甜椒专用棚膜对日光温室环境和红色彩椒生长发育的影响

李岩+米庆华+刘中良+史庆华+杨凤娟+王秀峰+魏珉

（1.山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室/农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，山东泰安 271018；

2.农业部黄淮海设施农业工程科学观测实验站，山东泰安 271018；3.山东农业大学科技处，山东泰安 271018；

4.山东省泰安市农业科学研究院，山东泰安 271000）

【摘要】以红色彩椒品种‘凯特琳为试验材料，研究了加入转光剂和红色母粒涂覆型消雾无滴EVA棚膜的透光性、保温性及对红色彩椒植株生长、果实品质和产量的影响。结果表明，与消雾无滴EVA棚膜相比，专用膜的保温性有所提高，明显促进红色彩椒植株生长，有利于提高彩椒产量。且专用膜覆盖下红色彩椒果实转色早且均匀，果实VC含量、糖酸比、花青素含量明显提高。总体来看，甜椒专用膜更有利于提高红色彩椒果实的综合品质。

于受设施结构、骨架和覆盖材料等影响，设施内光环境与露地有较大差别，光照强度变弱，光谱组成发生较大改变[1]。设施内光质调控主要通过两种途径，即覆盖材料和人工光源[2]。覆盖材料在设施蔬菜生产过程中起举足轻重的作用[3-4]，可以实现作物的反季节上市，而且能提高其品质和产量[5-7]。其中，塑料薄膜由于具有质地柔韧、经济、便于安装、透光能力强等优点而被广泛应用，成为当今温室、塑料大棚等园艺设施的主要覆盖材料[1，8-9]。在设施蔬菜生产上选用透光率高、保温性能好、耐用、防尘、防雾和防老化效果好的透明覆盖物是实现节能、高效生产的重要途径[10]。而且，随着优质、高效、配套设施栽培技术的不断完善，新型覆盖材料的研制与应用迅速发展，一批具有改善透光性、提高保温性、延长使用期、降低造价的多功能塑料薄膜不断推向市场，极大地改善了温室、大棚中温、光、水、气等栽培条件[11]。

有色膜是通过向薄膜母料中添加有色母粒制成，颜色因有色母粒的颜色不同呈现差异。其原理是选择透过某一颜色的光，使其相对透过率增加，从而改变透过光的光谱组成，对作物生长发育产生影响[12-14]。转光膜最早是由前苏联科学院的Golodkava和Lepeaev等于1983年提出，并于1988年在日本东京国际园艺设施高技术研讨会上被推荐为最有前途的功能性农用薄膜[15]。通过向母料中加入转光剂以调控日光的透射光谱（光质）[16-17]，从而达到调控植物生长发育的目的。田发明等[18]研究结果表明，在红膜覆盖下，红橙光比例增加，可促进甜椒生长及产量提高。因此，本试验以消雾无滴EVA棚膜为对照，根据甜椒对光质的需求特性，研究了加入可将绿光转化为红橙光的转光剂和红色母粒的涂覆型消雾无滴EVA棚膜覆盖条件下日光温室内环境及红色彩椒生长发育的变化，为筛选适合设施生产的优质棚膜提供理论依据。

材料与方法

试验材料

试验于2013年8月～2014年2月在山东省莱芜市方下镇卢家庄山东农业大学农用薄膜试验示范基地的日光温室内进行。温室覆盖外保温被（冬季晴天每天8：30～16：30揭开；阴天每天9：00～16：00揭开）。温室长度80 m，高

度3.3 m，跨度10 m，覆盖材料为43号消雾无滴红色转光棚膜（甜椒专用膜，涂覆型+0.3%转光剂HN-SF+0.5%红色母料，处理）和消雾无滴EVA棚膜（对照）对半拼接而成。2013年10月15日扣膜。棚膜由山东天鹤塑胶股份有限公司生产，厚度均为0.08 mm。供试验的品种为红色彩椒‘凯特琳，2013年8月26日定植，行距65 cm，株距36 cm。每处理设一个小区，从中选取10株定期观察测定。田间肥水管理按常规进行。

测定项目与方法

为避免或减少2块棚膜之间的相互影响，测定项目均在每块棚膜中央下方进行。

棚膜消雾流滴特性 在日光温室内分别观察棚膜的消雾、流滴性能等。消雾性分级标准：较好（无雾），温室内无雾气产生；好（轻雾），有雾气产生。流滴性能调查膜面露滴滞留面积比例，较好（结露面积不超过30%）；好（结露面积不超过40%）。

温室环境数据测定 在试验区内中央距植株顶端20 cm处悬挂HOBO环境记录仪（美国onset公司），记录每天的温、湿度变化，统计每块棚膜下平均温、湿度。

对照膜和专用膜覆盖下各光谱采用美国产UnispecTM光譜分析系统测定。测定波段为300～1100 nm，扫描波长间隔3.3 nm，输出的光谱值是光电流信号比特，根据峰面积计算各波段光透过率。

采用PPsystem公司的TPS-2便携式光合仪测定光照度，在距地面1 m处分别测定温室外及温室内的光照度，从9：00～16：00，每个整点采集1次数据。透光率计算公式：T=Ri/R0×100%，式中Ri、R0分别是在温室内和温室外距地面1 m处水平面所测的光照度，单位为kLx[19]。

