蓝色地膜覆盖对土壤水分、温度和烟叶光合特性的影响

薛超群，王建伟，杨立均，奚家勤

（1.中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州 450001；2.河南省驻马店市烟草公司，河南 驻马店 463000）

蓝色地膜覆盖对土壤水分、温度和烟叶光合特性的影响

薛超群1，王建伟1，杨立均2，奚家勤1

（1.中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州 450001；2.河南省驻马店市烟草公司，河南 驻马店 463000）

在豫南丘陵区以不覆盖为对照，研究了蓝色地膜覆盖、无色普通地膜覆盖对土壤水分、温度和烟叶光合特性的影响。结果表明，蓝色地膜覆盖和无色普通地膜覆盖的土壤含水率差异不显著（P＞0.05）且均显著（P＜0.05）高于不覆盖地膜；蓝色地膜覆盖和无色普通地膜覆盖的土壤温度较不覆盖均有显著提高；蓝色地膜覆盖的烟叶背面光强、蓝光比例、烟叶净光合速率、蒸腾速率和单叶水分利用效率均显著高于无色普通地膜及不覆盖地膜。

土壤水分；土壤温度；烤烟；地膜；光合特性

地膜覆盖因其对农田土壤增温保湿和光照条件改善等方面具有显著作用，已经成为一项重要的保护性栽培技术措施，被广泛应用于我国农业生产中，尤其是在烤烟栽培中得到普及应用[1-5]。随着科技手段的进步和栽培实践的深入，近些年蓝色地膜、红色地膜、银色地膜等功能性地膜在农业生产中得到了应用和研究[3,5-12]，其中蓝色地膜是在普通地膜的基础上加入蓝色母料和转光成分等制成，能将紫外光转化为蓝光和吸收绿、红光的特性，具有透光率比普通地膜低的特点[3,8-12]。刘林等[11-12]研究表明，在蓝色地膜、红色地膜、银色地膜和普通地膜中，以蓝色地膜覆盖对葡萄叶片光合特性和葡萄果实品质的改善效果最好。但是以往有关蓝色地膜覆盖对土壤温湿度和烟叶光合特性影响方面的报道极少。为此，本研究开展了蓝色地膜覆盖对土壤水分、温度和烟叶光合特性等方面的影响，为明确蓝色地膜对土壤水温和烟叶光合特性的调控效应提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于 2010 年 4—9 月在豫南丘陵区驻马店市泌阳县盘古乡柴庄（烟叶科技园内）进行，试验田地处北纬 32.66639°，东经 113.32194°，海拔 162 m。土壤为黄褐土，肥力中等，土壤 pH 为 6.63，有机质 1.18%，碱解氮 85.05 mg/kg，速效磷 15.78 mg/kg，速效钾 125.65 mg/kg。

1.2 试验设计

试验按照烟垄上覆盖地膜的不同设置处理为：蓝色地膜和无色普通地膜，以不覆盖地膜为对照（CK）。地膜均产自山东济宁华鑫塑业有限公司，幅宽 120 cm，厚度 0.08 mm，蓝色地膜透光率73.3%，无色普通地膜透光率 90.8%。

采用随机区组排列，3次重复，共计9个小区，小区间隔 2.6 m。每小区种植 4 行，行距 1.3 m、株距 0.5 m、行长 25 m。

供试作物为烤烟，品种为云烟 87。于 2010 年4 月 20 日施腐熟饼肥、烟草专用复合肥（15:15:15）、过磷酸钙、硫酸钾、硝酸钾分别为 300、375、300、150、75 kg/hm2[纯氮 75 kg/hm2，m(N):m(P2O5): m(K2O)=1:2:3]。

4 月 21 日起垄，烟垄间距 130 cm、高 30 cm、垄底宽 80 cm，垄体饱满。4 月 26 日移栽，4 月 27日覆盖地膜。

1.3 测定项目与方法

土壤水分测定：于伸根期、旺长期、成熟期，采用烘干法分别测定各小区垄体中 0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm 土层的土壤含水率。

土壤温度测定：于移栽后 5、25、45 d 上午11:00，用曲管地温计分别测定各小区垄体中 5、10、15、20 cm 深处的土壤温度。

烟叶背面光强和光质测定：于旺长期选晴天上午 10:00，用 UNISPECTM-DC 光谱分析仪分别测定各小区烟叶（自下向上第 11 位叶）背面的 400～800 nm 区域的光强和光质（不同波段光比例），扫描波长间隔为 3.3 nm。

