雙大棚多層覆蓋保溫效果及對西瓜生長的影響

林紅梅，孫興祥

（1.東臺市種子管理站 江蘇東臺 224200； 2.鹽城市蔬菜研究所 江蘇鹽城 224002）

江蘇沿海地區是重要的保護地西瓜產地，為了爭早發和抵御低溫凍害，早春栽培都采用多層大棚覆蓋栽培，筆者自2011年起，開展了不同棚架構型溫度變化規律及其對西瓜種植影響的試驗，得出了6 m寬大棚是早春大棚西瓜栽培的最佳棚型之一［1-2］。因此，在6 m寬大棚的基礎上，進一步開展了雙大棚多層覆蓋保溫效果及其對西瓜生長發育影響的試驗，以期更好地為早春大棚西瓜栽培提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2014年在東臺市農業科學研究所試驗基地上進行，采用6 m寬統一規格的鋼架大棚，試驗分二個階段：第一階段，雙大棚多層覆蓋保溫效果試驗；第二階段，雙大棚多層覆蓋對西瓜生長影響試驗。具體如下：

1.1.1 多層覆蓋保溫效果試驗 設4個處理，處理1：2+1+1方式（雙層大棚+小棚+地膜）；處理 2：2+0+1方式（雙層大棚+地膜）；處理3：1+0+1方式（單層大棚+地膜）；處理 4（CK）：1+0+0（單層大棚）。

1.1.2 多層覆蓋對西瓜生長影響試驗 設4個處理，處理Ⅰ：2+1+1方式（雙層大棚+小棚+地膜）；處理Ⅱ：2+0+1方式（雙層大棚+地膜）；處理Ⅲ：1+1+1方式（單層大棚+小棚+地膜）;處理Ⅳ：1+0+1方式（單層大棚+地膜）。

1.2 大棚搭建

試驗前 10～15 d，選擇長 45 m、寬 6 m統一標準的鋼架大棚4個，其中2個大棚的棚頂下方20～30 cm處再建一層內大棚，形成雙層大棚，選擇其中一個雙大棚內兩畦上再搭建2個小拱棚。每層棚上均覆蓋薄膜，薄膜規格為：外棚膜8 μm、內棚膜4μm，小棚3μm，外棚圍裙膜2μm，地膜0.8μm。

1.3 溫度測定

試驗采用了ZQZ-CⅡ型自動氣象站（PT1000溫度傳感器），連續地測定小棚內+（20～25）cm處氣溫，-10 cm處地溫。

1.4 栽培管理

西瓜品種‘8424’，每 667 m2栽培密度 667株，其它生產管理參考當地早春大棚西瓜管理方式[3-4]。種苗由東臺市粒粒豐種苗公司分期育苗，苗齡達2葉1心時移栽到大棚中，處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ移栽時間分別為3月3日、3月13日、3月22日、4月6日。各處理西瓜移栽后5 d全封閉大棚，增溫促進活棵發苗。

1.5 數據采集與分析

1.5.1 多層大棚覆蓋溫度效果測定方法 采集3月4—20日全封閉的溫度，其中2+1+1方式，因西瓜已移栽，在3月12日后，白天正常揭棚通風，平均溫度略有下降。

1.5.2 西瓜生育進程觀測方法 4月10日觀測西瓜苗生長發育情況，采收期按不同處理收獲小區實際產量，每處理選擇10個典型西瓜進行品質分析。

1.5.3 溫度數據和西瓜數據匯總方法 采用Excel 2003軟件，溫度數據相關回歸分析采用DPS 7.05軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 雙大棚多層覆蓋各時刻溫度比較

從圖1、2可知，3月4—20日，大棚全覆蓋情況下，棚內氣溫和地溫隨著覆蓋層數的增加而增加。不同覆蓋層數之間溫度差異較不同棚架構型之間溫度差異明顯。

2.1.1 一天內各時刻氣溫比較 大棚全封閉條件下，不管單層大棚還是雙層大棚，棚內溫差都很明顯，達20℃以上。棚內最低氣溫在6：00左右，最高氣溫在13：00左右，白天受光照等的影響，最高溫度達24.9℃（1+0+1方式）～32.3℃（2+1+1方式），最低溫度達6.2℃（1+0+0方式）～12.5℃（2+1+1方式），平均溫度在13.7℃（1+0+1方式）～20.6℃（2+1+1方式）。1+0+1方式白天氣溫較1+0+0方式（CK）低1℃左右，夜間氣溫則較1+0+0方式（CK）略高0.4℃左右，主要是由于白天1+0+0方式（無地膜）地面的蒸發增加了棚內氣溫（圖1）。

