不同颜色棚膜对甜瓜生长及果实品质的影响

曹明,杨小锋*,米庆华,魏珉,张雪彬,杨光华

1.三亚市南繁科学技术研究院,海南三亚572000

2.山东农业大学,山东泰安271018

不同颜色棚膜对甜瓜生长及果实品质的影响

曹明1,杨小锋1*,米庆华2*,魏珉2,张雪彬1,杨光华1

1.三亚市南繁科学技术研究院,海南三亚572000

2.山东农业大学,山东泰安271018

研究不同功能棚膜覆盖对热带地区设施栽培甜瓜植株生长及果实产量和品质的影响，为选择适宜的棚膜提供依据。试验以相同材质的无色透明无滴膜为对照（CK），设置红色棚膜（RF）、绿色棚膜（GF）、蓝色棚膜（BF）、紫色棚膜（PF）4种不同颜色功能性无滴膜，进行比较研究。结果表明：不同颜色功能性无滴棚膜的透射光谱在400～800 nm波段有较大差异，并显著影响甜瓜的生长、产量和品质。RF覆盖的甜瓜植株较矮壮，而GF覆盖的植株较细弱；RF、BF、PF覆盖条件下叶片叶绿素含量较高，而GF覆盖下最低；甜瓜单果重以RF覆盖的最高，较CK提高7.27%，而GF覆盖的最低，较CK减少13.63%；RF、GF、BF、PF覆盖的甜瓜果实可溶性糖含量分别较CK提高101.58%、30.23%、67.24%和31.20%，而可溶性蛋白含量却以无色透明膜最高，RF下最低。上述结果表明，热带地区采用红色棚膜覆盖有利于促进大棚甜瓜生长，提高产量和含糖量，可作为甜瓜设施栽培的适宜棚膜。

棚膜颜色;甜瓜;生长;产量;品质

甜瓜属葫芦科甜瓜属，起源于非洲，栽培历史悠久。随着设施栽培的发展，甜瓜栽培的地域限制逐渐被减弱，海南地区通过品种选择和栽培技术研究，发展设施甜瓜产业取得明显成效，现已成为海南省南部的农业支柱产业之一。

光作为重要的环境因素，可通过光强度、光周期、光质三个方面影响作物生长发育。不同波长的光对作物形态建成、生长发育、生理代谢、营养品质等都有重要的调节作用[1]。不同颜色薄膜可以改变透过光的光谱，进而影响作物生长。研究表明，紫色膜可促进番茄、茄子、油桃、葡萄生长，提早开花结实，提高产量和品质[2]；生姜苗期采用绿色膜遮光，可增强光合作用，促进植株生长，提高产量[3]；红色膜覆盖的甜椒光合速率和光能利用率最高[4]；蓝色膜虽可增加草莓果实的可溶性蛋白、抗坏血酸和可滴定酸含量，但不利于提高产量，而红色膜覆盖的草莓产量和单果重较高[5]。

目前，海南设施甜瓜大面积发展，但对光环境的影响研究较少。本试验通过比较不同颜色棚膜覆盖对甜瓜生长特性及果实产量和品质的影响，为选择适宜棚膜和促进甜瓜优质高效生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料与试验设计

试验于2013年11月～2014年2月在海南省三亚市热带农业示范园塑料大棚内进行。以绿皮甜瓜品种‘西州密25号’为试材，采用单因素随机区组设计，设置5个处理，分别覆盖红膜（RF）、绿膜（GF）、蓝膜（BF）、紫膜（PF）和无色透明膜（CK），5种膜的厚度相同，均由山东农业大学农膜项目组研发。小区面积208 m2，单垄双行种植，行株距0.6 m×0.5 m。11月23日移栽，次年2月26日收获，田间管理按常规进行。

