光生态膜对黄瓜生态影响试验的中期总结6.doc

杨凌冠阳光生态膜性能测量中期报告
光生态膜对黄瓜生态影响试验报告
西北农林科技大学:毕然 郭应贺
杨凌冠阳农业有限公司：吴斌
指导老师:邹志荣

光合作用是地球上规模最大的生物合成过程，但是光合作用对于太阳光能利用率仅为0.27%。当然光能利用率低的原因是多方面的，如不良环境的限制和胁迫，植物对土地的覆盖程度不够高等等。而温室大棚作为人们在大气候背景下刻意创造的一种小气候环境，来克服和缓解大气候对作物生产的制约同样有着光能利用率低的问题。现今温室大棚在蔬菜等生产中应用日益广泛，它具有许多露地栽培无法比拟的优势：通过人为控制小气候，可以使农作物在一个较适宜的环境中生长，提高作物产量，延长栽培时间和供应，增加淡季蔬菜水果的品种和上市量，具有明显的社会效益和经济效益。因此为了推进我国农业现代化进程，促进商品粮基地的建设，加快菜蓝子工程的发展，温室大棚的推广建设是一个非常重要的措施。
据调查，棚膜上附着一层水滴，可使透光率下降30%-50%；新薄膜使用2天、10天、15天后，因沾染尘物可使棚内光照依次减弱14%、25%和28%。在大棚蔬菜种植过程中，由于棚内采光不足，不仅使蔬菜的增产潜力难以发挥出来，而且很大程度上影响了蔬菜的质量。因此能国内同行致力与研究适应市场的消雾流滴功的中高档薄膜，并且初步得到了市场的认同。
随着我国国民经济的发展及人民生活水平的提高，对蔬菜等农产品质量提出了更高的要求，因此，在有消雾流滴功能耐老化的基础上，开发适合当前市场需要，既能增产又有显著改善作物品质和减轻作物病虫害的新一代功能性棚膜—光生态膜，成为我国农膜行业的当务之急。
冠阳农业科技有限公司研发的光生态薄膜是在普通塑料薄膜中加入了同其他助剂有较好相容性和协调性的有机、无机类铕化合物助剂制成的，光生态薄膜可以将太阳光中部分紫外光转化成波长约为600nm-660nm的红橙光，从而增加了红橙光区的强度。红橙光是植物光合作用吸收的主要波区，通过增加红橙光可以加强作物的光合作用，特别是在早晚和阴雨天气等表现更为明显。同时红橙光是热能散发主要波区，使用光生态棚膜的大棚比普通大棚提高温度1-3℃,促进作物早熟和增产，有明显提高农作物品质和减少病虫害的功能。
本文研究光生态薄膜对黄瓜生长发育与产量的影响，其目的是为合理使用生态膜提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料
试验所用覆盖材料为陕西冠阳农业科技有限公司生产的光生态薄膜和EVA流滴耐老化膜。
1.2试验设计
试验地设在杨凌大寨乡孵化园。地块选择土壤肥沃、地力均匀的田上。扣棚面积约为1亩，棚高2.4m，东西走向的日光型全封闭温室2个。试验分为试验组和对照组，试验组采用的是杨凌冠阳农业科技有限公司生产的光生态薄膜，对照组采用的是EVA流滴耐老化膜。两个栽培区的整地、施肥等田间管理完全一样。于2010年8月19日定植水果黄瓜。从2010年8月开始至今2011年1月约半年每两周一次测量，分别测量两种不同覆盖材料温室的地温以及水果黄瓜的形态指标等。同时每个大棚内各挂一个温湿度自记钟。同时记录黄瓜的产量。
1.3试验测量指标
针对温室的覆盖材料的不同分别测量两种温室中的各种参数如透光率、温度、地温、湿度等以及作物的株高、株幅等。
具体分为：环境参数主要有温度(大棚地表以上10cm、60cm、110cm、160cm、210cm的温度)、地温(地下5cm、10cm、15cm、20cm的温度)、湿度和光照强度(大棚内外)；植物生理指标主要有株高、株幅、茎粗、叶幅、叶片数以及病期植物侵染情况；每月产量和总产量以及测量果实的硬度和座果率。
1.4生理测定指标中的座果数调查
调查方法：随机选取1垄黄瓜，从垄头起调查30株黄瓜的结果情况，分别记录黄瓜果实长度>5.0cm，5-10cm，10-15cm的个数。根据式(1)可以得到试验组和对照组的座果数提高百分比。
(1)
2结果与分析
2.1光生态膜对棚内环境参数的影响
从图1-4可以看到，试验组与对照组的温度、湿度、地温以及光照度的比较情况。试验区的生态环境更有利于农作物的生长。从所测的数据中对比白天10点，实验组比对照组要高出4-5℃，同时地温也比对照组高出2-3℃而湿度要比对照组低5%-10%左右。同时从每个月份的对比来看实验组对于低温、寡照的晚秋、初冬有着更好的保温、增照的效果。

注：以上是2010年9-11月棚内气温测量结果的平均值
图1 棚内温度测量结果

我们测量的是棚内距离地面地面10厘米处的月平均气温，由图1可以看出，在9月和1 0月两个月，试验组的气温比对照组高3℃，随着时间的推移，棚内温度降低，但11月份试验组的气温比对照组的高4℃。表明与对照组相比，试验组使用的光生态棚膜不光能提高棚内温度，且在冬季能比秋季提高的温度要高。
表1 上午6点和8点的温差变化（℃）

