有色膜对4种蔬菜光合效率、产量及产值的影响

汪忠明，许春城，李明富，王晨晖，李 全

（昆明市农业科学研究院，云南 昆明 650034）

昆明市农业设施大棚起步于20世纪80代中后期。随着农业种植业结构调整及现代农业科技进步，昆明市以蔬菜、花卉生产为主的各类设施大棚发展较快。截至2018年，全市设施大棚农作物生产面积近3.2万hm2，其中蔬菜设施大棚面积占73%，蔬菜生产的棚膜颜色主要为无色膜。在改变棚膜颜色时，对农作物的产量有何影响还缺乏系统科学的研究。针对昆明市设施大棚应用面积大、棚膜颜色单一、彩色膜生产应用研究滞后的现状，项目拟通过系统试验研究和相关测定，获取完整试验比对数据，寻求有色膜色泽斑斓与环境和谐统一的有效解决方案，为彩色膜生产应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地位于昆明市农业科学研究院宜良基地，海拔1 543 m，试验地前作玉米，土壤pH值6.8、有机质39.47 g/kg、水解性氮128.22 mg/kg、有效磷25.2 mg/kg、速效钾95.44 mg/kg、全氮0.23%、全磷0.107%、全钾2.39%。

1.2 供试材料

供试品种为黄金娃娃菜、中滇四号甘蓝、冠军青梗菜和四季香油麦菜，由云南亿拓农业发展有限公司提供。供试膜有无色膜（CK）、红色膜、蓝色膜和紫色膜，膜厚均为0.08 mm，由玉溪市旭日塑料有限责任公司生产。供试膜实验室可见光透过率检测，3种有色膜的蓝紫光、红橙光、绿光、紫外光透过率明显低于无色膜（CK），同时有色膜的雾度较无色膜（CK）偏高（见表1）。

表1 供试初始膜实验室可见光透过率（%）检测对比（2019.08.12）

1.3 试验设计

按肩高2 m、顶高1 m、棚宽5 m新建无色膜、红色膜、蓝色膜和紫色膜钢架大棚4个各170 m2，为便于通风及采光，大棚走向为南北向。试验采用对比试验的方法，以无色膜为对照，按顺序排列方式，每个供试大棚分别种植黄金娃娃菜、中滇四号甘蓝、冠军青梗菜和四季香油麦菜各30 m2。主要比较有色膜生产环境下对4种蔬菜光合效率、产量及产值的影响。

1.4 试验过程

试验时间为2019年9月26日至11月14日。移栽定植前3 d统一整地，每个试验区（30 m2）施用精制有机肥40 kg、复合肥（N∶P2O5∶K2O =15∶15∶15）900 g作基肥；基肥施用后翻耕、耙细、整平，每个供试棚按墒面宽2 m、走道宽1 m整理种植墒面。

供试各蔬菜品种于2019年9月2日采用塑盘基质育苗，于2019年9月26日苗龄24 d时定植，定植株行距为40 cm×40 cm。定植10 d后所有供试品种统一追施尿素450 g/30 m2，定植30 d后所有供试品种统一追施尿素900 g/30 m2。供试大棚均采用滴灌方式定时定量灌水，各试验组合均未防治病虫草害。

1.5 测定项目

试验过程中分别测定各试验大棚的温度、湿度、光照强度、光合指标及各供试品种产量，并进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同膜棚温湿度差异（表2）

表2 不同颜色膜棚内平均温湿度比较（50 d）

在50 d试验期内（9月26日—11月14日），采用建大仁科COS-03-5温湿度自动记录仪自动监测各供试棚温湿度（间隔60 min）。结果表明，红色膜、蓝色膜和紫色膜棚内日平均温度分别较无色膜（CK）下降0.3 ℃、0.6 ℃和0.1 ℃；而红色膜、蓝色膜和紫色膜棚内的平均湿度分别较无色膜（CK）增高2%、0.5%和0.8%。

2.2 不同膜棚对透光率的影响（表3）

表3 供试膜棚田间环境下透光率比较（12:00—13:00）

于10月16日12:00—13:00（定植21 d），在晴天无云环境下采用TES 1339 Light Meter Pro照度计，同步测试4个供试膜大棚内外光照强度，结果表明，无色膜（CK）、红色膜、蓝色膜和紫色膜的透光率分别为86.5%、48.9%、56.8%和66.3%；红色膜、蓝色膜、紫色膜的透光率分别比无色膜（CK）降低37.6%、29.7%和20.2%。

