避雨栽培对番茄生长微环境及病害发生的影响

文章编号 1001 －4829 2012 06 －2021 －05收稿日期 2012 －07 －08基金项目 四川省财政资金专项 ; 四川省农业科技推广项目 ; 农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室作者简介 唐 丽 ， 女 ， 四川成都人 ， 研究员 ， 主要从事蔬菜栽培 ，水肥一体化技术和细胞生物学研究工作 ， E-mail tangli-999163． com， * 为通讯作者 。避雨栽培对番茄生长微环境及病害发生的影响唐 丽1，2，王海娥1，2，李小玲3，李跃建4* 1． 四川省农业科学院园艺研究所 ， 四川 成都 610066; 2． 蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室 ， 四川 成都 610066; 3． 宜宾翠屏区农业局 ， 四川 宜宾 644000; 4． 四川省农业科学院 ， 四川 成都 610066摘 要 以 ‘金鹏一号 ’番茄为试材 ， 在四川番茄春作栽培期间 ， 采用避雨栽培的方法 ， 改变番茄生长小环境 ， 以露地栽培为对照 ， 通过测定温度 、湿度 、光照强度 ， 调查病虫害发生情况 ， 研究避雨栽培条件对番茄生长微环境及病害发生的影响 。结果表明 ， 避雨栽培条件下晴天对地温 ， 植株基部 、中部气温有影响但不明显 ， 棚顶温升高影响较大 ; 晴天光照强 ， 避雨栽培透光率较高 ， 为 82． 8 ～93．7 ， 雨天光照强度低 ， 透光率降低 ， 为 71．8 ～88．8 ; 晴天避雨栽培下相对湿度较露地高 2．04 ～14．6 ， 雨天避雨栽培湿度显著低于露地 ， 降幅达 14．51 ～15．55 ; 露地栽培病害发生早 ， 发病重 ， 避雨栽培病害发生迟 ， 发病轻 ， 番茄主要病害早 、晚疫病分别比对照 露地 降低了 54．59 、95．65 。关键词 番茄 ; 避雨栽培 ; 微环境 ; 病害中图分类号 S641．2 文献标识码 AImpact of Sheltered Cultivation on the Microenvironment of TomatoGrowth and the Occurrence of Blights and Insect PestsTANG Li1， 2， WANG Hai-e1， 2， LI Xiao-ling3， LI Yue-jian4 * 1． Institute of Gardening， Sichuan Academy of Agricultural Sciences， Sichuan Chengdu 610066， China; 2． Vegetable Germplasm Innova-tion and Variety Improvement Key Laboratory of Sichuan Province， Sichuan Chengdu 610066， China; 3． Yinbin Cuiping District AgriculturalBureau， Sichuan Yibin 644000， China; 4． Sichuan Academy of Agricultural Sciences， Sichuan Chengdu 610066， ChinaAbstract Jinpeng No． 