全 文 ：　 　 倡 中国科学院知识创新工程项目（KZCX１唱０６唱０２唱０１） 、国家高技术研究 （８６３）发展计划项目 （２００２AA６Z３２１１）和山东省聊城大学博士启动
基金资助
收稿日期 ：２００５唱０７唱０９ 　 改回日期 ：２００５唱０８唱０８
地表覆盖对日光温室黄瓜生长发育及生理特性的影响 倡
翟 　胜１ ，２ 　梁银丽１ 　王巨媛２ 　戴全厚３ 　翟继元２ 　熊亚梅４ 　
（１畅中国科学院水利部水土保持研究所 　 杨陵 　 ７１２１００ ；２畅 聊城大学 　 聊城 　 ２５２０５９ ；
３畅 贵州大学林学院 　贵阳 　 ５５００２５ ；４畅 西北农林科技大学 　 杨陵 　 ７１２１００）
摘 　 要 　 试验研究了秸秆覆盖 、地膜覆盖和秸秆加膜覆盖对结瓜期日光温室嫁接和未嫁接黄瓜生长发育与生理特
性的影响 。 结果表明 ，地表覆盖可有效促进植株生长 ，有利于雌花分化 、提高坐瓜率 、降低畸形瓜比例 、缩短成瓜时
间以及增加单瓜重 、早期产量和总产量 ，其中以秸秆加膜覆盖效果最明显 ，秸秆覆盖和地膜覆盖次之 ，嫁接效果优
于未嫁接 。 秸秆覆盖 、地膜覆盖和秸秆加膜覆盖均可不同程度提高黄瓜净光合速率 、光能利用效率和水分利用效
率 ，且以秸秆加膜覆盖效果最好 ，嫁接优于未嫁接 。 秸秆覆盖与秸秆加膜覆盖均可显著增加黄瓜叶片叶绿素含量 ，
增强黄瓜根系活力 ，而地膜覆盖却使叶绿素含量低于对照 ，根系活力在结瓜后期低于秸秆覆盖与秸秆加膜覆盖处
理 ，但仍高于对照 。
关键词 　 黄瓜 　 日光温室 　 地表覆盖 　 生长发育 　 生理特性
Effects of different mulching methods on growth ，development and physiological characteristics of cucumber in solar
greenhouse畅ZHAI Sheng１ ，２ ，LIANG Yin唱Li１ ，WANG Ju唱Yuan２ ，DAI Quan唱Hou３ ，ZHAI Ji唱Yuan２ ，XIONG Ya唱Mei４
（１畅Institute of Soil and Water Conservation ，Chinese Academ y of Sciences and Minist ry of Water Resources ，Yangling
７１２１００ ，China ；２畅Liaocheng Universit y ，Liaocheng ２５２０５９ ，China ；３畅Forest ry College of Guizhou University ，Guiyang
５５００２５ ，China ；４畅Northwest A & F Universit y ，Yangling ７１２１００ ，China） ，CJEA ，２００７ ，１５（２） ：７３ ～ ７７
Abstract 　 The effects of soil surface mulching with different materials including wheat straw ，plastic film and wheat straw
with plastic film on grow th ，development and physiological characteristics of graf ted and non唱grafted cucumber in solar
greenhouse were studied畅The results show that soil surface mulching not only improves the grow th of plants ， but also is
