張生琴 劉斌
(甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心,甘肅 景泰 730400)
有色地膜是根據(jù)不同顏色染料對(duì)太陽光譜的透射、吸收和反射規(guī)律,在普通顏色地膜中加入不同顏色的染料制成的一種新型地膜[1]。目前,常用于工業(yè)原料和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的有色地膜主要有黑色、紅色、黃色、綠色、銀灰色、黑白配色和雙色膜等。根據(jù)調(diào)查顯示,國內(nèi)外對(duì)有色地膜的推廣和應(yīng)用呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì),并且廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),幾乎占農(nóng)用地膜使用總量的50%左右[2]。隨著不同種類和功能有色地膜的研發(fā)和應(yīng)用,有色地膜覆蓋技術(shù)已儼然成為農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)重要栽培技術(shù)之一,對(duì)于優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),提高產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要意義。因此,本研究通過對(duì)有色地膜特點(diǎn)、作用機(jī)制以及實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析,探討了有色地膜對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及對(duì)作物生長的影響,旨在為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持,為農(nóng)作物產(chǎn)量的提升和優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供新的途徑和思路。
有色地膜是一種與傳統(tǒng)黑色地膜不同的農(nóng)膜,采用不同顏色的材料制作,如紅色、藍(lán)色、白色等。與黑色地膜相比,有色地膜在反射光譜和調(diào)節(jié)環(huán)境方面呈現(xiàn)出獨(dú)特的特點(diǎn)。不同顏色的地膜在反射光線時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的光譜效應(yīng)[3]。如,紅色地膜能夠吸收藍(lán)色光線,增加紅光比例,影響光合作用和植物生長。藍(lán)色地膜則具有激發(fā)植物生長的特性。有色地膜能夠調(diào)節(jié)土壤的溫度和濕度。不同顏色的地膜對(duì)太陽輻射的吸收和反射導(dǎo)致了土壤溫度的變化。白色地膜具有較高的反射率,可以降低土壤溫度,而黑色地膜則有較高的吸收率,可提高土壤溫度[1]。有色地膜的光透過率也不同,這會(huì)影響下方土壤的光照條件。不同顏色的地膜對(duì)光的透過率影響植物的光合作用和生長。
根據(jù)顏色的不同,有色地膜可以分為多個(gè)分類,不同顏色的地膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有不同的應(yīng)用效果。如,紅色地膜能夠吸收藍(lán)光,增強(qiáng)植物的光合作用,促進(jìn)植物的生長,適用于提前種植和延長生長季節(jié)的作物;藍(lán)色地膜可以促進(jìn)植物生長,適用于蔬菜、水果等經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn);白色地膜具有較高的反射率,能夠降低土壤溫度,適用于炎熱氣候下的作物種植[4]。還有一些特定顏色的地膜,如黃色地膜、綠色地膜等,也在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。通過深入分析有色地膜的特點(diǎn)和分類,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以更好地選擇適合不同作物和環(huán)境的地膜,以實(shí)現(xiàn)高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
