我国瓜菜遮阳网覆盖栽培研究进展

马志虎 王浩挺 韦武青 沈晓昆 许一鸣

摘要：遮阳网覆盖栽培已应用到农业生产的各方面，对农业生产的防虫、遮阳、节水、提高产量等方面起到了很大的促进作用。本文从遮阳网在节水灌溉、遮光降温、气体交换、延迟采收、防虫及对作物产量和品质的影响等方面，综述了其在农业生产方面的应用状况和相关研究，为遮阳网的合理科学利用提供参考。

关键词：遮阳网；栽培；研究进展

我国作物保护材料——遮阳网的发展历史虽然较短。但其发展速度却极其迅猛，尤其是在蔬菜生产上得到了广泛应用。本世纪初全国遮阳网年用量已在2亿m²以上。覆盖栽培面积近8万hm²，遮阳网年需求量6000万m²，约3500。1987年江苏省镇江市蔬菜研究所等单位联合常州市武进县第二塑料厂，开展了有关“蔬菜遮阳网覆盖栽培的研究及应用”方面的研究。自此，国内遮阳网、防虫网的研究与推广工作得到空前的发展，2000年遮阳网覆盖面积已经达到18670hm²，遮阳网覆盖栽培已成为我国南方夏秋季蔬菜保护地栽培的新途径和特色之一。遮阳网覆盖栽培的应用从蔬菜如甘蓝、花椰菜、芹菜、莴笋、秋番茄，茄子、甜椒等茄果类，茼蒿、大白菜、小白菜、生菜、芜荽、西芹、水芹、豇豆等的应用，发展到果树、茶叶、药用植物半夏、烟草等诸多植物。从大棚发展到温室、浮面覆盖等，进而逐步应用于养殖等领域。

遮阳网根据其特性，被安装于温室、大棚等用于各种用途，例如：防虫，防止暴雨、冰雹与风的破坏，延长作物生育期和延缓果实成熟，降低夜间辐射冷却㈣，降低太阳辐射、通风和加强气体交换性能等。在我国南方地区，夏季高温、暴雨、强光照对作物夏秋季节栽培十分不利，遮阳网在遮阳、降温、降低降水强度，克服作物夏秋季节栽培的不利环境条件影响方面提供了一条简易有效的途径，利用遮阳网覆盖栽培成为夏季“伏缺”保障叶菜类蔬菜市场供应的主要栽培形式。遮阳网覆盖栽培的研究主要集中在节水、降温、遮光、防虫、通气和防止暴雨、风、冰雹破坏诸多方面。

1遮光

遮阳网有良好的遮阳作用，遮阳网的遮光率根据设计为30％～95％，遮阳网覆盖能大大降低太阳的热辐射。工厂化育苗从暮春到初秋温室内的光照水平都高于育苗生产全过程所需要的最佳光照要求，这种过强的光照在温室中形成辐射热，对降温系统产生很大的热荷载。遮阳网可以反射部分太阳光，现代温室可以根据光照传感器的反应自动控制遮阳网在温室中的启闭，目前遮光率在20％～90％的材料很多，常用的材料遮光率为50％。遮阳网覆盖能降低超过40％的太阳辐射。遮阳网透射率随着太阳高度角的不同而产生不同的效果，因为太阳日辐射是作物需水的最大影响因素，因此太阳日辐射大小与作物灌溉进度紧密相关。

不同颜色的遮阳网其降低太阳辐射的效果不同，黑色遮阳网通过遮光而降温。在达到有限降温的同时，使棚内失去了很大一部分光合作用所需的阳光而对蔬菜无益。采用黑色遮阳网覆盖，光照度可降低60％左右；银灰色遮阳网覆盖，光照度降低30％左右。蔬菜生产中多用黑色和银灰色遮阳网。黑色遮阳网效果好于银灰色网。但其遮阳强度大，对光照度要求高的番茄、青花菜和黄瓜等蔬菜覆盖会影响其正常生长。