1.2 测定指标及方法

1.2.1 光谱特性测定不同颜色薄膜的透射光谱采用UnispecTM光谱分析仪测定。测定波长300～1100 nm，采样间隔3.3 nm，扫描集成时间4 ms。

1.2.2 植株生长和产量测定每处理随机选取5株长势一致的植株挂牌标记，每隔10 d测定1次株高、第3节间茎粗；用SPAD-502 plus叶绿素仪测定上数第3片完全展开叶片的SPAD值；用游标卡尺测定果实纵径和横径；选取同一授粉期的甜瓜果实测定成熟时单果质量。

1.2.3 果实品质测定可溶性固形物用手持测糖仪测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[6]；可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝G-250法测定[6]；Vc含量采用2,6-二氯靛酚法测定[6]。

1.3 数据处理

试验数据采用Excel 2003软件处理并作图，方差分析采用SPSS17.0软件，邓肯新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同颜色棚膜的透射光谱分析

图1 不同颜色棚膜的透射光谱Fig.1 Transmission spectra of films in different colors

由图1可以看出，不同颜色薄膜的透射光谱在400～800 nm波段有较大差异。进一步分析看出(表1)，RF、BF、PF、GF的透射光谱分别在红光区、蓝光区、紫光区、绿光区比对照膜提高了19.13%、0.96%、9.18%、5.89%，除蓝膜外，其余有色膜与对照膜差异显著。与CK相比，红膜显著降低了蓝光、蓝紫光、绿光比率；蓝膜显著降低了紫光、红光比率；紫膜显著降低了绿光比率；绿膜显著降低了紫光、蓝紫光、红光比率。红膜与紫膜下的远红光比率均高于对照。5种棚膜的透光率大小依次为CK＞BF＞GF＞RF＞PF。

表1 不同颜色棚膜透射光谱组成Table 1 Composition of transmission spectra of films in different colors

2.2 不同颜色棚膜对甜瓜植株生长的影响

有色棚膜覆盖明显影响甜瓜植株的生长（图2）。甜瓜株高随着生育期延长而逐渐增加，其中以GF处理最高，RF处理最低，到王工打顶前（移栽后40 d）始终呈现出显著差异。各处理茎粗在移栽后20 d即开始出现差异，BF、PF、GF不及RF和CK，RF与CK茎粗相当。功能叶片的SPAD值以GF处理最低，其它处理差异不明显。

图2 不同颜色棚膜对甜瓜生长的影响Fig.2 Effects of films in different colors on growth of melon

2.3 不同颜色棚膜对甜瓜果实的影响

从表2可以看出，甜瓜果实纵径和横径均以RF处理最大，GF处理最小，RF、PF、BF与CK无显著差异，而GF明显小于CK。果实腔径大小则表现为GF＞BF＞CK＞PF＞RF。RF处理的单果重显著大于其它处理，较CK提高7.27%；BF和PF处理单果重相当，较CK提高3.64%；GF处理单果重最低，较CK减少了13.63%。

表2 不同颜色棚膜对甜瓜果实大小和产量的影响Table 2 Effects of films in different colors on growth and yield of melon fruits

2.4 不同颜色棚膜对甜瓜果实品质的影响

从表3可以看出，不同颜色棚膜覆盖下甜瓜果实品质指标差异明显。有色膜覆盖的甜瓜果实可溶性糖含量显著高于透明膜，RF、GF、BF和PF分别较CK提高了101.58%、30.23%、67.24%和31.20%。可溶性蛋白含量以透明膜（CK）处理最高，RF处理最低，高低顺序为CK＞GF＞PF＞BF＞RF。除GF外，不同颜色棚膜对甜瓜果实中心及边缘可溶固形物均无明显影响。

表3 不同颜色棚膜对甜瓜果实品质的影响Table 3 Effects of films in different colors on fruit quality of melon

