光调控棚膜对甜瓜光合生理及产量的影响

　　摘要：试验以普通无色PO棚膜为对照(CK)，设置红色膜和3种转光无色PO膜(绿转红、绿紫转红、绿紫转红蓝)等4种功能棚膜处理，研究不同棚膜覆盖对甜瓜光合特性、生长和产量的影响。结果表明：除了绿紫转红蓝转光膜，其他3种光调控棚膜的紫外光、蓝紫光和绿光的透过比例均低于对照，红橙光、远红光、近红外光及红/蓝光均高于对照;红色膜下紫外光、蓝紫光和绿光透过比例均最低，红橙光、远红光、近红外光及红/蓝光则最高。红色膜和绿转红两种棚膜可显著增加茎叶鲜重，提高单果重、可溶性固形物及可溶性蛋白含量，降低果实腔径。4种功能棚膜下的Chl a，Chl b，Chl a+b含量均较对照增加，其中，以红色膜处理最大。4种功能棚膜的蒸腾速率(Tr)较对照显著降低，水分利用效率(WUE)增加，红色膜的气孔导度(Gs)及胞间CO2浓度(Ci)较对照显著增加，但Pn在处理间差异不大。综合考虑生长、产量及光合生理指标，红色膜较适宜三亚地区甜瓜设施生产，其次为绿转红转光膜。

　　关键词：光调控棚膜;甜瓜;光合生理;产量

　　Abstract: In order to investigate the effects of different greenhouse films on photosynthetic characteristics, growth and vield of muskmelon, the regular colorless PO film was used as the control (CK) and four functional films including red film and three colorless PO light conversion films (green light tumn to red light, green and violet light turn to red light, green and violet light tun to red and blue light) were used. The results showed that, except for the green and violet to red and blue film, the transmittance ratios of red, far-red, near-infrared and red/blue light of the other three greenhouse films were higher than CK. The transmission ratio of ultraviolet, blue-violetand green light under the red film was the lowest, while red, far-red, near-infiared and red/blue light were the highest. Red film and green to red light-conversion film could significantly increase the fresh weight of stems and leaves. enhanced single fruit weight soluble solids and soluble protein content. whereas reduced fruit cavity diameter of muskmelon. The content of Chla, Chlb and Chlatb under the four films were all increased compared with CK. and the red film was the highest. The transpiration rate (Tr) of the four functional greenhouse films was significantly lower than CK, the water use efficiency (WUE) was increased, and the stomatal conduction (Gs) and intercellular COz concentration (Ci) of plants under the red film were significantly increased compared to CK, but there was no significant difference among treatments for Pn. In general, considering the growth, yield and photosynthetic physiological indicators, the red film is more suitable for muskmelon production in Sanya, followed by the green to red light conversion film.

　　Keywords: Light-regulated film, muskmelon; photosynthetic characteristics; vield.

　　光质参与调控植物的种子萌发1、生长发育2、光合作用、产量、品质、抗逆、衰老以及基因的表达[3)。研究表明，莴萱叶面积在红蓝组合光下最大;红光处理提高了园艺植物的叶绿素含量、可溶性糖含量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率15，而蓝光处理则增加了蛋白质及类胡萝卜素含量16;与红光相比，蓝光更有利于豌豆叶片光能转化效率和电子传递速率的提高7。

　　转光棚膜和有色棚膜是设施农业生产中常用的两类光调控棚膜材料，均可以改变棚内光质，从而影响作物生长。研究表明，转光棚膜明显改善了日光温室内的光照环境，促进番茄生长，且提质增产效果显著[8]：提高了甜椒果实的维生素C、可溶性糖和游离氨基酸含量，并降低了硝酸盐含量9]

　　有色棚膜是在普通棚膜内添加有色物质，提高同色光透过量，吸收其他颜色的光，从而改变设施内光谱组成。研究表明，紫色膜具有促进蔬菜及果树生长，提高产量及品质的作用1;桃叶片叶绿素含量以绿膜覆盖的最高11;绿膜可增强生姜苗期光合作用，促进植株生长，提高产量12;甜椒光合速率和光能利用率以红膜覆盖的最高[13];甜瓜单瓜重以红膜处理的最大，绿膜处理的最低14;蓝膜虽增加了果实的品质，但不利于产量提高，而红膜有利于草莓单果重和产量的提高15]。但生产中应用光调控棚膜改变透过光质，进而影响甜瓜生长及光合生理的研究尚未见报道，本试验同时应用有色棚膜和转光膜两类光调控材料，研究不同光调控棚膜下的光质及其对甜瓜光合参数及植株生长的影响，以期为甜瓜设施栽培光调控提供理论依据。

　　1材料与方法

　　1.1 试验材料及设计

　　以西州密25，甜瓜为试材。

　　试验于2019年10月-2020年2月在三亚市南繁科学技术研究院科技示范园大棚内进行。试验以普通无色PO膜为对照(CK)，分别设置红色PO膜(TI)、添加不同转光剂的无色PO膜T2(绿转红)、T3(绿紫转红、紫转远红)和T4(绿紫转红蓝)4种光调控薄膜处理。采用单因素随机区组设计，小区面积120m2，单垄双行种植，行距0.6m，株距0.5 m，12月5日移栽，按常规方法进行田间管理，翌年2月28日收获。