有色地膜覆蓋作為一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生了重要的影響。不同顏色的地膜具有不同的光譜反射特性和熱傳導(dǎo)性,因此在調(diào)節(jié)土壤溫度、濕度以及微生物活動(dòng)等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的影響。有色地膜能夠調(diào)節(jié)土壤溫度,對(duì)農(nóng)作物的生長和發(fā)育產(chǎn)生重要影響。不同顏色地膜吸收和反射的光譜不同,導(dǎo)致其表面溫度變化不同。如,黑色地膜由于反射率高,能夠降低太陽輻射對(duì)土壤的熱量輸入,從而降低土壤溫度,這對(duì)于生長在高溫地區(qū)的作物,如蔬菜和水果,具有重要意義。適當(dāng)?shù)耐寥罍囟瓤梢詾樽魑锔堤峁┻m宜的生長環(huán)境,避免根部土壤溫度過熱。有色地膜的應(yīng)用還可以調(diào)節(jié)土壤的濕度,通過降低土壤溫度,銀色地膜能夠減緩?fù)寥浪值恼舭l(fā)速率,從而保持土壤濕度相對(duì)穩(wěn)定,這對(duì)于水分敏感的作物生長非常重要,有助于減少土壤水分蒸發(fā),提高土壤水分利用效率。土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和植物生長起著關(guān)鍵作用。有色地膜的應(yīng)用會(huì)影響土壤溫度和濕度,從而影響土壤微生物的活動(dòng)。研究表明,銀灰地膜的應(yīng)用能夠創(chuàng)造較低的土壤溫度和濕度,從而影響微生物群落的組成和活性。這可能進(jìn)一步影響土壤養(yǎng)分循環(huán)和植物的養(yǎng)分吸收[5]。
光合作用是植物生長的基本過程,不同顏色的光譜對(duì)植物的光合作用有不同的影響。有色地膜能夠調(diào)節(jié)植物所接受的光譜,從而影響光合作用的速率和效率。如,紅色地膜能夠吸收藍(lán)光,增加紅光比例,促進(jìn)植物的光合作用;藍(lán)色地膜則具有激發(fā)植物生長的特性[6]。通過調(diào)節(jié)光合作用,有色地膜可以影響植物的生長速率和產(chǎn)量。光照條件對(duì)植物的花芽分化和果實(shí)發(fā)育有重要影響。不同顏色的光譜可以影響植物激素的合成和分布,從而影響花芽的分化和果實(shí)的發(fā)育。有色地膜的應(yīng)用可以調(diào)節(jié)光照條件,從而影響作物的花芽開花和果實(shí)發(fā)育。如,紅色地膜的應(yīng)用可以提前花芽分化,加速開花過程。光質(zhì)是指不同波長的光線的組成比例,對(duì)植物的生長和發(fā)育產(chǎn)生影響。有色地膜的應(yīng)用可以調(diào)節(jié)植物所接受的光質(zhì),如紅光對(duì)植物的伸長生長有促進(jìn)作用,而藍(lán)光則對(duì)植物的根系和葉片生長有影響。有色地膜可以通過調(diào)整不同顏色的光譜比例,實(shí)現(xiàn)對(duì)植物的特定生長部位的調(diào)節(jié)。
有色地膜的應(yīng)用可以有效減少土壤表面的水分蒸發(fā)速率。地膜可以遮擋陽光直接照射土壤表面,降低土壤表面溫度,從而減少水分蒸發(fā)速率,特別是在炎熱干燥的氣候條件下,有色地膜的應(yīng)用可以顯著減少土壤水分的流失。有色地膜的應(yīng)用可以改善土壤的保水性,地膜可以減少雨水的直接接觸土壤表面,防止土壤侵蝕,保持土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。此外,地膜可以減緩?fù)寥乐兴值恼舭l(fā),使土壤中的水分更加持久,提高土壤的保水性能。有色地膜的應(yīng)用可以調(diào)節(jié)作物根系的水分吸收,地膜可以影響土壤的溫度和濕度,進(jìn)而影響根系的生長和水分吸收。不同顏色的地膜可以調(diào)節(jié)土壤溫度和濕度,從而影響作物的根系發(fā)育和水分吸收效率。由于有色地膜的應(yīng)用可以減少土壤水分蒸發(fā)速率和水分流失,作物在相同的氣候條件下需要更少的灌溉,這意味著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以減少灌溉頻率,節(jié)約用水資源,降低灌溉成本。有色地膜的應(yīng)用可以幫助作物更好地應(yīng)對(duì)氣候變化,在干旱和高溫的氣候條件下,有色地膜可以提供額外的保水效應(yīng),減緩?fù)寥浪终舭l(fā),提供更穩(wěn)定的水分供應(yīng)[7]。
