摘 要:以番茄品種“太寶1號”為試材，以傳統(tǒng)內(nèi)添加型EVA和PVC棚膜為對照，研究涂覆型EVA無滴消霧棚膜的透光性、保溫性、紫外線透過率及對番茄生長、品質(zhì)、產(chǎn)量的影響。結果表明:與內(nèi)添加型EVA和PVC棚膜相比，涂覆型EVA棚膜的透光性、保溫性及紫外線透過率均有所提高，明顯促進番茄生長，顯著提高了果實糖酸比、可溶性糖、番茄紅素及VC含量，同時提高了番茄產(chǎn)量，比使用內(nèi)添加型EVA和PVC棚膜分別增產(chǎn)12.2%和34.8%。

關鍵詞:新型棚膜;涂覆型棚膜;內(nèi)添加型棚膜;光溫環(huán)境;番茄;生長發(fā)育

中圖分類號:S626;S641.2 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2010)03-0041-05

影響日光溫室、塑料大棚等設施蔬菜生產(chǎn)的因素很多，除了適合當?shù)厥褂玫拇笈铩厥医Y構和配套栽培技術外，覆蓋材料在棚、室蔬菜生產(chǎn)過程中也起著舉足輕重的作用[1]。 在設施蔬菜生產(chǎn)上選用透光率高、保溫性能好、耐用、防塵、防霧效果好的透明覆蓋物，是實現(xiàn)節(jié)能、高效生產(chǎn)的重要途徑[2]。塑料棚膜是目前節(jié)能日光溫室的主要透明覆蓋材料，其原料、加工工藝不同對日光溫室光、溫環(huán)境的影響很大[3]，從而影響著設施內(nèi)作物的生長發(fā)育。目前國內(nèi)外研制出的塑料棚膜種類很多，性能和作用各不相同，單從樹脂原料上來看主要有PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)和EVA(乙烯- 醋酸乙烯)3種棚膜[4，5]。隨著優(yōu)質(zhì)、高效、配套設施栽培技術的不斷完善，新型覆蓋材料的研制與應用迅速發(fā)展，一批具有改善透光性、提高保溫性、延長使用期、降低造價的多功能塑料薄膜等新型覆蓋材料不斷推向市場，極大地改善了溫室、大棚內(nèi)溫、光、水、氣等栽培條件[1]。

涂覆型EVA無滴消霧棚膜是一種新型功能棚膜，其突出特點是持久流滴性和消霧性。本試驗以傳統(tǒng)的內(nèi)添加型PVC及EVA無滴消霧棚膜為對照，研究了涂覆型EVA無滴消霧棚膜對溫室內(nèi)環(huán)境因子及番茄生長發(fā)育的影響，旨在明確涂覆型EVA無滴消霧棚膜的性能，為使涂覆型EVA無滴消霧棚膜進一步提高質(zhì)量、更好地服務設施園藝提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試材與處理

試驗于2008年10月～2009年5月在山東農(nóng)業(yè)大學園藝試驗站進行，設施類型為全鋼架無支柱日光溫室，長50 m，跨度10 m，高4 m。試驗共設3個處理:Ⅰ.內(nèi)添加型PVC無滴消霧棚膜(以下簡稱“內(nèi)添加PVC棚膜”);Ⅱ.內(nèi)添加型EVA無滴消霧棚膜(以下簡稱“內(nèi)添加EVA棚膜”);Ⅲ.涂覆型EVA無滴消霧棚膜(以下簡稱“涂覆EVA棚膜”)，2008年10月10日扣膜。其中涂覆和內(nèi)添加EVA棚膜均為山東天鶴塑膠有限公司生產(chǎn)，內(nèi)添加PVC棚膜為白山市喜豐塑料股份有限公司生產(chǎn)，3種棚膜厚度均為0.08 mm。 供試番茄品種為“太寶1號”，2008年8月28日播種，10月18日每個處理選取15株長勢一致的番茄幼苗定植，采用盆栽方式，每盆一株，株行距為35 cm×60 cm，單干整枝，留5穗果打頂，其它按常規(guī)管理。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 光強 采用PPsystem公司的TPS-2便攜式光合儀測定光強，在距地面1 m處分別測定溫室外及溫室內(nèi)北、中、南部光強，每10 d測定1次，從9∶00~16∶00，每個整點采集1次數(shù)據(jù)。

