曲繼松，程瑞鋒，王 娜，張麗娟，朱倩楠，楊其長(zhǎng),

(1.寧夏農(nóng)林科學(xué)院 種質(zhì)資源研究所，銀川 750002；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，北京 100081；3. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 都市農(nóng)業(yè)研究所，成都 610213)

韭菜(AlliumtuberosumRottl.ex Spreng)屬百合科蔥屬多年生宿根性蔬菜，是中國(guó)的特產(chǎn)蔬菜，其風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富，深受廣大消費(fèi)者喜愛[1]。人們對(duì)韭菜的研究集中在栽培技術(shù)、形態(tài)發(fā)育規(guī)律、氮素營(yíng)養(yǎng)吸收及需氮規(guī)律等方面[2-6]。設(shè)施栽培中的光質(zhì)調(diào)控可以通過(guò)人工補(bǔ)光和透明覆蓋材料[7-9]兩種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)透明覆蓋材料調(diào)節(jié)光環(huán)境是簡(jiǎn)單而有效的途徑。不同顏色塑料薄膜可以改變?cè)O(shè)施內(nèi)的光強(qiáng)和光譜構(gòu)成，對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響[10-12]。不同顏色薄膜可以改變透過(guò)光的光譜，進(jìn)而影響作物生長(zhǎng)。研究表明，紫色膜可促進(jìn)番茄、茄子、油桃、葡萄生長(zhǎng)，提早開花結(jié)實(shí)，提高產(chǎn)量和品質(zhì)[11]；生姜苗期采用綠色膜遮光，可增強(qiáng)光合作用，促進(jìn)植株生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量[13]；紅色膜覆蓋的甜椒光合速率和光能利用率最高[12]；藍(lán)色膜雖可增加草莓果實(shí)的可溶性蛋白、抗壞血酸和可滴定酸含量，但不利于提高產(chǎn)量，而紅色膜覆蓋的草莓產(chǎn)量和單果質(zhì)量較高[14]。王紹輝等[15]研究表明，補(bǔ)充紅光能提高黃瓜葉片光合速率，并促進(jìn)碳同化，加速光合產(chǎn)物向其他器官轉(zhuǎn)運(yùn)。

然而，關(guān)于光質(zhì)對(duì)韭菜生物量積累速率及品質(zhì)影響的研究報(bào)道較少。為此，本試驗(yàn)通過(guò)覆蓋不同顏色棚膜探討不同光譜特征對(duì)韭菜生物量積累的影響，以期為設(shè)施光質(zhì)調(diào)控和韭菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)，并為韭菜專用膜研制奠定 基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)東園鎮(zhèn)韓閘村，地處寧夏引黃灌區(qū)西部，屬半干旱氣候，具有典型的大陸性季風(fēng)氣候和沙漠氣候特點(diǎn)；年平均降水量179.6 mm，多集中在6-8月，占全年降水量的60%，年平均蒸發(fā)量1 829.6 mm，為年平均降水量的10.2倍；年無(wú)霜期平均155 d；年日照時(shí)數(shù)2 870 h，年太陽(yáng)總輻射量24 572.2 kJ/cm2；年平均氣溫8.8 ℃，≥5 ℃積溫為3 300～3 800 ℃， ≥10 ℃積溫為3 100～3 500 ℃。

1.2 試驗(yàn)材料

供試韭菜為當(dāng)?shù)刂髟云贩N‘富韭10號(hào)’。供試試驗(yàn)拱棚寬度10 m，長(zhǎng)度80 m，脊高3.3 m，具保溫被。供試棚膜為聚乙烯棚膜，顏色分別為：紫色(P)，藍(lán)色(B)、綠色(G)、黃色(Y)、紅色(R)。