1 was cultivated in spring cultivation period in Sichuan province with the way of sheltered cultivation which couldchange the microenvironment of tomato growth to study the effect of sheltered cultivation on the microenvironment of tomato growth and the oc-currence of blights and insect pests． The results showed that， in the sunny days， the sheltered cultivation could affect the ground temperature，plant base， and middle part temperature， but it was not significant， and could obviously increase the temperature in the shelter roof． The lightwas strong in sunny days， so light transmittance of the shelter was relatively high， up to 82．8 －93．7 ． In sunny days， the relative hu-midity was higher in sheltered cultivation than that in open field． In rainy days， the relative humidity was lower in sheltered cultivation thanthat in open field． Compared with open field， sheltered cultivation brought later and lower occurrence of blights and insect pests．Key words Tomato; Sheltered cultivation; Microenvironment; Blight and pest番茄为茄科草本植物 ， 是我国的主要蔬菜作物之一 ， 东西南北均有种植 ， 因地域气候因素及市场需求 ， 种植季节不同 ， 有春作 、春提早 、秋延后等 。四川因地带性和垂直方向变化十分明显 ， 东部和西部的气候差异较大 ， 高原山地气候和亚热带季风气候并存 。番茄较适宜种植区主要在四川盆地中亚热带湿润气候区及川西南山地亚热带半湿润气候区 ， 雨季主要集中在 4 ～ 10 月 ， 年降雨量在 800 ～ 1700 mm。在此阶段该区雨水较多 ， 再加上四川盆地特殊的地理气候造成夏秋季空气湿度大 ， 番茄露地栽培病虫害严重 ， 裂果率高 ， 品质及商品性降低 。避雨栽培作为设施栽培的一种简易形式 ， 以遮雨不遮风 ， 调控作物生长微环境为目的 ， 现已在果树特别是葡萄上应用较多 ， 并有较多报道［ 1 ～5］， 对降低病害发生率 、改善果实品质 、提高产量起到了较好效果［ 1 ～3］。但番茄的避雨栽培技术报道较少［ 6］， 番茄避雨栽培对微环境变化及病虫害的影响分析目前尚未见报道 。本文重点对四川番茄避雨设施栽培与露地栽培进行比较研究 ， 旨在比较不同栽培方式对番茄生长的影响 ，12022012 年 25 卷 6 期Vol. 25 No. 6西 南 农 业 学 报Southwest China Journal of Agricultural SciencesDOI10.16213/ki.scjas.2012.06.020创造番茄适宜的生长发育小气候环境 ， 以期为番茄避雨设施栽培提供科学依据 。1 材料与方法1．1 试验材料与方法供试品种为金鹏 1 号 。试验为避雨栽培和露地栽培 对照 2 种处理方式 ， 于 2012 年 1 －6 月在川南自贡鼎新镇西堰村等地实施 。紫色土 ， 前作花菜 。避雨栽培大棚 46 m 6 m 3．0 m， 棚侧裙膜高1．2 m， 种植规格 1．0 m 0． 