?納米改性塑料防蟲網(wǎng)在夏白菜上的應用?

摘 要：為了探索納米改性塑料作為防蟲網(wǎng)材質(zhì)的可行性，試驗通過網(wǎng)棚栽培夏白菜對比研究了普通防蟲網(wǎng)和納米改性塑料防蟲網(wǎng)覆蓋栽培對大棚小氣候、夏白菜的生長及主要害蟲斜紋夜蛾Spodoptera litura（Fabricius）防效的影響。結(jié)果表明：納米改性塑料防蟲網(wǎng)內(nèi)夏白菜的株幅、蓮座葉數(shù)、球高、球橫徑、單球重均優(yōu)于普通防蟲網(wǎng)，夏白菜產(chǎn)量比普通防蟲網(wǎng)覆蓋的增加了33.3%;納米改性塑料防蟲網(wǎng)的累積卵塊數(shù)僅為普通防蟲網(wǎng)累積卵塊數(shù)的55.4%，且孵化率為0;而普通防蟲網(wǎng)上孵化率較高，且孵化出的幼蟲均能成活。因此，納米改性塑料防蟲網(wǎng)覆蓋可以顯著提高夏白菜的產(chǎn)量，防止斜紋夜蛾對夏白菜的危害。

關(guān)鍵詞：納米;防蟲網(wǎng);夏白菜;產(chǎn)量;斜紋夜蛾;防效

中圖分類號：S626.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）10-0070-04

Application of Nano- plastic Modified Insect-proof Net in Summer Cabbage

DONG Wei-guo1，ZHONG You-cheng1，GONG Bi-ya2，XIAO Fu-lian2，LIU Xue-yong3

（1. Luxi County Plant Protection and Inspection Station， Luxi 416100， PRC; 2. Hunan Institute of Horticultural，

Changsha 410125， PRC; 3. Luxi County Tobacco Companies， Luxi 416100， PRC）

Abstract： The cultural experiment of summer cabbage under nano-plastic modified insect-proof net （NPMIN） was conducted in respects of humidity variation， growth status and the control effect to Spodoptera litura， using the common insect-proof net （CIN） as the comparison. The results showed that the plant width， leaf number， corm height， corm diameter and corm weight of the summer cabbage under the NPMIN were better， especially yield per acre was 33.3% higher than those under CIN." In contrast， the number of S.litura egg under the NPMIN was only 55.4% of that under CIN， and the hatching rate of the egg under NPMIN was 0， while CIN was 100%. Whence， covering with the NPMIN could boost the summer cabbage yield significantly， and prevent S.litura from damage effectively.

Key words：nanometer; insect-proof net; summer cabbage; yield; Spodoptera litura（Fabricius）

防蟲網(wǎng)覆蓋栽培是一項實用的環(huán)保型農(nóng)業(yè)新技術(shù)[1]。該技術(shù)通過覆蓋在棚架上的網(wǎng)狀材質(zhì)，有效控制外來害蟲的遷入[2]，對多種鱗翅目、鞘翅目和蚜蟲等害蟲有較強的控制效果[3-4];同時，防蟲網(wǎng)構(gòu)建的人工隔離屏障為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供相對可控的環(huán)境，從而獲得較大的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益[5]。防蟲網(wǎng)構(gòu)建的人工小環(huán)境，半獨立于自然界，一方面受室外天氣、網(wǎng)內(nèi)作物生長狀況、網(wǎng)室結(jié)構(gòu)及栽培方式等的影響[6];另一方面防蟲網(wǎng)的網(wǎng)目、顏色、材質(zhì)等對網(wǎng)室的光照、溫濕度和通氣性也有一定影響;這些因素進而共同影響作物的生長狀況和防蟲效果[7-10]。

