彩色防蟲網覆蓋光質差異及其對豇豆生長和產量的影響

陳連珠，張雪彬，陶 凱，楊小鋒

（三亞市南繁科學技術研究院，海南 三亞 572000）

【研究意義】作為新興的種植技術，光選擇網覆蓋栽培兼具作物物理保護和過濾太陽光的作用［1］。彩色網可改變透射光的光譜成分，增加散射光而改變作物冠層的光環境，從而調節作物的生長發育。豇豆是三亞冬季瓜菜生產的主栽作物，但露地栽培的豇豆受蟲害為害嚴重，產量和品質不理想，進行豇豆彩色防蟲網栽培研究，有助于通過設施技術實現提高產量和品質的目的。【前人研究進展】研究認為，紅網的紅橙光透射率較高，藍網的藍綠光透射率較高，紫外光、紅光以及遠紅光透射率較低，銀灰網和黑網對各種波長的光譜透射率較均勻［2］。紅網和黃網可促進觀賞植物的營養生長，藍網使植株矮化，而灰網和珍珠色網促進分枝［3-5］。彩色遮陽網覆蓋能顯著提高生菜商品產量，球莖直徑增加，抽薹期顯著提前［6］。使用40%遮陽率的珍珠色和黃色遮陽網覆蓋可提高南非地區生菜葉鮮重及商品產量［7］。紅網覆蓋顯著提高了菜心的株高、莖粗、全株鮮質量和葉面積，藍網、銀灰網和黑網覆蓋則降低了菜心的生長性狀［8］。綠色網內青菜出苗延遲，略有減產，銀灰色網內青菜出苗提早，有顯著的增產作用［9］。彩色防蟲網覆蓋對熱帶設施甜瓜長勢、產量及品質產生不同程度的影響，其中咖啡色網產量最高、品質最好［10］。防蟲網覆蓋栽培可提高菇娘產量和品質，綠網產量增產效果最好，其次為白網［11］。光選擇網還影響著蔬菜采后貯藏品質，使其內在活性物質保持在較高水平［12-15］。【本研究切入點】目前，豇豆防蟲網栽培方面的研究主要針對彩色防蟲網的防蟲效果及增產表現，許如意等［16］研究結果表明白網較黑網更能顯著提高豇豆產量。黑網會推遲冬季豇豆的生育期，綠網覆蓋下植株長勢強、產量高，且病蟲害少［17］。羅豐等［18］研究發現綠色防蟲網的豇豆株高、葉綠素指數均最高，抽蔓期和結莢期提前，采收期延長，而白網覆蓋下豇豆的生育期推遲。【擬解決的關鍵問題】本文在前人的研究基礎上，進一步研究彩色防蟲網下光譜成分差異及對豇豆生長發育和產量影響，以期探索光質與豇豆生長及產量的關系，從而為豇豆防蟲網的光質調控技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試豇豆品種為美滿天下。

1.2 試驗設計

試驗于2018年1－4月在三亞市南繁科學技術研究院農業科技示范園進行，所有大棚均采用孔徑0.425 mm防蟲網全覆蓋栽培。設置咖啡網、黃網、紅網、綠網、藍網、銀灰網、白網覆蓋共7個處理，各處理遮光率約30%，以露地為對照，采用隨機區組設計，每個處理4次重復，小區面積12 m2，單壟雙行種植，大行距80 cm、小行距70 cm，穴距15 cm，每穴留兩株苗。2018年1月17日播種，田間管理措施一致。

1.3 調查項目及方法

1.3.1 光譜成分 采用光譜分析儀（UniSpec-SC，US），于3月20日測定不同防蟲網處理透射光譜成分，采樣間隔1 nm，光譜分辨率1 nm，波段設置310～1 150 nm。每個處理重復測定3次。

