遮阳网覆盖对夏季屋顶菜心生长及栽培基质温湿度的影响

陈丽娜　陈石　龙卫平　刘实忠　陈秀龙　马帅鹏

摘 要 研究遮阳网（黑色和银灰色）覆盖不同高度（1.0 m和1.9 m）对夏季屋顶菜心生长及栽培基质温湿度的影响。结果表明：遮阳网覆盖高度1.9 m的菜心在单位面积产量、株高和根重上显著优于其他处理，其中1.9 m高黑色遮阳网覆盖的菜心单位面积产量最高，叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo最大，薹茎甜且叶片无辛辣味，但Vc含量较其他处理低。晴天时，黑色遮阳网覆盖1.0 m高基质温度显著低于其他处理（p<0.05），灰色遮阳网覆盖1.9 m基质相对湿度显著高于1.0 m灰色遮阳网和未覆盖处理（p<0.05）；阴雨天遮阳网覆盖对基质温湿度影响小。

关键词 遮阳网；屋顶；基质；菜心；生长

中图分类号 S634.5 文献标识码 A

Abstract The influence of black and grey color shading-nets that separately covered in height of 1.0 meter and 1.9 meters on apartment roof on the growth of flowering Chinese cabbage and temperature and relative humidity of culturing substrate in hot summer was studied. The results showed that， yield per unit area， plant height and root weight with 1.9 meters shading-nets were significantly better than other treatments. The flowering Chinese cabbage planted under black shading-nets covered 1.9 metres height had the maximum yield， the largest chlorophyll-fluorescence parameters Fv/Fm and Fv/Fo， sweetest stem and no spicy leaf， but lowest Vc contain. At noon of sunny days， the substrate temperature of black shading-nets covered 1.0 meter height was significantly lower than that of other treatments（p<0.05）， while the substrate relative humidity of grey shading-nets covered 1.9 meters height was much wetter than that of other treatments（p<0.05）. In rainy days， the substrate temperature and relative humidity was less influenced with shading-nets covering.

Key words Shading-nets；Apartment roof；Substrate；Flowering Chinese cabbage；Growth

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.06.008

屋顶种菜可降低屋面温度[1]、增加城市绿化面积[2]、缓解城市居民对蔬菜的巨大需求[3-4]，同时满足市民对于低碳生活、食品安全、休闲与教育的需求，受到都市人群的广泛青睐。华南地区夏季光照强、温度高、暴雨多[5]，夏季屋顶裸露地板温度可达50 ℃以上[2]，但夏季屋顶蔬菜栽培的难度大，因此蔬菜生产上常采用遮阳网覆盖。现在常用的遮阳网为黑色和银灰色2种，研究结果表明，适度遮荫可提高夏季蔬菜产量和光合速率[6]。但还未见遮阳网覆盖在屋顶蔬菜越夏栽培上的报道，因此本试验探索夏季屋顶覆盖不同高度、不同颜色的遮阳网（黑色和银灰色）对菜心（Brassica rapa syn. Campestris L. spp. chinensis var. utilis Tsen et Lee）产量、品质和基质温湿度的影响，为夏季屋顶种植蔬菜缓解高温暴雨提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试菜心品种为“28天四九甜菜心皇”，購于广州市爱普农农业科技有限公司。黑色遮阳网（遮光率50%）和银灰色遮阳网（遮光率80%）购于浙江台州市惠民遮阳网有限公司。

1.2 方法

试验在中国热带农业科学院广州实验站花都基地楼房屋顶进行。试验设置5个处理：（1）黑色遮阳网，覆盖高度1.9 m（简称：1.9黑，1.9 m是常规屋顶固定式铁柱搭架高度）；（2）黑色遮阳网，覆盖高度1.0 m（简称：1.0黑，1.0 m是屋顶围拦的高度）；（3）银灰色遮阳网，覆盖高度1.9 m（简称：1.9灰）；（4）银灰色遮阳网，覆盖高度1.0 m（简称：1.0灰）；（5）对照，不覆盖（简称：CK）。遮阳网均做成2 m×4 m大小，顶层覆盖、四周不覆盖。采用种植槽直播种植，每种覆盖处理下放置3条种植槽（长×宽×高=3.6 m×0.6 m×0.2 m），每个处理设置3次重复。试验选用泥炭土 ∶ 椰糠 ∶ 珍珠岩=3 ∶ 3 ∶ 1的混合基质。菜心于2015年7月20日播种，常规栽培管理，在菜心生长期间的晴天（8月2日、8月3日、8月6日）及阴雨天（7月21日、7月22日、7月23日）中午12： 00分别测量各处理基质5、10 cm深的温度及0～5、5～10 cm深的湿度。8月17日菜心采收期，测量菜心的生物学特性（单位面积产量、单株重、株高、根重、含水量）、叶绿素荧光参数（固定荧光Fo、可变荧光Fv、最大荧光Fm，采用OS-30p快速植物胁迫测量仪测定）和内在品质（Vc[7]、硝酸盐[8]和风味[9]）。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel软件进行数据预处理，再用SPSS10.0软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 遮阳网覆盖对菜心生物学特性的影响

由表1可知，菜心单位面积产量表现为‘1.9黑>‘1.9灰>‘1.0黑≈‘1.0灰≈CK。‘1.9黑和‘1.9灰在单株重、株高和根重方面均显著高于CK（p<0.05）。而‘1.0黑和‘1.0灰除株高显著高于CK外（p<0.05），在单株重和根重上三者无显著差异（p>0.05）。含水量表现为：‘1.9黑≈‘1.0黑>‘1.9灰>‘1.0灰>CK。