beneficial to fo rmation and development of the pistillate flower ，increases fruit唱setting percen tage ，reduces malformation
rate of cucumber ，shortens fruit唱developing period and enhances single cucumber weigh t畅Moreover ，the forepart yield and
total yield are both enhanced under the treatments mentioned above畅Among which ，the effect of wheat st raw with plastic
film mulching is the best ，then wheat st raw mulching and plastic film mulching follow ．Besides ，the net photosynthetic
rate ，light use efficiency and water use ef ficiency of leaves increase to some ex ten t under different mulching t reat唱
ments畅And the ef fects of wheat straw with plastic film mulching exceed the other tw o treatments ，and the effect on graft唱
ed cucumber are better than that of non唱grafted one畅Under the wheat straw and st raw with film mulching t reatments ，
chlorophyll con ten t increases ，root vitalit y is enhanced during whole fruiting stage畅But if the soil surface is mulched w ith
plastic film ，chlorophyll con tent keeps lower than that of control during whole fruit stage ，root vitality at late唱f ruiting stage
becomes more inactive than that of the other two mulching treatments ，but still higher than that of con trol畅
Key words 　 Cucumber ，Solar greenhouse ，Soil sur face mulching ，Growth and development ，Photosyn thetic characteristics
（Received July ９ ，２００５ ；revised Aug畅 ８ ，２００５）
地膜覆盖已在蔬菜和粮食生产中被广泛应用 ，并成为农业增产的重要措施之一［１０］ 。 但实践表明 ，地膜
覆盖有时作物因生长前期土壤水分和养分耗竭严重 ，后期会出现严重的脱水 、脱肥现象 ，导致早衰减产［１］ 。
可见 ，地膜覆盖的增产作用一定程度上是以耗竭土壤有机物质和养分为代价的 。 而秸秆覆盖不仅可减少土
壤水分蒸发 ，调节和稳定表土层水 、肥 、气 、热诸因素 ，而且可增加土壤有机质和养分含量 ，促进土壤微生物
活动 ，改善土壤结构和理化性状 ，对植株生长发育和产量形成具有明显促进作用［２ ，３］ ，还可减少因焚烧引起
的环境污染 。 有关地表覆盖对大田作物及土壤生态的影响国内外报道很多［４ ，１１］ 。 在蔬菜上 ，国内外研究者