5 m， 栽植双株 ， 1 月 20日育苗 ， 3 月 2 日地膜覆盖定植 ， 定植后至 4 月 15前因前期温度较低 ， 气温不稳定 ， 2 种处理均采取大棚覆盖保护栽培 ， 栽培管理相同 。露地栽培处理于4 月 16 日棚膜全去掉 生产上普遍采用的方式 ， 避雨栽培处理保留大棚顶膜 ， 两侧裙膜和棚两端膜全去掉 ， 膜为第一次使用 6 丝白色膜 。选取同地块露地栽培和避雨栽培各 180 株为试材 ， 设 3 次重复 ， 每重复60 株 ， 肥水管理及病虫害防治相同 。1．2 测定及调查方法观察记载项目 观察生长情况 ; 分别测定避雨栽培与露地栽培 5、10、15 cm 地温 ， 植株下部 、中部 、上部气温 避雨栽培上部为棚顶 ， 露地栽培为植株顶以上等高部位 ; 测定避雨栽培与露地栽培光照强度和湿度 ; 调查病虫害发生情况等 。地温用地温表 ; 温 、湿度用温湿度测定仪 ; 光照强度用光照测定议 ; 病虫害分级调查 ， 0 级为未发生 ， 一级为 5 以内植株发病 ， 二级为 5 ～25 以内植株发病 ， 三级 25 ～50 以内植株发病 ， 四级为 50 ～75 以内植株发病 ， 五级为 75 以上植株发病 。1．3 数据处理采用 cl 2003 和 spss 13． 0 软件进行数据统计和分析 。图 1 晴天 、雨天避雨栽培与露地栽培光照强度变化Fig．1 Illumination intensity changes in sheltered cultivation in sunnyand rainy days and open cultivation表 1 晴天避雨棚内 UFC 分析Table 1 UFC analysis inside rain-proof shelter in sunny days时刻 Time 8 00 10 00 12 00 14 00 16 00避雨棚 Shelter 0．84 0．95 0．83 0．95 0．97注 UFC Uniity coefficient 1 －∑xi 1Yi－ Y－ n Y－。2 结果与分析2．1 避雨栽培与露地栽培对光的影响2．1．1 避雨栽培与露地栽培对光照强度的影响由图 1 可知 ， 2 种处理方式下 ， 晴天 、雨天光照强度在不同时间差异较大 ， 同时刻露地栽培光照强度大于避雨栽培光照强度 ， 晴天光照强度显著大于雨天光强 。晴天白天光照强度变化大 ， 表现为上午上升 ，中午达到最高后下降 ， 晴天避雨栽培透光率 82．8 ～93．7 ， 比对照降低 6． 3 ～17． 2 个百分点 ， 但其光强能达到番茄所需的光照强度 ; 雨天光照强度受云层和降雨情况变化没有规律性 ， 避雨栽培光强低于露地栽培 ， 透光率在 71．8 ～88． 8 ． 比露地降低 11．2 ～28． 2 个百分点 ， 与王学娟 ， 徐冬雪的研究结果一致［ 6］， 变化幅度大小因棚膜 、天气状况而异 。表明避雨栽培条件下晴天对棚内光照强度有影响 ，但主要时段的光照更适宜作物的光合作用 ， 雨天棚内外光照强度均较低 ， 透光率亦降低 ， 避雨栽培对棚内光照强度有显著影响 。2．1．2 避雨栽培条件下光照分布均匀度 UFC分析 由表 1 可知 ， 晴天避雨棚内光照均匀度随着太阳高度角的变化而变化 ， 太阳高度角越大 ， 均匀度越小 。避雨棚内不同部位光照分布有差别 ， 但差异不显著 。光照均匀度最低和最高值出现在 12 00 和16 00， 分别为 0．83 和 0．97。2．2 避雨栽培与露地栽培条件下的温度变化由于避雨栽培与露地栽培条件下番茄地温 、气图 2 晴天避雨栽培与露地栽培地温变化Fig．2 Ground temperature changes in sunny sheltered cultivation andopen cultivation2202 西 南 农 业 学 报 25 卷温的变化 ， 阴雨天影响较小 ， 晴天影响较大 ， 因此选取结果期 6 月 15 日晴天白天进行分析 。