2018-10-25收割韭菜地上部可食部分，11月1日進(jìn)行灌水，11月9日進(jìn)行扣棚，11月10日開始試驗(yàn)，2019-01-05進(jìn)行1次補(bǔ)水灌溉(滴管進(jìn)行，40 m3/667m2)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 光譜特征值的測(cè)定 采用UPRtek MK350S手持式光譜儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 生長(zhǎng)量的測(cè)定 用直尺測(cè)量株高，用游標(biāo)卡尺測(cè)量假莖粗，用電子天平(精確到0.01)稱量韭菜干鮮質(zhì)量，每重復(fù)50株，重復(fù)3 次。產(chǎn)量采取小區(qū)測(cè)定法，每種顏色棚內(nèi)由東向西隨機(jī)設(shè)定取樣小區(qū)，每小區(qū)20 m2，每處理重復(fù)5次。

1.3.3 品質(zhì)的測(cè)定 每處理隨機(jī)取30 株，將可食部分洗凈、剪碎、混勻，參照李合生[16]的二甲苯萃取比色法測(cè)定維生素C含量，采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量，用考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量。參照高俊鳳[17]的方法測(cè)定可滴定酸含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007軟件和DPS 7.05 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan’s 新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同顏色棚膜對(duì)光譜分布的影響

圖1為5種顏色棚膜拱棚及棚內(nèi)光譜特征分布情況。從圖2可以看出，透過(guò) 5種顏色棚膜的光譜較自然光光譜都發(fā)生一些變化，5種光譜特征變化曲線中，透過(guò)紫色棚膜的特征曲線(P)與自然光的特征曲線(S)在可見光范圍內(nèi)(380～780 nm)相似度最高，在各個(gè)波段范圍內(nèi)均P曲線值均略低于S曲線值。其中綠色棚膜的特征曲線(G)部分值域高于自然光的特征曲線(S)，黃色棚膜的特征曲線(Y)大部分值域高于自然光的特征曲線(S)。

2.2 不同光譜條件對(duì)拱棚內(nèi)光照度和溫度的 影響

在光照度日變化方面(圖3)，各種顏色棚膜的內(nèi)部光照度日變化規(guī)律(P、R、Y、G、B)與自然光光照度變化(S)相一致，但各種顏色棚膜的內(nèi)部光照度(P、R、Y、G、B)均低于自然光光照度(S)，其中藍(lán)色棚膜內(nèi)部的光照度(B)最低，在11:00時(shí)，藍(lán)色棚膜內(nèi)部的光照度(B)值(6 088.33 lx)僅為自然光光照度(S)值 (44 236.67 lx)的13.76%。紫色棚膜內(nèi)部的光照度(P)值與紅色棚膜內(nèi)部的光照度(R)值相近，都略低于自然光光照度(S)值，同時(shí)黃色棚膜內(nèi)部的光照度(Y)值與綠色棚膜內(nèi)部的光照度(G)值相近。由圖4可以發(fā)現(xiàn)，在拱棚內(nèi)部溫度方面，一天之中紫色棚膜內(nèi)部的溫度(P)值一直高于其他顏色棚膜處理的溫度，其中藍(lán)色棚膜內(nèi)部的溫度(B)值最低，在下午13:00時(shí)，其值 (24.67 ℃)為紫色棚膜內(nèi)部的溫度值(35.00 ℃)的70.49%，紅色棚膜(R)、綠色棚膜(G)和黃色棚膜(Y)的溫度日變化趨勢(shì)和值域相近，介于P與B之間。

圖1 5種顏色棚膜拱棚及棚內(nèi)光譜特征分布圖Fig.1 Spectral characteristic distribution map of greenhouse film arch and greenhouse with five colors film

圖2 5種顏色棚膜的棚內(nèi)光譜分布Fig.2 Spectral distribution in greenhouse with five colors of film