第 １５卷第 ２ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol畅１５ 　 No畅２
２ ０ ０ ７ 年 ３ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture March ，　 ２００７
多集中于单一覆草［２ ，３］或单一覆膜［５ ～ ７ ，１２ ，１３］对蔬菜作物及土壤生态环境的影响进行研究 ，但在日光温室条
件下进行地膜 、秸秆与秸秆加膜覆盖对蔬菜作物生长发育及生理特性的研究报道较少［８ ，９］ 。 为此 ，在日光温
室生产条件下 ，研究了地膜覆盖 、秸秆覆盖及秸秆加膜覆盖对嫁接与非嫁接黄瓜生长发育和生理特性的影
响 ，以期从中筛选出有利于黄瓜生长发育和产量形成的最佳覆盖模式 ，为发展节水生态农业奠定理论基础
并提供技术支持 。
1 　 试验材料与方法
试验在陕西省杨陵中国科学院水土保持研究所日光温室进行 ，温室长 ５２m ，跨度 ６畅８m ，脊高 ３畅２m 。 土
壤为黄绵土 ，有机质含量 ６畅７２８g／kg ，全 N ０畅４９５g／ kg ，速效氮 ８畅７４２mg／ kg ，全 P ０畅５７２g／ kg ，速效磷
４畅６２４mg／kg ，速效钾 ６９畅８mg／kg 。 供试材料为“津春 ３ 号” ，砧木为云南黑籽南瓜 ，黄瓜与黑籽南瓜分别于
２００４ 年 ２ 月 １ 日和 ２ 月 ４ 日与同年 ６ 月 ２２ 日和 ６ 月 ２４ 日于营养钵育苗 ，一半嫁接 ，一半不嫁接 ，分别于 ３
月 ６ 日 、７ 月 １５ 日定植于试验小区 ，小区面积 ５畅０m × ２畅０m ，株行距 ０畅５m × ０畅３m ，小区两侧设保护小区 ，定
植后浇透水 ，缓苗后进行处理 。 地面覆盖共设 ４ 个处理 ，即未覆盖（CK） 、秸秆覆盖（其中秸秆为半腐熟小麦
秸秆 ，秸秆长度为 ５cm ，４５００kg／ hm２） 、地膜覆盖（地膜厚为 ０畅０１mm ，覆膜后四周用土压实）和秸秆加膜覆盖
（秸秆在下 ，４５００kg／ hm２ ，地膜在上 ，覆盖后四周用土压实） 。 每处理嫁接与未嫁接黄瓜各半 ，处理之间随机
排列 ，３ 次重复 。 开花前期 、结瓜初期 、结瓜盛期 、结瓜后期土壤含水量分别保持在 ７０ ％ ～ ８０ ％ 、８０ ％ ～ ９０ ％ 、
９０ ％ ～ １００ ％ 、８０ ％ ～ ９０ ％ ，其他管理按常规进行 。 于 ２００４ 年 ３ ～ ７ 月在定植缓苗后观察记录第一雌花节位 、
雌花数 、坐瓜数 ，在结瓜初期（４ 月 １０ 日 ～ ５ 月 １ 日） 、结瓜盛期（５ 月 ２ 日 ～ ６ 月 ２ 日）及结瓜后期（６ 月 ３ ～
２３ 日）观测记录株高 、茎粗 、叶数 、叶面积 、单瓜重 、单株产量及根系活力 ，形态指标采用常规方法 ，１０ 次重
复 ，根系活力采用红氮四唑（ TTC）法测定 。 叶绿素含量与净光合速率日变化于 ２００４ 年 ７ ～ １１ 月的重复试验
中测定 ，叶绿素含量分别在结瓜初期（８ 月 １８ 日 ～ ９ 月 ８ 日） 、结瓜盛期（９ 月 ９ 日 ～ １０ 月 ９ 日）与结瓜后期
（１０ 月 １０ 日 ～ １１ 月 １ 日）选择晴天下午 ，取上部第 ３ 片功能叶用美国产 SPAD５０２ 叶绿素含量测量仪测定 ，
每处理测量 １２ 株 ，取平均值 。 在结瓜盛期 ，选择晴天自上午 ８ ：００ 时到下午 １８ ：００ 时取上部第 ３ 片功能叶用
美国产 LI唱６４００ 便携式光和仪测定净光合速率日变化 ，时间间隔为 １h ，每处理测量 ６ 株 ，取平均值 。 所得数
据用 SPSS 软件进行统计分析 。
2 　 结果与分析
2畅1 　 不同覆盖处理对黄瓜生长发育的影响
图 1 　 不同覆盖处理对植株生长动态的影响 倡
Fig畅１ 　 The effects of different mulching t reatments on plant grow th
