鈔錦龍 張冬暉 李樂樂 楊朔 雷添杰 張鵬飛

摘要：為了探究溫室大棚內(nèi)不同覆膜開孔率對淺層土壤水鹽運(yùn)移及番茄產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，通過溫室大棚種植試驗(yàn)中不同覆膜開孔率（0、5.2%、13.1%、20.9%、31.4%、100%，分別記作K1、K2、K3、K4、K5、K處理）條件下番茄土壤5、10 cm深度的土壤含水量、電導(dǎo)率和pH值的測定，結(jié)合主成分分析法對不同覆膜開孔率條件下的番茄產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明：（1）在不同覆膜開孔率條件下，對土壤含水量影響顯著，土壤含水量呈現(xiàn)出隨覆膜開孔率增大而增大的趨勢，5 cm深度土壤含水量表現(xiàn)出K5處理>K4處理>K處理>K3處理>K2處理>K1處理的趨勢，10 cm土壤含水量表現(xiàn)出K5處理>K3處理>K處理>K2處理>K1處理>K4處理的趨勢，土壤含鹽量、蒸發(fā)能力強(qiáng)弱和所處溫濕環(huán)境也會對土壤含水量產(chǎn)生影響。（2）不同覆膜開孔處理下土壤鹽分狀況差異明顯，且不同土層的電導(dǎo)率存在顯著差異，5 cm深度土壤電導(dǎo)率表現(xiàn)出K4處理>K5處理>K處理>K1處理>K2處理>K3處理的趨勢，10 cm深度土壤表現(xiàn)出K處理>K1處理>K3處理>K5處理>K2處理>K4處理的趨勢，同時，土壤電導(dǎo)率在不同土層深度間的差異表現(xiàn)為大開孔率明顯大于小開孔率。（3）開孔率對土壤pH值的影響顯著，小開孔率條件下土壤不同深度之間的pH值差異不明顯，但是隨著開孔率增大，土壤pH值呈現(xiàn)上層降低、下層增加的趨勢。（4）覆膜開孔處理可有效促進(jìn)番茄的生長和產(chǎn)量的提高，小開孔率下的增產(chǎn)效果要大于大開孔率條件，K4開孔處理的番茄株高最高，且利用番茄各指標(biāo)進(jìn)行綜合評價的得分最高。研究結(jié)果對溫室大棚內(nèi)覆膜種植增產(chǎn)增收等方面具有一定的參考價值，同時也可為進(jìn)一步探究溫室大棚內(nèi)覆膜開孔率對土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律及土壤次生鹽堿化的調(diào)控提供參考。

關(guān)鍵詞：覆膜開孔率；土壤水鹽；溫室大棚；番茄；產(chǎn)量品質(zhì)

中圖分類號：S625.5；S641.204? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）03-0193-08

塑料薄膜覆蓋栽培具有增溫保墑、抑鹽抑草、改善土壤微環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，對于促進(jìn)作物生長發(fā)育、實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)增收等起到顯著的積極作用［1-2］。20世紀(jì)70年代，我國開始引進(jìn)地膜栽培技術(shù)，在干旱、半干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用塑料薄膜輔助耕種［3-5］。在溫室大棚種植生產(chǎn)中，塑料薄膜覆蓋的應(yīng)用也十分普遍，既提高了溫室蔬菜、水果的產(chǎn)量與品質(zhì)，又可以增加農(nóng)戶收入，從而極大推動了設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展［6-7］。地表覆蓋塑料薄膜會對土壤中的水、熱、鹽及作物的生長產(chǎn)生影響［5，7-11］。在進(jìn)行覆膜種植時，還應(yīng)考慮到覆膜開孔率的問題，這是因?yàn)榈啬ら_孔有利于作物生長、灌溉和施肥等［12］。覆蓋地膜的土壤水、熱、鹽等要素會表現(xiàn)出一定的變化和遷移規(guī)律。例如，覆膜使土壤淺層的含水量得到提高，同時也可以提高作物土壤水分利用效率，與不覆膜相比，覆膜處理的增產(chǎn)效果顯著［13-14］。已有的研究表明，覆膜開孔會直接影響土壤剖面的溫度、土壤層水分的蒸發(fā)及鹽分的分布狀況，適宜的覆膜開孔程度可以為作物生長發(fā)育提供良好的水肥環(huán)境，進(jìn)而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)［15-17］。文利軍等研究發(fā)現(xiàn)，土壤剖面含水率受覆膜開孔率、大氣蒸發(fā)能力共同作用影響，隨著開孔率的增大，土壤含水率逐漸降低，但當(dāng)開孔率增大到一定程度后，土表積累的鹽分則會抑制潛水的進(jìn)一步蒸發(fā)，使得開孔率較大時其累積蒸發(fā)量反而減?。?7］。李毅等通過覆膜開孔土壤蒸發(fā)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，累積蒸發(fā)量隨開孔率增大而呈增加趨勢，隨著開孔率的增大，土壤表層含水量逐漸降低［18］。陳世平等研究指出，覆膜開孔率越大，鹽分遷移效果越顯著，淺層土壤含鹽量大于深層土壤，土壤含鹽量隨深度增加呈現(xiàn)出減小趨勢［19-20］。

