甜椒專用棚膜對(duì)日光溫室環(huán)境和紅色彩椒生長(zhǎng)發(fā)育的影響

  摘要紅色辣椒品種‘凱特琳’研究了添加轉(zhuǎn)光劑和紅色母粒涂層消霧的試驗(yàn)材料EVA 棚膜的透光性、保溫性以及對(duì)紅色辣椒植物生長(zhǎng)、果實(shí)質(zhì)量和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，無(wú)霧滴EVA 與棚膜相比，專用膜的保溫性能有所提高，顯著促進(jìn)了紅色辣椒植物的生長(zhǎng)，有利于提高辣椒的產(chǎn)量。在特殊膜的覆蓋下，紅色辣椒果實(shí)變色早、均勻，果實(shí)VC 含量、糖酸比、花青素含量明顯提高。總的來(lái)說(shuō)，甜椒專用膜更有利于提高紅辣椒果實(shí)的綜合品質(zhì)。

  由于設(shè)施結(jié)構(gòu)、骨架和覆蓋材料的影響，設(shè)施內(nèi)的光環(huán)境與露地有很大的不同，光強(qiáng)變?nèi)?，光譜組成發(fā)生了很大的變化。設(shè)施內(nèi)的光質(zhì)調(diào)節(jié)主要通過(guò)覆蓋材料和人工光源兩種方式進(jìn)行。覆蓋材料在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過(guò)程中起著重要作用，可以實(shí)現(xiàn)作物的季節(jié)性上市，提高其質(zhì)量和產(chǎn)量。其中，塑料薄膜因其質(zhì)地靈活、經(jīng)濟(jì)、安裝方便、透光能力強(qiáng)而得到廣泛應(yīng)用，已成為當(dāng)今溫室、塑料溫室等園藝設(shè)施的主要覆蓋材料。在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中，選擇透光率高、保溫性能好、耐用、防塵、防霧、防老化效果好的透明覆蓋是實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效生產(chǎn)的重要途徑。此外，隨著高質(zhì)量、高效、配套設(shè)施栽培技術(shù)的不斷改進(jìn)，新型覆蓋材料的開發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速。一批具有改善透光性、提高保溫性、延長(zhǎng)使用壽命、降低成本的多功能薄膜是通過(guò)選擇不同的有色母粒進(jìn)入市場(chǎng)理。增加其相對(duì)透過(guò)率，從而改變透過(guò)光的光譜組成，影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育。前蘇聯(lián)科學(xué)院*早使用轉(zhuǎn)光膜Golodkava和Lepeaev相當(dāng)于1983年提出的，并于1988年在日本東京國(guó)際園藝設(shè)施高科技研討會(huì)上被推薦為*有前途的功能性農(nóng)業(yè)薄膜。通過(guò)向母材中添加轉(zhuǎn)光劑來(lái)調(diào)節(jié)太陽(yáng)的透射光譜（光質(zhì)），以達(dá)到調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的目的。田發(fā)明等研究結(jié)果表明，在紅膜覆蓋下，紅橙光的比例增加，可以促進(jìn)甜椒的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。因此，本試驗(yàn)是無(wú)霧的EVA根據(jù)甜椒對(duì)光質(zhì)的需求特點(diǎn)，研究了添加可將綠光轉(zhuǎn)化為紅橙光的轉(zhuǎn)光劑和紅色母粒的涂層消霧EVA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)。

  試驗(yàn)材料

  試驗(yàn)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(xué)農(nóng)用薄膜試驗(yàn)示范基地日光溫室進(jìn)行。溫室覆蓋外保溫被(冬季晴天每天8:30~16:30揭開；陰天9:00~16:00揭開)。溫室長(zhǎng)度80 m，高度3.3 m，跨度10 m，覆蓋材料為43號(hào)無(wú)滴紅色轉(zhuǎn)光棚膜(甜椒專用膜).3%轉(zhuǎn)光劑HN-SF 0.5%紅色母料，處理)和消霧無(wú)滴EVA棚膜(對(duì)照)半拼接而成。2013年10月15日扣膜。棚膜生產(chǎn)，厚度為0.08 mm。試驗(yàn)品種為紅色辣椒‘凱特琳’，2013年8月26日定植，行距65 cm，株距36 cm。每次處理設(shè)置一個(gè)社區(qū)，從中選取10株定期觀察測(cè)量。田間肥水管理按常規(guī)進(jìn)行。

