曹明,楊小鋒*,米慶華,魏珉,張雪彬,楊光華

1.三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院,海南三亞572000

2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué),山東泰安271018

不同顏色棚膜對(duì)甜瓜生長及果實(shí)品質(zhì)的影響

曹明1,楊小鋒1*,米慶華2*,魏珉2,張雪彬1,楊光華1

1.三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院,海南三亞572000

2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué),山東泰安271018

研究不同功能棚膜覆蓋對(duì)熱帶地區(qū)設(shè)施栽培甜瓜植株生長及果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為選擇適宜的棚膜提供依據(jù)。試驗(yàn)以相同材質(zhì)的無色透明無滴膜為對(duì)照（CK），設(shè)置紅色棚膜（RF）、綠色棚膜（GF）、藍(lán)色棚膜（BF）、紫色棚膜（PF）4種不同顏色功能性無滴膜，進(jìn)行比較研究。結(jié)果表明：不同顏色功能性無滴棚膜的透射光譜在400～800 nm波段有較大差異，并顯著影響甜瓜的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)。RF覆蓋的甜瓜植株較矮壯，而GF覆蓋的植株較細(xì)弱；RF、BF、PF覆蓋條件下葉片葉綠素含量較高，而GF覆蓋下最低；甜瓜單果重以RF覆蓋的最高，較CK提高7.27%，而GF覆蓋的最低，較CK減少13.63%；RF、GF、BF、PF覆蓋的甜瓜果實(shí)可溶性糖含量分別較CK提高101.58%、30.23%、67.24%和31.20%，而可溶性蛋白含量卻以無色透明膜最高，RF下最低。上述結(jié)果表明，熱帶地區(qū)采用紅色棚膜覆蓋有利于促進(jìn)大棚甜瓜生長，提高產(chǎn)量和含糖量，可作為甜瓜設(shè)施栽培的適宜棚膜。

棚膜顏色;甜瓜;生長;產(chǎn)量;品質(zhì)

甜瓜屬葫蘆科甜瓜屬，起源于非洲，栽培歷史悠久。隨著設(shè)施栽培的發(fā)展，甜瓜栽培的地域限制逐漸被減弱，海南地區(qū)通過品種選擇和栽培技術(shù)研究，發(fā)展設(shè)施甜瓜產(chǎn)業(yè)取得明顯成效，現(xiàn)已成為海南省南部的農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一。

光作為重要的環(huán)境因素，可通過光強(qiáng)度、光周期、光質(zhì)三個(gè)方面影響作物生長發(fā)育。不同波長的光對(duì)作物形態(tài)建成、生長發(fā)育、生理代謝、營養(yǎng)品質(zhì)等都有重要的調(diào)節(jié)作用[1]。不同顏色薄膜可以改變透過光的光譜，進(jìn)而影響作物生長。研究表明，紫色膜可促進(jìn)番茄、茄子、油桃、葡萄生長，提早開花結(jié)實(shí)，提高產(chǎn)量和品質(zhì)[2]；生姜苗期采用綠色膜遮光，可增強(qiáng)光合作用，促進(jìn)植株生長，提高產(chǎn)量[3]；紅色膜覆蓋的甜椒光合速率和光能利用率最高[4]；藍(lán)色膜雖可增加草莓果實(shí)的可溶性蛋白、抗壞血酸和可滴定酸含量，但不利于提高產(chǎn)量，而紅色膜覆蓋的草莓產(chǎn)量和單果重較高[5]。

目前，海南設(shè)施甜瓜大面積發(fā)展，但對(duì)光環(huán)境的影響研究較少。本試驗(yàn)通過比較不同顏色棚膜覆蓋對(duì)甜瓜生長特性及果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為選擇適宜棚膜和促進(jìn)甜瓜優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013年11月～2014年2月在海南省三亞市熱帶農(nóng)業(yè)示范園塑料大棚內(nèi)進(jìn)行。以綠皮甜瓜品種‘西州密25號(hào)’為試材，采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置5個(gè)處理，分別覆蓋紅膜（RF）、綠膜（GF）、藍(lán)膜（BF）、紫膜（PF）和無色透明膜（CK），5種膜的厚度相同，均由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)膜項(xiàng)目組研發(fā)。小區(qū)面積208 m2，單壟雙行種植，行株距0.6 m×0.5 m。11月23日移栽，次年2月26日收獲，田間管理按常規(guī)進(jìn)行。

1.2 測定指標(biāo)及方法

1.2.1 光譜特性測定不同顏色薄膜的透射光譜采用UnispecTM光譜分析儀測定。測定波長300～1100 nm，采樣間隔3.3 nm，掃描集成時(shí)間4 ms。

