李巖+米慶華+劉中良+史慶華+楊鳳娟+王秀峰+魏珉

（1.山東農(nóng)業(yè)大學園藝科學與工程學院/作物生物學國家重點實驗室/農(nóng)業(yè)部黃淮地區(qū)園藝作物生物學與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，山東泰安 271018；

2.農(nóng)業(yè)部黃淮海設(shè)施農(nóng)業(yè)工程科學觀測實驗站，山東泰安 271018；3.山東農(nóng)業(yè)大學科技處，山東泰安 271018；

4.山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學研究院，山東泰安 271000）

【摘要】以紅色彩椒品種‘凱特琳為試驗材料，研究了加入轉(zhuǎn)光劑和紅色母粒涂覆型消霧無滴EVA棚膜的透光性、保溫性及對紅色彩椒植株生長、果實品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，與消霧無滴EVA棚膜相比，專用膜的保溫性有所提高，明顯促進紅色彩椒植株生長，有利于提高彩椒產(chǎn)量。且專用膜覆蓋下紅色彩椒果實轉(zhuǎn)色早且均勻，果實VC含量、糖酸比、花青素含量明顯提高?？傮w來看，甜椒專用膜更有利于提高紅色彩椒果實的綜合品質(zhì)。

于受設(shè)施結(jié)構(gòu)、骨架和覆蓋材料等影響，設(shè)施內(nèi)光環(huán)境與露地有較大差別，光照強度變?nèi)?，光譜組成發(fā)生較大改變[1]。設(shè)施內(nèi)光質(zhì)調(diào)控主要通過兩種途徑，即覆蓋材料和人工光源[2]。覆蓋材料在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過程中起舉足輕重的作用[3-4]，可以實現(xiàn)作物的反季節(jié)上市，而且能提高其品質(zhì)和產(chǎn)量[5-7]。其中，塑料薄膜由于具有質(zhì)地柔韌、經(jīng)濟、便于安裝、透光能力強等優(yōu)點而被廣泛應用，成為當今溫室、塑料大棚等園藝設(shè)施的主要覆蓋材料[1，8-9]。在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)上選用透光率高、保溫性能好、耐用、防塵、防霧和防老化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[10]。而且，隨著優(yōu)質(zhì)、高效、配套設(shè)施栽培技術(shù)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不斷推向市場，極大地改善了溫室、大棚中溫、光、水、氣等栽培條件[11]。

有色膜是通過向薄膜母料中添加有色母粒制成，顏色因有色母粒的顏色不同呈現(xiàn)差異。其原理是選擇透過某一顏色的光，使其相對透過率增加，從而改變透過光的光譜組成，對作物生長發(fā)育產(chǎn)生影響[12-14]。轉(zhuǎn)光膜最早是由前蘇聯(lián)科學院的Golodkava和Lepeaev等于1983年提出，并于1988年在日本東京國際園藝設(shè)施高技術(shù)研討會上被推薦為最有前途的功能性農(nóng)用薄膜[15]。通過向母料中加入轉(zhuǎn)光劑以調(diào)控日光的透射光譜（光質(zhì)）[16-17]，從而達到調(diào)控植物生長發(fā)育的目的。田發(fā)明等[18]研究結(jié)果表明，在紅膜覆蓋下，紅橙光比例增加，可促進甜椒生長及產(chǎn)量提高。因此，本試驗以消霧無滴EVA棚膜為對照，根據(jù)甜椒對光質(zhì)的需求特性，研究了加入可將綠光轉(zhuǎn)化為紅橙光的轉(zhuǎn)光劑和紅色母粒的涂覆型消霧無滴EVA棚膜覆蓋條件下日光溫室內(nèi)環(huán)境及紅色彩椒生長發(fā)育的變化，為篩選適合設(shè)施生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)棚膜提供理論依據(jù)。

材料與方法

試驗材料

試驗于2013年8月～2014年2月在山東省萊蕪市方下鎮(zhèn)盧家莊山東農(nóng)業(yè)大學農(nóng)用薄膜試驗示范基地的日光溫室內(nèi)進行。溫室覆蓋外保溫被（冬季晴天每天8：30～16：30揭開；陰天每天9：00～16：00揭開）。溫室長度80 m，高