以上研究大多基于室內(nèi)土柱試驗(yàn)或室外大田模擬試驗(yàn)進(jìn)行的，且側(cè)重覆膜開孔條件下對土壤水分蒸發(fā)過程的影響，而對設(shè)施溫室內(nèi)覆膜開孔條件下土壤水、鹽變化及作物生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響卻很少涉及。本研究擬在溫室大棚內(nèi)進(jìn)行模擬試驗(yàn)，選取番茄作為研究對象，采用起壟覆膜方式進(jìn)行栽培，探討設(shè)施溫室內(nèi)不同覆膜開孔條件下土壤水鹽變化及對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，旨在為設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、增產(chǎn)增收等方面提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地的選取

試驗(yàn)于2021年4—7月在山西省晉中市榆次區(qū)（37°45′29″N，112°46′01″E）日光溫室內(nèi)進(jìn)行（圖1）。溫室為半拱型鋼木混合結(jié)構(gòu)，東西走向，棚面朝南，北側(cè)為高3.6 m的土墻，東西長40 m，南北長8 m。當(dāng)?shù)貧夂驅(qū)儆跍貛Т箨懶园敫珊禋夂颍０?60～800 m，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，年平均氣溫9.8 ℃，年平均降水量在420～483 mm之間，年日照時數(shù)2 662 h，無霜期長達(dá)158 d。試驗(yàn)地土壤類型為褐土，土壤質(zhì)地適中，土壤pH值為7.0。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置小區(qū)長2 m，寬0.6 m。共設(shè)置6種不同開孔率處理（K1處理為全覆膜處理，K2處理為5.2%開孔率處理，K3處理為13.1%開孔率處理，K4處理為20.9%開孔率處理，K5處理為31.4%開孔率處理，K處理為對照組，不覆膜，開孔率為100%）。覆膜開孔率為膜孔總面積與覆膜總面積之比，開孔半徑為5 cm，本研究中的開孔率均用編號表示。本試驗(yàn)所用塑料地膜為農(nóng)用聚乙烯黑色塑料膜。試驗(yàn)開始前對土壤背景值進(jìn)行測量，5、10 cm 深度土壤的電導(dǎo)率分別為1 390、560 μS/cm，pH值分別為6.81、7.16。

以番茄作為試驗(yàn)對象，品種為普羅旺斯，播種時間為2021年4月12日。每個處理栽植8株番茄幼苗，行距60 cm，株距 35 cm。試驗(yàn)期間定期對其進(jìn)行灌溉、打芽、吊蔓等日常管理及相關(guān)指標(biāo)的測定，除開孔率不同，其他要素在各處理組間均無差異。

1.3 測試指標(biāo)與分析方法

1.3.1 指標(biāo)的測定 土壤指標(biāo)包括土壤含水量、土壤電導(dǎo)率和pH值。土壤含水量的測定：用土鉆進(jìn)行取樣，土壤取樣點(diǎn)選在膜孔周圍，3個取樣點(diǎn)（取平均值）選擇不同深度（5、10 cm）分別取樣。采用烘干稱質(zhì)量法測量土壤含水量，將土樣放進(jìn)烘箱中，溫度設(shè)置為105 ℃，時間設(shè)定為24 h。土壤電導(dǎo)率、pH值的測定：采用土水體積比1 ∶5的土壤浸提液測定電導(dǎo)率和pH值。番茄生理指標(biāo)包括株高、葉片葉綠素含量、產(chǎn)量、單果質(zhì)量和品質(zhì)（糖度、酸度、味覺指數(shù)和果實(shí)硬度）。株高的測定：使用卷尺在番茄的苗期、花期和果期采取隨機(jī)的方式（每個處理測3株，取均值）測量番茄的株高。葉片葉綠素含量的測定：使用植物營養(yǎng)測定儀（LYS-4N型）測定番茄葉片的葉綠素含量（SPAD值），每個處理隨機(jī)選取3株，每株測3張葉片。產(chǎn)量的測定：使用電子稱測量果實(shí)質(zhì)量，確定各個處理的產(chǎn)量和平均單果質(zhì)量（單位為g）。品質(zhì)的測定：用糖度儀（PAL-BXIACID3型，日本）和數(shù)顯水果硬度計(jì)（GY-4型）測定番茄果實(shí)的糖度、酸度和硬度（每個處理選取8個果實(shí)樣本）。糖酸比的計(jì)算公式：糖酸比=（糖度/酸度）×100%。味覺指數(shù)的計(jì)算公式：味覺指數(shù)=糖度/（20×酸度）+酸度。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理 用Excel軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用SPSS 26軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆膜開孔率對土壤水分的影響

