藍色地膜覆蓋對土壤水分、溫度和煙葉光合特性的影響

薛超群，王建偉，楊立均，奚家勤

（1.中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州 450001；2.河南省駐馬店市煙草公司，河南 駐馬店 463000）

藍色地膜覆蓋對土壤水分、溫度和煙葉光合特性的影響

薛超群1，王建偉1，楊立均2，奚家勤1

（1.中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州 450001；2.河南省駐馬店市煙草公司，河南 駐馬店 463000）

在豫南丘陵區以不覆蓋為對照，研究了藍色地膜覆蓋、無色普通地膜覆蓋對土壤水分、溫度和煙葉光合特性的影響。結果表明，藍色地膜覆蓋和無色普通地膜覆蓋的土壤含水率差異不顯著（P＞0.05）且均顯著（P＜0.05）高于不覆蓋地膜；藍色地膜覆蓋和無色普通地膜覆蓋的土壤溫度較不覆蓋均有顯著提高；藍色地膜覆蓋的煙葉背面光強、藍光比例、煙葉凈光合速率、蒸騰速率和單葉水分利用效率均顯著高于無色普通地膜及不覆蓋地膜。

土壤水分；土壤溫度；烤煙；地膜；光合特性

地膜覆蓋因其對農田土壤增溫保濕和光照條件改善等方面具有顯著作用，已經成為一項重要的保護性栽培技術措施，被廣泛應用于我國農業生產中，尤其是在烤煙栽培中得到普及應用[1-5]。隨著科技手段的進步和栽培實踐的深入，近些年藍色地膜、紅色地膜、銀色地膜等功能性地膜在農業生產中得到了應用和研究[3,5-12]，其中藍色地膜是在普通地膜的基礎上加入藍色母料和轉光成分等制成，能將紫外光轉化為藍光和吸收綠、紅光的特性，具有透光率比普通地膜低的特點[3,8-12]。劉林等[11-12]研究表明，在藍色地膜、紅色地膜、銀色地膜和普通地膜中，以藍色地膜覆蓋對葡萄葉片光合特性和葡萄果實品質的改善效果最好。但是以往有關藍色地膜覆蓋對土壤溫濕度和煙葉光合特性影響方面的報道極少。為此，本研究開展了藍色地膜覆蓋對土壤水分、溫度和煙葉光合特性等方面的影響，為明確藍色地膜對土壤水溫和煙葉光合特性的調控效應提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于 2010 年 4—9 月在豫南丘陵區駐馬店市泌陽縣盤古鄉柴莊（煙葉科技園內）進行，試驗田地處北緯 32.66639°，東經 113.32194°，海拔 162 m。土壤為黃褐土，肥力中等，土壤 pH 為 6.63，有機質 1.18%，堿解氮 85.05 mg/kg，速效磷 15.78 mg/kg，速效鉀 125.65 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗按照煙壟上覆蓋地膜的不同設置處理為：藍色地膜和無色普通地膜，以不覆蓋地膜為對照（CK）。地膜均產自山東濟寧華鑫塑業有限公司，幅寬 120 cm，厚度 0.08 mm，藍色地膜透光率73.3%，無色普通地膜透光率 90.8%。

采用隨機區組排列，3次重復，共計9個小區，小區間隔 2.6 m。每小區種植 4 行，行距 1.3 m、株距 0.5 m、行長 25 m。

供試作物為烤煙，品種為云煙 87。于 2010 年4 月 20 日施腐熟餅肥、煙草專用復合肥（15:15:15）、過磷酸鈣、硫酸鉀、硝酸鉀分別為 300、375、300、150、75 kg/hm2[純氮 75 kg/hm2，m(N):m(P2O5): m(K2O)=1:2:3]。

4 月 21 日起壟，煙壟間距 130 cm、高 30 cm、壟底寬 80 cm，壟體飽滿。4 月 26 日移栽，4 月 27日覆蓋地膜。

1.3 測定項目與方法

土壤水分測定：于伸根期、旺長期、成熟期，采用烘干法分別測定各小區壟體中 0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm 土層的土壤含水率。

土壤溫度測定：于移栽后 5、25、45 d 上午11:00，用曲管地溫計分別測定各小區壟體中 5、10、15、20 cm 深處的土壤溫度。

煙葉背面光強和光質測定：于旺長期選晴天上午 10:00，用 UNISPECTM-DC 光譜分析儀分別測定各小區煙葉（自下向上第 11 位葉）背面的 400～800 nm 區域的光強和光質（不同波段光比例），掃描波長間隔為 3.3 nm。

煙葉光合特性測定：于旺長期選晴天上午10:00，用便攜式 TPS-2 光合儀分別測定各小區煙葉（自下向上第 13位葉）的凈光合速率和蒸騰速率，計算單葉水分利用效率（凈光合速率和蒸騰速率的比值）[13-14]。

1.4 數據分析

采用 SPSS10.0 進行方差分析和多重比較[15]。

2 結 果

2.1 土壤水分含量

圖1表明，不同處理土壤含水率均隨著土壤深度的增加而遞增，藍色地膜覆蓋和無色普通地膜覆蓋土壤含水率無顯著差異（P＞0.05），且均顯著（P＜0.05）高于對照。

圖1 不同處理的土壤含水率Fig. 1 Soil moisture of different treatments

2.2 土壤溫度

從圖2可知，不同處理土壤溫度均隨著土壤深度的增加而遞減，藍色地膜覆蓋和無色普通地膜覆蓋土壤溫度較對照均顯著（P＜0.05）提高，5 cm處土壤溫度藍色地膜覆蓋與無色普通地膜無顯著（P＞0.05）差異，10、15、20 cm 處土壤溫度藍色地膜覆蓋顯著（P＜0.05）低于無色普通地膜。