圖3 5種顏色棚膜的棚內(nèi)光照度Fig.3 Light intensity in greenhouse with five colors of film

2.3 不同光譜條件對(duì)韭菜株高和莖粗生長(zhǎng)速率的影響

從圖5可以發(fā)現(xiàn)，在株高生長(zhǎng)速率方面紫色棚膜處理的韭菜(P)在3茬中都是最高值，均值也最高(2.52 cm/d)，生長(zhǎng)均值最低的處理是藍(lán)色棚膜(B)，其值為1.37 cm/d，僅為P值的 54.36%，5種顏色棚膜處理的韭菜株高生長(zhǎng)速率由高到低分別為P值(2.52 cm/d)> Y值(2.01 cm/d)> G值(1.90 cm/d)> R值 (1.80 cm/d)> B值(1.37 cm/d)。在3茬韭菜生長(zhǎng)過(guò)程中，株高生長(zhǎng)速率最快的為第1茬，第3茬次之，第2茬最低。

圖4 5種顏色棚膜的棚內(nèi)溫度Fig.4 Temperature in greenhouse with five colors of film

不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同

在假莖粗生長(zhǎng)速率方面(圖6)，第1茬韭菜假莖粗生長(zhǎng)速率均為正值，其中紫色棚膜處理的韭菜假莖粗生長(zhǎng)速率值(P)為0.37 mm/d，其次黃色棚膜處理Y值為0.34 mm/d，之后依次為G值0.32 mm/d，R值0.31 mm/d，B值最小，為 0.23 mm/d，較P值少37.83%。第2茬和第3茬韭菜假莖粗生長(zhǎng)速率均為負(fù)值，換言之，第2茬和第3茬韭菜假莖粗均有所減少，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)和收割茬次的延伸，第3茬假莖粗生長(zhǎng)速率減少值(均值 -0.985 4)大于第2茬的(均值 -0.244)。

圖6 5種顏色棚膜韭菜假莖粗生長(zhǎng)速率Fig.6 Growth rate of leek stem diameter with five colors of film

2.4 不同光譜條件對(duì)韭菜物質(zhì)積累速率的影響

2.4.1 不同光譜條件對(duì)韭菜葉片物質(zhì)積累速率的影響 在韭菜葉片鮮質(zhì)量積累速率方面(圖7)，3茬積累速率均為正值，且第1茬積累速率值較高。第1茬韭菜葉片鮮質(zhì)量積累速率值最高的處理為紫色棚膜，其值(P)為549.3 mg/d，黃色棚膜處理的(Y)值為444.2 mg/d，綠色棚膜處理的(G)值為424.2 mg/d，紅色棚膜處理的(R)值為383.8 mg/d，藍(lán)色棚膜處理的(B)值為272.0 mg/d。第2茬的積累速率明顯小于第1茬，紫色棚膜處理的(P)值為91.5 mg/d，為第2茬各處理中最高值，較第1茬紫色棚膜處理的(P)值減少83.34%，藍(lán)色棚膜處理的(B)值減少 80.22%，綠色棚膜處理的(G)值減少78.55%，黃色棚膜處理的(Y)值減少89.89%，紅色棚膜處理的(R)值減少76.80%。第3茬葉片鮮質(zhì)量積累速率較第2茬有所提高，紫色棚膜處理的(P)值較第2茬增加127.43%，藍(lán)色棚膜處理的(B)值增加 124.16%，綠色棚膜處理的(G)值增加 16.04%，黃色棚膜處理的(Y)值增加203.79%，紅色棚膜處理的(R)值增加69.14%。冬季3茬平均積累速率最高的仍未紫色棚膜處理，黃色棚膜、紅色棚膜、綠色棚膜之間差異不顯著，藍(lán)色棚膜處理值最低，較其他處理差異顯著。