倡 G ，N 分别代表嫁接与未嫁接 ，１ 、２ 、３ 与 ４ 分别代表对照 、秸秆 、地膜与秸秆加膜覆盖 ，下同 。
从植株营养生长看 ，
嫁接植株的生长速度明显
快于未嫁接植株 ，覆盖处
理快于对照 （图 １） ，且处
理间差异较大 。 无论是嫁
接还是未嫁接植株 ，地表
覆盖在各生育时期的株
高 、茎粗 、叶数及叶面积日
增长速率均显著大于对
照 ，且覆盖秸秆加膜处理
植株生长速率在整个结瓜
期始终保持最大 ，地膜覆
盖处理植株生长速率在结
瓜初期 、结瓜盛期均大于
秸秆覆盖处理 ，但在结瓜
后期却小于秸秆覆盖处
理 。 这一方面说明地表覆
盖改善了耕层土壤水气热状况 ，促进了植株营养生长 ，另一方面也反映出地膜全程覆盖容易出现后期植株
７４　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷
生长缓慢 ，这可能是植株早衰的前兆 。
地表覆盖不仅可有效促进植株营养生长 ，且有利于雌花分化 、提高坐瓜率 、缩短成瓜时间 、降低畸形瓜
比例以及增加单瓜重（表 １） 。 覆盖处理的第一雌花节位平均比对照提早近一个节位 ，雌花数较对照增加２ ～
３ 个 ，坐瓜率和单瓜重分别比对照提高 ３畅１ ％ ～ ４畅６ ％ 与 ４ ％ ～ ７ ％ ，成瓜时间平均比对照提前 １d 左右 ，瓜条
畸形率较对照降低 ３畅２ ％ ～ ５畅９ ％ ，覆盖处理的效果均极显著优于对照 ，且以秸秆加膜覆盖处理最好 ，其次为
秸秆覆盖与地膜覆盖处理 ，嫁接黄瓜的效果优于未嫁接黄瓜 。
表 1 　 不同覆盖处理对黄瓜生长发育的影响
T ab畅１ 　 The ef fects of different mulching t reatments on cucumber growth and development
处 　 理 　 　
T reatments 　 　
第一雌花节位／节
Knot site of f irst
p istillate flo wer
雌花数 ／朵
Pistilla te
f lo w er num ber
坐瓜率 ／ ％
Fruit set ting
percent age
畸形瓜比例／ ％
M al唱fru it
percent age
成瓜时间／ d
Frui t matu唱
ratio n time
单瓜重 ／ g
Single cucumber
w eight
　 嫁 　 接 G１ 　 　 　 ７畅１aA ２０aA ５６畅７aA ８畅６aA ８畅７aA １５４畅３aA
　 　 　 　 G２ ６畅３bB ２２bB ６０畅２bcB ５畅４bB ７畅７６bB １６２畅６bcB
　 　 　 　 G３ ６畅４bcB ２２bB ５９畅８bB ５畅２bB ７畅４bcB １６０畅６bB
　 　 　 　 G４ ６畅０cB ２３cB ６１畅２cB ４畅５cB ７畅２cB １６４畅８cB
　 未嫁接 N１ 　 　 　 ７畅８aA １９aA ５３畅６aA １３畅６aA ９畅３aA １４２畅４aA
　 　 　 　 N２ ６畅８bcB ２１bB ５７畅４bcB ８畅８bB ８畅３bB １４９畅２bB
　 　 　 　 N３ ７畅０bB ２１bB ５６畅９bB ９畅１bB ８畅２bB １４７畅６bB
　 　 　 　 N４ ６畅６cB ２２cB ５８畅２cB ７畅７cB ８畅０cB １５２畅４cB
2畅2 　 不同覆盖处理对黄瓜产量的影响
由表 ２ 可知 ，覆盖处理黄瓜单株产量均极显著高于对照 ，按秸秆覆盖 、地膜与秸秆加膜覆盖的顺序 ，嫁接
黄瓜的单株总产量分别比对照增加 ２１畅２ ％ 、１９畅７ ％ 与 ３２畅１ ％ ，未嫁接黄瓜的单株总产量分别比对照增加
１６畅１ ％ 、１４畅４ ％ 与 ２０畅８ ％ ，说明秸秆加膜覆盖处理增产效果最好 ，其次为覆盖秸秆和地膜处理 ，嫁接黄瓜的