2．2．1 避雨栽培与露地栽培条件下地温的变化由图 2 可知 ， 2 种不同的栽培方式在白天不同时间段和不同深度地温有一定变化 ， 均表现为上午上升 ，中午前后最高 ， 随后下降 。15 cm 地温 2 种栽培方式均变化较小 ， 避雨栽培略低于露地 ， 10 cm 地温变化稍大 ， 避雨栽培亦略低于露地 ， 5 cm 地温变化较大 ， 避雨栽培在上午 11 00 前略大于露地 ， 11 00 后避雨栽培显著低于露地栽培 ; 说明晴天白天避雨栽培棚顶盖膜后有一定遮光引起地温略低于露地栽培0．4 ～2． 3 ℃， 与谢雪芳研究避雨栽培地温低于露地的报道一致［ 6］。根系生长最适土温为 20 ～ 22 ℃。在夏季晴天避雨栽培地温更有利于根系的生长 。2．2．2 避雨栽培与露地栽培条件下棚内外气温的变化 由图 3 可知 ， 在晴天白天不同时间段棚内外气温表现出均表现为先上升 ， 在中午后达到最高值 ，后逐渐下降的的趋势 ， 呈单峰曲线变化 。露地栽培温差为 8．5 ℃， 小于避雨栽培温差 14 ℃ 。同一时刻避雨栽培与露地栽培植株上 、中 、下温度变化不同 ， 露地栽培同时刻植株上 、中 、下温度变化较小 ， 相差 0．1 ～0．4 ℃， 差异不显著 ， 避雨栽培同一时刻植株上 、中 、下温度变化较大 ， 相差 1． 4 ～9． 5 ℃， 温度升高较快主要在中午前后时段 ， 棚顶温最高达 35． 3℃， 差异显著 。同时刻植株相同部位温度变化不同 ，植株基部温度避雨栽培在 21．3 ～25．8 ℃， 露地栽培在 21．5 ～29．7 ℃， 避雨栽培低 0．2 ～3．9 ℃; 植株中部温度变化无规律 ， 除 19 00 外其余时段避雨栽培略大于露地 0．1 ～0． 9 ℃， 差异不显著 ; 棚顶及棚外植株顶部温度同时刻变化较大 ， 避雨栽培棚顶温度高于露地栽培 0．4 ～5．3 ℃， 相差较大 ， 除 19 00 外其余时刻均差异显著 。表明避雨栽培植株晴天白天生长区气温下部略低于露地 ， 中部略高于露地 ， 均不显著 ， 棚顶温度中午前后时段显著高于露地 ， 棚顶图 3 晴天避雨栽培与露地栽培气温比较Fig．3 Comparison of air temperatures between sunny days shel-tered cultivation and open cultivation温在作物生长区外 ， 对上部植株的影响不大 。2．3 避雨栽培与露地栽培条件下湿度的变化由图 4 可知 ， 本试验避雨栽培与露栽培均为地膜覆盖 ， 与空气相对湿度比较 ， 土壤湿度差异不大 。晴天白天避雨栽培棚内的相对湿度与露地的相对湿度显著正相关 ， 都表现早上湿度较大 ， 然后下降 ， 到午后 13 00 达最小值 ， 分别为 47 、41 ， 然后逐渐上升 ; 在上午 7 00 后避雨栽培棚内湿度略大于棚外露地 2．04 ～14．6 ， 而湿度在大于 14． 6 的时刻是中午 13 00， 在中午温度较高的时段 ， 这种湿度与露地栽培相比更有利于植株生长和开花坐果 ;雨天避雨栽培相对湿度主要在 53 ～ 76 ， 露地栽培相对湿度在 62 ～ 90 之间 ， 避雨栽培湿度显著小于露地栽培湿度 ， 降低了 14． 51 ～ 15． 55。表明晴天避雨栽培相对湿度大于露地栽培 ， 雨天避雨栽培相对湿度显著低于露地栽培 ， 这与杜飞 、王学娟在葡萄上的研究一致［ 2， 9］。避雨栽培下这种湿度利于植株生长 ， 不利于病害的发生流行 。2．4 避雨栽培对番茄病虫害发生的影响番茄病害主要有叶霉病 、早疫病 、晚疫病 、病毒病 、青枯病等 。在 2012 年 5 ～6 月期间 ， 四川下雨天比常年增多 ， 病害发生严重 。由表 2 可知 ， 露地栽培 对照 病害发生时间早 ， 危害严重 ， 避雨栽培病害发病迟 ， 发病轻 。早疫病对照始发病时间 6 月 18日 ， 发病率 6． 