度3.3 m，跨度10 m，覆蓋材料為43號消霧無滴紅色轉(zhuǎn)光棚膜（甜椒專用膜，涂覆型+0.3%轉(zhuǎn)光劑HN-SF+0.5%紅色母料，處理）和消霧無滴EVA棚膜（對照）對半拼接而成。2013年10月15日扣膜。棚膜由山東天鶴塑膠股份有限公司生產(chǎn)，厚度均為0.08 mm。供試驗的品種為紅色彩椒‘凱特琳，2013年8月26日定植，行距65 cm，株距36 cm。每處理設(shè)一個小區(qū)，從中選取10株定期觀察測定。田間肥水管理按常規(guī)進行。

測定項目與方法

為避免或減少2塊棚膜之間的相互影響，測定項目均在每塊棚膜中央下方進行。

棚膜消霧流滴特性 在日光溫室內(nèi)分別觀察棚膜的消霧、流滴性能等。消霧性分級標準：較好（無霧），溫室內(nèi)無霧氣產(chǎn)生；好（輕霧），有霧氣產(chǎn)生。流滴性能調(diào)查膜面露滴滯留面積比例，較好（結(jié)露面積不超過30%）；好（結(jié)露面積不超過40%）。

溫室環(huán)境數(shù)據(jù)測定 在試驗區(qū)內(nèi)中央距植株頂端20 cm處懸掛HOBO環(huán)境記錄儀（美國onset公司），記錄每天的溫、濕度變化，統(tǒng)計每塊棚膜下平均溫、濕度。

對照膜和專用膜覆蓋下各光譜采用美國產(chǎn)UnispecTM光譜分析系統(tǒng)測定。測定波段為300～1100 nm，掃描波長間隔3.3 nm，輸出的光譜值是光電流信號比特，根據(jù)峰面積計算各波段光透過率。

采用PPsystem公司的TPS-2便攜式光合儀測定光照度，在距地面1 m處分別測定溫室外及溫室內(nèi)的光照度，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度，單位為kLx[19]。

紅色彩椒長勢測定 用卷尺和游標卡尺分別測量紅色彩椒的株高、節(jié)間長度及莖粗，并分別統(tǒng)計采收期的葉片數(shù)。

紅色彩椒品質(zhì)測定 采收商品成熟區(qū)的果實用于品質(zhì)測定。果實轉(zhuǎn)色面積大于1/2計為轉(zhuǎn)色，轉(zhuǎn)色率=（轉(zhuǎn)色果數(shù)/果實總數(shù)）×100%；蒽酮比色法測定可溶性糖含量[20]；2，6-二氯酚靛酚滴定法測定VC含量[21]，滴定法測定有機酸含量[20]，可見分光光度法測定花青素含量[22]。

產(chǎn)量測定 根據(jù)株、行距，計算每667 m2定植株數(shù)；沿對角線隨機取3個點，每點連續(xù)調(diào)查10株，統(tǒng)計坐果數(shù)，計算平均單株結(jié)果數(shù)；一次性采收果實稱重，計算平均單果重，縮值系數(shù)取0.90，產(chǎn)量按下列公式計算：

產(chǎn)量（kg/667m2）=單果重×單株結(jié)果數(shù)×

每667m2定植株數(shù)×0.90（縮值系數(shù)）。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)整理和作圖，并用SPSS19.0軟件進行方差分析，顯著性由Duncan's新復極差法檢驗。

結(jié)果與分析

棚膜特性

2種棚膜的特性比較結(jié)果（表1）表明，專用膜的消霧性、流滴性優(yōu)于CK。

不同棚膜覆蓋對日光溫室內(nèi)溫濕度的影響

由圖1和圖2可知，專用膜和對照膜覆蓋下氣溫月變化和日變化趨勢基本相同，專用膜覆蓋下氣溫均高于對照，但差異不顯著。不同棚膜覆蓋下室內(nèi)氣溫的日變化，晴天10：00～14：00差異明顯，夜間不同棚膜覆蓋下的氣溫差異不顯著。陰天時氣溫日變化整體差異不顯著。

