不同顏色地膜覆蓋對草莓生長和果實品質的影響

張 婷，李剛波，趙 林

（江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所，江蘇 徐州 221121）

草莓冬季栽培時，土壤溫度是決定根系生長及土壤養分吸收的關鍵因素之一。冬季低溫期利用地膜覆蓋栽培可以使冬季地溫提升1～3℃，是提高草莓產量的有效措施，同時還可以防雜草、免中耕，減少水分蒸發，保證果實衛生。目前，草莓栽培多采用黑色地膜覆蓋，雖然可有效防除雜草，但由于其反光性差、透光率低，存在提升地溫能力弱的缺點。有色地膜在作物上的應用已有許多報道，主要集中在玉米、大蒜、花生等作物上[1-3]，而草莓地膜覆蓋主要是采用黑色地膜和無色透明地膜覆蓋2 種[4]。為了篩選出草莓栽培最適合的地膜種類，筆者采用5 種不同顏色地膜覆蓋栽培草莓，通過調查比較不同顏色地膜覆蓋草莓的生長指標、果實品質、果面色差及生理指標，以期篩選出適合草莓栽培最佳的地膜類型，為草莓高效、優質、安全生產提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗在徐州現代農業示范園中進行，供試草莓品種為妙香7 號，采用高架基質栽培。設置灰膜、紅膜、綠膜、黑膜、透明膜5 種地膜覆蓋處理，每個處理種3 行，每行70 株，設3 次重復。于2018 年11 月1 日開始覆膜，直至來年4 月底。

1.2 試驗方法

于2019 年2 月取樣進行有關指標測定，每個處理隨機抽取60 株測定株高、冠幅，采摘30 個果進行果實品質及果實色度測定。用CR-10 plus 色差儀測量草莓果面色差L*值、a*值、b*值、c*值和H 值，其中L*值反映果面亮度，0 表示黑色，100 表示白色；a*值反映紅綠色度，正值偏紅，負值偏綠，絕對值越大則紅色或綠色越深；b*值反映橙藍色度，正值偏橙，負值偏藍；色度值c*反映色素的濃度，色度越大，顏色越鮮艷；色調值（色度角） H 反映紅橙綠藍紫等顏色類型以及這些基本色之間的過渡顏色，180°表示純綠色，90°表示黃色，45°表示橙紅色，0°表示紫紅色（ H ＜50°時，H 值越小，果實紅色越深）[5]。采用氮藍四唑（NBT）法測定SOD 活性；采用考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白含量；采用愈創木酚法測定POD活性；采用過氧化氫法測定CAT 活性[6]。

采用WPS、DPS7.05 軟件對試驗數據進行誤差和顯著性相關分析。將不同顏色地膜覆蓋栽培的草莓植株生長、果實品質及色度與葉片生理指標等15 個性狀（株高、冠幅，單果重、果橫徑與縱經，果面色澤指標L*、a*、b*、c*、H，葉片生理指標MDA、可溶性蛋白、CAT、POD、SOD）的測定值進行數據標準化，通過DPS7.05 軟件中主成分分析功能對15 個性狀進行主成分分析，然后以6 個主成分和以每個主成分所對應的特征值占總的特征值的比例為權重，建立主成分得分模型，來評價不同顏色地膜對草莓綜合品質的影響。

2 結果與分析

2.1 不同顏色地膜覆蓋栽培對草莓植株生長的影響

由表1 可知，草莓的株高和冠幅都是透明膜覆蓋的最大，灰膜、紅膜和綠膜覆蓋的次之，以黑膜覆蓋的最小；黑膜與透明膜之間存在顯著差異。

表1 不同顏色地膜覆蓋栽培草莓植株的生長情況 （cm）

2.2 不同顏色地膜覆蓋栽培對草莓果實品質及色度的影響

不同顏色地膜覆蓋栽培的草莓單果重和橫徑均無顯著差異，但果實縱徑存在顯著差異，以紅膜覆蓋的草莓果實縱徑最大，為46.64 mm，其次是綠膜、透明膜、灰膜覆蓋的，黑膜覆蓋的草莓果實縱徑最小，只有38.59 mm，并且紅膜覆蓋的草莓果實縱徑顯著高于黑膜覆蓋的（表2）。

表2 不同顏色地膜覆蓋栽培草莓果實的大小

由表3 可知，透明膜覆蓋栽培的草莓果面色差L*值最高，其次是綠膜覆蓋的，最低是紅膜覆蓋的，并且透明膜覆蓋的顯著高于紅膜覆蓋的，綠膜和透明膜覆蓋的草莓果實的L*值沒有顯著差異，即綠膜和透明膜覆蓋栽培時由于地膜反光而使草莓果實較亮。綠膜覆蓋的草莓果面a*值顯著高于灰膜以外的其他處理，即綠膜覆蓋栽培的草莓果實較鮮紅。5 種地膜覆蓋栽培的草莓果面b*值范圍為19.33～24.68，以綠膜覆蓋的最高，紅膜覆蓋的最低，并且綠膜覆蓋的顯著高于紅膜覆蓋的。綠膜覆蓋栽培的草莓果面c*值最高，其次是灰膜覆蓋的，以紅膜覆蓋的最低，綠膜和灰膜覆蓋的沒有顯著差異，但都顯著高于黑膜和紅膜覆蓋的。5 種地膜覆蓋栽培的草莓果實H 值無顯著差異。

