日光溫室番茄與葡萄套作光合生理效應(yīng)初探

撰文/王寶玲 常 芳 袁 青*

葡萄的設(shè)施栽培始于50年代，隨著人民生活水平的提高，人們希望隨時(shí)都可以吃到新鮮的葡萄，所以設(shè)施葡萄栽培日趨發(fā)展起來(lái)。日光溫室葡萄栽培能夠做到提早果品上市，提高經(jīng)濟(jì)效益；擴(kuò)大葡萄栽培的地域范圍；拓寬日光溫室種植業(yè)結(jié)構(gòu)的范圍；有利于環(huán)境與勞動(dòng)力資源的發(fā)揮。

那么為什么將葡萄和蔬菜的設(shè)施栽培結(jié)合起來(lái)呢？在這方面，我們的農(nóng)業(yè)工作者也做了大量的工作，采用間作、混作、套作、立體栽培等方法。既保證了農(nóng)作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效，又很好的利用了空間和資源，其中提高光能利用率是提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量的重要因素?，F(xiàn)階段已有了很多這方面的生產(chǎn)模式，如：葡萄-草莓-蘑菇一年三熟立體栽培；桃、草莓、葡萄套作；京秀葡萄間作草莓；葡萄間作油菜；草莓與甜瓜立體栽培，等等。這些都取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。但幾乎沒(méi)有關(guān)于番茄與葡萄套作的報(bào)道，這可能是因?yàn)槎叨紝儆谙补庾魑铮哉J(rèn)為二者不能套作?？扇绻覀兝闷咸盐催M(jìn)入旺盛生長(zhǎng)的早春時(shí)節(jié)，將其與番茄進(jìn)行套作，結(jié)果又將如何呢？本文著重論述了葡萄與番茄套作時(shí)的生理效應(yīng)，意在為以后的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1、材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試作物及品種 本試驗(yàn)試材：葡萄（青提）和番茄（中雜9）

1.1.2 試驗(yàn)地點(diǎn) 濟(jì)陽(yáng)縣垛石鎮(zhèn)蔬菜基地

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本試驗(yàn)采用單因素處理，以栽培方式為變量因素。設(shè)3個(gè)處理，分別為清種番茄、清種葡萄、番茄葡萄間作。小區(qū)面積7.2m2。番茄密度清種為每平方米6株，套作栽培為每平方米5株，葡萄清種密度為每平方米1.4株。再次重復(fù)。

番茄于 1月10日定植，清種番茄采取單干整枝留4穗果，立體栽培番茄采取單干整枝留2穗果。

1.3 測(cè)定分析方法

1.3.1 溫度的測(cè)定 溫度計(jì)懸掛于距地面20cm至160cm的小區(qū)上方空間，每小區(qū)水平方向6點(diǎn)，垂直方向5點(diǎn)，共計(jì)30點(diǎn)。

1.3.2 光照強(qiáng)度的測(cè)定 使用上海市嘉定學(xué)聯(lián)儀器廠生產(chǎn)的ZDS-10型自動(dòng)換擋數(shù)字式照度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定點(diǎn)同溫度測(cè)定。

1.3.3 光合生理指標(biāo)的測(cè)定 使用美國(guó)產(chǎn)LI-6400光合作用測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定。時(shí)間選擇在番茄果實(shí)綠熟期。

2、結(jié)果及分析

2.1 不同栽培方式對(duì)作物群體光合生理的影響

2.2.1 生態(tài)因子同生理因子的關(guān)系 本試驗(yàn)選擇在番茄果實(shí)綠熟至紅熟階段進(jìn)行測(cè)定，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果做了相關(guān)分析。套作栽培條件下，光照和溫度是受到影響最大的兩個(gè)生態(tài)因子，而處于下層的作物受這兩個(gè)生態(tài)因子的影響則更加明顯。生態(tài)因子的變化對(duì)光合生理特性又產(chǎn)生影響。在作物生育后期，套作栽培可以有效的防止葉溫過(guò)高，并通過(guò)溫度同氣孔導(dǎo)度（Cond）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）、飽和水汽壓差（VPD）等生理因子之間的相關(guān)關(guān)系產(chǎn)生調(diào)控作用，從而可以防止在夏季高溫季節(jié)作物因葉溫過(guò)高而抑制光合速率的提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明葉溫與光合速率成-0.119的負(fù)差異，光照強(qiáng)度與光合速率成0.921的極顯著差異。