在韭菜葉片干質(zhì)量積累速率方面(圖8)，3茬積累速率亦均為正值，且第1茬速率值最高，3茬韭菜干質(zhì)量積累速率大小關(guān)系與鮮質(zhì)量積累速率大小關(guān)系基本一致。第1茬韭菜葉片干質(zhì)量積累速率值最高的處理為紫色棚膜，其P值為42.17 mg/d，其他處理依次為：Y值為41.70 mg/d，G值為35.17 mg/d，R值為35.07 mg/d，B值為23.33 mg/d。P值較B值高出80.75%。第2茬較第1茬有較大幅度減低，其中紫色棚膜處理降低72.33%，藍(lán)色棚膜處理降低85.86%，綠色棚膜處理降低 86.35%，黃色棚膜處理降低 87.12%，紅色棚膜處理降低78.61%。5種棚膜光譜條件下，紫色棚膜處理韭菜葉片干質(zhì)量積累速率降低幅度最小。第3茬葉片干質(zhì)量積累速率有所提高，增加幅度與葉片鮮質(zhì)量相似。3茬韭菜干質(zhì)量積累平均速率，紫色棚膜處理(P)值最高，達(dá)到22.42 mg/d，其次為Y值18.47 mg/d，R值17.68 mg/d，G值15.63 mg/d，B值10.79 mg/d。

圖7 5種顏色棚膜韭菜葉片鮮質(zhì)量積累速率Fig.7 Fresh mass accumulation rate ofleek leaves under five colors of film

圖8 5種顏色棚膜韭菜葉片干質(zhì)量積累速率Fig.8 Dry mass accumulation rate of leak leaves under five colors of film

2.4.2 不同光譜條件對(duì)韭菜假莖物質(zhì)積累速率的影響 從圖9可見，在韭菜假莖鮮質(zhì)量積累速率方面，3茬韭菜假莖鮮質(zhì)量積累速率均為正值。在第1茬韭菜假莖鮮質(zhì)量積累速率值大小方面，P值最大，為151.33 mg/d，Y值為 121.67 mg/d，G值117.50 mg/d，R值103.33 mg/d，B值97.17 mg/d。第2茬韭菜假莖鮮質(zhì)量積累速率雖為正向增長(zhǎng)，但增加速率顯著低于第1茬韭菜的積累速率，在3茬中為最低；其中紫色棚膜處理的P值仍最大，為58.97 mg/d，黃色棚膜次之，為42.70 mg/d，綠色棚膜、紅色棚膜、藍(lán)色棚膜處理的值相近，差異不顯著。第3茬韭菜假莖鮮質(zhì)量積累速率小于第1茬，但大于第2茬。3茬韭菜假莖鮮質(zhì)量積累平均速率方面，紫色棚膜處理的積累速率(P)值最高，達(dá)到106.52 mg/d，其次為Y值77.71 mg/d，G值74.62 mg/d，R值 69.87 mg/d，B值60.22 mg/d。

圖9 5種顏色棚膜的韭菜假莖鮮質(zhì)量積累速率Fig.9 Fresh mass accumulation rate of leek pseudostem under five colors of film

在韭菜假莖干質(zhì)量積累速率方面(圖10)，第1茬和第3茬均為正值，第2茬為負(fù)值，說(shuō)明第1茬和第3茬韭菜假莖干質(zhì)量積累為正向增加，第2茬為負(fù)向減少。第1茬生長(zhǎng)過(guò)程中，紫色棚膜處理的P值仍最大，為24.20 mg/d，黃色棚膜次之，為18.60 mg/d，藍(lán)色棚膜處理為15.00 mg/d，綠色和紅色棚膜相近，為13.50 mg/d左右。在第2茬生長(zhǎng)過(guò)程中，假莖干質(zhì)量積累速率降低最快的是紅色棚膜處理，其值為7.33 mg/d，其次是黃色棚膜處理，Y值為6.60 mg/d，紫色棚膜處理(P)值為6.23 mg/d，降低速率最低的為藍(lán)色棚膜處理，B值為3.90 mg/d。在第3茬生長(zhǎng)過(guò)程中各處理假莖干質(zhì)量積累速率較第1茬均有所降低，藍(lán)色棚膜、綠色棚膜處理較低，分別為 4.73 mg/d和 4.97 mg/d，紫色棚膜、黃色棚膜、紅色棚膜之間差異不顯著。在3茬平均積累速率中，紫色棚膜處理的(P)值最高，為8.17 mg/d，紅色棚膜處理(R)值最低，僅為4.07 mg/d。

