李萍萍,胡永光,王紀章,陳永寧
(1.江蘇大學現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與技術省部共建教育部重點實驗室,江蘇鎮(zhèn)江,212013;2.鎮(zhèn)江市菜籃子工程公司)
銀黑雙色膜是在高壓聚乙烯透明地膜的基礎上,加入鋁粉和黑色母料復合而成的,其一面為銀灰色、一面為黑色的一種新型雙層復合地膜。該類型膜最早在日本的農(nóng)作物栽培中推廣應用[1],1999年前后該技術引入我國,并開始自行研發(fā)[2],但在我國生產(chǎn)上的使用面積一直很小。對銀黑雙色膜與一般地膜應用效果的比較等,僅有個別試驗作了簡報[3]。作者通過田間試驗,對銀黑雙色膜覆蓋條件下的小氣候,以期銀黑雙色膜在番茄上的推廣應用提供理論基礎,為效應及其在蔬菜栽培上的應用效果進行了試驗研究。
供試作物為番茄。連棟溫室中為越冬栽培,采用“寶大908”常規(guī)品種和“美國大紅果”長周期番茄品種,在10月上旬穴盤育苗,11月上旬定植到基質(zhì)槽中。單棟大棚中為越夏栽培,品種為霞粉5號,5月底穴盤育苗,6月底移植,將大棚的塑料膜揭去,外面加蓋防蟲網(wǎng)。
試驗在江蘇大學農(nóng)業(yè)工程研究院的塑料連棟溫室和單棟塑料大棚內(nèi)進行。
試驗在連棟溫室內(nèi)設有銀黑雙色膜覆蓋、普通地膜覆蓋和不覆地膜(對照)3個處理。其中覆膜的2個處理在溫室西間,而不覆膜的對照在東間。在種植中,雙色膜銀灰色的一面朝上,黑色的一面朝下。3個處理均采用醋糟基質(zhì)栽培,測定項目有基質(zhì)溫度、空氣濕度、反光效應、抑草效果等。另外,在單棟大棚內(nèi)設置3個同樣的處理,為土壤栽培,主要測定土壤濕度。
①銀黑雙色膜覆蓋對基質(zhì)溫度的影響 a.銀黑雙色膜的冬季保溫效果。圖1~3是普通地膜、銀黑雙色地膜覆蓋處理與不覆膜(對照)不同深度處基質(zhì)溫度的比較。從地表的基質(zhì)溫度變化來看,普通地膜白天10:00~16:00平均溫度比對照提高5℃,夜間仍有一定保溫效果,晝夜平均溫度比對照提高2.3℃。銀黑雙色膜白天溫度與對照持平,夜間具有保溫效果,平均溫度比對照提高1℃左右。在地下5 cm和10 cm處,普通膜的平均溫度分別比對照提高2.9℃和2.6℃,而銀黑雙色地膜在5 cm和10 cm處的溫度比對照僅提高0.3℃和0.9℃,略有增溫效果。
b.銀黑雙色膜的春夏季降溫效果。春夏之交江南氣溫變化大,經(jīng)常會出現(xiàn)30℃以上高溫。從圖4在初夏季節(jié)的溫度比較測定結(jié)果表明,當最高日氣溫達到31℃時,露地地表的溫度可以達到35℃,覆蓋銀黑雙色膜的地表溫度基本上與露地持平,而普通地膜覆蓋后的地表最高溫達到45℃,若不及時揭去地膜,植株會出現(xiàn)早衰現(xiàn)象。
圖5是在夏季日最高氣溫達34℃時的測定結(jié)果,圖中曲線表明,普通地膜覆蓋地表溫度顯然已超過了作物生長的最高溫度,不適宜使用,而此時覆蓋銀黑雙色膜的地表溫度卻比露地有所降低。上午,隨著氣溫的上升,地表溫度上升很快,但有銀黑雙色膜覆蓋的土壤上,由于膜內(nèi)不透光,所以溫度上升相對緩慢,而且最高氣溫也比露地低0.5~1℃。
從以上測定結(jié)果可見,雙色膜在冬季覆蓋雖然保溫效果不如普通地膜,但高于不覆膜的對照;而夏季雙色膜具有降溫效果。所以雙色膜可以在全年一直覆蓋使用。
②銀黑雙色地膜的土壤保濕效果 于6月20日晚在大棚中灌水,將各處理的土壤濕度達到大致相等的程度,第2天起測定不同處理的土壤含水量。從表1的結(jié)果來看,銀黑雙色膜的土壤保濕效果與地膜的保濕效果基本一致。灌水4 d后,露地的土壤含水量下降了43.4%,而地膜覆蓋的2個處理的土壤含水量則僅下降了21%左右,說明兩種地膜覆蓋的處理減少蒸發(fā)和保水效果顯著。