2.1.2 不同栽培方式對(duì)作物群體不同高度光合生理的影響

從圖1我們可以看出，三種栽培方式下光照強(qiáng)度均隨著植株高度的增加而增大，在160cm處獲得最大的光照強(qiáng)度，番茄清種和套種分別達(dá)到819umol/m2/s和795umol/m2/s，葡萄清種和套種分別達(dá)到815umol/m2/s和793umol/m2/s。但在套作栽培條件下作物能更好的利用100cm以下的散射光轉(zhuǎn)化為光合產(chǎn)物，提高總的生產(chǎn)效益。而清種葡萄和番茄在一定時(shí)期植株下部沒(méi)有葉片，造成光能浪費(fèi)。

從圖2我們可以看出，在距地60cm以下范圍內(nèi)，葉片溫度隨距地高度的升高而升高，在距地60cm處的葉片溫度達(dá)到最高，清種番茄和葡萄的葉溫分別達(dá)到33.5℃和33.8℃，而套種的番茄和葡萄分別達(dá)到31.0℃和31.5℃。這可能是由于白天地面溫度低于大氣溫度，距地越近，氣溫越低。在距地60cm以上，葉片溫度隨著距地高度的增加而降低，這可能是由于隨著植株高度的增大，葉片逐漸稀少，空氣流動(dòng)速度逐漸增大，葉溫逐漸降低。

群體接受光照最多，各高度層都達(dá)到33℃，而葉溫同氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、飽和水汽壓差都呈顯著負(fù)相關(guān)。溫度過(guò)高導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度下降、胞間CO2濃度降低、水汽虧缺程度升高，這些變化共同導(dǎo)致光合速率增幅減少。清種葡萄在130cm和100cm獲得比160cm稍高的溫度，而在套作栽培條件下植株上下溫度比較均衡，可能是因?yàn)闇囟葘?duì)幾個(gè)生理因子產(chǎn)生調(diào)控作用，從而可以防止在夏季高溫季節(jié)作物因葉溫過(guò)高對(duì)作物產(chǎn)生傷害。

從圖3我們可以看出，兩種栽培方式下番茄和葡萄的光合速率均隨植株高度的升高而增大，光合速率的增幅隨高度的升高而減小。都在160cm獲得最大的光合速率，以清種葡萄最大，但前兩者不能很好的利用植株下部光，造成浪費(fèi)。清種番茄由于葉溫過(guò)高導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度下降、胞間CO2濃度降低、水汽虧缺程度升高，這些變化共同導(dǎo)致光合速率增幅減緩；而套作栽培在植株的不同高度均能獲得光照而進(jìn)行光合作用，雖然在相同高度獲得的光合速率沒(méi)有前兩者高，但總體光能利用率要高于前兩者，獲得更多的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 不同栽培方式對(duì)產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

如表1按鮮重計(jì)算，套作栽培番茄的產(chǎn)量比清種番茄低44.4%，套作栽培葡萄的產(chǎn)量比清種葡萄低28.6%；總產(chǎn)量：套作栽培比清種番茄低18.7%，比清種葡萄高125.8%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明：按干重計(jì)算，總產(chǎn)量套作栽培比清種番茄和清種葡萄高。套作栽培條件下作物的經(jīng)濟(jì)效益比清種番茄和清種葡萄分別提高32.7%和22.9%。

3、結(jié)論與討論

3.1 番茄與葡萄套作栽培可以顯著提高作物群體的光能利用率。結(jié)合對(duì)不同處理的作物群體生理生態(tài)指標(biāo)的分析，套作栽培之所以可以較好的利用光能，是因?yàn)樵谧魑锊煌纳诓煌叨人缴隙寄芙孬@光能，整體上光能利用率較高的緣故。

3.2 番茄葡萄立體栽培增效的原因是立體栽培能較好的利用兩種作物的生育時(shí)間差，創(chuàng)建合理的作物群體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)光合時(shí)間，改善復(fù)合群體的生態(tài)、生理因子，使立體栽培群體在不同時(shí)間、不同高度都能較多的吸收光能，從而提高復(fù)合群體的光能利用率。 3.3番茄與葡萄套作栽培比清種番茄和清種葡萄能顯著提高經(jīng)濟(jì)效益32.7%和22.9%。

表1 不同栽培方式對(duì)作物群體產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響