9月
10月
11月
12月
试验组
7
8
17
15
对照组
4.5
7
13
11
两者差值
3.5
1
4
4

由表1可以看出，在9月到12月期间，使用光生态棚膜的温室内上午6点和8点的温差变化分别是7℃、8℃、17℃和15℃，比使用EVA流滴耐老化棚膜的温室内温度分别提高了3.5℃、1℃、4℃和4℃。表明与EVA流滴耐老化棚膜相比，光生态棚膜能够提高温室内的温度，并且在11月和12月温室内温度比9月和10月温室内提高的多。

注：以上图表数据为2010年9-11月10：00时间测量结果的平均值
图2 棚内地温测量结果

图2中测量的地温表明地下5厘米处的温度，从图2可以看出试验组地温各月份都比对照组高出了2-3℃，试验组土壤的温度保持在16℃以上，其能促使试验组内土壤微生物的活动旺盛，为植物的生长提供充足的养分。

图3 棚内湿度测量结果

从图3可以看到，试验组棚内的湿度要比对照组低5%-10%左右。在生产中要注意适时的灌溉，棚内湿度过低不利于黄瓜的生长发育。

注：以上图表数据为2010年9-11月10：00时间光照测量结果平均值
图4 棚内光照强度测量结果

从图4可以看到，在9月到11月期间，试验组棚内的光照强度都要比对照组的高，并分别高出9.66%、11.11%和15.35%。这表明，与对照组使用的棚膜相比，试验组使用的光生态棚膜能够提高棚内的光照强度，并且11月份的光照强度增加率要比9月和10份的要高。 光照强度的增加能提黄瓜的光合作用，促进植株的生长发育。
2.2光生态膜对黄瓜生长发育的影响

表2 生长势调查

株高cm
株幅cm
茎粗cm
叶幅cm
叶片数
试验组
74.3
41.2
1.7
35
12.3
对照组
61.2
35.7
1.3
32.4
11.7

由表2可以看出，使用光生态棚膜生产的水果黄瓜株高、株幅、茎粗、叶幅和叶片数都比使用聚乙烯棚膜生产的水果黄瓜相应指标值高，使用光生态棚膜生产的水果黄瓜株高、株幅、茎粗和叶幅叶片数分别比聚乙烯棚膜生产的水果黄瓜相应值大13.1cm、55cm、0.4cm和2.6cm，使用光生态棚膜生产的水果黄瓜的叶片数比使用光生态棚膜生产的水果黄瓜的多，表明光生态棚膜能够促进水果黄瓜的生长和发育，增加了叶片数，相应提高了光合面积，增加了光合产物的积累。

表3 对水果黄瓜果实的影响

不同长度果实数量（个/垄）
>5.0cm
5-10cm
10-15cm
试验组
51
20
20
对照组
16
15
11

由表3可以看出，使用光生态棚膜生产的水果黄瓜果实数量比用聚乙烯棚膜生产的多，并从>5.0cm、5-10cm和10-15cm这三个等级看，使用光生态棚膜生产的水果黄瓜的不同长度果实数量别提高了218.75%、33.33%和81.82%，其坐果率提高了116.67%，光生态棚膜能促进水果黄瓜的坐果率的提高。
2.3光生态膜对黄瓜霜霉病侵染的影响
10月中旬左右，由于外界天气一直保持高温，导致了两棚的黄瓜出现了霜霉病症状，采取了摘除老叶、病叶，及适宜通风措施，同时进行了生物农药的防治。从两棚黄瓜开始发病，我们对两棚黄瓜的病害侵染做了如下的调查：初期侵染测定时间是10月15，中期侵染测定时间是10月31日，后期侵染测定时间是11月15日。

表4 霜霉病侵染率
设置
初期侵染株数
中期侵染株数
后期侵染株数
试验棚
9
115
544
对照组
25
450
985
试验组侵染率
0.75%
9.6%
45.7%
对照组侵染率
2.1%
37.8%
82.9%
注：每棚株数：99×12，共计1188株；侵染率：侵染株数与整棚株数的比值

从表4可以看出，两棚在同时遭到霜霉病害侵染之后，试验组的黄瓜遭侵染后，其中期侵染率为9.6%，而对照棚的中期侵染率为37.8%；在11月15日，试验组的侵染率为45.7%，对照组侵染率为82.9%。表明两棚在侵染之后试验组的侵染率明显低于的对照棚，试验组使用的光生态棚膜在抗霜霉病侵染方面具有明显的作用。

2.4光生态膜对黄瓜产量的影响

表5 产量调查及效益分析

9月
（kg/棚）
10月
(kg/棚)
11月
(kg/棚)
12月
(kg/棚)
总产量（kg/棚）
试验组
517
919
943
111
2490
对照组
364
621
788
42
1815
产量差值
153
298
155
69
675

试验组的黄瓜正式采摘是在9月15日，对照棚的黄瓜采摘是在9月20日。由表5可以看出，在9月-12月中，试验组的每个月份的温室内黄瓜产量分别比对照组提高了153kg、298kg、155kg和69kg，其中10月对照组黄瓜产量提高的最多，12月对照组黄瓜产量提高的较少，但其增加的产量是对照组的1.64倍。因此采用光生态膜进行黄瓜种植能够明显提高产量，且能够提前5天上市，其经济效益也可明显提高，能极大的增加农民的经济收入。

3讨论
试验组通过采用光生态薄膜进行水果黄瓜的生产，首先提高了温室内的温度和光照强度，为水果黄瓜的生长提供了一个良好的生长环境，其次，试验组中的水果黄瓜的株高、茎粗、叶片数和产量等都大于对照组的，且试验组的水果黄瓜霜霉病的发病率低。这些都表明试验组的水果黄瓜比对照组的生长的状况好，即光生态薄膜能够改善水果黄瓜的生长环境，促进其生长发育，提高产量，最终可以提高经济效益，增加农民和种植企业的收入。