  測(cè)量項(xiàng)目和方法

  為了避免或減少兩個(gè)棚膜之間的相互影響，每個(gè)棚膜中心下方都進(jìn)行了測(cè)量項(xiàng)目。

  ◆棚膜消霧滴特性

  觀察太陽(yáng)能溫室棚膜的消霧和流滴性能。消霧分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):溫室內(nèi)無(wú)霧產(chǎn)生較好(無(wú)霧)；好(輕霧)，有霧產(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(guò)30%)；好(結(jié)露面積不超過(guò)40%)。

  ◆測(cè)量溫室環(huán)境數(shù)據(jù)

  試驗(yàn)區(qū)中央距植物頂部20 cm處懸掛HOBO(美國(guó)onset公司)，記錄每天的溫度和濕度變化，統(tǒng)計(jì)每個(gè)棚膜下的平均溫度和濕度。對(duì)照膜和特殊膜覆蓋的光譜由美國(guó)制成UnispecTM測(cè)量光譜分析系統(tǒng)。測(cè)量波段為300~1100 nm，掃描波長(zhǎng)間隔3.3 nm，輸出的光譜值是光電流信號(hào)比特，根據(jù)峰面積計(jì)算各波段光透過(guò)率。采用PPsystem公司的TPS-2便攜式光合儀測(cè)定光照，距地1 m溫室外和溫室內(nèi)的光照分別從9:00測(cè)量~16:00，每整點(diǎn)收集一次數(shù)據(jù)。透光率計(jì)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單位為水平面測(cè)量的光照kLx。

  ◆紅辣椒生長(zhǎng)測(cè)定

  用卷尺和游標(biāo)卡尺節(jié)間長(zhǎng)度和莖粗分別用卷尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量，采收期葉片數(shù)分別統(tǒng)計(jì)。

  ◆紅色彩椒品質(zhì)測(cè)定

  收獲商品成熟區(qū)的果實(shí)用于質(zhì)量測(cè)量。果實(shí)轉(zhuǎn)色面積大于1/2，轉(zhuǎn)色率=(轉(zhuǎn)色果數(shù)/果實(shí)總數(shù))×100%；可溶性糖含量通過(guò)萘酮比色法確定；2.6-二氯酚靛定定VC滴定法測(cè)定有機(jī)酸含量[20]，可見分光光度法測(cè)定花青素含量。

  ◆產(chǎn)量測(cè)定

  按株、行距計(jì)算每667 m2.確定植物數(shù)量；沿對(duì)角線隨機(jī)取3點(diǎn)，每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查10株，統(tǒng)計(jì)坐果數(shù)，計(jì)算單株平均結(jié)果數(shù)；一次性收獲果實(shí)稱重，計(jì)算平均單果重量，收縮系數(shù)為0.90.產(chǎn)量按以下公式計(jì)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))。

  采用Microsoft Excel 2007用于數(shù)據(jù)整理和繪圖SPSS19.0軟件進(jìn)行方差分析，顯著原因Duncan's檢查新復(fù)極差法。

  棚膜特性

  兩種棚膜的特性比較結(jié)果(表1)表明，專用膜的消霧性和流滴性優(yōu)于CK。

  不同棚膜覆蓋對(duì)日光溫室內(nèi)溫濕度的影響

  從圖1和圖2可以看出，特殊膜和對(duì)照膜下的月變化和日變化趨勢(shì)基本相同。特殊膜下的溫度高于對(duì)照度，但差異不明顯。不同棚膜下室內(nèi)溫度的日變化，晴天10:00~14:00差異明顯，夜間不同棚膜覆蓋下溫差不明顯。陰天氣溫日變化總體差異不明顯。不同棚膜對(duì)溫室平均濕度的影響見圖3。從圖中可以看出，11月底~次年1月初，專用膜下的平均空氣濕度高于對(duì)照度。

