不同顏色地膜覆蓋對草莓生長和果實品質(zhì)的影響

張 婷，李剛波，趙 林

（江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)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(yǎng)分吸收的關(guān)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(chǎn)量的有效措施，同時還可以防雜草、免中耕，減少水分蒸發(fā)，保證果實衛(wèi)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(yīng)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(diào)查比較不同顏色地膜覆蓋草莓的生長指標、果實品質(zhì)、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(yōu)質(zhì)、安全生產(chǎn)提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗在徐州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園中進行，供試草莓品種為妙香7 號，采用高架基質(zhì)栽培。設(shè)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(shè)3 次重復(fù)。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(guān)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(zhì)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(diào)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(chuàng)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(shù)據(jù)進行誤差和顯著性相關(guān)分析。將不同顏色地膜覆蓋栽培的草莓植株生長、果實品質(zhì)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(jīng)，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(shù)據(jù)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(yīng)的特征值占總的特征值的比例為權(quán)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(zhì)的影響。

2 結(jié)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?。缓谀づc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(zhì)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(jù)方差累計貢獻率大于85%的標準，將原來15 個單項指標轉(zhuǎn)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(jù)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(jīng)、SOD 酶活性及冠幅。通過權(quán)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(zhì)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(guān)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(jié)果與王玉光[9]、聶唯等[10]的研究結(jié)果相一致。

不同顏色的地膜覆蓋可造成果實品質(zhì)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(guān)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(zhì)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(xiàn)在570～620 nm，綠色地膜透過光的波峰主要出現(xiàn)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(diào)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(zhì)的積累，這與靳志勇等[15]、李澤軍[16]的研究結(jié)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(zhuǎn)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(jīng)、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(yīng)不同地膜覆蓋處理后草莓綜合品質(zhì)的優(yōu)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(zhì)。