　　1.2 测定指标及方法

　　1.2.1生长及果实相关指标测定于开花结果期进行茎粗、节间长测定，茎粗测定选择第3片叶的基部，节间长测定选择第5节进行测定。于采收期测定叶片厚度、叶长、茎叶鲜重、单果重、果实纵径、横径、腔径及可溶性固形物、可溶性蛋白、vc含量，每处理重复测定5次。

　　1.2.2光合色素含量的测定于采收期选择中部同一节位的成熟叶片，使用乙醇提取法16，测定甜瓜叶片叶绿素和类胡萝卜素含量。

　　1.2.3光合参数测定使用TARGAS-1型便携式光合仪(PP systems公司，美国)，PFD设置为1500

　　umol/(m2.s)，包括净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)，用公式Pn/Tr计算瞬时水分利用率(WUE)，测定时期为开花结果期，选择倒数第2片完全展开的功能叶。

　　1.2.4光谱成分测定采用光谱分析仪(UniSpec-SC公司，美国)测定不同处理透射光谱成分，采样间隔1nm，光谱分辨率1 nm，波段设置为310-1150 nm。

　　1.2.5数据分析方差分析采用SPSS 18.0软件Duncan's新复极差法进行差异显著性检验。

　　2结果与分析

　　2.1不同光调控棚膜的透射光谱分析

　　由表1可知，T1，T2和T3处理的的紫外光、蓝紫光和绿光的比例均较对照降低，均以TI处理的最小;红橙光、远红光、近红外光及红/蓝光均较对照增加，均以TI处理最大。TI处理的各种波段的光均与对照有显著差异，T2处理在紫外光、绿光、远红光及近红外光与对照有显著差异，T3处理仅绿光与对照有显著差异，T4处理各种波段光与对照接近，没有显著差异。

　　2.2不同光调控棚膜对甜瓜植株生长的影响

　　由表2可知，不同光调控棚膜的叶片厚度均较对照降低，TI最小，但处理间没有显著差异;TI的节间长最大，显著大于T3和T4：TI和T2的茎叶鲜重均较对照显著增加，增幅分别为21.7%和20.7%;T1和T2的单果重均较对照增加，增幅分别为3.0%和1.5%，T4的单果重较对照显著降低，降幅为7.0%。不同处理的茎粗和叶长没有显著差异。

　　2.3不同光调控棚膜对甜瓜果实性状的影响

　　由表3可知，TI和T3果实纵径较对照增加，处理间没有显著差异。TI，T2，T3和T4的果实横径和腔径均较对照降低，横径降幅分别为1.4%、1.0%，、1.2%和2.1%;腔径降幅分别为5.2%、7.6%、3.8%和5.7%。可溶性固形物含量以TI的最大，较对照增2.0%，处理间没有显著差异。T1，T2和T4的可溶性蛋白含量均较对照增加，以T2的最大，显著大于对照。T1和T3的Vc较对照增加，但处理间差异不显著。

　　2.4不同光调控棚膜对甜瓜叶片光合色素的影响

　　由表4可知，4种光调控棚膜的Chl a、Chlb和Chl atb含量均较对照增加，Chlab均较对照降低，T1的Chl a，Chlb和Chl atb最大，Chl a/b最小，但处理间没有显著差异。

　　2.5不同光调控棚膜对甜瓜叶片光合参数的影响

　　由表5可知，T1，T2，T3和T4的T均较对照显著降低，降幅分别为18.1%，24.6%，18.9%和18.9%;WUE均较对照增加，增幅分别为20.1%，23.8%，15.9%和17.3%.T1，T2和T3的Gs和Ci均较对照增加，以红膜的最大，增幅分别为29.4%和19.4%。各处理Pn均较对照有所下降，但处理间差异不显著。

　　3 i论与结论

　　研究表明，短波段光抑制茎伸长，而长波段光则促进植物茎伸长17.18，本试验中，不同光调控棚膜内甜瓜生长及品质表现不同，红色和绿转红两种棚膜对甜瓜生长及品质有促进作用，可显著增加茎叶鲜重，降低果实腔径，而单果重、可溶性固形物及可溶性蛋白含量也有一定的提高，而红色膜表现优于绿转红转光膜，说明红色膜内光质更有利于甜瓜生长及品质的提高，这与曹明等11的研究结果一致。红光有利于提高叶片中Chla，Chlb和Chla+b含量，蓝光下叶片中叶绿素较低[9，光调控棚膜使甜瓜光Chla，Chlb和Chla+b含量增加，而Chla/降低，提高光合色素含量尤其是Chb含量有利于利用弱光，提高光能利用率，以红膜的增加幅度最大。红光提高瓠瓜幼苗光合速率、蒸腾速率、气孔导度问，本试验中光调控棚膜使甜瓜T显著降低，而增加了Gs，Ci和WUE，增幅同样也以红膜的最大，说明红色膜内光质有利于甜瓜提高光合性能，从而促进植株健壮生长，产量提高。而红色膜内的紫外光、蓝紫光和绿光等光谱比例均最小，红橙光、远红光及近红外等光谱比例均最大，与普通棚膜有显著差异，说明适当降低短波段光，增加长波段光有利于甜瓜生长及光合生理。红色棚膜覆盖下甜瓜植株光合生理表现较优，生长旺盛，产量和品质均提高，因此，该棚膜适合作为三亚地区甜瓜大棚栽培的提质增产专用覆盖材料，其次为绿转红转光棚膜。

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文章名称： 光调控棚膜对甜瓜光合生理及产量的影响

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