圖2 不同處理的土壤溫度Fig. 2 Soil temperature of different treatments

2.3 煙葉光合特性

對旺長期典型日（6月 15日）的煙葉背面光強和光質測定結果（表l）表明，藍色地膜覆蓋的煙葉背面光強較無色普通地膜覆蓋、對照顯著（P＜0.05）提高，藍光比例較無色普通地膜覆蓋、對照顯著（P＜0.05）提高；無色普通地膜覆蓋的煙葉背面光強較對照顯著（P＜0.05）提高，光質與對照無顯著（P＞0.05）差異。

由表2（旺長期，6 月 16 日）可見，藍色地膜覆蓋的煙葉凈光合速率、蒸騰速率和單葉水分利用效率較無色普通地膜覆蓋、對照顯著（P＜0.05）提高，無色普通地膜覆蓋較對照顯著（P＜0.05）提高。藍色地膜覆蓋和無色普通地膜覆蓋的凈光合速率較 CK 分別提高 33.48%和 13.81%，蒸騰速率較 CK分別提高 24.77%和 11.74%，單葉水分利用效率較CK 分別提高 6.98%和 1.84%。

表1 不同處理的煙葉背面光強和光質Table 1 Light intensity and quality under the tobacco leaf back of different treatments

表2 不同處理的煙葉光合特性Table 2 Tobacco leaf photosynthetic characteristics of different treatments

3 討 論

本試驗研究結果中，藍色地膜覆蓋和無色普通地膜覆蓋土壤含水率無顯著差異，且均顯著高于不覆蓋地膜，這與張永濤等[1]、王友貞等[2]研究所得結果一致。

以往相關研究[2-5,16]表明，藍色地膜覆蓋土壤溫度低于無色普通地膜。本研究中，藍色地膜覆蓋和無色普通地膜覆蓋土壤溫度均較不覆蓋地膜顯著提高，藍色地膜覆蓋 5 cm 處土壤溫度與無色普通地膜無顯著差異，10、15、20 cm 處土壤溫度顯著低于無色普通地膜。藍色地膜覆蓋土壤溫度較無色普通地膜降低的調溫效應，既可發揮地膜覆蓋的土壤保水作用，又可避免地膜覆蓋帶來土壤溫度過高而造成的傷根及早衰等問題，因此，在烤煙大田期干旱少雨、溫度過高的地膜覆蓋栽培區，藍色地膜覆蓋較無色普通地膜更有利于煙株的生長發育。

在本試驗中，藍色地膜對光的反射能力比無色普通地膜、不覆蓋地膜提高的同時還顯著提高藍光（400～500 nm 波段）比例。研究還發現藍色地膜覆蓋的煙葉背面光強、藍光比例、煙葉凈光合速率、蒸騰速率和單葉水分利用效率較無色普通地膜覆蓋、對照顯著提高，對姜葉、草莓、葡萄等的研究結果[8-12,16]也證實了此結論。表明藍色地膜覆蓋較無色普通地膜更有利于煙株光合產物的積累、水分利用率的提高及煙葉品質的改善。

4 結 論

（1）藍色地膜覆蓋和無色普通地膜覆蓋土壤含水率無顯著差異，且均顯著高于不覆蓋地膜。

（2）藍色地膜覆蓋 5 cm 處土壤溫度與無色普通地膜無顯著差異，10、15、20 cm 處土壤溫度顯著低于無色普通地膜，藍色地膜覆蓋和無色普通地膜覆蓋土壤溫度較對照均顯著提高。

（3）藍色地膜覆蓋的煙葉背面光強、藍光比例、煙葉凈光合速率、蒸騰速率和單葉水分利用效率較無色普通地膜覆蓋、對照顯著提高；無色普通地膜覆蓋的煙葉背面光強、光合特性較對照顯著提高。

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Influences of Blue Film Mulching on Moisture and Temperature of Soil and Photosynthetic Characteristics of Tobacco Leaves

XUE Chaoqun1, WANG Jianwei1, YANG Lijun2, XI Jiaqin1
(1. Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC, Zhengzhou 450001, China; 2. Zhumadian Tobacco Company of Henan Province, Zhumadian, Henan 463000, China)

Moisture and temperature of soil and photosynthetic characteristics of tobacco leaf had been determined in the tobacco field which mulched with blue film and no color film in hilly region of southern Henan Province. The results indicated that the soil moisture and temperature were significantly higher with treatments of blue film and no color film mulching than with treatment of no mulching. Light intensity and blue light percentage under the tobacco leaf back, net photosynthetic rate, transpiration rate and water use efficiency of tobacco leaf were higher with treatment of blue film mulching than those of no color film mulching and no mulching treatments.

soil moisture; soil temperature; flue-cured tobacco; plastic films; photosynthetic characteristic

S572.04

1007-5119（2014）05-0006-04

10.13496/j.issn.1007-5119.2014.05.002

河南省煙草公司資助項目“駐馬店煙葉濃香型風格特色的區域定位及彰顯技術研究”（HYKJ200905）

薛超群，男，碩士，高級農藝師，主要從事煙葉生產與質量評價研究。E-mail：xuecq@ztri.com.cn

2014-04-11

2014-09-26