烟叶光合特性测定：于旺长期选晴天上午10:00，用便携式 TPS-2 光合仪分别测定各小区烟叶（自下向上第 13位叶）的净光合速率和蒸腾速率，计算单叶水分利用效率（净光合速率和蒸腾速率的比值）[13-14]。

1.4 数据分析

采用 SPSS10.0 进行方差分析和多重比较[15]。

2 结 果

2.1 土壤水分含量

图1表明，不同处理土壤含水率均随着土壤深度的增加而递增，蓝色地膜覆盖和无色普通地膜覆盖土壤含水率无显著差异（P＞0.05），且均显著（P＜0.05）高于对照。

图1 不同处理的土壤含水率Fig. 1 Soil moisture of different treatments

2.2 土壤温度

从图2可知，不同处理土壤温度均随着土壤深度的增加而递减，蓝色地膜覆盖和无色普通地膜覆盖土壤温度较对照均显著（P＜0.05）提高，5 cm处土壤温度蓝色地膜覆盖与无色普通地膜无显著（P＞0.05）差异，10、15、20 cm 处土壤温度蓝色地膜覆盖显著（P＜0.05）低于无色普通地膜。

图2 不同处理的土壤温度Fig. 2 Soil temperature of different treatments

2.3 烟叶光合特性

对旺长期典型日（6月 15日）的烟叶背面光强和光质测定结果（表l）表明，蓝色地膜覆盖的烟叶背面光强较无色普通地膜覆盖、对照显著（P＜0.05）提高，蓝光比例较无色普通地膜覆盖、对照显著（P＜0.05）提高；无色普通地膜覆盖的烟叶背面光强较对照显著（P＜0.05）提高，光质与对照无显著（P＞0.05）差异。

由表2（旺长期，6 月 16 日）可见，蓝色地膜覆盖的烟叶净光合速率、蒸腾速率和单叶水分利用效率较无色普通地膜覆盖、对照显著（P＜0.05）提高，无色普通地膜覆盖较对照显著（P＜0.05）提高。蓝色地膜覆盖和无色普通地膜覆盖的净光合速率较 CK 分别提高 33.48%和 13.81%，蒸腾速率较 CK分别提高 24.77%和 11.74%，单叶水分利用效率较CK 分别提高 6.98%和 1.84%。

表1 不同处理的烟叶背面光强和光质Table 1 Light intensity and quality under the tobacco leaf back of different treatments

表2 不同处理的烟叶光合特性Table 2 Tobacco leaf photosynthetic characteristics of different treatments

3 讨 论

本试验研究结果中，蓝色地膜覆盖和无色普通地膜覆盖土壤含水率无显著差异，且均显著高于不覆盖地膜，这与张永涛等[1]、王友贞等[2]研究所得结果一致。

以往相关研究[2-5,16]表明，蓝色地膜覆盖土壤温度低于无色普通地膜。本研究中，蓝色地膜覆盖和无色普通地膜覆盖土壤温度均较不覆盖地膜显著提高，蓝色地膜覆盖 5 cm 处土壤温度与无色普通地膜无显著差异，10、15、20 cm 处土壤温度显著低于无色普通地膜。蓝色地膜覆盖土壤温度较无色普通地膜降低的调温效应，既可发挥地膜覆盖的土壤保水作用，又可避免地膜覆盖带来土壤温度过高而造成的伤根及早衰等问题，因此，在烤烟大田期干旱少雨、温度过高的地膜覆盖栽培区，蓝色地膜覆盖较无色普通地膜更有利于烟株的生长发育。

在本试验中，蓝色地膜对光的反射能力比无色普通地膜、不覆盖地膜提高的同时还显著提高蓝光（400～500 nm 波段）比例。研究还发现蓝色地膜覆盖的烟叶背面光强、蓝光比例、烟叶净光合速率、蒸腾速率和单叶水分利用效率较无色普通地膜覆盖、对照显著提高，对姜叶、草莓、葡萄等的研究结果[8-12,16]也证实了此结论。表明蓝色地膜覆盖较无色普通地膜更有利于烟株光合产物的积累、水分利用率的提高及烟叶品质的改善。

4 结 论

（1）蓝色地膜覆盖和无色普通地膜覆盖土壤含水率无显著差异，且均显著高于不覆盖地膜。

（2）蓝色地膜覆盖 5 cm 处土壤温度与无色普通地膜无显著差异，10、15、20 cm 处土壤温度显著低于无色普通地膜，蓝色地膜覆盖和无色普通地膜覆盖土壤温度较对照均显著提高。