為了探究不同覆膜開孔條件下土壤淺層剖面含水量的變化，在果實(shí)成熟期距上次灌溉1周后（7月24日）的10：00進(jìn)行取樣測量。圖2為不同覆膜開孔率下5、10 cm土層深度的土壤含水量。

從圖2可以看出，土壤含水量呈現(xiàn)出隨覆膜開孔率提高而增大的趨勢，但在不同覆膜開孔率下，不同剖面深度間的土壤含水量變化存在差異。受到覆膜開孔率變化的影響，不同剖面深度土壤含水量的變化幅度明顯不同，5 cm深度土壤含水量的變化幅度明顯大于10 cm深度土壤，5 cm深度土壤含水量表現(xiàn)出K5處理>K4處理>K處理>K3處理>K2處理>K1處理的趨勢，10 cm深度土壤含水量表現(xiàn)出K5處理>K3處理>K處理>K2處理>K1處理>K4處理的趨勢。5 cm深度土壤含水量隨覆膜開孔率的增大整體呈平穩(wěn)上升趨勢，K1、K2、K3處理土壤含水量變化不明顯，大致相同，但隨著開孔率的提高，在K3至K5處理下，土壤含水量迅速增加，并呈指數(shù)式增長。10 cm深度土壤的含水量隨覆膜開孔率的提高整體呈增加趨勢，但存在波動變化，在K1至K3處理下，土壤含水量呈緩慢增加趨勢，K4處理下的土壤含水量出現(xiàn)明顯下降，之后又繼續(xù)增加。K1至K3處理的土壤含水量表現(xiàn)為5 cm深度低于10 cm深度，但當(dāng)開孔率增大到K4處理時，5 cm深度土壤含水量開始高于10 cm深度土壤。由此得出，土壤含水量隨覆膜開孔率的提高整體呈增加趨勢，但并非呈簡單的遞增或遞減關(guān)系，這與邢旭光等得出的研究結(jié)論［20］一致。

在覆膜開孔條件下，K5處理的土壤層剖面含水量最大，這主要是因?yàn)镵5處理的開孔率最大，相比其他處理，土壤所獲得的灌溉水分最多，隨著開孔率的降低，土壤能獲取的水分依次減少。與此同時，開孔率越大，土壤蒸發(fā)面也越大，土表水分蒸發(fā)得越快，隨著土壤表面鹽分的積累，越容易在土壤表面形成厚層鹽殼，而鹽殼反過來會抑制土壤水分蒸發(fā)。因此，就所有開孔處理而言，K5處理的鹽殼形成最早，積累量最多，水分散失受鹽殼影響最大，并且隨開孔率減小，這種影響逐漸減弱。

除了受鹽殼影響外，環(huán)境要素也是影響土壤含水量的重要因素之一。隨著太陽升起，溫室內(nèi)氣溫迅速上升，蒸發(fā)能力增強(qiáng)，由于溫室內(nèi)空間相對封閉，隨著氣溫升高，水分快速蒸發(fā)，由于K處理無覆膜，開孔率為100%，表層土壤水分的散失遠(yuǎn)大于其他處理。相比之下，K1處理開孔率為0的土壤水分散失量最少。盡管有鹽殼的抑制作用和水分的灌溉補(bǔ)充，隨著蒸發(fā)能力的增強(qiáng)，土壤水分散失得越來越快，土壤水分蒸發(fā)量呈現(xiàn)出K處理>K5處理>K4處理>K3處理>K2處理>K1處理的規(guī)律，K5處理土壤含水量最大，但隨著時間的推移，氣溫上升迅速，蒸發(fā)越來越強(qiáng)，K5處理的土壤含水量也會快速下降。在所有處理中，K4開孔率處理的土壤含水量雖不及K5處理，但其在不同土壤剖面深度的土壤含水量均較高，是土壤剖面深度含水量發(fā)生變化的節(jié)點(diǎn)，上層土壤含水量開始大于下層土壤含水量。

綜上所述，土壤含水量不僅受覆膜開孔率的影響，還受土壤含鹽量、蒸發(fā)能力和所處環(huán)境的影響。試驗(yàn)在溫室內(nèi)進(jìn)行，受外界因素干擾較少（大氣降水和風(fēng)等），氣溫、空氣濕度及土壤性狀與戶外大田存在明顯差異，因此試驗(yàn)結(jié)果也會存在顯著差異［20］。與此同時，時間因素也需要考慮在內(nèi)，因?yàn)椴煌瑫r間段對試驗(yàn)結(jié)果也會產(chǎn)生很大程度的影響。