1 ， 为二级 ， 避雨栽培始发病时间 6月 24 日 ， 发病率 2． 77 ， 为一级 ， 病株主要出现在棚周围经常被雨水淋湿的叶片上 ， 避雨栽培条件下早疫病降低了 54． 59 ; 晚疫病对照始发病时间 5月 26 日 ， 发病率为 51．1 ， 为四级 ， 叶片 、蔓危害严重 ， 避雨栽培条件下晚疫病始发时间为 6 月 7 日 ， 发病为 2．22 ， 降低了 95． 65 。病毒病发病较轻 ，避雨栽培为 1．63 ， 露地栽培为 2．16 ， 未见虫害发生 。说明避雨栽培可调控植株地上部生长环境中的水分和空气湿度 ， 特别是雨天棚内湿度大大降低 ，图 4 晴天 、雨天避雨栽培与露地栽培相对空气湿度比较Fig． 4 Comparison of air relative humidity in sunny and rainy days shel-tered cultivation and open cultivation32026 期 唐 丽等 避雨栽培对番茄生长微环境及病害发生的影响表 2 避雨栽培与露地栽培番茄病虫害发生情况调查统计Table 2 Statistics of tomato blights and insect pests’occurrence in sheltered and open cultivations处理Cultivation way早疫病 Early blight晚疫病 Late blight病毒病 Viral disease虫Insect避雨栽培 Sheltered 2．77 一级 2．22 一级 1．63 一级 无露地栽培 Open 6．1 二级 51．1＊＊四级 2．16 一级 无注 ＊＊表示 P ＜0．01 极显著 。不利于病菌的繁殖 ， 从而显著降低了番茄病虫害的发生 。这与葡萄等避雨栽培下降低病害发生的研究结果一致［ 1， 9 ～10］。3 讨论与结论3．1 避雨栽培能改变番茄生长温光湿小环境番茄是喜温性蔬菜 ， 生长发育的适温为 13 ～28℃， 在正常条件下 ， 同化作用最适温度为 20 ～25 ℃，根系生长最适土温为 20 ～22 ℃。本研究试验主要在 4 ～6 月 ， 大部分时段温度适宜番茄生长发育 。在夜间 ， 2 种栽培方式同时段温度变化不大 ， 在一天中避雨栽培温差大于露地栽培 ， 有利于光合产物的积累和运转 。在番茄避雨栽培条件下 ， 对地温影响较小 ， 晴天白天比露地栽培 对照 低 0． 4 ～2． 3 ℃， 更接近根系生长的最适温度 ， 有利于根系生长 ; 就气温而言 ， 相同时段露地栽培植株上 、中 、下部温度差异不明显 ≤0．4 ℃ ， 而避雨栽培温度变化大 ， 基部温度略低于露地 ， 中部温度略高于露地 ， 但均不显著 ，是植株生长适宜的温度 ， 棚顶温较高 ， 特别在中午后达 35．3 ℃， 下部与顶部温差达 9． 5 ℃， 但棚顶部为无植株生长区 ， 不过在晴天温度较高的午间 ， 棚上部温度过高会对上部植株生长有一定影响 。陈冲 ， 杨国顺 ， 石雪晖等在葡萄光合特性研究中认为 ， 中午高温 、低湿度 ， 蒸腾作用增大 ， 会引起叶片气孔关闭 ， 降低光合速率［ 5］。在四川及南方地区 ， 雨水较多的季节主要在 4 ～10 月 ， 这段时期特别是夏季晴天温度高 ， 采取避雨栽培如何降低棚内温度利于作物生长还有待进一步研究 。番茄是喜光短日照作物 ， 适宜光照强度为 30000 ～50 000 lx， 光饱和点 70 000 lx。本研究表明晴天光照强度显著大于阴雨天光照强度 ， 避雨栽培晴天透光率 82．8 ～ 93． 7 ， 其主要时段是适宜作物的光照强度 ; 雨天光照强度大大降低 ， 均在 21 000lx 以下 ， 避雨栽培透光率在 71．8 ～88． 8 ， 未达到植物适宜的光照强度 ， 对植物光合作用有影响 ， 因此在避雨栽培条件下如何改善光照条件 ， 提高透光率 ， 对提高果实品质及产量具有重要意义 ， 这与葡萄［ 2］的观点一致 。