不同颜色地膜覆盖对草莓生长和果实品质的影响

张 婷，李刚波，赵 林

（江苏徐淮地区徐州农业科学研究所，江苏 徐州 221121）

草莓冬季栽培时，土壤温度是决定根系生长及土壤养分吸收的关键因素之一。冬季低温期利用地膜覆盖栽培可以使冬季地温提升1～3℃，是提高草莓产量的有效措施，同时还可以防杂草、免中耕，减少水分蒸发，保证果实卫生。目前，草莓栽培多采用黑色地膜覆盖，虽然可有效防除杂草，但由于其反光性差、透光率低，存在提升地温能力弱的缺点。有色地膜在作物上的应用已有许多报道，主要集中在玉米、大蒜、花生等作物上[1-3]，而草莓地膜覆盖主要是采用黑色地膜和无色透明地膜覆盖2 种[4]。为了筛选出草莓栽培最适合的地膜种类，笔者采用5 种不同颜色地膜覆盖栽培草莓，通过调查比较不同颜色地膜覆盖草莓的生长指标、果实品质、果面色差及生理指标，以期筛选出适合草莓栽培最佳的地膜类型，为草莓高效、优质、安全生产提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验在徐州现代农业示范园中进行，供试草莓品种为妙香7 号，采用高架基质栽培。设置灰膜、红膜、绿膜、黑膜、透明膜5 种地膜覆盖处理，每个处理种3 行，每行70 株，设3 次重复。于2018 年11 月1 日开始覆膜，直至来年4 月底。

1.2 试验方法

于2019 年2 月取样进行有关指标测定，每个处理随机抽取60 株测定株高、冠幅，采摘30 个果进行果实品质及果实色度测定。用CR-10 plus 色差仪测量草莓果面色差L*值、a*值、b*值、c*值和H 值，其中L*值反映果面亮度，0 表示黑色，100 表示白色；a*值反映红绿色度，正值偏红，负值偏绿，绝对值越大则红色或绿色越深；b*值反映橙蓝色度，正值偏橙，负值偏蓝；色度值c*反映色素的浓度，色度越大，颜色越鲜艳；色调值（色度角） H 反映红橙绿蓝紫等颜色类型以及这些基本色之间的过渡颜色，180°表示纯绿色，90°表示黄色，45°表示橙红色，0°表示紫红色（ H ＜50°时，H 值越小，果实红色越深）[5]。采用氮蓝四唑（NBT）法测定SOD 活性；采用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量；采用愈创木酚法测定POD活性；采用过氧化氢法测定CAT 活性[6]。

采用WPS、DPS7.05 软件对试验数据进行误差和显著性相关分析。将不同颜色地膜覆盖栽培的草莓植株生长、果实品质及色度与叶片生理指标等15 个性状（株高、冠幅，单果重、果横径与纵经，果面色泽指标L*、a*、b*、c*、H，叶片生理指标MDA、可溶性蛋白、CAT、POD、SOD）的测定值进行数据标准化，通过DPS7.05 软件中主成分分析功能对15 个性状进行主成分分析，然后以6 个主成分和以每个主成分所对应的特征值占总的特征值的比例为权重，建立主成分得分模型，来评价不同颜色地膜对草莓综合品质的影响。

2 结果与分析

2.1 不同颜色地膜覆盖栽培对草莓植株生长的影响

由表1 可知，草莓的株高和冠幅都是透明膜覆盖的最大，灰膜、红膜和绿膜覆盖的次之，以黑膜覆盖的最小；黑膜与透明膜之间存在显著差异。

表1 不同颜色地膜覆盖栽培草莓植株的生长情况 （cm）

2.2 不同颜色地膜覆盖栽培对草莓果实品质及色度的影响

不同颜色地膜覆盖栽培的草莓单果重和横径均无显著差异，但果实纵径存在显著差异，以红膜覆盖的草莓果实纵径最大，为46.64 mm，其次是绿膜、透明膜、灰膜覆盖的，黑膜覆盖的草莓果实纵径最小，只有38.59 mm，并且红膜覆盖的草莓果实纵径显著高于黑膜覆盖的（表2）。

表2 不同颜色地膜覆盖栽培草莓果实的大小

由表3 可知，透明膜覆盖栽培的草莓果面色差L*值最高，其次是绿膜覆盖的，最低是红膜覆盖的，并且透明膜覆盖的显著高于红膜覆盖的，绿膜和透明膜覆盖的草莓果实的L*值没有显著差异，即绿膜和透明膜覆盖栽培时由于地膜反光而使草莓果实较亮。绿膜覆盖的草莓果面a*值显著高于灰膜以外的其他处理，即绿膜覆盖栽培的草莓果实较鲜红。5 种地膜覆盖栽培的草莓果面b*值范围为19.33～24.68，以绿膜覆盖的最高，红膜覆盖的最低，并且绿膜覆盖的显著高于红膜覆盖的。绿膜覆盖栽培的草莓果面c*值最高，其次是灰膜覆盖的，以红膜覆盖的最低，绿膜和灰膜覆盖的没有显著差异，但都显著高于黑膜和红膜覆盖的。5 种地膜覆盖栽培的草莓果实H 值无显著差异。