不同材質(zhì)防蟲網(wǎng)的耐用性、使用壽命等差異較大。目前，常用的防蟲網(wǎng)材質(zhì)有不銹鋼線、鋼線、聚己烯線、亞克力纖維線、尼龍等[11]。納米改性塑料是指在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過填充、共混、增強等方法加工，提高了阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性等性能的塑料制品[12]。納米改性塑料制作的防蟲網(wǎng)在耐用性和使用壽命方面有較大優(yōu)勢，但由于其材質(zhì)的特殊性，可能對小氣候和光照的影響與普通防蟲網(wǎng)有一定差異，對害蟲行為和生長發(fā)育也有一定影響。為了探索納米改性塑料作為防蟲網(wǎng)材質(zhì)的可行性，試驗通過網(wǎng)棚栽培夏白菜，對比研究了普通防蟲網(wǎng)和納米改性塑料防蟲網(wǎng)覆蓋栽培對大棚小氣候、夏白菜的生長及主要害蟲斜紋夜蛾Spodoptera litura（Fabricius）防效的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2016年7～10月在湖南省瀘溪縣進行，夏白菜的品種為夏珍白1號。防蟲網(wǎng)材質(zhì)分為納米改性塑料防蟲網(wǎng)和普通防蟲網(wǎng)（低壓高密度聚乙烯塑料），2種防蟲網(wǎng)均由浙江省嵊州市綠園塑料網(wǎng)業(yè)有限公司提供，均為白色、60目，納米改性塑料防蟲網(wǎng)的絲徑厚度為0.15 mm，普通防蟲網(wǎng)的絲徑厚度為0.25 mm。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)2個處理，即納米改性塑料殺卵防蟲網(wǎng)和普通防蟲網(wǎng)（CK）各覆蓋1個大棚，規(guī)格和大小一致，面積均為336 m2。2種防蟲網(wǎng)都是直接整體覆蓋在裸露鋼架大棚（無薄膜覆蓋）上，使用方法和時間一致。防蟲網(wǎng)覆蓋前對大棚進行高溫消毒和土壤改良，使2個大棚的條件基本一致。夏白菜采用直播的方式，播種時間為7月12日，計劃采收時間為9月中下旬，按4株/m2的密度栽種，農(nóng)事作業(yè)如灌水、施肥和病蟲害防治（表1）等均按統(tǒng)一規(guī)范進行。

1.3 調(diào)查方法

1.3.1 2種材料防蟲網(wǎng)對網(wǎng)室內(nèi)小氣候的影響 于8月28日至9月4日，連續(xù)調(diào)查2種材料防蟲網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)外的溫濕度，溫度和濕度采用自動溫度濕度記錄儀（AW1485M）測量，設(shè)定測量記錄時間間隔為2 h/次。

1.3.2 2種材料防蟲網(wǎng)對夏白菜生長和產(chǎn)量的影響 于9月15日，調(diào)查不同防蟲網(wǎng)條件下夏白菜的株高、株幅、球高和球橫徑，并分別測定不同防蟲網(wǎng)條件下夏白菜的蓮座葉數(shù)、單株夏白菜的球重和產(chǎn)量。2種不同材料防蟲網(wǎng)室內(nèi)分別重復測量30株，株高、株幅、球高和球橫徑采用刻有毫米刻度的鋼卷尺測量;單株夏白菜的球重通過電子秤稱量（精度為0.1 g、最大稱重為1 000 g）;在網(wǎng)內(nèi)選取5個不同位置的夏白菜，測定1 m2面積的產(chǎn)量，進一步折合成單位面積產(chǎn)量。

1.3.3 2種材料防蟲網(wǎng)對斜紋夜蛾的防控效果 在夏白菜蓮座盛期，即8月13～17日，每天觀察2種防蟲網(wǎng)上斜紋夜蛾卵塊、卵塊孵化及幼蟲成活情況。每種防蟲網(wǎng)調(diào)查12個不同位置，每個位置面積固定觀察6 m2，取其平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同防蟲網(wǎng)覆蓋對設(shè)施小氣候的影響