红色彩椒长势测定 用卷尺和游标卡尺分别测量红色彩椒的株高、节间长度及茎粗，并分别统计采收期的叶片数。

红色彩椒品质测定 采收商品成熟区的果实用于品质测定。果实转色面积大于1/2计为转色，转色率=（转色果数/果实总数）×100%；蒽酮比色法测定可溶性糖含量[20]；2，6-二氯酚靛酚滴定法测定VC含量[21]，滴定法测定有机酸含量[20]，可见分光光度法测定花青素含量[22]。

产量测定 根据株、行距，计算每667 m2定植株数；沿对角线随机取3个点，每点连续调查10株，统计坐果数，计算平均单株结果数；一次性采收果实称重，计算平均单果重，缩值系数取0.90，产量按下列公式计算：

产量（kg/667m2）=单果重×单株结果数×

每667m2定植株数×0.90（缩值系数）。

数据统计分析

采用Microsoft Excel 2007进行数据整理和作图，并用SPSS19.0软件进行方差分析，显著性由Duncan's新复极差法检验。

结果与分析

棚膜特性

2种棚膜的特性比较结果（表1）表明，专用膜的消雾性、流滴性优于CK。

不同棚膜覆盖对日光温室内温湿度的影响

由图1和图2可知，专用膜和对照膜覆盖下气温月变化和日变化趋势基本相同，专用膜覆盖下气温均高于对照，但差异不显著。不同棚膜覆盖下室内气温的日变化，晴天10：00～14：00差异明显，夜间不同棚膜覆盖下的气温差异不显著。阴天时气温日变化整体差异不显著。

不同棚膜对温室内平均湿度的影响见图3。从图中可以得出，11月下旬～次年1月上旬专用膜下的空气平均湿度高于对照。

不同棚膜覆蓋对日光温室内光照条件的影响

由图4可知，2种棚膜的透光率月变化趋势基本一致，均呈现逐渐降低的趋势。与CK相比，在不同月份，CK都明显高于专用膜的光强。

由表2可知，对温室不同棚膜的透过光谱进行分析可以看出，与对照相比，专用膜明显降低了绿光的透射率，显著提高了红橙光和近红外光波段的透射率。较之对照膜，专用膜更能满足红色彩椒生长发育对红橙光的需求。

不同棚膜覆盖对红色彩椒生长的影响

从表3可知，与对照相比，使用专用膜作为覆盖材料显著促进了红色彩椒生长，处理组株高、茎粗、节间长度和叶片数均显著增加。

不同棚膜覆盖对红色彩椒产量的影响

从表4中可以看出，与CK相比，处理组红色彩椒单株结果数明显增加，每667 m2的产量高于对照22.5%。

不同棚膜覆盖对红色彩椒品质的影响

由表5可知，与对照组相比，处理组红色彩椒果实转色率明显提高，果实VC含量、可溶性糖含量、糖酸比、花青素含量明显提高。

讨论

设施环境是影响设施内作物生长发育的重要条件，尤其是反季节生产的作物，设施环境显得更为重要[7，23]。其中，温度是温室环境调控的主要因子，影响作物生长发育进程；湿度是影响温室内病害发生的关键因素；而光环境是影响作物生长及产量的关键[24]。对大多数作物而言，红光有利于提高作物的光合特性[25]。本试验中，专用膜中添加红色母粒显著促进了红色彩椒生长，株高、茎粗、节间长度和叶片数均显著增加，单株结果数、单果重、每667m2的产量明显提高。

转光膜借助转光剂将作物不需要的光转变为需要的光，改变光谱组成[26-27]。本试验中，与对照相比，专用膜增加了红橙光和近红外比率，降低了绿光投射比率。说明专用膜能有效地把光谱中的绿光转化为光合作用所需要的光，因此增加其他光所占的比例。设施蔬菜栽培生产要求棚膜具有较高的保温性能，以减少冬春能源消耗[1]，且不同材料及添加助剂的棚膜保温性能不同。由不同棚膜覆盖下的气温变化可知，专用膜的保温性要好于对照棚膜，但本试验差异不显著。

本试验通过对2种棚膜覆盖下的红色彩椒果实品质的分析表明，覆盖专用膜的红色彩椒果实转色率明显提高，果实VC含量、可溶性糖含量、花青素含量明显提高，同时显著降低了有机酸含量，使果实糖酸比提高。这主要是因为专用膜下光质有利于碳水化合物的形成，温度高有利于花青素的形成，同时能显著提高产量。

结论

与对照膜相比，专用膜的保温性有所提高，明显促进红色彩椒植株生长，提高红色彩椒单位面积产量，且果实VC含量、可溶性糖含量、花青素含量显著提高。因此，甜椒专用膜更适合种植红色彩椒，在冬春季日光温室栽培中有良好的应用前景。

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*项目支持：“十二五”国家科技支撑计划课题（2012BAD11B01）；山东省农业科技成果转化资金项目计划（鲁科农字[2013]56号）。

作者简介：李岩（1983-），男，山东泰安人，讲师，博士，研究方向：设施蔬菜与无土栽培。

**通信作者：魏珉（1968-），男，山东莱芜人，教授，博士，研究方向：设施蔬菜与无土栽培。