1.2.2 植株生長和產(chǎn)量測定每處理隨機(jī)選取5株長勢一致的植株掛牌標(biāo)記，每隔10 d測定1次株高、第3節(jié)間莖粗；用SPAD-502 plus葉綠素儀測定上數(shù)第3片完全展開葉片的SPAD值；用游標(biāo)卡尺測定果實(shí)縱徑和橫徑；選取同一授粉期的甜瓜果實(shí)測定成熟時(shí)單果質(zhì)量。

1.2.3 果實(shí)品質(zhì)測定可溶性固形物用手持測糖儀測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[6]；可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍(lán)G-250法測定[6]；Vc含量采用2,6-二氯靛酚法測定[6]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件處理并作圖，方差分析采用SPSS17.0軟件，鄧肯新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同顏色棚膜的透射光譜分析

圖1 不同顏色棚膜的透射光譜Fig.1 Transmission spectra of films in different colors

由圖1可以看出，不同顏色薄膜的透射光譜在400～800 nm波段有較大差異。進(jìn)一步分析看出(表1)，RF、BF、PF、GF的透射光譜分別在紅光區(qū)、藍(lán)光區(qū)、紫光區(qū)、綠光區(qū)比對(duì)照膜提高了19.13%、0.96%、9.18%、5.89%，除藍(lán)膜外，其余有色膜與對(duì)照膜差異顯著。與CK相比，紅膜顯著降低了藍(lán)光、藍(lán)紫光、綠光比率；藍(lán)膜顯著降低了紫光、紅光比率；紫膜顯著降低了綠光比率；綠膜顯著降低了紫光、藍(lán)紫光、紅光比率。紅膜與紫膜下的遠(yuǎn)紅光比率均高于對(duì)照。5種棚膜的透光率大小依次為CK＞BF＞GF＞RF＞PF。

表1 不同顏色棚膜透射光譜組成Table 1 Composition of transmission spectra of films in different colors

2.2 不同顏色棚膜對(duì)甜瓜植株生長的影響

有色棚膜覆蓋明顯影響甜瓜植株的生長（圖2）。甜瓜株高隨著生育期延長而逐漸增加，其中以GF處理最高，RF處理最低，到王工打頂前（移栽后40 d）始終呈現(xiàn)出顯著差異。各處理莖粗在移栽后20 d即開始出現(xiàn)差異，BF、PF、GF不及RF和CK，RF與CK莖粗相當(dāng)。功能葉片的SPAD值以GF處理最低，其它處理差異不明顯。

圖2 不同顏色棚膜對(duì)甜瓜生長的影響Fig.2 Effects of films in different colors on growth of melon

2.3 不同顏色棚膜對(duì)甜瓜果實(shí)的影響

從表2可以看出，甜瓜果實(shí)縱徑和橫徑均以RF處理最大，GF處理最小，RF、PF、BF與CK無顯著差異，而GF明顯小于CK。果實(shí)腔徑大小則表現(xiàn)為GF＞BF＞CK＞PF＞RF。RF處理的單果重顯著大于其它處理，較CK提高7.27%；BF和PF處理單果重相當(dāng)，較CK提高3.64%；GF處理單果重最低，較CK減少了13.63%。

表2 不同顏色棚膜對(duì)甜瓜果實(shí)大小和產(chǎn)量的影響Table 2 Effects of films in different colors on growth and yield of melon fruits

2.4 不同顏色棚膜對(duì)甜瓜果實(shí)品質(zhì)的影響

從表3可以看出，不同顏色棚膜覆蓋下甜瓜果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)差異明顯。有色膜覆蓋的甜瓜果實(shí)可溶性糖含量顯著高于透明膜，RF、GF、BF和PF分別較CK提高了101.58%、30.23%、67.24%和31.20%?？扇苄缘鞍缀恳酝该髂ぃ–K）處理最高，RF處理最低，高低順序?yàn)镃K＞GF＞PF＞BF＞RF。除GF外，不同顏色棚膜對(duì)甜瓜果實(shí)中心及邊緣可溶固形物均無明顯影響。

表3 不同顏色棚膜對(duì)甜瓜果實(shí)品質(zhì)的影響Table 3 Effects of films in different colors on fruit quality of melon