1.3.2 豇豆生育期、生長特性和產量調查 （1）生育期：調查出苗期、抽蔓期、始花期、始收期時間。（2）生長特性：株高和莖粗于抽蔓期測定，株高為地面到頂端的長度，莖粗為子葉基部大小；葉片厚度、單葉葉面積和節間長于開花結果期測定，節間長為第3節兩個葉柄之間的距離，選擇同一節位中復葉的中間葉片，使用游標卡尺和葉面積儀分別進行葉片厚度和單葉葉面積測定。各小區隨機選取3株進行測定。（3）植株干物質分配：于抽蔓期測定，各小區隨機選取長勢相近的3株植株分別測定根、莖、葉干鮮重，并計算各器官干物質分配比。（4）產量：按處理逐批記錄各小區豇豆商品產量，計算各小區總產量、前期產量（始收期后10 d產量和）和后期產量（末收期前10 d內產量和），并計算產量比。

試驗數據用Excel 2003進行整理，用SPSS 18.0軟件中的ANOVA進行方差分析，用Duncan's進行P＜0.05 水平的多重比較。

2 結果與分析

2.1 彩色防蟲網覆蓋對光質的影響

由表1可知，除咖啡網外，其他防蟲網處理的紫外光比例較露地低，以紅網最低，其次為綠網和銀灰網；除綠網外，覆蓋防蟲網的藍紫光比例均低于對照，白網、銀灰網、藍網、紅網、黃網和咖啡網分別較對照降低5.4%、14.37%、2.33%、41.87%、13.27%和12.21%；綠網的綠光比例較對照增加3.29%，白網、銀灰網、藍網、紅網、黃網和咖啡網分別較對照降低1.88%、11.78%、22.03%、18.31%、4.54%和4.82%；白網、紅網、黃網和咖啡網的紅橙光比例分別較對照增加1.26%、24.96%、1.94%和4.42%，銀灰網、藍網和綠網分別較對照降低3.83%、14.9%和3.16%；防蟲網處理的遠紅光比例和近紅外光比例均較對照增加，最大的為紅網，其次為藍網，顯著大于對照及其他處理；防蟲網處理的紅光/遠紅光均較對照降低，除白網外差異均達顯著水平，藍網最低；白網、銀灰網、紅網、黃網和咖啡網的紅光/藍光較對照增加，其中紅網最大，顯著大于對照及其他處理，藍網和綠網的紅光/藍光較對照降低，但差異不顯著。

表1 不同顏色防蟲網透射光譜比例（%）Table 1 Ratio of transmission spectrum of colored fly nets （%）

2.2 彩色防蟲網覆蓋對豇豆生育期的影響

從表2可以看出，在同一天播種的情況下，覆蓋防蟲網豇豆出苗期與對照沒有差異；抽蔓期均較對照提前，覆蓋咖啡網、黃網和藍網的豇豆抽蔓期最早，均較對照提前7 d；覆蓋藍網、紅網和黃網的豇豆始花期較對照提前1～2 d，而白網和綠網處理較對照有所推遲；除白網外，各處理豇豆的始收期均早于對照，黃網和紅網覆蓋下豇豆始收期較早，均較對照提前4 d。

表2 不同顏色防蟲網覆蓋下豇豆生育期比較Table 2 Comparison of the growth period of cowpea under the coverage of different colored fly nets

2.3 彩色防蟲網覆蓋對豇豆生長特性的影響

覆蓋防蟲網后豇豆葉片厚度均較對照顯著降低，白網、銀灰網、藍網、綠網、紅網、黃網和咖啡網處理分別較對照降低26.31%、23.68%、26.31%、23.68%、36.84%、34.21% 和 39.47%；各處理豇豆單葉葉面積較對照顯著增加，白網、銀灰網、藍網、綠網、紅網、黃網和咖啡網覆蓋下豇豆單葉葉面積分別增加34.83%、36.27%、29.03%、35.17%、54.68%、24.73% 和 35.53%；白網、藍網、綠網、紅網和黃網處理豇豆的莖粗分別較對照增加6.41%、2.52%、2.33%、13.4%和9.9%，而銀灰網和咖啡網處理豇豆分別較對照降低0.39%和1.17%；各處理豇豆株高均較對照顯著增加，以紅網最大，其次為綠網，株高增加最小的為白網；各處理豇豆節間長均較對照顯著增加，綠網最大，其次為紅網和銀灰網，節間長增加最小的為白網（表3）。

表3 不同顏色防蟲網覆蓋下豇豆生長特性比較Table 3 Comparison of the growth properties of cowpea under the coverage of different colored fly nets