不同棚膜對溫室內(nèi)平均濕度的影響見圖3。從圖中可以得出，11月下旬～次年1月上旬專用膜下的空氣平均濕度高于對照。

不同棚膜覆蓋對日光溫室內(nèi)光照條件的影響

由圖4可知，2種棚膜的透光率月變化趨勢基本一致，均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。與CK相比，在不同月份，CK都明顯高于專用膜的光強。

由表2可知，對溫室不同棚膜的透過光譜進行分析可以看出，與對照相比，專用膜明顯降低了綠光的透射率，顯著提高了紅橙光和近紅外光波段的透射率。較之對照膜，專用膜更能滿足紅色彩椒生長發(fā)育對紅橙光的需求。

不同棚膜覆蓋對紅色彩椒生長的影響

從表3可知，與對照相比，使用專用膜作為覆蓋材料顯著促進了紅色彩椒生長，處理組株高、莖粗、節(jié)間長度和葉片數(shù)均顯著增加。

不同棚膜覆蓋對紅色彩椒產(chǎn)量的影響

從表4中可以看出，與CK相比，處理組紅色彩椒單株結(jié)果數(shù)明顯增加，每667 m2的產(chǎn)量高于對照22.5%。

不同棚膜覆蓋對紅色彩椒品質(zhì)的影響

由表5可知，與對照組相比，處理組紅色彩椒果實轉(zhuǎn)色率明顯提高，果實VC含量、可溶性糖含量、糖酸比、花青素含量明顯提高。

討論

設(shè)施環(huán)境是影響設(shè)施內(nèi)作物生長發(fā)育的重要條件，尤其是反季節(jié)生產(chǎn)的作物，設(shè)施環(huán)境顯得更為重要[7，23]。其中，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；而光環(huán)境是影響作物生長及產(chǎn)量的關(guān)鍵[24]。對大多數(shù)作物而言，紅光有利于提高作物的光合特性[25]。本試驗中，專用膜中添加紅色母粒顯著促進了紅色彩椒生長，株高、莖粗、節(jié)間長度和葉片數(shù)均顯著增加，單株結(jié)果數(shù)、單果重、每667m2的產(chǎn)量明顯提高。

轉(zhuǎn)光膜借助轉(zhuǎn)光劑將作物不需要的光轉(zhuǎn)變?yōu)樾枰墓?，改變光譜組成[26-27]。本試驗中，與對照相比，專用膜增加了紅橙光和近紅外比率，降低了綠光投射比率。說明專用膜能有效地把光譜中的綠光轉(zhuǎn)化為光合作用所需要的光，因此增加其他光所占的比例。設(shè)施蔬菜栽培生產(chǎn)要求棚膜具有較高的保溫性能，以減少冬春能源消耗[1]，且不同材料及添加助劑的棚膜保溫性能不同。由不同棚膜覆蓋下的氣溫變化可知，專用膜的保溫性要好于對照棚膜，但本試驗差異不顯著。

本試驗通過對2種棚膜覆蓋下的紅色彩椒果實品質(zhì)的分析表明，覆蓋專用膜的紅色彩椒果實轉(zhuǎn)色率明顯提高，果實VC含量、可溶性糖含量、花青素含量明顯提高，同時顯著降低了有機酸含量，使果實糖酸比提高。這主要是因為專用膜下光質(zhì)有利于碳水化合物的形成，溫度高有利于花青素的形成，同時能顯著提高產(chǎn)量。

結(jié)論

與對照膜相比，專用膜的保溫性有所提高，明顯促進紅色彩椒植株生長，提高紅色彩椒單位面積產(chǎn)量，且果實VC含量、可溶性糖含量、花青素含量顯著提高。因此，甜椒專用膜更適合種植紅色彩椒，在冬春季日光溫室栽培中有良好的應用前景。

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*項目支持：“十二五”國家科技支撐計劃課題（2012BAD11B01）；山東省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目計劃（魯科農(nóng)字[2013]56號）。

作者簡介：李巖（1983-），男，山東泰安人，講師，博士，研究方向：設(shè)施蔬菜與無土栽培。

**通信作者：魏珉（1968-），男，山東萊蕪人，教授，博士，研究方向：設(shè)施蔬菜與無土栽培。