2.2 遮阳网覆盖对菜心叶绿素荧光参数的影响

可变荧光Fv与最大荧光Fm的比值Fv/Fm反映的是PSII原初光能转化效率，是表示植物受外界环境胁迫程度的重要指标[10]。植物的生理状态处理最佳状态时，Fv/Fm极少变化，一般在0.80～0.85左右，不受物种和生长条件的影响；当植物受到逆境胁迫时，Fv/Fm值会显著降低。由表2可知，覆盖遮阳网的Fv/Fm均在0.64以上，未覆盖遮阳网的对照Fv/Fm仅为0.58，且各遮阳网处理间的Fv/Fm差异不显著（p>0.05）。

可变荧光Fv与固定荧光Fo的比值Fv/Fo代表PSII潜在活性。从表2可知，未覆盖遮阳网的Fv/Fo最小，而‘1.9黑和‘1.0灰的Fv/Fo显著高于未覆盖遮阳网的菜心（p<0.05），各遮阳网处理间Fv/Fo差异不显著（p>0.05）。

2.3 遮阳网覆盖对菜心内在品质的影响

由表3可知，Vc含量变化由大至小依次为：‘1.0灰> CK≈‘1.9灰>‘1.0黑>‘1.9黑。硝酸盐含量表现为‘1.0灰最低，CK含量最高，‘1.9灰、‘1.0黑、‘1.9黑居中。从品质风味看，‘1.9黑薹茎甜且叶片无辛辣味，风味最佳，其次是‘1.9灰，黑色遮阳网覆盖的菜心无辛辣味，而银灰网覆盖菜心叶片均带辛辣味，无覆盖菜心叶片则稍带苦味。

2.4 遮阳网覆盖对栽培基质温湿度的影响

由表4可知，晴天时，‘1.0黑基质5 cm和10 cm深处温度显著低于对照（p<0.05），但与其他遮阳网处理间无显著差异（p>0.05）。阴雨天条件下，遮阳网覆盖基质温度与未覆盖CK差异不显著（p>0.05）。

由表5可知，晴天时，各处理基质湿度差异较大，‘1.9灰在0～5 cm和5～10 cm处基质相对湿度均显著高于‘1.0灰和‘CK（p<0.05），‘1.9黑与‘1.0黑在0～5 cm和5～10 cm的基质相对湿度差异不显著（p<0.05）。阴雨天时，各处理的相对湿度差异不显著（p<0.05）。

3 讨论与结论

夏季高温强光，蔬菜生长受阻，遮阳网覆盖可提高蔬菜产量[11-12]，本试验覆盖1.9 m高的遮阳网也显著提高屋顶菜心产量，但黑色遮阳网增产效果更优，可能是晴热夏季黑色遮阳网较银灰网更有利于蔬菜的发芽成苗，成苗数更高[13]。遮阳网覆盖处理的叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo均高于CK，但仅有‘1.9黑的叶绿素荧光参数显著高于CK（p<0.05），即此處理对缓解夏季高温对光合作用的效果最优，这一结果与‘1.9黑单位面积产量最高结论相符。

吴振海等[14]的研究结果表明，晴天遮阳网覆盖可降低地温、提高湿度，阴雨天遮阳网覆盖无降温效果，与本试验的研究结果相符。不同颜色遮阳网的性能存在差异，灰网的透射率大于黑网，特别是紫外线透射率远远大于黑网[15]，这可能是导致2种遮阳网对基质温湿度影响不同的原因。本试验中菜心产量遮阳网覆盖高度1.9 m显著高于遮阳网覆盖高度1.0 m，与试验调查的基质温湿度变化规律相关性差，其原因还有待进一步研究探索。

王英利等[16]的研究结果表明，低剂量UV-B辐射可提高番茄Vc含量，但高剂量UV-B辐射反而降低番茄Vc含量。CK菜心的Vc含量低于‘1.0灰，可能跟未覆盖菜心接受的UV-B过量有关。银灰网覆盖菜心的Vc含量高于黑色遮阳网，可能与银灰网的紫外线透射率高[12]有关。

十字花科蔬菜的特殊风味主要是由硫苷的降解产物异硫氰酸酯所形成的，不同的异硫氰酸脂构成了蔬菜不同的风味，诸如蔬菜中清鲜味、刺激性的、辛辣的、苦的等感觉都与这类物质有关[17-18]。植物中硫苷的含量受栽培环境因子的影响很大，如温度、水分、光照、土壤肥力、病菌侵染、紫外辐射、植物生长调节剂等[19]。黑色遮阳网覆盖的菜心叶片无辛辣味，银灰网覆盖的菜心叶片带辛辣味，未覆盖遮阳网菜心带苦味，这可能与遮阳网种类不同带来的光照、紫外辐射差异导致硫苷化合物的种类和数量不同有关。

屋顶造地成本低廉，能修复建筑对地表环境的破坏，室内冬暖夏凉，减轻城市综合症，是一举多得，利国利民的好事[3]，屋顶种菜正成为一种时尚生活方式。但是屋顶种菜栽培条件与大田存在差异，需要深入研究适宜屋顶种菜的栽培方法。此外屋顶种菜的种植者多为业余爱好者，蔬菜栽种经验不足，标准化、智能化、简易化的栽培技术将是屋顶种菜的研究方向。

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