日光温室番茄与葡萄套作光合生理效应初探

撰文/王宝玲 常 芳 袁 青*

葡萄的设施栽培始于50年代，随着人民生活水平的提高，人们希望随时都可以吃到新鲜的葡萄，所以设施葡萄栽培日趋发展起来。日光温室葡萄栽培能够做到提早果品上市，提高经济效益；扩大葡萄栽培的地域范围；拓宽日光温室种植业结构的范围；有利于环境与劳动力资源的发挥。

那么为什么将葡萄和蔬菜的设施栽培结合起来呢？在这方面，我们的农业工作者也做了大量的工作，采用间作、混作、套作、立体栽培等方法。既保证了农作物的高产、稳产、高效，又很好的利用了空间和资源，其中提高光能利用率是提高作物品质和产量的重要因素。现阶段已有了很多这方面的生产模式，如：葡萄-草莓-蘑菇一年三熟立体栽培；桃、草莓、葡萄套作；京秀葡萄间作草莓；葡萄间作油菜；草莓与甜瓜立体栽培，等等。这些都取得了很好的经济效益。但几乎没有关于番茄与葡萄套作的报道，这可能是因为二者都属于喜光作物，所以认为二者不能套作。可如果我们利用葡萄未进入旺盛生长的早春时节，将其与番茄进行套作，结果又将如何呢？本文着重论述了葡萄与番茄套作时的生理效应，意在为以后的生产提供理论依据。

1、材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试作物及品种 本试验试材：葡萄（青提）和番茄（中杂9）

1.1.2 试验地点 济阳县垛石镇蔬菜基地

1.2 试验设计 本试验采用单因素处理，以栽培方式为变量因素。设3个处理，分别为清种番茄、清种葡萄、番茄葡萄间作。小区面积7.2m2。番茄密度清种为每平方米6株，套作栽培为每平方米5株，葡萄清种密度为每平方米1.4株。再次重复。

番茄于 1月10日定植，清种番茄采取单干整枝留4穗果，立体栽培番茄采取单干整枝留2穗果。

1.3 测定分析方法

1.3.1 温度的测定 温度计悬挂于距地面20cm至160cm的小区上方空间，每小区水平方向6点，垂直方向5点，共计30点。

1.3.2 光照强度的测定 使用上海市嘉定学联仪器厂生产的ZDS-10型自动换挡数字式照度计进行测定。测定点同温度测定。

1.3.3 光合生理指标的测定 使用美国产LI-6400光合作用测定仪进行测定。时间选择在番茄果实绿熟期。

2、结果及分析

2.1 不同栽培方式对作物群体光合生理的影响

2.2.1 生态因子同生理因子的关系 本试验选择在番茄果实绿熟至红熟阶段进行测定，对试验结果做了相关分析。套作栽培条件下，光照和温度是受到影响最大的两个生态因子，而处于下层的作物受这两个生态因子的影响则更加明显。生态因子的变化对光合生理特性又产生影响。在作物生育后期，套作栽培可以有效的防止叶温过高，并通过温度同气孔导度（Cond）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、饱和水汽压差（VPD）等生理因子之间的相关关系产生调控作用，从而可以防止在夏季高温季节作物因叶温过高而抑制光合速率的提高。实验结果表明叶温与光合速率成-0.119的负差异，光照强度与光合速率成0.921的极显著差异。

2.1.2 不同栽培方式对作物群体不同高度光合生理的影响

从图1我们可以看出，三种栽培方式下光照强度均随着植株高度的增加而增大，在160cm处获得最大的光照强度，番茄清种和套种分别达到819umol/m2/s和795umol/m2/s，葡萄清种和套种分别达到815umol/m2/s和793umol/m2/s。但在套作栽培条件下作物能更好的利用100cm以下的散射光转化为光合产物，提高总的生产效益。而清种葡萄和番茄在一定时期植株下部没有叶片，造成光能浪费。

从图2我们可以看出，在距地60cm以下范围内，叶片温度随距地高度的升高而升高，在距地60cm处的叶片温度达到最高，清种番茄和葡萄的叶温分别达到33.5℃和33.8℃，而套种的番茄和葡萄分别达到31.0℃和31.5℃。这可能是由于白天地面温度低于大气温度，距地越近，气温越低。在距地60cm以上，叶片温度随着距地高度的增加而降低，这可能是由于随着植株高度的增大，叶片逐渐稀少，空气流动速度逐渐增大，叶温逐渐降低。

群体接受光照最多，各高度层都达到33℃，而叶温同气孔导度、胞间CO2浓度、饱和水汽压差都呈显著负相关。温度过高导致气孔导度下降、胞间CO2浓度降低、水汽亏缺程度升高，这些变化共同导致光合速率增幅减少。清种葡萄在130cm和100cm获得比160cm稍高的温度，而在套作栽培条件下植株上下温度比较均衡，可能是因为温度对几个生理因子产生调控作用，从而可以防止在夏季高温季节作物因叶温过高对作物产生伤害。

从图3我们可以看出，两种栽培方式下番茄和葡萄的光合速率均随植株高度的升高而增大，光合速率的增幅随高度的升高而减小。都在160cm获得最大的光合速率，以清种葡萄最大，但前两者不能很好的利用植株下部光，造成浪费。清种番茄由于叶温过高导致气孔导度下降、胞间CO2浓度降低、水汽亏缺程度升高，这些变化共同导致光合速率增幅减缓；而套作栽培在植株的不同高度均能获得光照而进行光合作用，虽然在相同高度获得的光合速率没有前两者高，但总体光能利用率要高于前两者，获得更多的产量和经济效益。

2.2 不同栽培方式对产量及经济效益的影响

如表1按鲜重计算，套作栽培番茄的产量比清种番茄低44.4%，套作栽培葡萄的产量比清种葡萄低28.6%；总产量：套作栽培比清种番茄低18.7%，比清种葡萄高125.8%。实验结果还表明：按干重计算，总产量套作栽培比清种番茄和清种葡萄高。套作栽培条件下作物的经济效益比清种番茄和清种葡萄分别提高32.7%和22.9%。

3、结论与讨论

3.1 番茄与葡萄套作栽培可以显著提高作物群体的光能利用率。结合对不同处理的作物群体生理生态指标的分析，套作栽培之所以可以较好的利用光能，是因为在作物不同的生育期不同高度水平上都能截获光能，整体上光能利用率较高的缘故。

3.2 番茄葡萄立体栽培增效的原因是立体栽培能较好的利用两种作物的生育时间差，创建合理的作物群体结构，延长光合时间，改善复合群体的生态、生理因子，使立体栽培群体在不同时间、不同高度都能较多的吸收光能，从而提高复合群体的光能利用率。 3.3番茄与葡萄套作栽培比清种番茄和清种葡萄能显著提高经济效益32.7%和22.9%。

表1 不同栽培方式对作物群体产量及经济效益的影响