单层、双层遮阳网光照度与不遮阳光照度相比。在晴天分别减少了56.15％和87.37％，阴天减少了51.33％和72.05％。相同透射率、不同反射率遮阳网对室内光照环境的影响不同，表面反射率较高的外遮阳材料覆盖下温室内的光照度高于低反射率的材料，银色缀铝网覆盖下温室内的光照度要高于黑色遮阳网6％左右。造成这种状况的原因在于：太阳辐射透过外遮阳网后，银色缀铝网由于反射率高，太阳辐射在温室与遮阳网下表面之间的反射过程中大部分光线反射回温室内，而黑色遮阳网则吸收了由温室反射到其下表面的光线，导致反射回温室内光线量减少，在一定程度上降低了温室内光照度，这与于仲吾等的研究相一致，灰色遮阳网、银色缀铝网等反射能力较强的遮阳网在那些喜散射光的作物上有着广泛应用，而黑色遮阳网可针对耐阴性强的作物或露地栽培食用菌使用。

2降温

高温是导致夏秋季作物生长不良的主要因素，当气温高达38℃时，许多作物都会出现生长不良的情况。诸如呼吸作用增强，光合作用减弱，养分运转受阻等，许多植物表现出脱水、抗病性丧失、易发生生理病害并诱发多种病虫害等。Markus等研究表明，网室内气温显著低于室外气温(占全天的67％)，且温室效应的最大值不超过1℃，室内外最高温度最易发生的平均梯度变化为T^max=-0.205，表明30％黑色遮阳网并不会明显改变白天热条件，这与棉花覆盖所获得的结果相吻合。与不遮阳相比，单层、双层遮阳网下，地表温度分别降低了3.86、5.42℃，30cm处土壤温度降低了1.01、1.44℃，空气温度降低了1.5、2.4℃。自然通风+遮阳网系统下，温室内的气温最多降低2.2℃，白天平均降低1.4℃，室内地温平均降低3.8℃，最多可降低4.5℃：自然通风+微喷降温系统下，温室内气温最多降低3.2℃，平均降低2.4℃，地温最多降低2.0℃，平均降低0.9℃：在自然通风情况下联合运用遮阳网和微喷降温系统，室内气温最多降低5.4℃，平均降低4.4℃，与室外气温相比。最多高1.9℃。平均仅高0.7℃，基本接近室外气温。而在自然通风条件下，室内的气温比室外气温最多高7.2℃，平均高5.1℃，可见。自然通风+遮阳网+微喷降温系统降温效果最好。

在高温干旱季节利用遮阳网覆盖茶园，能明显改善茶园的小气候，尤其是光照、气温、土壤温度和土壤水分状况：遮阳网覆盖茶园地面温度比露地单一茶园地面温度(数值)平均低21.8％，且能有效提高茶树的叶片气孔导度、蒸腾速率和净光合速率，明显改善茶叶的质量。龙眼树采用遮阳网棚架式覆盖，树冠顶部留有50-60cm空间，在最低温度为-4.5℃的辐射霜冻气候条件下，防霜冻危害效果显著。在遮阳网下约30cm范围内受冷辐射影响，使其温度较低，缓冲空间起到了避开冷辐射的作用。冬季覆盖主要在晚上，白天应该揭网。傍晚及寒流来时盖网。肖金香等研究表明，烤烟长时间覆盖遮阳网后田间地表日均温度降3.2℃，晴天株间透光率减少17.2％，阴天株间透光率则减少66.1％，行株间蒸发量分别降低1.7、1.0mm。遮阳网具有明显的降温避光作用。降温效果可达2.4℃，可避光58.26％。

昼夜温差小的夏季使用遮阳网覆盖育苗有利于出苗，并明显提高秧苗素质，应用于小白菜、香菜、生菜等春菜夏种的反季节栽培还具有增产作用。但是，夏季降雨多、日照时数少、气温低、相对湿度高的年份效果不好，反之效果明显。遮阳网安装位置的不同，对覆盖降温的效果也不同，江淮地区棚室遮阳网覆盖降温效应比较表明：空气温度的降低效应为T2

(外遮阳网)>T1(内遮阳网)；地表温度的降低效应为T2>T1；土壤温度的降低效应为T1>T2。不同季节和天气状况，其遮阳降温的效果也不同。在冬季晴朗天气条件下，白天连栋大棚的内遮阳覆盖可使地表温度降低12.1℃。气温降低4.9℃，土壤温度降低2℃左右，而在夏秋之交的晴朗天气条件下，白天外遮阳覆盖可使地表温度降低15.2℃，气温降低6.0℃，土壤温度降低2.0℃。