2.3 不同膜棚对蔬菜光合速率的影响（表4）

表4 供试膜棚对蔬菜光合指标的影响

于2019年10月30日（定植35 d），采用LI-6400光合仪，分别测定各供试品种光合速率。结果表明，在有色膜的12个试验组合中，除甘蓝在红色膜、蓝色膜2个组合中的净光合速率较无色膜（CK）略增和持平外，其余10个组合的净光合速率均低于无色膜（CK），下降幅度为5.4%～19.8%。其中娃娃菜在红色膜、蓝色膜和紫色膜棚中的净光合速率分别较无色膜（CK）下降19.46%、12.14%和5.37%；青梗菜分别比无色膜（CK）下降7.65%、7.31%和6.46%；油麦菜分别较无色膜（CK）下降19.76%、17.02%和12.16%；甘蓝红色膜棚比无色膜（CK）增加1.52%、蓝色膜棚与无色膜（CK）持平、紫色膜棚比无色膜（CK）下降了10.57%。

2.4 不同膜棚对蔬菜叶绿素含量的影响（表4）

2019年10月30日（定植35 d），采用LI-6400光合仪，分别对不同膜棚田间环境下各供试蔬菜品种叶绿素含量进行测定。结果表明，在有色膜的12个试验组合中，蔬菜叶绿素含量均低于无色膜（CK），降幅为3.65%～15.63%。其中娃娃菜在红色膜、蓝色膜和紫色膜棚中叶绿素含量分别比无色膜（CK）降低10.12%、3.65%和9.56%；甘蓝分别较无色膜（CK）降低15.59%、12.95%和5.02%；青梗菜分别较无色膜（CK）降低9.96%、15.63%和3.85%；油麦菜分别较无色膜（CK）降低15.01%、10.87%和13.45%。

2.5 不同膜棚对蔬菜产量的影响（表5）

表5 不同膜棚各蔬菜品种产量比较表

于2019年11月14日对各蔬菜品种随机取样5点，各点取样10株采收测产，电子称计量毛重、净重。试验结果表明，4个供试膜的4个供试蔬菜品种共16个试验组合中，12个有色膜试验组合亩产量均低于无色膜（CK），减产幅度为13.89%～69.52%。其中娃娃菜的红色膜、蓝色膜和紫色膜棚亩产量比无色膜（CK）分别减产18.77%、48.69%和41.47%；甘蓝亩产量较无色膜（CK）分别减产37.89%、69.52%和35.17%；青梗菜亩产量较无色膜（CK）分别减产27.14%、49.35%和13.89%；油麦菜亩产量较无色膜（CK）分别减产39.17%、44.68%和30.85%。

2.6 成本及效益分析（表6）

表6 供试膜棚成本及亩经济效益比较表

2.6.1 棚膜成本分析

供试膜厚度为0.08 mm，每平方米大棚膜重量为100 g，按钢架大棚高度及顶膜+侧膜+端膜的用膜量计算，本试验亩用膜量为100 kg，无色膜（CK）亩成本为1 500元，有色膜（红色膜、蓝色膜、紫色膜）亩成本为1 700元，有色膜亩生产应用成本较无色膜（CK）增加200元。

2.6.2 经济效益分析

根据各试验组合产量结果，4种供试蔬菜品种的价格均按1.5元/kg计算。12个有色膜试验组合产值均较无色膜（CK）明显偏低，亩产值降低幅度为365.12～2 283.22元。

新建无色膜试验大棚及供试品种长势

3 结论与讨论

3.1 透光率及温湿度

有色膜明显降低棚内透光率，导致棚内日平均温度下降、湿度增加。本试验红色膜、蓝色膜和紫色膜的透光率分别较无色膜（CK）降低37.6%、29.7%和20.2%；棚内日平均温度分别较无色膜（CK）下降0.3 ℃、0.6 ℃和0.1 ℃；棚内平均湿度分别较无色膜（CK）增加2%、0.5%和0.8%。

3.2 净光合速率和叶绿素含量

在有色膜生长环境下，供试品种的净光合速率和叶绿素含量呈下降趋势。3个有色膜的4个供试蔬菜品种共12个试验组合中，除甘蓝在红色膜、蓝色膜组合中的净光合速率出现持平和略增外，其余10个组合净光合速率均低于无色膜（CK），下降幅度为5.4%～19.8%。本试验有色膜环境下，全部供试蔬菜品种的叶绿素含量均低于无色膜（CK），降幅为3.65%～15.63%。

3.3 透光率及产量

有色膜透光率对蔬菜品种产量的影响较大。试验中有色膜大棚内透光率均比无色膜（CK）低，致使有色膜试验组合的净菜亩产量均低于无色膜（CK）亩产量，减产幅度为13.89%～69.52%。

3.4 用膜成本及经济效益

同等用膜量下有色膜亩生产应用成本较无色膜（CK）增加200元。有色膜试验组合的产值均明显低于无色膜（CK），亩产值降低幅度为365.12～2 283.22元。

3.5 讨 论

将来应改进有色膜生产工艺，提高有色膜透光率，降低生产成本，其生产应用技术还面临较多问题。有色膜对不同蔬菜品种的作用机理还有待更进一步试验研究。

新建红色膜试验大棚及供试品种长势

新建蓝色膜试验大棚及供试品种长势