從表2可以看出，當網(wǎng)外平均溫度為29.76℃時，納米改性塑料防蟲網(wǎng)內(nèi)的平均溫度為29.9℃，普通防蟲網(wǎng)內(nèi)的平均溫度為30.43℃。由此可知，納米改性塑料防蟲網(wǎng)對設(shè)施小氣候的影響較小，與網(wǎng)外溫度相似，兩者無顯著性差異（Plt;0.05）;普通防蟲網(wǎng)會略微提高網(wǎng)內(nèi)溫度，與網(wǎng)外溫度及納米改性塑料防蟲網(wǎng)覆蓋的網(wǎng)內(nèi)溫度有顯著差異（P lt;0.05）。當網(wǎng)外的平均濕度為64.15%時，納米改性塑料防蟲網(wǎng)內(nèi)的平均濕度為68.05%，普通防蟲網(wǎng)內(nèi)的平均濕度為67.24%;網(wǎng)外的濕度顯著低于納米改性塑料防蟲網(wǎng)和普通防蟲網(wǎng)覆蓋的網(wǎng)內(nèi)濕度（P lt;0.05）。

防蟲網(wǎng)覆蓋往往會提高網(wǎng)室內(nèi)溫度，從圖1 可以看出，在6：00～8：00這段時間內(nèi)，溫度變化規(guī)律為網(wǎng)外<普通防蟲網(wǎng)<納米改性塑料防蟲網(wǎng);當網(wǎng)外溫度高于納米改性塑料防蟲網(wǎng)時，也就是在10：00～16：00這段時間內(nèi)，溫度的變化規(guī)律為網(wǎng)外>普通防蟲網(wǎng)>納米改性塑料防蟲網(wǎng);而在18：00～翌日4：00這個時間段內(nèi)，以普通防蟲網(wǎng)內(nèi)的溫度最高（0：00這一時間點網(wǎng)除外），說明納米改性塑料防蟲網(wǎng)在阻隔熱量傳入的同時，也具有較好的散熱性。

2.2 不同防蟲網(wǎng)覆蓋對夏白菜生長和產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，不同防蟲網(wǎng)覆蓋對夏白菜生長和產(chǎn)量有較大影響;普通防蟲網(wǎng)覆蓋下白菜的株高略高于納米改性塑料防蟲網(wǎng)，但株幅卻低于納米改性塑料防蟲網(wǎng);2種防蟲網(wǎng)覆蓋的白菜蓮座葉數(shù)平均在15.84～16.25片間，納米改性塑料防蟲網(wǎng)的蓮座葉數(shù)略高于普通防蟲網(wǎng);2種防蟲網(wǎng)覆蓋的白菜球高在22.68～23.22 cm之間，納米改性塑料防蟲網(wǎng)的球高略高于普通防蟲網(wǎng);2種防蟲網(wǎng)覆蓋的白菜球橫徑和單球重相差較大，普通防蟲網(wǎng)的平均球橫徑和單球重分別為10.31 cm和0.54 kg，而納米改性塑料防蟲網(wǎng)的平均球橫徑和單球重分別達到了13.98 cm和0.72 kg，遠大于普通防蟲網(wǎng)的球橫徑和單球重。因此，采用納米改性塑料防蟲網(wǎng)覆蓋的夏白菜產(chǎn)量為2 160.68 kg/667m2，比普通防蟲網(wǎng)覆蓋的夏白菜產(chǎn)量增加了33.3%。

2.3 不同防蟲網(wǎng)覆蓋對斜紋夜蛾的防控效果

防蟲網(wǎng)可以有效防止斜紋夜蛾成蟲飛入產(chǎn)卵，但斜紋夜蛾成蟲有時會將卵產(chǎn)在防蟲網(wǎng)上，初孵幼蟲會順著網(wǎng)孔爬進網(wǎng)室內(nèi)，不同類型防蟲網(wǎng)對斜紋夜蛾產(chǎn)卵也有一定影響。從圖2可以看出，納米改性塑料防蟲網(wǎng)上的斜紋夜蛾累積卵塊數(shù)為6.33塊，僅為普通防蟲網(wǎng)的累積卵塊數(shù)的55.4%。

由圖3可看出，納米改性塑料防蟲網(wǎng)上斜紋夜蛾卵塊孵化率為0，而普通防蟲網(wǎng)上斜紋夜蛾卵塊的孵化率在8月13～17日分別為0、1.33%、22.22%、57.14%、25.00%，且孵化出的幼蟲均能成活;其中，產(chǎn)卵后第3天（即8月16日）是孵化的高峰。