圖10 5種顏色棚膜的韭菜假莖干質(zhì)量積累速率Fig.10 Accumulation rate of stem dry mass of leek pseudostem under five colors of film

2.4.3 不同光譜條件對(duì)韭菜根物質(zhì)積累速率的影響 在韭菜根物質(zhì)積累速率方面(圖11)，3茬韭菜根鮮質(zhì)量積累速率中第1、2茬均為負(fù)向減少，第3茬為正向增加。在第1茬生長(zhǎng)過(guò)程中，紫色棚膜處理的韭菜根鮮質(zhì)量積累速率降低最快，(P)值達(dá)到364.67 mg/d，其次是黃色棚膜處理的(Y)值為355.93 mg/d，紅色棚膜處理的(R)值為333.93 mg/d，綠色棚膜處理的(G)值為329.77 mg/d，藍(lán)色棚膜處理的(B)值最小，為232.37 mg/d，較紫色棚膜處理的降低36.28%。第2茬中各處理韭菜根鮮質(zhì)量積累速率降低值均小于第1茬，且各處理之間大小關(guān)系與第1茬相似，僅紅色棚膜與綠色棚膜有所不同，積累速率降低值依次為P值>Y值>G值>R值>B值。第3茬生長(zhǎng)過(guò)程中，韭菜根鮮質(zhì)量積累速率為正向增加，增加速率最快的是紫色棚膜處理的(P)值，達(dá)到154.60 mg/d，其他依次為G值149.40 mg/d，R值135.67 mg/d、Y值128.57 mg/d，B值 116.87 mg/d。3茬韭菜根鮮質(zhì)量積累平均速率方面，總體為負(fù)向減少，P值>Y值>R值>G值>B值。

圖11 5種顏色棚膜的韭菜根鮮質(zhì)量積累速率Fig.11 Accumulation rate of fresh quality of leek roots under five colors of film

圖12 5種顏色棚膜的韭菜根干質(zhì)量積累速率Fig.12 Dry mass accumulation rate of leek roots with five colors of film

從圖12可以發(fā)現(xiàn)，韭菜根干質(zhì)量積累速率3茬之間大小關(guān)系與鮮質(zhì)量積累速率相一致，但各茬次中，各處理大小關(guān)系有所差異。在第1茬生長(zhǎng)過(guò)程中，紫色棚膜處理的根干質(zhì)量積累速率降低最快，(P)值達(dá)到148.00 mg/d，黃色棚膜處理的(Y)值次之，為115.23 mg/d，之后是綠色棚膜處理的(G)值111.83 mg/d，紅色棚膜處理的(R)值104.90 mg/d，藍(lán)色棚膜處理的(B)值最低，僅為69.57 mg/d，較紫色棚膜減少52.99%。第2茬和第3茬生長(zhǎng)過(guò)程中，韭菜根干質(zhì)量積累速率變化規(guī)律與鮮質(zhì)量積累速率變化相一致。3茬韭菜根干質(zhì)量積累平均速率方面，總體同樣為負(fù)向減少，其中P值(50.98 mg/d)> R值(38.81 mg/d)> G值(37.59 mg/d)Y值(37.18 mg/d)>B值(24.43 mg/d)。

2.5 不同光譜條件對(duì)韭菜品質(zhì)的影響

各處理的葉片和假莖中可溶性糖含量差異不大，但葉片和假莖中各處理之間差異顯著(圖13)。在葉片中可溶性糖含量方面，綠色棚膜處理的(G)值最高，為23.95 mg/g，紅色棚膜處理(R)值次之，為23.28 mg/g，其他依次為，B值為 20.85 mg/g，Y值為19.93 mg/g，P值19.08 mg/g。在假莖中，可溶性糖含量最高的是紅色棚膜處理的(R)值為23.46 mg/g，綠色棚膜處理(G)值次之為20.58 mg/g，P值為20.50 mg/g，B值為18.19 mg/g，Y值17.60 mg/g。