3 讨论

研究表明，长波段光促进植物茎伸长，而短波段光则抑制茎伸长[7,8]。红光和黄光下彩椒幼苗生长健壮，绿光下则徒长[9]。杜洪涛等[9]、杜健芳等[10]分别研究了光质对彩椒和油菜的影响，发现蓝光下株高较低；未调节光强的前提下，无色膜和紫色膜处理植株茎较粗，红色膜次之。本试验中，红色膜覆盖的甜瓜植株较矮壮，而绿色膜覆盖的植株较细弱，原因可能在于绿色膜提高了绿光的透射率，而红色膜提高了红橙光的透射率。不同波段的光可能通过影响植物体内源激素（如IAA）的代谢水平来调节茎的生长。因为有研究表明，红光可降低绿豆下胚轴的伸长速率，蓝紫光提高吲哚乙酸氧化酶活性，降低IAA水平，抑制植物生长[11]。此外，研究发现蓝光有利于叶绿体发育，蓝光下叶绿素含量高于红光[3、11]；蓝光可提高叶片中叶绿素a/b值，红光则降低叶绿素a/b值[12、13]。本试验中，绿色膜覆盖的甜瓜叶片SPAD值显著低于其它颜色膜，而红色膜、蓝色膜、紫色和透明膜间未呈现显著差异。

对于果实品质，徐凯等[14]研究发现蓝膜处理果实可溶性糖、可溶固形物和Vc含量最高，红膜处理Vc含量最低，绿膜处理可溶糖和可溶固形物含量最低；王英利等[16]、陈强等[17]也证实，光质对果实可溶性糖含量有较大影响，红光显著提高番茄可溶性糖含量。本试验结果表明，有色膜覆盖的甜瓜果实可溶性糖含量显著高于透明膜，而可溶性蛋白含量却与之相反，不同颜色棚膜覆盖对甜瓜果实中心及边缘可溶固形物无明显影响。

4 结论

本试验结果表明，不同颜色棚膜的透射光谱在400～800 nm波段有较大差异，并显著影响甜瓜生长、产量和品质。红色膜下甜瓜植株较矮壮，而绿色膜下甜瓜植株较细弱。果实产量以红色膜最高，绿色膜最低。有色膜覆盖显著提高甜瓜果实可溶性糖含量。因此，热带地区设施甜瓜栽培宜采用红色膜覆盖，有利于促进生长，提高产量和含糖量。

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Effects of Film Coloron Growth and Fruit Quality of Melon Grown in HighTunnel

CAO Ming1,YANG Xiao-feng1*,MI Qing-hua2*,WEI Min2,ZHANG Xue-bin1, YANG Guang-hua1
1.Sanya Academy for Science and Technology of Crop Winter Multiplication,Sanya572000,China
2.Shandong Agricultural University,Tai’an271018,China

To provide a basis for choosing appropriate films in tropical region,the effects of different films on plant growth and fruit yield and quality were investigated by using colorless transparent film as control,and four films in different color, red membrane(RF),green film(GF),blue film(BF)and purple membrane(PF),as treatments.The Results showed that: there were significant differences in transmission spectra in 400～800 nm among different films,which affected the growth, yield and quality of melon;The plants covered with RF were more stocky and those with GF were thinner;The chlorophyll contents were higher under RF,BF and PF than GF;Fruits from RF had greatest weight,increasing by 7.27%when compared to CK,however,the weight of fruits from GF was 13.63%less than CK;Compared with CK,the contents of soluble sugar in fruits from RF,GF,BF and PF increased by 101.58%,30.23%,67.24%and 30.23%,respectively,but soluble protein content was highest in CK and lowest in RF.It is concluded that red film can promote plant growth,fruit yield and quality of melon and be used for protected cultivation of melon in tropical region.

Film color;melon;growth;yield;quality

S627

:A

:1000-2324(2017)01-0020-04

2016-10-12

:2016-12-22

国家自然科学基金项目(31260492);国家科技支撑计划课题(2012BAD11B01;2014BAD05B04);国家西甜瓜产业技术体系建设专项(nycytx-36-02-17);国家重点研发计划(2016YFB0302403)

曹明(1985-),男,助理研究员,硕士,主要从事热带设施农业栽培与植物营养研究.E-mail:youme125@163.com

*通讯作者:Author for correspondence.E-mail:hnmelon2008@163.com;E-mail:qhmi@sdau.edu.cn