透光率計算公式:T= Ri/R0×100%，式中 Ri、R0分別是在溫室內(nèi)和溫室外距地面1 m處水平面所測的光照強度，單位為μmol/(m2#8226;s)，以每個月所測定的3次透光率的平均值作為月平均透光率。

1.2.2 溫度 采用TR-52S溫度記錄儀記錄溫室內(nèi)外全天的空氣及土壤溫度。記錄氣溫的探頭距地面1 m，記錄地溫的探頭在地下10 cm。每10 min采集1次數(shù)據(jù)，取每個月每天平均氣溫、地溫總和的平均值作為月平均氣溫、地溫。

1.2.3 紫外線強度 采用UV-340紫外線強度計測定溫室內(nèi)外距地面1 m處的紫外線強度( μW/cm2)，測定時間為2009年5月8日9∶00～16∶00，每個整點采集1次數(shù)據(jù)。

紫外線透過率計算公式:T = Ri/R0×100%，式中 Ri、R0分別是在溫室內(nèi)和溫室外距地面1 m處水平面所測的紫外線強度。

1.2.4 番茄生長指標 定植后24 d起開始測定各處理15株番茄株高、莖粗、葉片數(shù)。以后每隔10 d左右測量1次，直到打頂為止。

1.2.5 番茄果實品質(zhì) 果實采收期選取第2～3穗商品成熟果實用于品質(zhì)測定。蒽酮比色法測定可溶性糖含量[6];2，6-二氯酚靛酚滴定法測定維生素C含量[7];滴定法測有機酸含量[6];國標法測番茄紅素含量[8]。

1.2.6 番茄產(chǎn)量 自番茄第1穗果實成熟采收時記錄產(chǎn)量。

2 結果與分析

2.1 不同棚膜對溫室內(nèi)光照的影響

2.1.1 月平均透光率 從圖1可以看出，涂覆EVA棚膜的透光率高于內(nèi)添加EVA和PVC棚膜，其中內(nèi)添加 PVC棚膜的透光率始終最小。涂覆EVA棚膜的透光率分別比內(nèi)添加EVA和PVC棚膜的透光率高0.33～4.6和2.2～6.8個百分點。由圖1還可以看出，三種棚膜透光率變化趨勢基本一致，即先降低后升高再降低。透光率在1月份最低，可能是因為當時正值深冬季節(jié)，外界光強最弱，太陽高度較低，光線與棚面所成角度小，導致透光率偏低。從2月份到3月份隨著外界光強的升高，三種棚膜的透光率明顯升高，但從5月份開始，可能由于棚膜上灰塵較多，再加上外界溫度升高，光照變強，致使棚膜老化比較嚴重，從而使透光率明顯降低，內(nèi)添加PVC棚膜更明顯。

2.1.2 晴天與陰天透光率 各棚膜在晴天和陰天的透光率變化如圖2所示。結果表明，晴天三種棚膜的透光率明顯高于陰天。晴天(圖2A)三種棚膜透光率與室外光強變化趨勢基本一致，12時三種棚膜的透光率及室外光強達到最大值。涂覆EVA棚膜透光率最高，其次為內(nèi)添加EVA棚膜，內(nèi)添加PVC棚膜的透光率最小，但差異不明顯，平均透光率大小依次為:62.7%、61.0%、60.2%。陰天(圖2B)三種棚膜透光率的變化趨勢比較平緩，且與室外光強變化趨勢不一致，不同棚膜之間透光率差異顯著。依然是涂覆EVA棚膜的透光率最大，分別比內(nèi)添加EVA和PVC棚膜的日平均透光率高4.6和11.6個百分點。

2.1.3 紫外線透過率 從圖3可以看出，一天中，紫外線的透過率涂覆EVA棚膜最高，內(nèi)添加PVC棚膜最低，三種棚膜的日平均紫外線透過率依次為:48.3%、44.1%和38.1%。從圖3還可以看出，在11時以前外界紫外線強度較高，三種棚膜紫外線透過率與外界紫外線強度變化趨勢不同，12時以后，棚膜的紫外線透過率與室外紫外線強度變化基本一致。

