胡 云，李 明，王利平，于翠玲

（内蒙古农业大学职业技术学院 内蒙古包头 014109）

近年来，设施栽培在蔬菜周年供应中的地位日益重要[1]。绝大多数温室由于环境条件所限，耕作厚度浅，造成土壤耕层变浅、蓄水保肥能力差、生产能力下降，影响植株生长、根系延伸及产量[2]。深翻可以打破犁底层、加厚熟化土层，为作物生长创造良好条件，为根系的伸展扩大范围，增加根量及吸收面积[3-5]。崔建平等[6]通过对棉田深翻可以提高单株成铃2.4个，得出深翻有利于提高棉田产量的结论；萨如拉等[7]认为在高寒灌溉农区连续2年进行玉米秸秆深翻措施，可以提高固氮菌数量157.61%，增高脲酶活性40.12%；而深翻对设施黄瓜生产的影响还未见报道。本试验通过研究不同深翻深度处理及添加秸秆对设施黄瓜地下与地上生长特性及产量等方面的影响，探索设施黄瓜生产的最佳深翻深度，为该地区设施黄瓜高效生产提供一定的理论依据与技术支持。

1 材料和方法

1.1 材料

试验于2015年3—7月在内蒙古农业大学设施园艺基地进行，种植黄瓜日光温室东西长50 m、南北宽7 m，试验黄瓜品种为天津科润黄瓜研究所提供的‘改良津春2号’，每m2秸秆添加量为1.20 kg。

1.2 方法

黄瓜3月8日育苗，4月12日定植，定植方式为单垄双行，株距40 cm，行距60 cm，以添加秸秆不深翻为对照（CK），进行深翻 30、50、80 cm 的处理，每种处理均添加秸秆，依次简记为SJ1、SJ2、SJ3，采用滴灌。在初花期（5月3日）、结果前期（5月25日）、结果中期（6月10日）和结果后期（7月2日）分别测定叶片数、叶面积、植株高度、茎粗度、叶片光合指标、根系数、根体积、根冠比，在结果盛期测定根分层，在结果后期测定单果质量、单株产量和总产量。叶片数采用计数法测定；叶面积采用叶形纸称重法；黄瓜植株高度用卷尺测定植株茎基部至生长点长度；茎粗度用游标卡尺固定测定植株下部茎部直径；黄瓜根系数为统计超过0.5 cm长的植株一级侧根和二级侧根的总和；根系体积是将根系均匀平铺于Epson Perfv700扫描仪进行扫描，用Win-RHIZO Pro2009a软件分析测得；根冠比称量植株地上部和地下部干质量后计算比值测得；叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率用美国产LI-6400便携式光合测定仪测定；根分层是分别取不同深翻深度中0～20 cm、20～40 cm深度的根系，并用千分之一天平称量测得；单果质量、单株产量和总产量用千分之一天平测定。试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积12 m2，每个重复随机选取3株进行测定。

1.3 数据处理及分析

试验数据用Microsoft Excel 2003整理，用SPSS 19.0软件进行方差分析和相关性分析。所得结果均为9次平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 不同处理对黄瓜叶片数、叶面积指数的影响

从表1可见，各处理的黄瓜叶片数均比对照多，在初花期，SJ3处理与对照差异极显著，比对照高34.90%，SJ1和SJ2处理与对照无显著差异；在结果前期各处理与对照无显著性差异，SJ3、SJ2处理都比对照高4.21%；在结果中期，SJ2和SJ3处理均与对照呈显著性差异，分别比对照高12.20%和3.57%，SJ1处理与对照无显著差异；在结果后期，SJ2处理与对照存在极显著差异，比对照高38.82%，SJ1和SJ3处理与对照无显著性差异。各处理的叶面积指数均较对照高，与对照相比，在初花期各处理均差异极显著，SJ2、SJ3和SJ1处理分别比对照高69.70%、39.39%和33.33%；在结果前期，SJ3和SJ2处理差异极显著而SJ1处理差异不显著，SJ2、SJ3处理分别比对照高35.82%、25.37%；在结果中期，SJ2处理差异显著而其他处理无显著差异，SJ2比对照高16.67%；在结果后期，SJ2处理差异显著而其他处理无显著差异，SJ2比对照高30.65%。

表1 不同处理对黄瓜叶片数、叶面积指数的影响

2.2 不同处理对黄瓜植株高度、茎粗度的影响

从表2可见，对于黄瓜植株高度：在初花期，SJ1、SJ2和SJ3处理均低于对照；在结果前期，只有SJ1处理高于对照但差异不显著；在结果中期，SJ1、SJ2和SJ3处理均高于对照，SJ2处理与对照呈极显著差异，比对照高22.98%；在结果后期，SJ1、SJ2和SJ3处理均高于对照，SJ2处理与对照呈极显著差异，比对照高19.63%。对于黄瓜茎粗度：在初花期和结果前期SJ1、SJ2和SJ3处理均低于对照；在结果中期，SJ1、SJ2和SJ3处理均高于对照，SJ2和SJ3与对照差异极显著，分别比对照高10.00%和9.17%；在结果后期，SJ1、SJ2和SJ3处理均高于对照，SJ2和SJ3与对照差异显著，分别比对照高6.52%和5.43%。随着植物生育期的加长，深翻深度对植株高度和茎粗度的影响逐渐加大。