　 　 　 　 表 2 　 不同覆盖处理对黄瓜单株产量的影响
Tab畅２ 　 The effects of differen t mulching t reatments on the cucumber yield per plant
收获期
Harvesting time
单株产量 ／ g·株 － １ Yield per p lant
G１ G２ G３ G４ N１ N２ N３ N４
结瓜初期 ４１２aA ４７２bB ４８８bB ５１２cB ３８６aA ４３２bB ４４３bcB ４５７bB
结瓜盛期 ８３４aA １０４６bB １０６３bB １１６９cC ７１２aA ８５０bB ８６２bB ８９１bB
结瓜后期 ４９８aA ５９６bB ５３７cC ６２３dB ４４４aA ５０８bB ４５９cC ５１４bB
总 产 量 １７４４aA ２１１４bB ２０８８bB ２３０４cC １５４２aA １７９０bB １７６４bB １８６２cB
增产幅度大于未嫁接黄瓜 。 在不同结瓜时期 ，不同覆盖处理的增产幅度也存在较大差异 ，总体上表现为结
瓜盛期增产幅度最大 ，结瓜初期与结瓜后期增产幅度相对较小 。 但处理间差异较大 ，秸秆加膜覆盖在各结
瓜期的增产幅度均最大 ，地膜覆盖的增产幅度在结瓜初期和结瓜盛期大于秸秆覆盖处理 ，但在结瓜后期增
产幅度最小 。 这可能是由于覆盖地膜可显著提高并维持较高地温 ，大大活化了土壤养分 ，使结瓜后期养分
供应不足和加速根系老化所致 。
图 2 　 不同覆盖处理对黄瓜叶片净光合速率的影响
Fig畅２ 　 The effects of different mulching t reatments on net photosyn thetic rate of cucumber leaves
2畅3 　 不同覆盖处理对黄瓜
叶片光合特性的影响
不同覆盖处理黄瓜叶
片净光合速率日变化成双
峰曲线 ，波峰分别出现在
１２ ：００ 时和 １６ ：００ 时 ，且第
一波峰高于第二波峰 （图
２） 。覆盖处理的净光合速
率明显高于对照 ，且以秸
秆加膜覆盖最高 ，其次为
地膜覆盖和秸秆覆盖 ；同
第 ２期 翟 　 胜等 ：地表覆盖对日光温室黄瓜生长发育及生理特性的影响 ７５　
一处理条件下 ，嫁接黄瓜的净光合速率大于未嫁接黄瓜 。 以上分析表明 ：嫁接与覆盖处理协同促进了黄瓜叶片
的光合作用 ，使黄瓜叶片净光合速率明显增加 ，且秸秆加膜覆盖处理效果最好 ，地膜覆盖和秸秆覆盖次之 。
图 3 　 不同覆盖处理对黄瓜叶片光能利用效率的影响
Fig畅３ 　 The effects of dif ferent mulching t reatments on ligh t use efficiency of cucumber leaves
光能利用效率
是指叶片在单位时
间 、单位面积上吸收
１μmol 有效光量子
所同化的 CO２ 量 ，数
值上表示为净光合
速率与外界光合有
效辐射的比值 ，反映
植株叶片对有效光
合辐射能的吸收 、转
化及利用程度 。 由
图 ３ 可知 ，黄瓜叶片
光能利用效率的日变化也呈现双峰曲线 ，类似于净光合速率日变化 ，第一波峰出现在 １２ ：００ 时 ，第二波峰出
现在 １６ ：００ 时 ，且第一峰高于第二峰 ，光能利用效率的日变化范围为 ０畅００９ ～ ０畅０２７μmol／μmol ；秸秆加膜覆
盖处理光能利用效率最高 ，其次为地膜覆盖和秸秆覆盖 ，嫁接黄瓜的光能利用效率高于未嫁接黄瓜 。
图 4 　 不同覆盖处理对黄瓜叶片水分利用效率的影响
Fig畅４ 　 The effects of differen t mulching t reatments on water use efficiency of cucumber leaves
叶片水分利用效
率是指叶片在单位时
间单位面 积上蒸 腾
１mmol 水所能同化的