表3 不同颜色地膜覆盖栽培草莓果面色泽指标

2.3 不同颜色地膜覆盖栽培对草莓叶片生理指标的影响

由表4 可知，不同颜色地膜覆盖栽培的草莓叶片MDA、可溶性蛋白含量无显著差异。草莓叶片的CAT 酶活性和POD 酶活性都是红膜覆盖栽培的低于用其他类型地膜覆盖栽培的，以透明膜覆盖栽培的最高且差异显著。草莓叶片的SOD 酶活性是灰膜覆盖栽培的显著低于其他颜色地膜覆盖栽培的，以绿膜覆盖栽培的最高，其次是透明膜、红膜、黑膜。

表4 不同颜色地膜覆盖栽培草莓叶片的生理指标

2.4 不同颜色地膜覆盖栽培的综合评价

如表5 所示，依据方差累计贡献率大于85%的标准，将原来15 个单项指标转换为6 个新的相互独立的综合指标（成分），6 个成分的贡献率分别为31.720%、16.574%、12.756%、10.703%、7.767%、6.319%，根据各指标载荷矩阵（表6）显示，6 个主成分载荷值最大的分别为b*值、单果重，可溶性蛋白含量、纵经、SOD 酶活性及冠幅。通过权重计算获得主成分得分 模型：F总=0.317F1+0.166F2+0.128F3+0.107F4+0.078F5+ 0.063F6，每个处理的综合得分如表7 所示，不同处 理由高到低排名顺序为红膜、绿膜、透明膜、灰膜、黑膜。

表5 草莓植株生长、果实品质及色度与叶片生理指标等评价因子的特征值和方差贡献率

表6 主成分在不同性状上的因子载荷矩阵

表7 不同颜色地膜覆盖的综合评价

3 讨 论

土壤温度与地膜透光率的关系随着气温的变化而变化，气温较高时，采用透光率越高的地膜覆盖时土壤温度越高，相反，当气温较低时，用透光率越低的地膜覆盖时土壤的保温性越好[7]。当辐射光谱变化范围为400～800 nm 波段时，地膜的透光率为：白膜＞红膜＞黄膜＞绿膜＞蓝膜＞银灰膜＞黑膜[8]。该试验在2 月进行，气温有所回升，草莓的株高、冠幅等生长指标以透明膜覆盖的最大，以黑膜覆盖的最小，这是由于用透光率大的地膜覆盖的土壤温度较高，从而有利于草莓植株的生长。此结果与王玉光[9]、聂唯等[10]的研究结果相一致。

不同颜色的地膜覆盖可造成果实品质的差异，因为果实着色是果皮花色素苷合成积累和叶绿素降解的过程[11]，花色素苷生物合成过程与光照关系密切[12]，光照能够通过光合作用提供充足底物，进而提升其花色素苷形成力，光质对花色素苷的合成也有显著影响，果实着色的光波长不能低于400 nm，最有效波长是600 nm 左右，其中红光的波峰主要出现在570～620 nm，绿色地膜透过光的波峰主要出现在520～560 nm，由此可见红膜覆盖更有利于果实着色。另外，果皮中叶绿素含量对果实外观色泽具有一定的影响，红皮果实只有叶绿素开始降解，红色素合成才増加，叶绿素能吸收大量的红光，从而降低果皮光敏色素的调控效率[13-14]。该试验中，用红膜覆盖的草莓果面的L*、a*、b*、c*、H 值均低于其他颜色，而用绿膜覆盖的则较高，即用绿膜覆盖的草莓果实鲜红，颜色较亮，可能原因是用红膜覆盖时由于红光透射了很大一部分，反射到果面上的光较少，使得果面色差较暗。另外，红膜覆盖栽培草莓叶片的CAT、POD 酶活性及可溶性蛋白含量低于其他颜色膜覆盖的，可能是红光有利于蔬菜碳水化合物的积累，促进可溶性糖的合成，但不利于可溶性蛋白质的积累，这与靳志勇等[15]、李泽军[16]的研究结果相一致。

对于地膜颜色的选择，试验采用主成分分析法进行分析排名，15 个单项指标转换成6 个综合指标，分别为b*值、单果重，可溶性蛋白含量、纵经、SOD酶活性及冠幅。通过计算不同颜色地膜覆盖的综合得分，其得分高低可直接反应不同地膜覆盖处理后草莓综合品质的优劣程度[17-18]。综合比较几种不同颜色的地膜，红膜和绿膜的综合得分分别是第一和第二，其植株健壮，果个大，果实鲜红；其次是透明膜、灰膜、黑膜，其中透明膜易长草，不利于草莓生长。综上可知，采用红膜和绿膜覆盖栽培有利于提高草莓的综合品质。