③銀黑雙色地膜覆蓋的溫室降濕效果 選擇晴好的天氣,用滴灌帶將基質(zhì)槽中的基質(zhì)充分澆透后,第2天測定濕度的變化,測定結(jié)果見圖6。從圖中可見,溫室內(nèi)一天中總的相對濕度比室外高得多,在未覆蓋地膜的東間,日平均相對濕度比室外高22.7個百分點。而覆蓋地膜的相對濕度僅比室外高13.6個百分點,下降幅度較大。由于溫室較封閉的環(huán)境和作物的蒸騰作用,室內(nèi)相對濕度過高是溫室中誘發(fā)各種病害的主要因子。而銀黑雙色地膜覆蓋后,有利于溫室內(nèi)濕度條件的改善,在生產(chǎn)上具有積極作用。
表1 不同地膜覆蓋下的土壤濕度變化 %
表2 不同地膜覆蓋的對雜草生長的影響
表3 不同地膜覆蓋的越冬番茄產(chǎn)量結(jié)果比較 kg/m2
④銀黑雙色膜的反光效應 選擇晴天,用光合有效輻射儀進行了銀黑雙色膜的反光性能測試。從測定結(jié)果可見,在離土壤或基質(zhì)表面約20 cm處,使用銀黑雙色膜作地膜后,光強平均增加了約4.5倍。盡管隨著離地面高度增加,銀黑膜的反光增光效果逐步減弱,但在50 cm高處光強平均仍比露地增加了約2.6倍。這一結(jié)果與中國科學院興城研究所在蘋果園中測定所得到的值:覆蓋銀黑雙色地膜后,40 cm高度的反射率比對照提高3.2倍的結(jié)果基本接近。
溫室內(nèi)由于受到玻璃或塑料的覆蓋,光照強度比露地一般要低20%~50%,因此,在溫室弱光條件下使用銀黑雙色膜覆蓋可以起到較好的增光效果,特別是對作物下層葉片的補光,可以減少非生產(chǎn)性葉片的比例,提高光合產(chǎn)物積累。
對3個不同處理的田間雜草生長情況進行了調(diào)查,結(jié)果見表2。從表2可見,在番茄苗期,以普通地膜覆蓋的處理雜草生長最快,主要原因可能是地膜覆蓋的小區(qū),膜內(nèi)溫度高、濕度大,適合于雜草的生長。在番茄生長的中期,①普通地膜內(nèi)的溫度過高,②地膜的機械壓迫,在一定程度上抑制了雜草的生長,所以普通地膜覆蓋與露地之間的雜草生長量沒有很大的差異。而銀黑雙色膜覆蓋的小區(qū),由于膜下缺乏陽光,雜草的生長基本上受到了抑制。因此,銀黑膜的抑草功能很強、效果很好。
①對越冬番茄生長的影響 從試驗期間的觀察來看,在番茄苗期,以覆蓋普通地膜的處理番茄生長最快,開花期和第一果采收期分別比對照提前7 d和10 d,而覆蓋銀黑膜的處理開花期和收獲期僅提前1~2 d。以4月底為界,前期番茄的產(chǎn)量以覆蓋普通地膜的處理最高?!皩毚?08”由于生長期和采收期短,5月底采收完畢后拉秧,因此總產(chǎn)量也以覆蓋普通地膜的最高。而“美國大紅果”的生長期長,于7月上旬才拉秧。在4~7月,銀黑雙色膜覆蓋的由于在高溫條件下能夠降低基質(zhì)溫度、保持較穩(wěn)定的基質(zhì)濕度,因此,后期的根系活力強,產(chǎn)量比其他處理要高(表3)。
表4 不同地膜覆蓋的越夏番茄產(chǎn)量結(jié)果比較
②對越夏番茄生長和產(chǎn)量的影響 因為銀黑雙色膜具有降低地溫、抑制雜草的多重作用,在雜草多發(fā)的夏季使用具有很多優(yōu)越性,因此用在蔬菜的越夏栽培中應用更加合適。表4的試驗結(jié)果表明,覆蓋銀黑雙色膜后的越夏番茄產(chǎn)量比不覆膜的對照提高28.0%,而覆蓋普通地膜的則比對照減產(chǎn)7.4%。
銀黑雙色膜具有夏季白天降低溫度、冬季夜間保持溫度,減少土壤的水分蒸發(fā)、保持土壤水分,降低溫室大棚內(nèi)空氣濕度,增加近地面的反射率進而提高光照強度等功能,從而可以改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。銀黑雙色膜覆蓋還能有效地抑制雜草的發(fā)生,具有多重優(yōu)點,適合于在長周期果菜栽培上應用,尤其是蔬菜越夏栽培上應用。
[1]安徽省農(nóng)林廳.農(nóng)地膜覆蓋技術[M].合肥:安徽省科學技術出版社,1999.
[2]馮美榮.銀黑雙色農(nóng)用地面覆蓋薄膜的研究[J].太原科技,2000(2):13-15.
[3]龔佩珍,沈建峰,盛保龍,等.不同地膜覆蓋西瓜試驗簡報[J].中國西瓜甜瓜,2003(6):16-17.