不同顏色的地膜對(duì)光線的吸收和反射產(chǎn)生不同影響,從而調(diào)節(jié)作物的光照條件。一些有色地膜可以調(diào)節(jié)光照的強(qiáng)度和光質(zhì),創(chuàng)造更適宜的光照環(huán)境,這對(duì)于一些光周期敏感的作物,如花卉和蔬菜,尤為重要。有色地膜的應(yīng)用還可以起到防風(fēng)保濕的作用,地膜可以減少風(fēng)速,降低蒸發(fā)速率,保持土壤濕度,這有助于減輕干旱和風(fēng)蝕對(duì)作物的影響,創(chuàng)造更穩(wěn)定的生長環(huán)境[8]。有色地膜的應(yīng)用可以提高作物的抗逆性,使其更好地應(yīng)對(duì)不良的生長環(huán)境。地膜的調(diào)節(jié)作用可以使作物在干旱、高溫等逆境中保持更好的生長狀態(tài),減輕逆境對(duì)作物的影響。有色地膜通過調(diào)節(jié)土壤溫度、濕度、光照等因素,可以有效調(diào)控作物的生長環(huán)境,這對(duì)于提高作物產(chǎn)量、質(zhì)量以及抗逆性都具有重要意義。在不同作物種植的實(shí)際應(yīng)用中,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以根據(jù)作物的生長需求,選擇合適的地膜類型和應(yīng)用策略,以實(shí)現(xiàn)最佳的生長環(huán)境調(diào)控效果。
有色地膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用對(duì)作物的生長周期產(chǎn)生了一定的影響。不同顏色的地膜具有不同的光譜反射特性和熱傳導(dǎo)性,因此可以通過調(diào)節(jié)土壤溫度和光照條件來影響作物的生長速率和生長周期[9]。有色地膜的應(yīng)用可以縮短作物的生長周期,一些顏色的地膜,如紅色地膜,能夠吸收特定波長的光線,從而促進(jìn)植物的光合作用和生長,使作物的生長速率加快,生長周期縮短,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。相反,有些顏色的地膜,如黑色地膜,由于其高反射率,能夠降低土壤溫度,從而影響作物的生長速率,黑色地膜的應(yīng)用可以延長作物的生長周期,對(duì)于一些需要較長生長周期的作物,如水果樹木,可能是有益的,以確保充分的生長和發(fā)育。有色地膜的應(yīng)用還可以使作物更好地適應(yīng)不同的生態(tài)環(huán)境。如,在寒冷地區(qū),通過使用有色地膜來提高土壤溫度,可以幫助作物更早地進(jìn)入生長狀態(tài),從而適應(yīng)短暫的生長季節(jié)。有色地膜通過調(diào)節(jié)土壤溫度和光照條件,對(duì)作物的生長速率和生長周期產(chǎn)生影響,不同顏色地膜的應(yīng)用可以根據(jù)不同作物的需求和生長環(huán)境進(jìn)行調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)最佳的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效果。在實(shí)際應(yīng)用中,需要綜合考慮作物類型、生長地區(qū)和氣候條件,選擇合適的地膜顏色和應(yīng)用方式,以滿足不同作物生長周期的需求。
有色地膜的應(yīng)用可以調(diào)節(jié)作物的生長速率。如,紅色地膜能夠吸收藍(lán)光,提高紅光比例,促進(jìn)植物的光合作用和伸長生長,可以加速植物的生長速率,使其更快地達(dá)到成熟階段。相反,藍(lán)色地膜的應(yīng)用則可以降低植物的伸長生長,更多地促進(jìn)分支和側(cè)枝生長,從而影響生長速率。有色地膜的應(yīng)用還可以影響植物的形態(tài)特征[10]。如,紅光可以促進(jìn)植物的伸長生長,而藍(lán)光則有利于莖干和根系的發(fā)育,因此通過調(diào)節(jié)不同顏色的地膜,可以控制植物的生長方向和分支情況,塑造出更加合理的生長形態(tài)。有色地膜的應(yīng)用還可以調(diào)節(jié)植物的生長節(jié)律。光是植物生長的關(guān)鍵信號(hào),不同光譜的光線可以影響植物的伸長、開花和進(jìn)入休眠等生長階段,有色地膜可以篩選掉某些光譜,使植物的生長節(jié)律更加符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。