2.2 不同覆膜開孔率對土壤鹽分、pH值的影響

2.2.1 對土壤鹽分的影響 水分與鹽分之間有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，在不同覆膜開孔條件下，土壤水分存在顯著差異。為探究不同覆膜開孔條件下土壤鹽分的變化情況，根據(jù)獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出不同覆膜開孔條件下土壤電導(dǎo)率變化情況，一般情況下，土壤電導(dǎo)率越大，說明土壤里的鹽分越高。

從圖3可以看出，在不同覆膜開孔處理下，土壤鹽分狀況有明顯差異且不同土壤剖面深度的土壤鹽分變化差異顯著。隨著開孔率的增大，土壤中的鹽分水平明顯提高，5 cm深度土壤鹽分含量表現(xiàn)出K4處理>K5處理>K處理>K1處理>K2處理>K3處理的規(guī)律，10 cm深度土壤鹽分表現(xiàn)出K處理>K1處理>K3處理>K5處理>K2處理>K4處理的規(guī)律。K1處理與K處理相比，5、10 cm深度范圍內(nèi)土壤溶液的電導(dǎo)率明顯下降，分別下降了30%、18%，說明塑料薄膜覆蓋有很好的抑鹽效果，在溫室內(nèi)使用地膜覆蓋能夠有效改善土壤鹽分狀況，防止土壤鹽漬化問題［16］。在5 cm深度，土壤電導(dǎo)率隨覆膜開孔率的提高整體呈增加趨勢，K1至K3處理的土壤電導(dǎo)率出現(xiàn)下降趨勢，但隨著開孔率提高，K4處理的土壤電導(dǎo)率顯著增加，是K3處理的3.7倍，之后又隨著開孔率的提高而降低。在K2、K3處理下，5 cm深度土壤的電導(dǎo)率無顯著差異，且小于10 cm深度土壤電導(dǎo)率。但隨著開孔率的提高，土壤電導(dǎo)率明顯增加，K4、K5處理5 cm深度土壤的電導(dǎo)率分別為952.10、739.70 μS/cm。在10 cm深度，土壤電導(dǎo)率隨開孔率的增大整體呈下降趨勢，但存在波動變化，其中K4處理的土壤電導(dǎo)率最低，為252.67 μS/cm，僅為5 cm 深度的1/4。在K4開孔率處理下，5 cm深度土壤的電導(dǎo)率開始高于10 cm深度，二者之間的電導(dǎo)率差異顯著，且差異大于其余各處理。

小開孔率不利于土壤水分散失，鹽分更加容易隨水分下滲到土壤中，上層土壤鹽分要低于下層土壤，而隨著開孔率增大，水分更容易散失，鹽分更易隨水分遷移向上至上層土壤，鹽分表聚現(xiàn)象更加明顯。從不同開孔處理來看，大開孔率下不同土壤剖面深度土壤鹽分變化大于小開孔率處理且剖面深度鹽分變化幅度大。本試驗(yàn)分析結(jié)果表明，覆膜處理可以有效降低土壤表層鹽分狀況，減少土壤鹽堿化的對作物的危害，但是就設(shè)置何種開孔率可以使土壤鹽分水平最佳有待深入探究。

2.2.2 對土壤pH值的影響 從圖4可以看出，土壤總體呈堿性（pH值>7.5），pH值明顯高于試驗(yàn)開展前的土壤。5 cm深度土壤pH值呈現(xiàn)出K1處理>K3處理>K2處理>K處理>K5處理>K4處理的規(guī)律，10 cm深度土壤pH值則呈現(xiàn)出K4處理>K3處理>K5處理>K2處理>K1處理>K處理的規(guī)律。在覆膜條件下，不同剖面深度的土壤pH值有明顯差異，5 cm土壤的pH值隨覆膜開孔率的增長整體呈下降趨勢，K1、K2、K3處理之間的土壤pH值無顯著差異，但隨著開孔率的增大，K4處理的土壤pH值明顯下降，之后又隨著開孔率的增大而繼續(xù)增大，但土壤pH值明顯低于前3種處理。10 cm深度土壤的pH值隨開孔率增大變化顯著，在K1～K4處理下，隨著開孔率的增大而增加，當(dāng)開孔率繼續(xù)增大時，pH值呈下降趨勢，覆膜開孔處理的土壤pH值顯著高于無覆蓋處理。在覆膜條件下，隨著覆膜開孔率的增大，10 cm深度土壤的pH值開始增大且逐漸高于 5 cm 深度土壤。

試驗(yàn)結(jié)果表明，覆膜對土壤pH值有顯著影響，試驗(yàn)后的土壤酸堿度增大，更加偏堿性。不同覆膜開孔條件下的土壤pH值存在顯著差異，小開孔率對土壤pH值變化的影響較小，且不同剖面深度之間差異不大。但隨著覆膜開孔率的繼續(xù)增大，土壤pH值變化較大，不同深度之間土壤pH值差異明顯，上層土壤pH值呈現(xiàn)出隨開孔率增大而降低的趨勢，下層土壤則相反，這與土壤水分的遷移和蒸發(fā)有很大關(guān)系。