2.4 彩色防蟲網覆蓋對豇豆干物質分配的影響

由表4可知，豇豆根干重僅白網和藍網覆蓋處理分別較對照增加24.44%和4.44%，咖啡網處理根干重最小，較對照降低37.78%；白網、綠網和黃網覆蓋下豇豆的莖干重分別較對照增加3.82%、12.24%和43.4%，其他處理莖干重較對照降低；白網、綠網、紅網和黃網覆蓋下豇豆葉干重分別較對照增加14.93%、33.17%、2.32%和63.02%，而銀灰網和咖啡網處理分別較對照降低38.64%和4.31%；白網、銀灰網和藍網處理的根干重百分比較對照分別增加14.93%、13.91%和8.14%，其他防蟲網處理豇豆根干重占比顯著低于對照；白網、銀灰網、藍網、綠網、紅網、黃網和咖啡網處理莖干重占比較對照分別減少5.52%、4.76%、4.11%、7.99%、2.50%、5.05%和4.62%，但處理間沒有顯著差異；覆蓋防蟲網的豇豆葉干重占比均較對照增加，白網、銀灰網、藍網、綠網、紅網、黃網和咖啡網分別增加3.68%、3.13%、2.98%、8.87%、3.68%、8.11%、6.24%，處理間差異不顯著。

表4 不同顏色防蟲網覆蓋下豇豆各器官干重及分配比例比較Table 4 Comparison of dry weight and distribution proportion of organs in cowpea under the coverage of different colored fly nets

2.5 彩色防蟲網覆蓋對豇豆產量的影響

從表5可以看出，覆蓋防蟲網豇豆的總產量均較對照增加，以白網處理總產量最大，其次為綠網和黃網，顯著大于其他處理，較對照分別增產43.46%、42.02%和39.25。除銀灰網外，覆蓋防蟲網處理均可提高豇豆前期產量，以黃網覆蓋處理的前期產量最大，其次為綠網，分別較對照增加40.97%和28.17%；前期產量占比最大的處理為藍網，與對照差異不顯著，但顯著大于白網、銀灰網及咖啡網覆蓋處理。后期產量最大的處理為覆蓋綠網處理，其次為覆蓋黃網，分別較對照增加31.98%和30.8%；后期產量比最大的處理同樣為藍網，顯著大于銀灰網、紅網和咖啡網。

表5 不同顏色防蟲網覆蓋下豇豆產量比較Table 5 Comparison of yield of cowpea under the coverage of different colored fly nets

3 討論

光質是影響作物生長發育的重要光因子之一，防蟲網覆蓋改變了豇豆生長環境的光譜成分，主要表現為降低紫外光的比例，提高遠紅光及近紅外光的比例，從而降低紅光/遠紅光，綠網可提高綠光和藍紫光比例，而紅網可提高紅光比例，這與張瑞華等［19］在不同顏色塑料薄膜內光譜成分研究結果相似。覆蓋防蟲網對豇豆的抽蔓期影響最大，提前5～7 d，主要是由于防蟲網的光照強度減弱，降低了強光對頂芽的生長抑制，導致抽蔓時間提前。僅黃網、紅網和藍網覆蓋處理豇豆的始花期較對照略有提前，表明在同樣的光強度下，不同處理間光質差異影響了豇豆的生殖生長。覆蓋防蟲網的豇豆葉片厚度均顯著下降，株高、單葉葉面積和節間長增加，主要是由于覆蓋防蟲網后光強度的減弱，而紅網處理豇豆的單葉葉面積、莖粗和株高增加最顯著，表明增加紅光比例有利于豇豆的營養生長，與前人在菜心上的研究結果［8］基本一致。適度遮蔭可提高蔬菜作物的光合性能和產量［20］。覆蓋防蟲網可提高豇豆總產量和前期產量，以白網和綠網處理增產最顯著，白網處理的總產量略大于綠網，而綠網的前期產量和后期產量優于白網，但二者沒有顯著差異，與前人認為綠網總產量、前期產量均顯著大于白網的研究結論［16-18］不一致。

4 結論

在豇豆生產中可以采用白網或綠網覆蓋栽培，從而提高產量和上市時間，白網和綠網產量較高可能與其較高的綠光比例有關，但需進一步深入研究。