2.2 不同棚膜對溫室內(nèi)溫度的影響

2.2.1 月平均氣溫、地溫 如圖4所示，覆蓋不同棚膜的溫室內(nèi)月平均氣溫和地溫的變化趨勢基本相同，明顯受外界溫度的影響。覆蓋內(nèi)添加PVC棚膜的溫室內(nèi)氣溫在1～3月份明顯低于另外兩種棚膜，但地溫差異較小。由此可以看出，涂覆型或內(nèi)添加EVA無滴消霧棚膜在寒冷季節(jié)提高室內(nèi)的溫度效果明顯。

2.2.2 氣溫、地溫日變化 由圖5可以看出，溫室內(nèi)的氣溫、地溫日變化與外界氣溫、地溫變化趨勢一致，但覆蓋材料不同，溫室內(nèi)的晝夜平均氣溫、地溫稍有差異。覆蓋涂覆EVA棚膜比內(nèi)添加EVA和PVC棚膜的溫室內(nèi)晝夜平均氣溫分別高出0.52℃和1.00℃，地溫分別高0.65℃和0.35℃。

如圖5A所示，12～16時覆蓋不同棚膜的溫室內(nèi)氣溫差異明顯，其中以涂覆型EVA棚膜溫室內(nèi)的氣溫最高，PVC棚膜溫室內(nèi)氣溫最低;夜間不同棚膜溫室內(nèi)的氣溫差異不明顯。由圖5B可以看出，地溫日變化規(guī)律與氣溫基本一致，白天最高地溫高低順序為:涂覆EVA、內(nèi)添加EVA、內(nèi)添加PVC棚膜，分別為27.3℃、26.0℃、22.7℃;晚上最低地溫高低順序為:涂覆EVA、內(nèi)添加PVC、內(nèi)添加EVA棚膜，分別為14.7℃、14.3℃、13.6℃。

由此可見，內(nèi)添加PVC棚膜在晚上保溫性優(yōu)于內(nèi)添加EVA但比涂覆EVA棚膜差。從圖5中還可以看出，氣溫的變化幅度較大，地溫日變化較平緩;地溫和氣溫的最低溫度都出現(xiàn)在早晨8時，最高溫度出現(xiàn)在14時左右。

2.3 不同棚膜對番茄生長和品質(zhì)、產(chǎn)量的影響

2.3.1 對番茄長勢的影響 從圖6A可以看出，在番茄生育進程中，覆蓋涂覆型EVA棚膜的番茄株高一直處于較高水平。到2009年1月4日時處理Ⅲ的番茄植株分別比處理Ⅰ和Ⅱ植株高出19.35 cm和27.59 cm。

由圖6B可知，前期各處理間的番茄莖粗差異不明顯，2008年11月28日以后，處理Ⅰ的番茄莖粗增加較快，處理Ⅱ和Ⅲ差異不明顯，截止到2009年1月4日，處理Ⅰ的番茄莖粗最大，處理Ⅲ的番茄莖粗最小。

如圖6C所示，覆蓋涂覆型EVA棚膜(處理Ⅲ)的番茄葉片數(shù)顯著高于其它兩個處理，這是由于涂覆EVA棚膜溫室內(nèi)光照較強，溫度較高，促進番茄生長，在株高、葉片數(shù)方面均表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢。

2.3.2 對番茄品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

由表1可以看出，不同棚膜對番茄品質(zhì)影響不同。與內(nèi)添加EVA和PVC棚膜相比，涂覆型EVA棚膜溫室內(nèi)番茄果實可溶性糖含量分別提高0.39和1.14個百分點，同時降低了有機酸含量，提高了果實的糖酸比。使用涂覆型EVA棚膜還能顯著提高番茄紅素及VC含量。

試驗結果顯示，覆蓋涂覆EVA棚膜溫室內(nèi)的番茄產(chǎn)量明顯比覆蓋內(nèi)添加EVA和PVC棚膜溫室內(nèi)番茄產(chǎn)量高，分別增產(chǎn)12.2%和34.8%。