2.3 不同覆膜開孔率對番茄性狀的影響

2.3.1 對番茄生長情況的影響 株高是反映植株生長情況的重要指標(biāo)之一［21］，根據(jù)番茄的不同生長階段，在5—6月對不同開孔條件下的番茄株高進(jìn)行隨機(jī)測量，時間間隔為1周，根據(jù)測得數(shù)據(jù)繪制出不同時期番茄的株高（圖5）。由表1可以看出，不同覆膜開孔處理下番茄植株高度無明顯差異，平均高度為90 cm左右，覆膜開孔處理下的番茄株高表現(xiàn)出K4處理>K3處理>K5處理>K1處理>K2處理>K處理的規(guī)律，其中K4處理的番茄高度最高，K3開孔處理次之，平均高度均超過90 cm，K1、K2、K5、K處理的番茄高度較低，分別為86、85、87、84 cm。

在生長初期，各處理番茄幼苗生長緩慢，5月17日測得覆膜處理下的番茄平均株高為65 cm左右，而K開孔處理的番茄株高最低，僅為56 cm，遠(yuǎn)低于覆膜處理。但隨著時間推移，番茄生長速度逐漸加快，以K4處理的番茄植株生長速度最快，K5開孔處理次之，K1、K2、K3處理的番茄生長速度最慢。各處理株番茄生長不均衡，高低不一，其中無覆蓋處理的番茄平均株高最低，為84 cm，相比之下，覆膜處理下的番茄生長較快，K3，K4處理的生長速度優(yōu)于其他處理。

由此可以得出，覆膜處理有助于番茄生長，適當(dāng)?shù)母材ら_孔程度對番茄植株高度和生長具有促進(jìn)作用，覆膜開孔處理下番茄的生長情況整體要優(yōu)于無覆蓋、黑膜覆蓋處理。

2.3.2 對番茄葉片葉綠素含量的影響 作物中的葉片葉綠素含量常被用作衡量作物光合作用能力強(qiáng)弱、評定植物環(huán)境適應(yīng)能力和營養(yǎng)狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)［22］。根據(jù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，在不同覆膜開孔處理下，番茄葉片葉綠素含量均無顯著差異（圖6），說明覆膜開孔處理對作物光合作用的影響不顯著。植物葉片中的葉綠素含量受到氮素的影響，還與光照度有關(guān)。本研究認(rèn)為，不同覆膜開孔條件雖對作物光合作用的影響不顯著，但地膜覆蓋能有效抑制雜草的生長，從而促進(jìn)番茄根部對養(yǎng)分的吸收。其次，在溫室環(huán)境下，光照度遠(yuǎn)低于溫室外，光合效率較弱。因此在生產(chǎn)過程中應(yīng)注意覆膜情況下作物的施肥，施肥量要區(qū)別于普通裸地，生產(chǎn)者應(yīng)及時了解作物氮營養(yǎng)狀況，從而確定是否需要追肥或減少施肥，這對提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)十分重要。

2.4 不同覆膜開孔率對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.4.1 產(chǎn)量對比 從圖7可以看出，番茄產(chǎn)量隨覆膜開孔率的提高整體呈下降趨勢，且在不同覆膜開孔處理下，番茄產(chǎn)量存在明顯差異。不同覆膜開孔處理的番茄產(chǎn)量表現(xiàn)出K1處理>K2處理>K3處理>K5處理>K4處理>K處理的規(guī)律。K1、K2處理番茄產(chǎn)量無顯著差異，平均產(chǎn)量為6 kg左右，但當(dāng)開孔率繼續(xù)提高時，產(chǎn)量明顯不如K1、K2處理高，平均產(chǎn)量為3～5 kg。覆膜處理下的番茄產(chǎn)量較無覆膜處理明顯增加，相比無覆膜處理，K1處理增產(chǎn)83%，K2處理增產(chǎn)78%，K3處理增產(chǎn)55%，K4處理增產(chǎn)33%，K5處理增產(chǎn)43%。從平均單果質(zhì)量來看，除黑膜覆蓋的K1處理外，其余處理均無顯著差異；平均單果質(zhì)量隨覆膜開孔率的提高整體呈下降趨勢，其中K1開孔處理的平均單果質(zhì)量最大，超過90 g，其余處理的平均單果質(zhì)量僅為65 g左右，K5處理平均單果質(zhì)量最小，為61.71 g（表1）。由此可以得出，溫室內(nèi)覆蓋地膜具有明顯的增產(chǎn)效果，而覆膜開孔處理對番茄產(chǎn)量和果實(shí)大小具有顯著影響。隨著開孔率的增大，番茄產(chǎn)量明顯下降，平均單果質(zhì)量也有所下降。開孔率越大，對番茄產(chǎn)量的影響越明顯，增產(chǎn)效果越差，主要原因可能是土壤中鹽分增加從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降。覆膜開孔處理雖不及不開孔處理增產(chǎn)效果好，但較無覆膜處理而言，產(chǎn)量明顯有所增加。