圖13 5種顏色棚膜的韭菜可溶性糖含量Fig.13 Soluble sugar of leek under five colors of film

圖14 5種顏色棚膜的韭菜可滴定酸含量Fig.14 Titratable acid of leek under five colors of film

在可滴定酸含量方面，各處理葉片中含量均高于假莖中含量(圖14)。在葉片中，黃色棚膜處理的(Y)值最高，達(dá)到2.75 mg/g，紫色棚膜處理的P(值)為2.55 mg/g，其他依次為：R值為2.34 mg/g，B值為2.14 mg/g，G值2.04 mg/g。在假莖中，可滴定酸含量最高的為紅色棚膜處理的(R)值為2.06 mg/g，依次為B值> P值> G 值>Y值。

在維生素C含量方面(圖15)，各處理葉片和假莖中含量差異極大。紫色棚膜處理?xiàng)l件下，葉片中維生素C含量(Pl)值是假莖中(Ps)值的 10.51倍，藍(lán)色棚膜是13.49倍，綠色棚膜是7.42倍，黃色棚膜是11.61倍，紅色棚膜是8.85倍。在葉片中，紫色(P)和藍(lán)色(B)棚膜處理的值較高，分別為35.74 mg/g和34.93 mg/g，黃色(Y)和紅色(R)棚膜均為30.08 mg/g，綠色(G)最低為25.23 mg/g。從圖16可以看出，可溶性蛋白含量各處理間葉片和假莖中差異均不顯著，同一處理?xiàng)l件下，葉片中含量均高于假莖中含量。

圖15 5種顏色棚膜的韭菜維生素C含量Fig.15 Vitamin C content of leek under five colors of film

圖16 5種顏色棚膜的韭菜可溶性蛋白含量Fig.16 Soluble protein content of leek under five colors of film

2.6 不同光譜條件對(duì)韭菜產(chǎn)量的影響

由圖17可看出，在第1茬中，紫色棚膜處理的產(chǎn)量(P)值為45.40 t/hm2，G值為37.27 t/hm2，Y值為34.97 t/hm2，R值為34.67 t/hm2，B值為30.21 t/hm2。在第2茬和第3茬韭菜中，紫色棚膜處理的產(chǎn)量值均為最高值，分別為 30.21 t/hm2和28.34 t/hm2，藍(lán)色棚膜處理的產(chǎn)量均最低，分別為20.26 t/hm2和17.88 t/hm2。在總產(chǎn)量方面，紫色棚膜處理3茬韭菜總產(chǎn)量最高為103.95 t/hm2，其他處理依次為Y值> R值>G值> B值，藍(lán)色棚膜處理的(B)值較紫色棚膜處理的(P)值減少34.24%。

圖17 5種顏色棚膜的韭菜產(chǎn)量Fig.17 Yield of leek under five colors of film

3 討 論

光是植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因子，其主要通過(guò)光周期、光強(qiáng)和光質(zhì)的形式參與調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育、形態(tài)建成和生理代謝過(guò)程[18-20]，尤其是光質(zhì)對(duì)植物的光合作用、生長(zhǎng)、品質(zhì)和產(chǎn)量等均有較大的影響[21-23]，且不同光質(zhì)對(duì)植物的效應(yīng)不同。