圖1 不同覆蓋層數平均增溫效果比較（3月4—20日）

2.1.2 一天內各時刻地溫比較 大棚內地溫的溫差不如棚內氣溫的變化劇烈，地溫的變化和外界地溫的變化呈正相關，最低地溫在8：00左右，最高地溫在16：00左右。大棚不同覆蓋層數最高地溫達19.0℃（1+0+0方式）～26.7℃（2+1+1方式），最低地溫達12.2℃（1+0+0方式）～19.3℃（2+1+1方式），平均地溫為15.3℃（1+0+1方式）～22.7℃（2+1+1方式），地膜的覆蓋增加地溫1℃左右（圖2）。

圖2 不同覆蓋層數平均地溫比較（3月4—20日）

2.2 雙大棚多層覆蓋保溫增溫效果比較

2.2.1 大棚多層覆蓋平均氣溫比較 測定結果表1表明，3月4—20日，在大棚全覆蓋情況下，2+1+1方式平均氣溫為20.6℃，較2+0+1方式（減少一層小棚）平均增溫4.6℃，較1+0+1方式（減少一層大棚一層小棚）平均增溫6.9℃，較棚外增加11.8℃；2+0+1方式較1+0+1方式（減少一層大棚）平均增溫2.3℃，較棚外增加7.2℃；1+0+1方式，較棚外增加4.9℃。

表1 多層覆蓋平均氣溫比較（3月4—20日）

2.2.2 雙大棚多層覆蓋最低氣溫比較 由表2可知：2+1+1方式平均最低氣溫為12.5℃，較2+0+1方式（減少一層小棚）平均增溫3.9℃，較1+0+1方式（減少一層大棚一層小棚）平均增溫5.9℃，較棚外增加7.8℃；2+0+1方式平均最低氣溫為8.6℃，較1+0+1方式（減少一層大棚）平均增溫2.0℃，較棚外增加3.9℃；1+0+1方式平均最低氣溫為6.6℃，較1+0+0（減少一層地膜）平均最低溫度增加0.4℃，較棚外增加1.9℃。

表2 多層覆蓋最低氣溫比較（3月4—20日）

2.2.3 雙大棚多層覆蓋地溫比較 由表1、3知：3月4—20日，早春大棚不同層次覆蓋，平均地溫均較平均氣溫提高2℃以上。2+1+1方式平均地溫為22.7℃，較2+0+1方式（減少一層小棚）增加3.9℃，較1+0+1（減少一層大棚一層小棚）方式增加6.5℃，較棚外增加13.9℃；2+0+1方式較1+0+1方式（減少一層大棚）增加2.6℃，較棚外增加10.0℃；1+0+1方式較1+0+0方式增加0.9℃，較棚外增加7.4℃。

表3 多層覆蓋平均地溫比較（3月4—20日）

2.3 雙大棚多層覆蓋西瓜適宜移栽時期分析

2.3.1 多層覆蓋最低溫度與棚外最低溫度相關回歸分析 圖1、2及表1、2、3對每天同時刻內外溫度相關計算初步分析表明：白天，棚內溫度上升快，至13：00左右達最大值，然后逐步下降，夜間棚內溫度隨棚外溫度下降而降低，棚內最低氣溫出現時間一般在6：00左右，對該時刻棚內外溫度關系進行相關回歸分析，得出回歸方程分別為：

2+1+1方式：y=1.064x+7.519 F=66.57＞F0.01（1，15）=8.68 r=0.903＞r0.01（15）=0.605 5回歸方程極顯著，相關系數極顯著。

2+0+1方式：y=1.388x+2.118 F=103.36＞F0.01（1，15）=8.68 r=0.934＞r0.01（15）=0.605 5回歸方程極顯著，相關系數極顯著。

1+0+1方式：y=1.275x+0.654 F=99.30＞F0.01（1，15）=8.68 r=0.932＞r0.01（15）=0.605 5回歸方程極顯著，相關系數極顯著。

