均溫度最高，升溫效果最明顯；在18：00—19：00 時間段，5 種棚膜平均溫度為12.21、10.65、10.43、9.73、11.73 ℃，不同棚膜最高溫度平均值相差為2.48 ℃，其中尼奧科特PO 膜降溫速度最慢，棚內(nèi)平均溫度最高，保溫效果最好。

2.2 不同棚膜下溫室相對濕度比較

如圖2 所示，不同處理溫室相對濕度有差異，但趨勢不如溫度明顯，在數(shù)據(jù)采集的大多時段鑫豐PO 膜相對濕度較大，在13：00—14：00 時間段，5 種棚膜平均濕度為35.89%、38.36%、37.73%、36.41%和38.85%，尼奧科特PO 膜平均相對濕度最低，鑫豐PO 膜平均相對濕度最高，兩者相差2.96 個百分點。棚室相對濕度大易增加草莓灰霉病等病害發(fā)生的幾率，影響草莓產(chǎn)量和品質(zhì)。

圖2 不同處理溫室相對濕度變化曲線Fig.2 Greenhouse relative humidity variation curve under different treatments

2.3 不同棚膜下溫室地溫比較

如圖3 所示，在地溫采集的全時段溫度高低順序為尼奧科特PO 膜、鑫豐PO 膜、萬興PO 膜、萬利EVA 膜、自康EVA 膜，PO 膜的地溫保溫效果高于EVA 膜，在16：00 至次日11：00 這個時間段，5 種處理呈現(xiàn)顯著性差異；在12：00—15：00 時間段鑫豐PO 膜和萬興PO 膜地溫相當。不同處理下的溫室地溫變化平穩(wěn)且趨勢相同，其中，尼奧科特PO 膜平均地溫最高，同一時間段，高出其他PO 膜和EVA 膜2 ℃左右，冬季低溫季節(jié)地溫高有助于草莓根系生長。

圖3 不同處理溫室地溫變化曲線Fig.3 Greenhouse ground temperature variation curve under different treatments

3 結(jié)論

溫室草莓生產(chǎn)中溫室棚膜通過影響溫室溫度與濕度進而影響作物的品質(zhì)和產(chǎn)量，溫度是溫室環(huán)境調(diào)控的主要因子，影響作物生長發(fā)育進程；濕度是影響溫室內(nèi)病害發(fā)生的關(guān)鍵因素。對于結(jié)構(gòu)和管理措施均相同的溫室，其溫度差異主要來自于薄膜的透特性和保溫性。通過本研究得出：（1）尼奧科特PO 膜無論白天還是夜間溫度均優(yōu)于其它處理，累計積溫效果好，利于草莓生長；（2）尼奧科特PO 膜棚內(nèi)相對濕度比其它處理低，有助于降低灰霉病等高濕病害發(fā)生；（3）尼奧科特PO 膜棚內(nèi)地溫保持平穩(wěn)，變化緩慢，夜間地溫高，有利于草莓根系生長；（4）PO 膜的室內(nèi)溫度、地溫都明顯高于EVA 膜，這與閆明明等[17]的研究一致，而且本次試驗的EVA 膜單價相對除尼奧科特PO 膜之外的其他兩種PO 膜也較貴。本試驗結(jié)果表明，與其他類型棚膜相比，尼奧科特PO 膜作為覆蓋材料的日光溫室環(huán)境更適宜草莓生長，采用尼奧科特PO 膜的草莓可能產(chǎn)量更高、品質(zhì)更好，但是鑒于尼奧科特PO 膜的單價最高，且高出其他試驗棚膜不少，草莓種植溫室棚膜大多僅使用一年即更換，種植戶較看重棚膜成本，尼奧科特PO 膜的投入產(chǎn)出比有待進一步研究。研究還表明添加不同助劑的轉(zhuǎn)光膜對番茄、甜椒等生長發(fā)育影響不同[18-19]，近兩年草莓棚膜市場上亦開始流行轉(zhuǎn)光膜，其單價略高于普通PO 膜，種植戶接受度尚可，而轉(zhuǎn)光膜在草莓上的應用研究還較少，下一步有望選擇不同工藝的轉(zhuǎn)光膜繼續(xù)驗證棚膜對草莓早熟豐產(chǎn)的影響。