3节水灌溉

水资源对气候变化尤其是全球变暖的响应问题，包括水循环过程、水量时空分布、降水极端事件与洪涝灾害等的改变，事关人类的生存与发展。水资源作为生态环境的重要组成成分和最活跃的因素，是一种在一定利用限度和时空范围内可更新、利用过程中水质易变的重要农业自然资源，其供给能力制约着区域农业发展。维系着农业生态系统及粮食安全生产，对作物产量起着决定性作用。越来越多的研究表明，植物采用遮阳网覆盖可显著减少作物需水量。采用单层、双层遮阳网覆盖与不遮阳(露地)相比，空气相对湿度分别提高了15.09％和20.75％，0～100cm土层土壤水分含量提高了14.88％和26.95％。遮阳网覆盖作物需水量较室外露地作物需水量降低38％。

在生态恶化、水资源逐步枯竭、全球变暖的今天，如何在有限的土地上生产更多安全农产品是各国所面临的共性问题。现代农业在干旱、半干旱地区的发展与产量的取得主要取决于灌溉，而淡水资源匮乏是限制这些地区农业发展的主要因素。设施农业大国以色列农业面积有超过5000hm²的土地使用遮阳网、防虫网，其重要功能之一便是节水。在我国许多地区尤其在一些干旱、高温地区，遮阳网的应用极大地改善了温室、大棚在热交换、通风效能、降低太阳辐射和温度、节约用水等方面的功能。

4防虫

伴随农药使用所带来的成本增加、产品和环境污染、研制农药成本的增加等因素，与以往相比，遮阳网等屏障设施已经为更多现代温室、大棚生产所采用，采用遮阳(防虫)网，可有效减少害虫种群，降低由于昆虫传播病毒的发病率，更少的使用农药。遮阳网与防虫网均起到了对害虫的物理阻隔作用，尤其是对个体较大的害虫更有效果。根据评价彩色遮阳网具有促进植物生长和增加产量的作用，不同颜色遮阳网被证明对促进树木生长和增加果实产量具有影响。昆虫学家们根据彩色遮阳网对植物的影响，开始研究彩色遮阳网对害虫种群的影响，对。降落在黑色、红色、黄色和蓝色遮阳网覆盖的韭菜和棉花上的蓟马和烟粉虱测试，表明覆盖黄色遮阳网诱使烟粉虱降落在网上。同样蓟马表现出对黄色和蓝色的遮阳网一样的行为，但其不太可能穿透遮阳网进而危害植物，而使覆盖植物得到保护。

5气体交换

遮阳网的应用使得空气湍流交换减弱，是网内外温度和相对湿度存在差异的原因之一。于仲吾等研究表明，采用遮阳网全封闭覆盖后，棚内距网膜5cm处的风速比棚外对照平均减小60％。遮阳(防虫)网使网内外的空气流动减弱，网室内风速比室外风速降低50％以上。与不遮阳相比，单层、双层遮阳网下，风速分别减弱了50.00％和66.67％。

6延迟作物采收期

遮阳网覆盖延迟作物生长期和采收期㈣，延迟甜椒采收。与不遮阳相比，单层、双层遮阳网下，仁用杏开花、萌芽等物候期分别延迟了4d和5d，花期延长1d和2d，坐果率分别为对照的8.95倍和11.25倍。彩色生物遮阳网可改变可见光谱和非可见光谱，从而调节作物的生长。Shahak等研究表明，与黑色遮阳网相比，红色遮阳网可以更显著地加快蔬菜的生长，蓝色遮阳网可促进植株矮化。高立凤等研究了不同透光率的遮阳网对提高食荚豌豆的商品性及延长采收期的影响，食荚豌豆采用遮阳网覆盖栽培，可预防高温对食荚豌豆的负作用，提高商品性，延长采收期6～8d，产量提高6.10％～9.51％，透光率70％的遮阳网效果最好。

7对产量与品质的影响

不同的蔬菜对光照度都有一定的要求，在生产中根据蔬菜对光照度的不同要求，在早春或晚秋采取适当措施增加光照，在夏季强光时节，选择不同的遮阳网覆盖来降低光照，保证蔬菜的正常生长。但光照对蔬菜的生长、产量、品质的形成有重要的调控作用。对莴苣的研究表明，在不同的光照度下，其产量与光合速率呈极显著正相关，与亚硝酸还原酶(nitrite reductase，NR)活性呈极显著正相关，3个莴苣品种其硝酸盐含量为低光照>中光照>高光照。李天福等对烤烟大田期遮光处理研究表明，随着遮阳度的增加，烟叶净光合速率、气孔导度和叶片蒸腾速率显著降低。