CO２ 量 ，数值上表示为
净光合速率与蒸腾速
率的比值 ，反映叶片
的蒸腾效率 。 由图 ４
可知 ，黄瓜叶片水分
利用效率日变化呈现
不明显的双峰曲线 ，
第一波峰出现在 ９ ：００ ～ １０ ：００ 时 ，第二波峰出现在 １６ ：００ ～ １７ ：００ 时 ，波动范围在 ０畅９５５ ～ １畅９９μmol／mmol
之间 ，嫁接黄瓜的水分利用效率高于未嫁接黄瓜 ，覆盖处理高于对照 ，并按秸秆加膜覆盖 、地膜覆盖 、秸秆覆
盖的顺序依次减小 。
2畅4 　 不同覆盖处理对黄瓜叶片叶绿素含量的影响
图 5 　 不同覆盖处理对黄瓜叶片叶绿素含量的影响
Fig畅５ 　 The effects of different mulching treatments on chlorophyll contents of cucumber leaves
由图 ５ 可知 ，黄瓜叶
片的叶绿素含量按照结瓜
初期 、结瓜盛期和结瓜后
期的顺序呈现低 、高 、低的
变化趋势 ，其中以结瓜初
期最低 ；嫁接黄瓜叶绿素
含量显著高于未嫁接黄
瓜 ，说明嫁接可有效增加
叶绿素含量 ；不同覆盖处
理对叶绿素含量的影响很
大 ，在结瓜初期和结瓜盛
期 ，秸秆覆盖和秸秆加膜覆盖处理的叶绿素含量显著高于对照 ，且秸秆覆盖处理的叶绿素含量略高于秸秆
加膜覆盖处理 ，而在结瓜后期 ，秸秆加膜覆盖处理的叶绿素含量却略高于秸秆覆盖处理 ，而地膜覆盖处理的
叶绿素含量在整个结瓜期显著低于对照 ，这可能是地膜覆盖使植株营养生长过盛所致 。
７６　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷
2畅5 　 不同覆盖处理对黄瓜根系活力的影响
图 6 　 不同覆盖处理对黄瓜根系活力的影响
Fig畅６ 　 The effects of differen t mulching t reatments
on root vitalit y of cucumber
根系是吸收水分和养分的主要器官 ，根系的生
长状况对植株的生长发育和产量的形成具有极其
重要的作用 。 由图 ６ 可知 ，各处理的根系活力在结
瓜盛期最高 ，结瓜后期次之 ，结瓜初期最低 ；秸秆加
膜覆盖处理根系活力在整个结瓜时期始终保持最
高 ，地膜覆盖处理根系活力在结瓜初期和结瓜盛期
高于秸秆覆盖处理 ，但在结瓜后期却显著低于秸秆
覆盖处理 ，而与对照接近 ，这可能是长时间覆盖地
膜引起土壤养分耗竭与根系老化所致 。 嫁接黄瓜
的根系活力显著高于未嫁接黄瓜 ，嫁接黄瓜的根系
活力在对照 、秸秆覆盖 、地膜覆盖和秸秆加膜覆盖处理下分别比未嫁接黄瓜增加 ５０ ％ 、３８ ％ 、３３ ％ 和 ３８ ％ 。
这说明覆盖处理对嫁接与未嫁接黄瓜的根系活力均有促进作用 ，但以嫁接黄瓜更明显 。
3 　 小结与讨论
研究表明 ：采用秸秆 、地膜和秸秆加膜覆盖可有效促进植株营养生长 ，有利于雌花分化 ，降低雌花节位 ，
提高坐瓜率和正常瓜比例 ，缩短成瓜时间 ，增加单瓜重 ，实现早熟丰产 ，并不同程度地提高植株叶片净光合
速率 、光能利用效率 、水分利用效率及增强根系活力 ，且以秸秆加膜覆盖效果最好 ，秸秆覆盖和地膜覆盖次
之 ，嫁接黄瓜优于未嫁接黄瓜 。 秸秆覆盖 、秸秆加膜覆盖可有效增加叶片叶绿素含量 ，而地膜覆盖却使叶绿
素含量降低 。 地膜全程覆盖容易引起结瓜后期根系活力和产量的降低 。 在日光温室春夏茬和早春茬黄瓜
生产中 ，建议在整个生育期采用秸秆加膜覆盖 ，或结瓜前期采用地膜覆盖 ，中后期揭去地膜或去膜换草 ，并
及时清除温室内的塑料薄膜 。 有关不同覆盖材料与覆盖模式对黄瓜品质 、早衰机制 、病虫害 、水分利用效率
及土壤生态环境的影响还有待进一步研究 。
参 考 文 献
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