（3）蓝色地膜覆盖的烟叶背面光强、蓝光比例、烟叶净光合速率、蒸腾速率和单叶水分利用效率较无色普通地膜覆盖、对照显著提高；无色普通地膜覆盖的烟叶背面光强、光合特性较对照显著提高。

[1] 张永涛，汤天明，李增印，等．地膜覆盖的水分生理生态效应[J]．水土保持学报，2001，8（3）：45-47．

[2] 王友贞，袁先江，许浒，等．水稻旱作覆膜的增温保墒效果及其对生育性状影响研究[J]．农业工程学报，2002，18（2）：29-31．

[3] 张德奇，廖允成，贾志宽．旱区地膜覆盖技术的研究进展及发展前景[J]．干旱地区农业研究，2005，23（1）：208-213．

[4] 王小东，李振华，许自成，等．烟草覆盖栽培技术研究进展[J]．中国农学通报，2008，24（1）：199-202．

[5] 许香春，王朝云．国内外地膜覆盖栽培现状及展望[J]．中国麻业，2006，28（1）：6-11．

[6] 艾希珍，张振贤，米庆华，等．有色地膜覆盖对生姜生长及产量的影响[J]．中国蔬菜，2001，4（1）：4-6．

[7] 辛国胜，林祖军，韩俊杰，等．黑色地膜对甘薯生理特性及产量的影响[J]．中国农学通报，2010，26（15）：233-237．

[8] 张瑞华，战琨友，徐坤．有色膜覆盖对姜叶片色素含量及光合作用的影响[J]．园艺学报，2007，34（6）：1465-1470．

[9] 秦永华，张上隆，秦巧平，等．不同有色膜对丰香草莓再生的影响及机理研究[J]．中国农业科学，2005，38（4）：777-783．

[10] 徐凯，郭延平，张上隆，等．不同光质膜对草莓果实品质的影响[J]．园艺学报，2007，34（3）：585-590．

[11] 刘林，许雪峰，王忆，等．不同反光膜对设施葡萄光合特性和叶片糖代谢的影响[J]．西北植物学报，2008，28（3）：559-563．

[12] 刘林，许雪峰，王忆，等．不同反光膜对设施葡萄果实糖分代谢与品质的影响[J]．果树学报，2008，25（2）：178-181．

[13] 汪耀富，李广安，张新堂．不同灌水条件下烤烟耗水特征和用水效率的研究[J]．中国烟草，1995（1）：4-8．

[14] 刘永贤，李伏生，农梦玲．烤烟不同生育时期分根区交替灌溉的节水调质效应[J]．农业工程学报，2009，25（1）：16-20．

[15] 苏金明，傅荣华，周建斌，等．统计软件 SPSS for Windows实用指南[M]． 北京：电子工业出版社，2000：401-406．

[16] 中国农业科学院烟草研究所．中国烟草栽培学[M]．上海：上海科学技术出版社，2005：368，386-409．

Influences of Blue Film Mulching on Moisture and Temperature of Soil and Photosynthetic Characteristics of Tobacco Leaves

XUE Chaoqun1, WANG Jianwei1, YANG Lijun2, XI Jiaqin1
(1. Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC, Zhengzhou 450001, China; 2. Zhumadian Tobacco Company of Henan Province, Zhumadian, Henan 463000, China)

Moisture and temperature of soil and photosynthetic characteristics of tobacco leaf had been determined in the tobacco field which mulched with blue film and no color film in hilly region of southern Henan Province. The results indicated that the soil moisture and temperature were significantly higher with treatments of blue film and no color film mulching than with treatment of no mulching. Light intensity and blue light percentage under the tobacco leaf back, net photosynthetic rate, transpiration rate and water use efficiency of tobacco leaf were higher with treatment of blue film mulching than those of no color film mulching and no mulching treatments.

soil moisture; soil temperature; flue-cured tobacco; plastic films; photosynthetic characteristic

S572.04

1007-5119（2014）05-0006-04

10.13496/j.issn.1007-5119.2014.05.002

河南省烟草公司资助项目“驻马店烟叶浓香型风格特色的区域定位及彰显技术研究”（HYKJ200905）

薛超群，男，硕士，高级农艺师，主要从事烟叶生产与质量评价研究。E-mail：xuecq@ztri.com.cn

2014-04-11

2014-09-26