3.1 不同顏色棚膜對(duì)拱棚內(nèi)光譜分布、光照度和溫度的影響

由于棚膜材質(zhì)、厚度一致，只是在制作過(guò)程中添加染料，從外部視覺(jué)角度，可明顯區(qū)分為紫、藍(lán)、綠、黃、紅5種顏色。但是通過(guò)光譜儀測(cè)定，透過(guò) 5種顏色棚膜的光譜較自然光光譜都發(fā)生一些變化，這其中透過(guò)紫色棚膜的特征曲線(P)與自然光的特征曲線(S)在可見光范圍內(nèi)(380～780 nm)相似度較高。各種顏色棚膜的內(nèi)部光照度日變化規(guī)律(P、R、Y、G、B)與自然光光照度變化(S)相一致，但各種顏色棚膜的內(nèi)部光照度(P、R、Y、G、B)均低于自然光光照度(S)，由于棚膜保護(hù)作用，各種顏色棚膜的內(nèi)部溫度均高于室外溫度，但各處理間由于棚膜顏色、光譜分布差異，導(dǎo)致溫度存在顯著性差異。

3.2 不同光譜條件對(duì)韭菜株高、假莖粗生長(zhǎng)速率的影響

季延海等[5]研究發(fā)現(xiàn)，與單色光相比，紅藍(lán)組合光更有利于增加黃瓜的株高、壯苗指數(shù)和干物質(zhì)積累。本試驗(yàn)在3茬韭菜生長(zhǎng)過(guò)程中，株高生長(zhǎng)速率為最快的是第1茬，第3茬次之，第2茬最低，這可能與溫度有關(guān)，第1茬的生長(zhǎng)時(shí)間為2018年11月(中衛(wèi)2018年11月月平均最高溫度9.73 ℃，平均最低溫度-3.03 ℃)，第2茬為2018年12月至2019年1月(中衛(wèi)2018年12月月平均最高溫度0.23 ℃，平均最低溫度 -11.58 ℃；中衛(wèi)2019年1月月平均最高溫度 0.54 ℃，平均最低溫度-11.68 ℃)，第3茬為2019年2月(中衛(wèi)2019年2月月平均最高溫度5.07 ℃，平均最低溫度-7.11 ℃)。在假莖粗生長(zhǎng)速率方面，第1茬韭菜假莖粗生長(zhǎng)速率為正值，第2茬和第3茬韭菜假莖粗生長(zhǎng)速率均為負(fù)值，換言之，第2茬和第3茬韭菜假莖粗均有所減少，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)和收割茬次的延伸，第3茬假莖粗生長(zhǎng)速率的減少值(均值-0.985 4)大于第2茬的(均值-0.244)。而溫度對(duì)韭菜株高、假莖粗生長(zhǎng)速率的影響有待于進(jìn)一步研究。

3.3 不同光譜條件對(duì)韭菜物質(zhì)積累速率的影響

3茬韭菜葉片鮮、干質(zhì)量、積累速率均為正值，且第1茬積累速率值均較高。第2茬的積累速率明顯小于第1茬，第3茬葉片鮮質(zhì)量積累速率較第2茬有所提高。3茬韭菜假莖鮮質(zhì)量積累速率均為正值。第2茬韭菜假莖鮮質(zhì)量積累速率雖為正向增長(zhǎng)，但增加速率顯著低于第1茬韭菜的積累速率，在3茬中為最低；第3茬韭菜假莖鮮質(zhì)量積累速率小于第1茬，但大于第2茬。韭菜第1茬和第3茬假莖干質(zhì)量積累速率均為正值，第2茬為負(fù)值，說(shuō)明第2茬為負(fù)向減少。3茬韭菜根鮮質(zhì)量積累速率中第1茬和第2茬均為負(fù)向減少，第3茬為正向增加。韭菜根干質(zhì)量積累速率3茬之間大小關(guān)系與鮮質(zhì)量積累速率相一致，但各茬次中，各處理大小關(guān)系有所差異?？赡芘c在第2茬收割之后進(jìn)行了一次補(bǔ)水(2019-01-05，滴灌，40 m3/667m2)有關(guān)，補(bǔ)充灌溉與韭菜葉片、假莖、根干鮮質(zhì)量積累速率的相關(guān)性有待于進(jìn)一步研究確定。