  不同的棚膜覆蓋對(duì)光溫室內(nèi)光照條件的影響

  從圖4可以看出，兩種棚膜的月透光率變化趨勢(shì)基本相同，均呈逐漸下降趨勢(shì)。CK在不同的月份，CK它們都明顯高于特殊薄膜的光強(qiáng)度。從表2可以看出，通過(guò)對(duì)不同溫室薄膜的光譜分析，特殊薄膜顯著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。與對(duì)照膜相比，特殊膜更能滿足紅辣椒生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)紅橙光的需求。

  不同的棚膜覆蓋對(duì)紅色辣椒生長(zhǎng)的影響

  從表3可以看出，與對(duì)照相比，使用專用膜作為覆蓋材料顯著促進(jìn)了紅色辣椒的生長(zhǎng)，加工組株高、莖粗、節(jié)間長(zhǎng)度和葉片數(shù)量顯著增加。

  不同的棚膜覆蓋對(duì)紅色椒產(chǎn)量的影響

  從表4可以看出，和CK相比之下，處理組紅色辣椒單株結(jié)果明顯增加，每667 m22的產(chǎn)量高于對(duì)22.5%。

  不同的棚膜覆蓋對(duì)紅色辣椒質(zhì)量的影響

  從表5可以看出，與對(duì)照組相比，處理組紅色辣椒果實(shí)的轉(zhuǎn)色率明顯提高，果實(shí)VC可溶性糖、糖酸比和花青素的含量顯著增加。

  設(shè)施環(huán)境是影響設(shè)施內(nèi)作物生長(zhǎng)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。其中，溫度是溫室環(huán)境調(diào)控的主要因子，影響作物生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)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(zhǎng)及產(chǎn)量的關(guān)鍵。對(duì)大多數(shù)作物而言，紅光有利于提高作物的光合特性。本試驗(yàn)中，專用膜中添加紅色母粒顯著促進(jìn)了紅色彩椒生長(zhǎng)，株高、莖粗、節(jié)間長(zhǎng)度和葉片數(shù)均顯著增加，單株結(jié)果數(shù)、單果重、每667m產(chǎn)量顯著增加。

  在轉(zhuǎn)光劑的幫助下，轉(zhuǎn)光膜將作物不需要的光轉(zhuǎn)化為所需的光，并改變光譜組成。在本試驗(yàn)中，與對(duì)照相比，特殊膜增加了紅橙光和近紅外線的比率，降低了綠光的投影比率。這表明，特殊膜可以有效地將光譜中的綠光轉(zhuǎn)化為光合作用所需的光，從而增加其他光的比例。設(shè)施蔬菜栽培生產(chǎn)要求棚膜具有較高的保溫性能，以減少冬季和春季的能耗，不同材料和添加劑的棚膜具有不同的保溫性能。根據(jù)不同棚膜覆蓋下的溫度變化，特殊膜的保溫性能優(yōu)于棚膜，但試驗(yàn)差異不明顯。

  通過(guò)對(duì)兩種棚膜覆蓋下紅色辣椒果實(shí)質(zhì)量的分析，表明覆蓋特殊膜的紅色辣椒果實(shí)轉(zhuǎn)色率顯著提高，果實(shí)VC含量、可溶性糖和花青素顯著增加，有機(jī)酸含量顯著降低，果實(shí)糖酸比增加。這主要是因?yàn)樘厥饽は碌墓赓|(zhì)有利于碳水化合物的形成，高溫有利于花青素的形成，可以顯著提高產(chǎn)量。

  與對(duì)照膜相比，特殊膜的保溫性有所提高，顯著促進(jìn)了紅色辣椒植物的生長(zhǎng)，提高了紅色辣椒單位面積的產(chǎn)量，果實(shí)也有所提高VC可溶性糖和花青素的含量顯著提高。因此，甜椒專用膜更適合種植紅色辣椒，在冬春季日光溫室栽培中具有良好的應(yīng)用前景。

  摘自《農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(溫室園藝)》雜志