2.3.2 不同覆蓋層數西瓜移栽適期統計分析 根據西瓜安全移栽期溫度20～25℃，不得低于10℃的要求[3-4]和表4中東臺地區2月至3月溫度統計情況（溫度數據來源于東臺氣象站2014年氣象資料）[5]，通過上述回歸方程，分析得出2+1+1方式最佳移栽期為2月20日—3月10日，即外界最低溫度基本高于2.33℃。2+0+1方式最佳移栽期為3月10日—3月20日，即外界最低溫度基本高于5.89℃。1+0+1方式安全移栽期為4月5日后，即外界最低溫度基本高于7.33℃。其中，3月20日后氣溫已逐步回升，也可采用單棚覆蓋，但為防此倒春寒和早春霜凍，必須采用1+0+1方式，即在大棚內再加一層小棚。

表4 不同覆蓋層數符合移栽最低溫度條件的時間

2.4 雙大棚多層覆蓋西瓜生育進程

從表5可見，移栽至收獲期總時間以1+0+1方式最短，只有59 d，其次是2+0+1方式為66 d～67 d，2+1+1方式生育期最長，為72 d。田間觀測結果表明，2+1+1方式坐果節位不一致，早期授粉坐果率不高，田間長勢較不齊整。2+0+1方式，田間長勢最旺，葉片肥大。

表5 不同覆蓋層數生育進程及田間長勢觀測比較

2.5 多層覆蓋對西瓜產量、品質和效益的影響

2.5.1 對產量的影響 2+1+1方式產量最低，667m2產量只有2 179.28 kg，比1+0+1模式減產達22.13%；667 m2產量最高的是1+1+1方式，為3 052.00 kg，較1+0+1方式增產9.06%。

2.5.2 對品質的影響 2+0+1方式，邊部可溶性固形物含量較高，肉質脆，口感最好，中、邊差小；2+1+1方式，中心可溶性固形物含量高，口感好，邊部較低，中邊差大；1+0+1方式，中心可溶性固形物含量較低，口感一般；1+1+1方式，口感最差，邊部可溶性固形物含量很低。

2.5.3 對效益的影響 按2014年不同覆蓋方式西瓜的市場價格計算，667m2產值以2+1+1方式最高，為10 896元；2+0+1方式其次，為10 199元；1+1+1方式產量雖最高，但價格較低，667m2產值只有9 033元；1+0+1方式總產值最低，只有8395元。667m2純收益，2+1+1方式最高，其次是2+0+1方式，第3是1+1+1方式，最低是1+0+1方式，只有5 528元。

表6 多層覆蓋西瓜產量、品質和效益比較

3 討論和結論

本次試驗采用ZQZ-CⅡ型自動氣象站（PT1000溫度傳感器）測定棚內氣溫和地溫，分析研究數據來自于每天24 h內正點數據和每分鐘數據記錄，數據的采集方法與常規的溫度計測定和人工觀測方法比較[5-6]，更具有實時性和連續性，更加準確可靠。試驗溫度數據是在基本全封閉的條件下測定的，較在正常通風[5-7]的條件下測定的平均溫度差距增大，“單層大棚+地膜”方式覆蓋平均增加氣溫5℃左右，最低氣溫增加2℃左右，平均增加地溫7℃；“雙層大棚+地膜”方式覆蓋平均增加氣溫7℃左右，最低氣溫增加4℃左右，平均增加地溫10℃；“雙層大棚+小棚+地膜”方式覆蓋平均增加氣溫12℃左右，最低氣溫增加8℃左右，平均增加地溫14℃。

本次試驗創新開展了棚內外最低溫度相關回歸分析，得出了雙大棚不同覆蓋層數的最適移栽期。在2月下旬至3月上旬移栽西瓜適宜用“雙層大棚+小棚+地膜”方式；3月中下旬移栽適宜用“雙層大棚+小棚”方式；“單層大棚+小棚+地膜”方式3月下旬可以移栽；“單層大棚+地膜”方式必須在4月5日后，無倒春寒和早春霜凍方可移栽。下一步，將開展棚內外高低溫預警指標研究，以更好地指導瓜農抗災減災。

在江蘇沿海地區，早春大棚覆蓋，種植‘8424’中果型西瓜，以2月中下旬的“雙層大棚+小棚+地膜”方式效益最高，5月上中旬即可收獲，西瓜品質好，糖度高，當年純收益可達7 749.00元，較4月初“單棚+地膜”方式覆蓋種植增收2 221.00元，可以顯著提高農民收入。在早春西瓜移栽后，要根據天氣變化加強覆蓋防凍，尤其是5：00—7：00，生產者應高度重視[8]。當地瓜農也可根據茬口布局安排和不同覆蓋層數保溫增溫效果，選擇合適的移栽期。