3.4 不同光譜條件對(duì)韭菜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

各處理的葉片和假莖中可溶性糖含量差異不大，但葉片和假莖中各處理之間差異顯著。各處理葉片中可滴定酸含量均高于假莖中。各處理間葉片和假莖中可溶性蛋白含量差異均不顯著，同一處理?xiàng)l件下，葉片中含量均高于假莖中。各處理葉片和假莖中維生素C含量差異極大，葉片中維生素C含量是假莖中的7～14倍。在產(chǎn)量方面，紫色棚膜產(chǎn)量(P)值>黃色棚膜量(Y)值>紅色棚膜量(R)值>綠色棚膜量(G)值>藍(lán)色棚膜量(B)值。徐師華等[24]研究表明，不同有色膜的光輻射以黃膜較高，藍(lán)膜較低，黃膜提高了紅橙光透過(guò)率，增加黃瓜產(chǎn)量，藍(lán)膜則降低了紅橙光透過(guò)率，造成減產(chǎn)；胡陽(yáng)等[14]研究表明，與無(wú)色膜相比，有色膜降低了總透光率，改變了膜下光譜組成，紅膜增加草莓單株產(chǎn)量和單果質(zhì)量，藍(lán)膜則降低單株產(chǎn)量。孫娜等[25]研究發(fā)現(xiàn)，紅藍(lán)組合光可促進(jìn)番茄幼苗碳同化及總糖和淀粉積累，提高氮代謝相關(guān)酶活性及可溶性蛋白和游離氨基酸含量，加速植株生長(zhǎng)。本試驗(yàn)結(jié)果是在復(fù)合光譜條件下得到的，復(fù)合光譜中對(duì)品質(zhì)、產(chǎn)量其主要作用的單一光譜有待于進(jìn)一步研究確定。

4 結(jié) 論

透過(guò) 5種顏色棚膜的光譜較自然光光譜都發(fā)生一些變化，紫色棚膜的特征曲線(P)與自然光的特征曲線(S)在可見光范圍內(nèi)(380～780 nm)相似度較高。各顏色棚膜的內(nèi)部光照度(P、R、Y、G、B)均低于自然光光照度(S)。紫色棚膜內(nèi)部的溫度(P)值一直高于其他顏色棚膜處理的溫度。

在株高生長(zhǎng)速率方面紫色棚膜處理的韭菜(P)在3茬中都是最高值，均值也最高(2.52 cm/d)，5種顏色棚膜處理的韭菜株高增長(zhǎng)速率由高到低分別為P值> Y值> G值> R值> B值。3茬韭菜葉片鮮質(zhì)量積累速率均為正值，3茬平均積累速率最高的是紫色棚膜處理(277.60 mg/d)，藍(lán)色棚膜處理值最低(148.83 mg/d)。紫色棚膜處理韭菜葉片干是質(zhì)量積累平均速率(P)值最高，達(dá)到22.42 mg/d。紫色棚膜處理假莖鮮質(zhì)量的積累平均速率(P)值最高，達(dá)到 106.52 mg/d，其次為Y值77.71 mg/d，G值 74.62 mg/d，R值 69.87 mg/d，B值60.22 mg/d。3茬韭菜根鮮質(zhì)量積累速率中第1茬和第2茬均為負(fù)向減少，第3茬為正向增加。3茬韭菜根鮮質(zhì)量積累平均速率不同顏色棚膜表現(xiàn)為P值>Y值>R值>G值>B值。紫色棚膜處理3茬韭菜總產(chǎn)量最高為103.95 t/hm2，其他處理依次為Y值>R值>G值>B值。

通過(guò)拱棚光照度、溫度及韭菜生長(zhǎng)指標(biāo)、品質(zhì)、產(chǎn)量等綜合評(píng)價(jià)得出：在西北地區(qū)冬季拱棚韭菜生產(chǎn)過(guò)程中，紫色棚膜的應(yīng)用更有利于韭菜的生長(zhǎng)發(fā)育。