表3 不同顏色地膜覆蓋栽培草莓果面色澤指標

2.3 不同顏色地膜覆蓋栽培對草莓葉片生理指標的影響

由表4 可知，不同顏色地膜覆蓋栽培的草莓葉片MDA、可溶性蛋白含量無顯著差異。草莓葉片的CAT 酶活性和POD 酶活性都是紅膜覆蓋栽培的低于用其他類型地膜覆蓋栽培的，以透明膜覆蓋栽培的最高且差異顯著。草莓葉片的SOD 酶活性是灰膜覆蓋栽培的顯著低于其他顏色地膜覆蓋栽培的，以綠膜覆蓋栽培的最高，其次是透明膜、紅膜、黑膜。

表4 不同顏色地膜覆蓋栽培草莓葉片的生理指標

2.4 不同顏色地膜覆蓋栽培的綜合評價

如表5 所示，依據方差累計貢獻率大于85%的標準，將原來15 個單項指標轉換為6 個新的相互獨立的綜合指標（成分），6 個成分的貢獻率分別為31.720%、16.574%、12.756%、10.703%、7.767%、6.319%，根據各指標載荷矩陣（表6）顯示，6 個主成分載荷值最大的分別為b*值、單果重，可溶性蛋白含量、縱經、SOD 酶活性及冠幅。通過權重計算獲得主成分得分 模型：F總=0.317F1+0.166F2+0.128F3+0.107F4+0.078F5+ 0.063F6，每個處理的綜合得分如表7 所示，不同處 理由高到低排名順序為紅膜、綠膜、透明膜、灰膜、黑膜。

表5 草莓植株生長、果實品質及色度與葉片生理指標等評價因子的特征值和方差貢獻率

表6 主成分在不同性狀上的因子載荷矩陣

表7 不同顏色地膜覆蓋的綜合評價

3 討 論

土壤溫度與地膜透光率的關系隨著氣溫的變化而變化，氣溫較高時，采用透光率越高的地膜覆蓋時土壤溫度越高，相反，當氣溫較低時，用透光率越低的地膜覆蓋時土壤的保溫性越好[7]。當輻射光譜變化范圍為400～800 nm 波段時，地膜的透光率為：白膜＞紅膜＞黃膜＞綠膜＞藍膜＞銀灰膜＞黑膜[8]。該試驗在2 月進行，氣溫有所回升，草莓的株高、冠幅等生長指標以透明膜覆蓋的最大，以黑膜覆蓋的最小，這是由于用透光率大的地膜覆蓋的土壤溫度較高，從而有利于草莓植株的生長。此結果與王玉光[9]、聶唯等[10]的研究結果相一致。

不同顏色的地膜覆蓋可造成果實品質的差異，因為果實著色是果皮花色素苷合成積累和葉綠素降解的過程[11]，花色素苷生物合成過程與光照關系密切[12]，光照能夠通過光合作用提供充足底物，進而提升其花色素苷形成力，光質對花色素苷的合成也有顯著影響，果實著色的光波長不能低于400 nm，最有效波長是600 nm 左右，其中紅光的波峰主要出現在570～620 nm，綠色地膜透過光的波峰主要出現在520～560 nm，由此可見紅膜覆蓋更有利于果實著色。另外，果皮中葉綠素含量對果實外觀色澤具有一定的影響，紅皮果實只有葉綠素開始降解，紅色素合成才増加，葉綠素能吸收大量的紅光，從而降低果皮光敏色素的調控效率[13-14]。該試驗中，用紅膜覆蓋的草莓果面的L*、a*、b*、c*、H 值均低于其他顏色，而用綠膜覆蓋的則較高，即用綠膜覆蓋的草莓果實鮮紅，顏色較亮，可能原因是用紅膜覆蓋時由于紅光透射了很大一部分，反射到果面上的光較少，使得果面色差較暗。另外，紅膜覆蓋栽培草莓葉片的CAT、POD 酶活性及可溶性蛋白含量低于其他顏色膜覆蓋的，可能是紅光有利于蔬菜碳水化合物的積累，促進可溶性糖的合成，但不利于可溶性蛋白質的積累，這與靳志勇等[15]、李澤軍[16]的研究結果相一致。

對于地膜顏色的選擇，試驗采用主成分分析法進行分析排名，15 個單項指標轉換成6 個綜合指標，分別為b*值、單果重，可溶性蛋白含量、縱經、SOD酶活性及冠幅。通過計算不同顏色地膜覆蓋的綜合得分，其得分高低可直接反應不同地膜覆蓋處理后草莓綜合品質的優劣程度[17-18]。綜合比較幾種不同顏色的地膜，紅膜和綠膜的綜合得分分別是第一和第二，其植株健壯，果個大，果實鮮紅；其次是透明膜、灰膜、黑膜，其中透明膜易長草，不利于草莓生長。綜上可知，采用紅膜和綠膜覆蓋栽培有利于提高草莓的綜合品質。