3 討論

研究表明，長波段光促進(jìn)植物莖伸長，而短波段光則抑制莖伸長[7,8]。紅光和黃光下彩椒幼苗生長健壯，綠光下則徒長[9]。杜洪濤等[9]、杜健芳等[10]分別研究了光質(zhì)對(duì)彩椒和油菜的影響，發(fā)現(xiàn)藍(lán)光下株高較低；未調(diào)節(jié)光強(qiáng)的前提下，無色膜和紫色膜處理植株莖較粗，紅色膜次之。本試驗(yàn)中，紅色膜覆蓋的甜瓜植株較矮壯，而綠色膜覆蓋的植株較細(xì)弱，原因可能在于綠色膜提高了綠光的透射率，而紅色膜提高了紅橙光的透射率。不同波段的光可能通過影響植物體內(nèi)源激素（如IAA）的代謝水平來調(diào)節(jié)莖的生長。因?yàn)橛醒芯勘砻?，紅光可降低綠豆下胚軸的伸長速率，藍(lán)紫光提高吲哚乙酸氧化酶活性，降低IAA水平，抑制植物生長[11]。此外，研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)光有利于葉綠體發(fā)育，藍(lán)光下葉綠素含量高于紅光[3、11]；藍(lán)光可提高葉片中葉綠素a/b值，紅光則降低葉綠素a/b值[12、13]。本試驗(yàn)中，綠色膜覆蓋的甜瓜葉片SPAD值顯著低于其它顏色膜，而紅色膜、藍(lán)色膜、紫色和透明膜間未呈現(xiàn)顯著差異。

對(duì)于果實(shí)品質(zhì)，徐凱等[14]研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)膜處理果實(shí)可溶性糖、可溶固形物和Vc含量最高，紅膜處理Vc含量最低，綠膜處理可溶糖和可溶固形物含量最低；王英利等[16]、陳強(qiáng)等[17]也證實(shí)，光質(zhì)對(duì)果實(shí)可溶性糖含量有較大影響，紅光顯著提高番茄可溶性糖含量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，有色膜覆蓋的甜瓜果實(shí)可溶性糖含量顯著高于透明膜，而可溶性蛋白含量卻與之相反，不同顏色棚膜覆蓋對(duì)甜瓜果實(shí)中心及邊緣可溶固形物無明顯影響。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同顏色棚膜的透射光譜在400～800 nm波段有較大差異，并顯著影響甜瓜生長、產(chǎn)量和品質(zhì)。紅色膜下甜瓜植株較矮壯，而綠色膜下甜瓜植株較細(xì)弱。果實(shí)產(chǎn)量以紅色膜最高，綠色膜最低。有色膜覆蓋顯著提高甜瓜果實(shí)可溶性糖含量。因此，熱帶地區(qū)設(shè)施甜瓜栽培宜采用紅色膜覆蓋，有利于促進(jìn)生長，提高產(chǎn)量和含糖量。

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Effects of Film Coloron Growth and Fruit Quality of Melon Grown in HighTunnel

CAO Ming1,YANG Xiao-feng1*,MI Qing-hua2*,WEI Min2,ZHANG Xue-bin1, YANG Guang-hua1
1.Sanya Academy for Science and Technology of Crop Winter Multiplication,Sanya572000,China
2.Shandong Agricultural University,Tai’an271018,China

To provide a basis for choosing appropriate films in tropical region,the effects of different films on plant growth and fruit yield and quality were investigated by using colorless transparent film as control,and four films in different color, red membrane(RF),green film(GF),blue film(BF)and purple membrane(PF),as treatments.The Results showed that: there were significant differences in transmission spectra in 400～800 nm among different films,which affected the growth, yield and quality of melon;The plants covered with RF were more stocky and those with GF were thinner;The chlorophyll contents were higher under RF,BF and PF than GF;Fruits from RF had greatest weight,increasing by 7.27%when compared to CK,however,the weight of fruits from GF was 13.63%less than CK;Compared with CK,the contents of soluble sugar in fruits from RF,GF,BF and PF increased by 101.58%,30.23%,67.24%and 30.23%,respectively,but soluble protein content was highest in CK and lowest in RF.It is concluded that red film can promote plant growth,fruit yield and quality of melon and be used for protected cultivation of melon in tropical region.

Film color;melon;growth;yield;quality

S627

:A

:1000-2324(2017)01-0020-04

2016-10-12

:2016-12-22

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31260492);國家科技支撐計(jì)劃課題(2012BAD11B01;2014BAD05B04);國家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(nycytx-36-02-17);國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFB0302403)

曹明(1985-),男,助理研究員,碩士,主要從事熱帶設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培與植物營養(yǎng)研究.E-mail:youme125@163.com

*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:hnmelon2008@163.com;E-mail:qhmi@sdau.edu.cn