3 討論與小結

設施環(huán)境是影響設施蔬菜生長發(fā)育的重要條件，尤其是蔬菜反季節(jié)生產(chǎn)，設施環(huán)境顯得更為重要。種植越冬蔬菜時，設施內(nèi)的低溫弱光是限制設施蔬菜生長發(fā)育的主要因子之一，因此提高冬季設施內(nèi)的光照、溫度顯得尤為重要。由本試驗結果可知，無論是隨著棚膜使用時間的延長還是在晴天和陰天，涂覆型EVA無滴消霧棚膜的透光率均高于內(nèi)添加型EVA和PVC無滴消霧棚膜。特別是在陰天散射光成分居多的情況下，涂覆型EVA無滴消霧棚膜的透光率顯著高于另外兩個處理，說明即使在低溫弱光的冬季，涂覆型EVA棚膜可以透過更多的光。

有研究表明，設施覆蓋材料對紫外線透過率很低，10月份玻璃溫室紫外線透過率僅為15.9%～21.1%[10]。紫外輻射影響植物生長和生理活動， 是重要的生態(tài)因子[11]，而且能促進次生代謝產(chǎn)物如類胡蘿卜素的積累等作用[13]。但塑料薄膜可濾掉大部分紫外線，從而導致設施蔬菜品質(zhì)較差[14]。因此，選擇一種紫外線透過率高的覆蓋材料，對于提高日光溫室內(nèi)紫外線強度、提高蔬菜品質(zhì)具有重要意義。本試驗研究表明，涂覆型EVA棚膜的紫外線透過率顯著高于內(nèi)添加EVA和PVC棚膜，從而對促進植株生長，提高品質(zhì)等方面具有重要作用。

設施園藝生產(chǎn)要求棚膜具有較高的保溫性能，以減少冬春能源消耗。園藝設施透明覆蓋物的增溫作用，被稱作“溫室效應”。溫室效應的原因有兩個:一個是薄膜等透明覆蓋物使短波輻射投射進設施內(nèi)，又能阻止設施內(nèi)長波輻射透射出去;另一個是保護設施內(nèi)為半封閉空間，內(nèi)外空氣交換弱，從而使蓄積熱量不易散失[9]。不同材料及加工工藝的棚膜保溫性能不同，比如在本試驗中，涂覆型EVA無滴消霧棚膜的保溫性尤其是在夜間的保溫性要明顯好于其它兩種棚膜。通過比較不同棚膜溫室內(nèi)氣溫、地溫日變化可知，涂覆型EVA棚膜溫室內(nèi)的溫度始終是最高的，但是內(nèi)添加型EVA和PVC棚膜溫室內(nèi)的溫度高低在白天和夜晚呈現(xiàn)相反的趨勢，即內(nèi)添加EVA棚膜溫室內(nèi)白天的氣溫、地溫高于內(nèi)添加型PVC棚膜溫室，但晚上卻低于后者，這主要是因為內(nèi)添加PVC棚膜熱輻射透過率低于內(nèi)添加EVA棚膜，所以保溫性能較好。

本試驗通過對三種棚膜覆蓋下的番茄生長指標及品質(zhì)、產(chǎn)量的分析表明，涂覆EVA棚膜溫室內(nèi)的番茄株高、葉片數(shù)均高于內(nèi)添加EVA和PVC棚膜溫室內(nèi)番茄的株高、葉片數(shù)，但莖粗最小，內(nèi)添加PVC棚膜溫室內(nèi)的番茄莖粗最大，這可能是因為涂覆EVA棚膜溫室內(nèi)的番茄生長較快且較早進入生殖生長期，而內(nèi)添加PVC棚膜溫室內(nèi)的番茄生長較緩慢。結果還表明，使用涂覆EVA棚膜還能提高番茄果實內(nèi)的可溶性糖、番茄紅素及VC含量，這主要是因為涂覆EVA棚膜溫室內(nèi)光照強度大有利于碳水化合物的形成，溫度高有利于番茄紅素的形成，紫外線強度大有利于提高VC的含量，同時能顯著提高產(chǎn)量，分別比內(nèi)添加EVA和PVC棚膜溫室內(nèi)番茄增產(chǎn)12.2%和34.8%。

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