有色地膜的應(yīng)用還可以影響植物對(duì)營養(yǎng)元素的吸收和運(yùn)輸,土壤溫度的調(diào)節(jié)可以影響根系的活躍度,從而影響植物對(duì)土壤中營養(yǎng)元素的吸收。此外,光照的改變也會(huì)影響植物的根系活動(dòng)和營養(yǎng)元素的運(yùn)輸,進(jìn)而影響植物的生長和發(fā)育。有色地膜的應(yīng)用還可以調(diào)控植物的激素代謝。光照條件的變化會(huì)影響植物內(nèi)部激素的合成和分布,從而調(diào)節(jié)植物的生長和發(fā)育過程,不同顏色的地膜可以影響植物激素的合成和轉(zhuǎn)運(yùn),進(jìn)而影響作物的生理代謝[11]。通過調(diào)節(jié)作物的生理代謝過程,有色地膜的應(yīng)用還可以提升作物的抗逆性。如,適當(dāng)?shù)牡啬ゎ伾梢詼p輕氣候變化帶來的不利影響,使作物更好地應(yīng)對(duì)干旱、高溫等逆境,有色地膜通過調(diào)節(jié)光照、土壤溫度以及對(duì)植物的生理代謝產(chǎn)生了廣泛影響。
有色地膜的應(yīng)用可以調(diào)節(jié)土壤溫度和濕度,從而影響土壤中微生物的生長和活性。一些有色地膜可以減緩?fù)寥罍囟壬撸档屯寥罎穸?,?duì)一些病原微生物的生長繁殖產(chǎn)生了抑制作用。通過控制微生物的生長,有色地膜可以減少土壤中的病原微生物數(shù)量,從而降低病害發(fā)生的概率[12]。有色地膜的應(yīng)用可以在一定程度上隔離土壤和作物,從而減少一些土壤傳播的病害。地膜可以阻擋一些病原微生物和蟲害昆蟲的直接接觸作物的途徑,降低其傳播的可能性,這種隔離效應(yīng)對(duì)于一些土壤傳播的病害,如根結(jié)線蟲等,尤為顯著。不同顏色的地膜對(duì)光線的吸收和反射產(chǎn)生不同影響,從而也影響了病蟲害的發(fā)生。如,藍(lán)色地膜可以抵擋一些害蟲,如蚜蟲和飛虱,減少其對(duì)作物的危害,一些地膜還可以吸引或排斥某些害蟲,進(jìn)一步影響病蟲害的發(fā)生。有色地膜的應(yīng)用可以改變土壤環(huán)境,從而影響作物的抗病性。如,適當(dāng)?shù)牡啬ゎ伾梢哉{(diào)節(jié)土壤的通氣性和水分狀況,有利于作物根系的生長和發(fā)育,從而提高抗病性,土壤環(huán)境的改變也可以影響作物的免疫系統(tǒng),提高其對(duì)病原微生物的抵抗力。
有色地膜的應(yīng)用可以增加作物的產(chǎn)量。通過調(diào)節(jié)光照條件,有色地膜可以提供更適宜的生長環(huán)境,促進(jìn)植物的光合作用和生長[13]。如,紅色地膜的應(yīng)用可以增加植物的光合作用效率,從而提高產(chǎn)量。此外,通過調(diào)節(jié)土壤溫度,有色地膜還可以影響作物的生長速率,進(jìn)而影響產(chǎn)量;有色地膜的應(yīng)用還可以提高作物的品質(zhì)。光照條件和土壤溫度對(duì)果實(shí)的發(fā)育和品質(zhì)具有重要影響,有色地膜的調(diào)控可以影響果實(shí)的大小、顏色、口感和營養(yǎng)含量。如,適當(dāng)?shù)墓庹諚l件可以促進(jìn)果實(shí)的顏色鮮艷和口感美味,提高食用價(jià)值。有色地膜的應(yīng)用還可以延長作物的采收期。通過調(diào)節(jié)光照條件和土壤溫度,有色地膜可以使作物的生長周期更加穩(wěn)定,從而延長采收期,這對(duì)于一些季節(jié)性作物來說,可以使其產(chǎn)期更加延長,滿足市場需求。有色地膜的應(yīng)用還可以使作物更好地適應(yīng)特殊需求。如,在大棚種植中,通過使用特定顏色的地膜,可以模擬不同季節(jié)的光照和溫度條件,使作物更好地適應(yīng)不同生長環(huán)境。
綜上所述,有色地膜的應(yīng)用對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義,可以提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì),節(jié)約水資源,改善生長環(huán)境,降低病蟲害發(fā)生,適應(yīng)不同氣候條件,進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著科技的不斷進(jìn)步,有色地膜的應(yīng)用將會(huì)得到更多的關(guān)注和研究,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更多創(chuàng)新的解決方案。