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，納米改性塑料防蟲網(wǎng)的網(wǎng)內(nèi)平均溫度低于普通防蟲網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)的平均濕度高于普通防蟲網(wǎng);采用納米改性塑料防蟲網(wǎng)覆蓋的大棚，夏白菜的株幅、蓮座葉數(shù)、球高、球橫徑、單球重和產(chǎn)量等均優(yōu)于普通防蟲網(wǎng)覆蓋的大棚，但株高卻稍低于普通防蟲網(wǎng)覆蓋的大棚;納米改性塑料防蟲網(wǎng)上的斜紋夜蛾卵塊數(shù)量顯著低于普通防蟲網(wǎng)，且孵化率為0，而普通防蟲網(wǎng)上的孵化率較高，且孵化出的幼蟲均能成活。由此可見，應用納米改性塑料防蟲網(wǎng)可顯著提高夏白菜的品質(zhì)，大幅度降低農(nóng)藥使用量，實現(xiàn)安全無公害蔬菜生產(chǎn)的目標。

溫室小氣候是一個復雜的物理和生物系統(tǒng)，與自然環(huán)境有著較大區(qū)別，主要體現(xiàn)在太陽輻射減弱、風速下降、空氣溫度上升、水蒸氣分壓力增加等方面，但這些變化的強度往往與溫室材質(zhì)有關(guān)[4]。研究中采用的2種防蟲網(wǎng)材質(zhì)都是60目網(wǎng)質(zhì)，但納米改性塑料防蟲網(wǎng)對設(shè)施小氣候的影響較小，與網(wǎng)外溫度相似，而普通防蟲網(wǎng)則會略微提高網(wǎng)內(nèi)溫度，特別是晴天會顯著提高網(wǎng)內(nèi)溫度。這是因為納米改性塑料材質(zhì)中納米粒子尺寸小于可見光波長，所以納米塑料較普通防蟲網(wǎng)使用的塑料具有更高的光澤度和更好的透明度[12]，因此光照的透入以及溫度的散發(fā)較普通防蟲網(wǎng)材料更強，特別是陽光直射期間，這種差異表現(xiàn)的更加明顯。納米改性的材質(zhì)對氣體和液體有一定的阻隔性能[12]，從試驗結(jié)果中可以看出納米改性塑料防蟲網(wǎng)內(nèi)的濕度略高于普通防蟲網(wǎng)，遠高于網(wǎng)外環(huán)境，說明納米改性塑料防蟲網(wǎng)能阻隔水蒸氣的穿透，更有利于維持網(wǎng)室內(nèi)濕度的穩(wěn)定[12]。

應用防蟲網(wǎng)的最終目的還是為了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全，正確選用防蟲網(wǎng)的標準是防蟲網(wǎng)不能對作物的生產(chǎn)產(chǎn)生太大影響，該研究比較了普通防蟲網(wǎng)和納米改性塑料防蟲網(wǎng)內(nèi)夏白菜的生長情況，結(jié)果表明，無論是株幅、蓮座葉數(shù)、球高、球橫徑、單球重，還是產(chǎn)量，納米改性塑料防蟲網(wǎng)內(nèi)的夏白菜均優(yōu)于普通防蟲網(wǎng)內(nèi)的，但株高卻低于普通防蟲網(wǎng)內(nèi)。這可能與前文所述納米塑料較普通防蟲網(wǎng)使用的塑料具有更高的光澤度和更好的透明度有關(guān)，光照越好，作物生長越好，特別是良好的濕度條件更有利于作物生長。此外，應用防蟲網(wǎng)的目的主要是為了防蟲，防蟲網(wǎng)能有效控制斜紋夜蛾等害蟲的發(fā)生，通過構(gòu)建人工隔離屏障、減少害蟲直接危害和傳播途徑。研究結(jié)果表明，納米改性塑料防蟲網(wǎng)對斜紋夜蛾的防效較普通防蟲網(wǎng)要好，可能與納米防蟲網(wǎng)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，納米改性塑料中納米粒子尺寸小于可見光波長，故其散發(fā)出的波長不利于斜紋夜蛾選擇產(chǎn)卵和孵化，從而提高防蟲網(wǎng)的效果。

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