2.4.2 品質(zhì)對比 番茄品質(zhì)性狀的評價受到多種評價指標(biāo)（一般包括果實(shí)大小、硬度、可溶性固形物含量、糖含量、酸含量、糖酸比、維生素C含量等指標(biāo)）的影響［23-24］。本研究依據(jù)實(shí)際情況，測定了番茄的糖度、酸度及硬度，并根據(jù)測得的數(shù)據(jù)計(jì)算果實(shí)的糖酸比和味覺指數(shù)，以此判斷不同覆膜開孔下番茄品質(zhì)的差異情況。

從表1可以看出，不同覆膜開孔率處理間的番茄糖度、酸度和糖酸比表現(xiàn)出顯著差異，而在不同覆膜開孔率處理間的番茄果實(shí)硬度未表現(xiàn)出顯著差異。糖度是決定水果新鮮度、成熟度、口感的一項(xiàng)重要參數(shù)。K與K1處理相比，K1處理的番茄果實(shí)糖度比K處理高12%。在覆膜開孔情況下，番茄果實(shí)糖度差異明顯，K2處理的番茄果實(shí)糖度最低，為4.40%，K4處理的番茄果實(shí)糖度最高，為6.04%。由此可以得出，覆膜處理可以顯著提高番茄糖度，適當(dāng)?shù)亻_孔對果實(shí)增糖效果明顯，開孔程度過小或過大時增糖效果較弱。番茄是一種酸甜口味的果實(shí)，口感酸甜，具有較高糖度和相對較高酸度的番茄口味最佳，低糖高酸會使番茄果實(shí)味道發(fā)酸，口感不佳，高糖低酸則會使番茄果實(shí)風(fēng)味偏淡［25］。在不同覆膜開孔率處理下，番茄果實(shí)酸度差異顯著，在0.79～1.47之間，糖酸比在4.14～8.43之間。其中K1、K4處理的番茄果實(shí)糖度、酸度均較高。K5、K3開孔處理的番茄果實(shí)糖酸比雖高，分別為8.43、6.40，但酸度偏低，分別僅為0.79、0.97。番茄內(nèi)部的糖、酸水平在很大程度上影響番茄果實(shí)口感品質(zhì)的優(yōu)劣，在含糖量較高的情況下，較高的酸度水平雖會降低糖酸比，但果實(shí)的總體口感品質(zhì)最佳。綜合來看，合適的開孔程度有助于番茄糖度水平的提升，小開孔率、大開孔率下的番茄酸度水平存在顯著差異，而只以糖酸比的高低來判定番茄品質(zhì)優(yōu)劣并不可靠，高糖度和相對較高的酸度，糖酸比會降低，這與程遠(yuǎn)等的研究結(jié)果［25］一致。

由表1還可以看出，從味覺指數(shù)上來看，不同覆膜開孔率處理間以K1處理的味覺指數(shù)最高，為1.66。隨著開孔率的增大，味覺指數(shù)呈波浪式變化的趨勢，K4開孔處理的味覺指數(shù)達(dá)到次高值，為1.47，之后隨著開孔程度繼續(xù)增大，味覺指數(shù)開始明顯下降，且大開孔率處理之間的味覺指數(shù)無顯著差異。果實(shí)硬度也是影響果實(shí)品質(zhì)的重要參數(shù)之一，分析發(fā)現(xiàn)，不同開孔率處理之間的果實(shí)硬度差異不大，在1.39～2.47之間，番茄果實(shí)硬度呈現(xiàn)出K2處理>K5處理>K3處理>K4處理>K1處理>K處理的規(guī)律。和覆膜處理相比，無覆蓋處理下的番茄硬度最小，覆膜開孔處理下的番茄硬度要高于全覆蓋、無覆蓋處理，而硬度大小決定了果實(shí)的耐運(yùn)輸程度和銷售距離。

2.5 不同覆膜開孔率下番茄各項(xiàng)指標(biāo)間相關(guān)性分析和主成分分析

2.5.1 相關(guān)性分析 對9個番茄評價指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。由表2可以看出，葉片葉綠素含量、產(chǎn)量、糖度、酸度等其他評價指標(biāo)間沒有顯著相關(guān)性；味覺指數(shù)與酸度呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)關(guān)系，說明番茄口味的優(yōu)劣不僅取決于糖度，還取決于酸度水平。除了上述2個指標(biāo)外，其余指標(biāo)包括株高、產(chǎn)量、硬度等均無顯著相關(guān)性。評價指標(biāo)中只有部分指標(biāo)呈現(xiàn)出極顯著相關(guān)性，大部分指標(biāo)無顯著相關(guān)，彼此相互獨(dú)立，存在部分信息重疊，可以對其進(jìn)行綜合評價。