闫秋艳等研究了红网、蓝网、银灰网和黑网4种不同颜色遮阳网覆盖对番茄穴盘幼苗生长及抗氧化特性的影响：遮阳网覆盖的番茄幼苗植株高度、茎粗度、叶面积、单株鲜质量和干质量均显著高于对照不覆盖处理(P<0。05)；红网、蓝网、银灰网壮苗指数分别增加41.2％、15.4％、55.2％，而黑网降低9.7％：遮阳网覆盖使番茄幼苗叶片的丙二醛(Malondialde-hyde，MDA)含量降低，超氧化物歧化酶(superoxidedismutase，SOD)、过氧化氢酶(catalases，CAT)活性均显著降低，表明不同的栽培作物应选择不同的遮阳覆盖材料。

16目黑色铝箔遮阳防虫网，在秋季其网内气象环境对鸡毛菜生长是适宜的，单位面积产量比对照高16.6％，在遮阳防虫网内鸡毛菜出苗率高、出苗齐、个体间差异小。夏白菜生产宜选用黑色、遮光率较高的遮阳网，原因在于其一方面可以有效阻挡强光直射对植株造成的灼伤，另一方面可降低直射升温，减少植株处于高温胁迫状态的时间。利于植株正常生长，但同时造成蔬菜硝酸盐累积。遮阳网覆盖中药半夏栽培研究表明，在适度的遮阳处理下半夏叶片生长发育更好。叶绿素含量提高，从而减少了膜系统受到的伤害，延缓叶片的衰老，改善半夏的倒苗状况。对半夏的生长有重要意义。

8展望

温室、大棚等设施大量使用薄膜作为保温材料，就不可避免的带来温度、湿度的增加和气体交换、通气性降低、病虫害易于繁殖爆发的实际问题。遮阳网、防虫网等透气性较好的材料在很大程度上克服了塑料薄膜覆盖所带来的问题，并具有遮阳、防虫、节水等优点。现代农业的发展时刻离不开技术的不断革新与进步，并进一步强化了在有限的土地、水资源情况下，生产出尽可能多、优质、安全的农产品。一些综合性防治措施、新技术相互配合的应用，将极大地改善遮阳网所不能彻底克服的一些限制因素。滴灌技术可极大地降低作物灌溉用水系数，屋顶喷雾技术利用形成的水膜可吸收近红外光降低温度，微雾降温系统的应用可作为改善温室内环境的有效降温措施。太阳能灭虫灯、黄板诱蚜等技术可有效减少温室、大棚内虫口数量，减少病害发生。强制通风利用水蒸发降温原理实现降温也是目前最为经济有效的一种降温方法。蔬菜遮阳网与防虫网的配合使用，在遮阳的基础上，以防虫网构建的人工隔离屏障，将害虫阻挡在网外，造成视觉错乱，改变害虫行为，从而达到防虫保菜的效果。

依据近年遮阳网使用情况，可在实际生产中采用红网和银灰网覆盖育苗，使夏季番茄、辣椒等幼苗综合质量性状得到有效提高；在夏、秋季节高温、强光照条件下。蔬菜育苗或缓苗期间，在10：00-16：00采用黑色遮阳网覆盖，可降温和防止强光照伤害作物。在夏、秋季避蚜防病毒病时应选用银灰色遮阳网覆盖：一些喜冷凉、弱光性的蔬菜，如芹菜、芜荽及葱蒜类等进行夏秋季生产，宜选用遮光率较高的黑色遮阳网覆盖为主；菠菜、莴笋、小白菜、乌塌菜等耐寒、半耐寒叶菜冬季覆盖宜选用银灰色遮阳网，有利于保湿防霜冻；番茄、黄瓜、茄子、辣椒等喜温、强光性蔬菜夏秋季生产时，根据光照度宜选用银灰色网或遮光率较低的黑色遮阳网：棚顶覆盖黑色遮阳网，侧面覆盖白色(银灰色)遮阳网(防虫网)，在上午和下午可有效利用两侧白色网保证透光率，从而保证为作物提供一定的有效光照，而在中午前后则可利用棚顶黑色网减少直射强光透光率，提高降温效率，同时可在一定程度上预防消减虫害的发生。