有研究者认为葡萄在中午时段强光照 、高温 、低湿度 ， 植株叶片有明显的 “午休 ”现象［ 5］， 番茄在这种条件下是否也存在 “午休 ”现象 ，在晴天中午避雨栽培降低了光照强度 ， 是否可适当减轻 “午休 ”现象 ， 这有待进一步研究 。番茄是需水分较多的作物 ， 但又不必经常大量的灌溉 ， 一般适宜的土壤湿度 60 ～80 、空气相对湿度 45 ～65 。本研究表明晴天避雨栽培空气相对湿度略大于露地 ， 雨天避雨栽培空气相对湿度显著低于露地栽培 ， 这与葡萄的研究是一致的［ 2， 9］。避雨栽培条件下这种湿度利于番茄生长 ，不利于病害的发生 ， 因此避雨栽培调控空气相对湿度对促进植株生长 ， 控制病害发生有积极的作用 。3．2 避雨栽培能有效降低番茄主要病害的发生本研究表明 ， 在四川番茄春作栽培中 ， 进行避雨栽培能很好地控制番茄病害如早疫病 、晚疫病等病害的发生 ， 这与其他研究者避雨栽培能降低病害的发生的结果是一致的［ 9 ～10］。植物病害发生流行需满足三个条件 病原菌 、寄主 、适宜的温湿度 。在南方多雨季节 ， 雨天空气相对湿度大 ， 避雨栽培可降低作物生长区空气相对湿度 14． 51 ～ 15． 55 ， 病害发生晚 ， 发病轻 ， 番茄晚疫病发病率为 2．22 ， 比对照降低了 95．65 ， 早疫病发病率 2． 77 ， 比对照降低了 54．59 。避雨栽培改变了植株生长小环境 ， 对病菌的繁殖起阻碍作用 ， 从而大大降低了病害的发生 ， 减少了农药的使用 ， 产品优质安全放心 。避雨栽培亩产 6670 kg， 露地栽培亩产 4071． 15 kg， 比露地栽培增产 63．83 ， 增产显著 。综合本文的研究表明 ， 在四川番茄避雨栽培 ， 可有效调控番茄植株微气候因子 ， 从而达到促进植株健壮生长 ， 控制病害 ， 提升品质和产量的目的 。但是避雨栽培晴天应注意降低棚内温度 ， 雨天应改善光照条件 ， 增加透光率 。参考文献 ［ 1］ 黄雪燕 ， 杨倩倩 ， 王 涛 ， 等 ． 避雨栽培对大棚梨病虫害发生及果实品质的影响 ［ J］ ． 中国南方果树 ， 2012， 41 3 46 －49．［ 2］ 王学娟 ， 徐冬雪 ． 避雨栽培对 ‘赤霞珠 ’葡萄果实品质影响的对比研究 ［ J］ ． 中国农学通报 ， 2011， 27 29 114 －118．［ 3］ 王 军 ， 王 健 ． 江苏省沿海地区避雨棚栽培对葡萄品质的影响［ J］ ． 现代农业科技 ， 2012 4 140 －144．［ 4］ 宁鹏飞 ， 贺艳楠 ． 避雨栽培对蛇龙珠果实及葡萄酒质量影响研究初报 ［ J］ ．2011 4 55 －57．4202 西 南 农 业 学 报 25 卷［ 5］ 陈 冲 ， 杨国顺 ， 石雪晖 ， 等 ． 避雨栽培条件下红宝石无核葡萄光合特性初探 ［ J］ ． 中外葡萄与葡萄酒 ， 2011 5 21 －24．［ 6］ 孙川川 ， 郑元红 ， 肖 莉 ， 等 ． 高山地区秋延晚避雨番茄高效栽培技术 ［ J］ ． 长江蔬菜 ， 2012 7 8 －9．［ 7］ 谢雪芳 ． 夏季蔬菜避雨栽培好 ［ J］ ． 园艺之窗 ， 2007 7 13．［ 8］ 戴美松 ， 姜卫兵 ， 庄 猛 ， 等 ． 江南地区大棚促成 － 避雨栽培下葡萄品种光合特性的比较 ［ J］ ． 园艺学报 ， 2006， 33 1 17 －22．［ 9］ 杜 飞 ， 朱书生 ． 不同避雨栽培模式对葡萄主要病害的防治效果和植株冠层温湿度的影响 ［ J］ ． 云南农业大学学报 ， 2011， 262 177 －184．［ 10］ 滕明益 ， 周叶林 ， 胡施平 ． 避雨栽培欧亚种葡萄发病情况调查［ J］ ． 中外葡萄与葡萄酒 ， 2001 1 33 －34．责任编辑 李 洁52026 期 唐 丽等 避雨栽培对番茄生长微环境及病害发生的影响