2.5.2 主成分分析 對6個不同處理的9個番茄指標(biāo)進(jìn)行主成分分析［26］。如表3所示，共得到4個主成分，方差貢獻(xiàn)率依次為34.090%、31.578%、18.080%、13.401%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為97.149% 能夠代表原始數(shù)據(jù)的大部分信息，可以作為番茄綜合評價新的指標(biāo)。其中，主成分1的貢獻(xiàn)率為34.090%，主要代表葉綠素含量，主要反映番茄植株的長勢、營養(yǎng)狀況；主成分2的貢獻(xiàn)率為31.578%，主要代表番茄果實(shí)的糖度、酸度和味覺指數(shù)等指標(biāo)，反映了番茄果實(shí)風(fēng)味；主成分3的貢獻(xiàn)率為18.080%，主要反映番茄的質(zhì)量信息；主成分4的貢獻(xiàn)率為13.401%，主要反映番茄的產(chǎn)量信息。

通過主成分分析法計(jì)算綜合得分并對其從高到低排名，如表4所示，不同覆膜開孔處理綜合得分排名前3的分別是K4、K1、K3處理，排名后3名的依次是K5、K、K2處理。

3 結(jié)論

在不同覆膜開孔率下，土壤含水量存在很大差異，土壤含水量呈現(xiàn)出隨覆膜開孔率提高而增大的趨勢；不同剖面深度土壤含水量變化幅度明顯不同，5 cm 深度土壤含水量的變化幅度要大于10 cm深度土壤含水量。土壤含水量并不與覆膜開孔率之間呈簡單的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)關(guān)系，土壤含水量不僅受到覆膜開孔率的影響，還受到土壤含鹽量、蒸發(fā)能力強(qiáng)弱和所處溫室環(huán)境的影響。

在不同覆膜開孔條件下，土壤鹽分狀況有明顯差異，且不同土壤剖面深度的土壤鹽分變化也表現(xiàn)出明顯差異。在5 cm深度土壤，鹽分含量表現(xiàn)出K4處理>K5處理>K處理>K1處理>K2處理>K3處理的規(guī)律，10 cm深度土壤鹽分含量表現(xiàn)出K處理>K1處理>K3處理>K5處理>K2處理>K4處理的規(guī)律。覆膜開孔處理可以有效降低土壤表層鹽分狀況，當(dāng)開孔率為13.1%時，5 cm深度土壤的鹽分含量最低，當(dāng)開孔率為20.9%時，5 cm 深度土壤的含鹽量達(dá)到最大值且開始逐漸超過10 cm深度土壤，土壤剖面鹽分變化幅度增大。覆膜對土壤pH值有顯著影響，試驗(yàn)后的土壤酸堿度增大，更加偏堿性，上層土壤的pH值呈現(xiàn)出隨開孔率增大而降低的趨勢，下層土壤則相反。

覆膜開孔處理對番茄的生長情況有不同程度的影響。適當(dāng)?shù)母材ら_孔程度對番茄植株高度和生長速度提高作用明顯，各開孔處理中，以20.9%開孔率番茄的生長速度最快；覆膜開孔處理對番茄葉片葉綠素含量無顯著影響，對作物光合作用無顯著影響。覆膜開孔處理對番茄產(chǎn)量和果實(shí)大小有顯著影響，小開孔率處理的番茄產(chǎn)量要高于大開孔率處理，隨著開孔率提高，番茄產(chǎn)量雖有所增加，但不如小開孔率產(chǎn)量高；平均單果質(zhì)量隨覆膜開孔率的增大呈現(xiàn)出下降趨勢，K1處理的平均單果質(zhì)量最大，K5開孔處理的平均單果質(zhì)量最小。

利用主成分分析法對番茄相關(guān)生理指標(biāo)進(jìn)行分析，可知K4開孔處理綜合得分最高。番茄的產(chǎn)量隨開孔程度的增大有下降的趨勢，增產(chǎn)效果弱于不開孔處理，但從番茄生長情況、番茄品質(zhì)方面來看，K4處理的綜合評價最高，即開孔率為20.9%的處理效果最佳。

參考文獻(xiàn)：

［1］哈斯圖亞，陳仲新. 農(nóng)田覆膜效益、環(huán)境影響與監(jiān)測研究進(jìn)展分析［J］. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃 2017，38（4）：1-8，16.

［2］Marques D J，Matheus F E，Bianchini H C，et al. Tomato production in hydroponic system using? different agrofilms as greenhouse cover［J］. Horticultura Brasileira，2020，38：58-64.

［3］嚴(yán)昌榮，何文清，劉恩科，等. 作物地膜覆蓋安全期概念和估算方法探討［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（9）：1-4.

［4］張德奇，廖允成，賈志寬. 旱區(qū)地膜覆蓋技術(shù)的研究進(jìn)展及發(fā)展前景［J］. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2005（1）：208-213.

［5］梁冰妍，韓凡香，王聞天，等. 不同覆蓋材料對土壤溫度及馬鈴薯產(chǎn)量的影響［J］. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2019，25（11）：25-37，39.

［6］周長吉，李 艷，牛曼麗，等. 北京市平谷區(qū)日光溫室發(fā)展現(xiàn)狀與建議［J］. 中國蔬菜，2022（10）：5-12.

［7］王 瓊，宗 靜. 地膜覆蓋時期對草莓大棚基質(zhì)育苗的影響［J］. 中國果樹，2021（4）：62-64.

［8］曾曉萍，王 立，馬金駿，等. 不同類型全生物降解地膜對芋頭產(chǎn)量和土壤環(huán)境的影響［J］. 中國蔬菜，2022（2）：88-94.

［9］Nana L，F(xiàn)uqiang T，Hongchang H，et al. Effects of plastic mulch on soil heat flux and energy balance in a cotton field in northwest China［J］. Atmosphere，2016，7（8）：107.

［10］Ai Z，Yang Y，Wang Q X，et al. Changes of surface energy partitioning caused by plastic mulch in a cotton field［J］. International Agrophysics，2018，32（3）：349-356.

［11］俞海英，肖 讓，張永玲，等. 旱區(qū)作物生長水熱環(huán)境對不同覆蓋材料的響應(yīng)［J］. 農(nóng)業(yè)科技與信息，2020（5）：27-28.

［12］徐 飛，史文娟，邢旭光，等. 覆膜開孔條件下新疆地區(qū)潛水蒸發(fā)及水熱關(guān)系研究［J］. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，41（10）：172-178.

［13］宗 睿，馬玉詔，高 超，等. 不同地膜覆蓋對夏玉米產(chǎn)量及水分利用效率的影響［J］. 灌溉排水學(xué)報(bào)，2017，36（12）：31-35.

［14］李海東，李文金，康 濤，等. 花生覆膜和露地栽培條件下不同收獲時期對產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響［J］. 花生學(xué)報(bào)，2021，50（3）：75-79.

［15］高金芳，李 毅，陳世平，等. 覆膜開孔蒸發(fā)條件下土體高度對水鹽運(yùn)移的影響［J］. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2010，41（9）：50-55.

［16］史文娟，邢旭光，張振華，等. 覆膜開孔條件下鹽漬土壤的潛水蒸發(fā)及水鹽運(yùn)移特性［J］. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2013，31（4）：26-30.

［17］文利軍，史文娟，高志永，等. 不同覆膜開孔率下土壤水分和潛水蒸發(fā)的模擬研究［J］. 水土保持學(xué)報(bào)，2020，34（1）：225-229.

［18］李 毅，王全九，王文焰，等. 覆膜開孔土壤蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)研究［J］. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2005（3）：445-449.

［19］陳世平，李 毅，高金芳. 覆膜開孔蒸發(fā)條件下斥水土壤水鹽變化規(guī)律［J］. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，201 2（5）：86-91.

［20］邢旭光，史文娟，王全九. 不同覆膜開孔率條件棉花苗期土壤水鹽分布特征及出苗率分析［J］. 西安理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，30（1）：96-101，107.

［21］費(fèi)良軍，汪愛科，王龍飛，等. 日光溫室基質(zhì)栽培櫻桃西紅柿滴灌試驗(yàn)研究［J］. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2016，34（12）：1070-1076.

［22］李占成，李 瑋，梁秀枝，等. 葉綠素儀在玉米氮營養(yǎng)診斷及推薦施肥中的研究與應(yīng)用［J］. 作物雜志，2011（4）：58-62.

［23］師建華，齊連芬，王丹丹，等. 不同防控措施對溫室番茄品質(zhì)、產(chǎn)量及發(fā)病率的影響［J］. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2019，21（4）：88-95.

［24］徐麗麗，申曉青，單素蘭，等. 園藝作物果實(shí)皮色遺傳研究進(jìn)展［J］. 分子植物育種，2015，13（11）：2655-2662.

［25］程 遠(yuǎn)，萬紅建，劉超超，等. 十六個櫻桃番茄品種果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)比較分析［J］. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2018，30（11）：1859-1869.

［26］董 瓊，李世民，高尚杰，等. 不同種源樹番茄果實(shí)品質(zhì)比較及綜合分析［J］. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2022，48（4）：266-273.