表2 不同处理对黄瓜植株高度、茎粗度的影响 cm

2.3 不同处理对黄瓜叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率的影响

从表3可见，对于叶片净光合速率：在初花期，各处理均低于对照；在结果前期，各处理都高于对照，与对照相比，SJ2差异显著，高于对照12.14%；在结果中期，各处理均高于对照，且均与对照呈极显著差异，SJ1、SJ2和SJ3分别比对照高20.48%、50.33%和65.79%；在结果后期，各处理均高于对照，且均与对照呈极显著差异，SJ1、SJ2和SJ3分别比对照高23.62%、55.03%和54.52%。对于叶片气孔导度：在初花期，各处理都低于对照；在结果前期各处理均高于对照，与对照相比，SJ2处理差异极显著，高于对照26.92%；在结果中期，各处理均高于对照，SJ3与对照差异极显著，高于对照50%；在结果后期，各处理均高于对照，与对照相比，SJ2和SJ3处理差异极显著而SJ1处理差异显著，SJ1、SJ2和SJ3分别比对照高20.63%、44.44%和25.40%。对于胞间CO2浓度，4个时期各处理都高于对照，与对照相比：在初花期，SJ2和SJ3差异极显著，分别较对照高出36.52%好30.34%；在结果前期，SJ1、SJ2和SJ3差异极显著，分别比对照高23.62%、29.78%和18.86%；在结果中期，SJ2和SJ3处理差异极显著，分别比对照高30.47%和53.87%；在结果后期，SJ2和SJ3处理差异极显著，分别较对照高出29.88%和27.88%。对于蒸腾速率：在初花期，各处理均低于对照，SJ2和SJ3处理与对照无显著差异；在结果前期，各处理均低于对照，与对照相比，SJ1著差异极显著，SJ2无显著差异，SJ3差异显著；在结果中期，各处理都高于对照，与对照相比，SJ2和SJ3差异极显著，SJ1差异显著，SJ2和SJ3分别高出25.97%和47.40%；在结果后期，各处理均高于对照，与对照相比，SJ3差异极显著，SJ1和SJ2差异显著，SJ1、SJ2和SJ3分别比对照高14.58%、31.35%和36.71%。

表3 不同处理对叶片光合特性的影响

2.4 不同处理对黄瓜根系数、根体积的影响

从表4可见，对于根系数：在初花期，各处理均低于对照；在结果前期，SJ1处理高于对照且与对照呈极显著差异，比对照高12.16%；在结果中期SJ2和SJ3处理均高于对照且与对照呈极显著差异，SJ2和SJ3分别较对照高48.01%和48.55%；在结果后期，各处理均高于对照，SJ2和SJ3处理与对照差异极显著，分别比对照高35.30%和69.46%。对于根体积：在初花期，各处理均低于对照但差异不显著；在结果前期，SJ1处理高于对照且呈极显著差异，比对照高29.28%，其他处理虽低于对照但差异不显著；在结果中期，各处理均高于对照且呈极显著差异，SJ1、SJ2和SJ3分别比对照高38.72%、25.85%和56.53%；在结果后期，SJ3处理高于对照61.35%，且差异极显著，其他处理与对照无显著差异。随着植物生育期的加长，深翻深度对根系数和根体积的影响逐渐加大。

表4 不同处理对根系数、根体积的影响

2.5 不同处理对黄瓜根冠比的影响

从表5可见，在初花期，各处理都高于对照，与对照相比，各处理均差异极显著，SJ1、SJ2和SJ3分别提高了25.00%、50.00%和75%；在结果前期，各处理都高于对照，与对照相比，SJ1、SJ2差异极显著，SJ3差异不显著，SJ1和SJ2分别提高了75.00%和50.00%；在结果中期，各处理都低于对照，但与对照相比差异不显著；在结果后期各处理与对照根冠比相等，无差异。在结果前期深翻根冠比的影响较大，随着生育期的延长，深翻对根冠比影响很小，到了结果后期深翻对根冠比没有影响。

表5 不同处理对根冠比的影响

2.6 不同处理对黄瓜根分层及产量的影响

从表6可见，对于根的分层，0～20 cm土层中，各处理根重的比例都低于对照，与对照相比SJ2和SJ3差异显著，SJ1差异不显著，20～40 cm土层中，各处理根重的比例都高于对照，与对照相比，SJ1、SJ2和SJ3分别提高了29.41%，35.29%和47.06%，其中SJ2和SJ3差异显著，SJ1差异不显著。对于产量，各处理的单果质量都比对照增高，其中SJ1和SJ2与对照差异不显著，SJ3与对照差异显著，各处理的单株产量都高于对照，与对照相比，SJ1、SJ2和SJ3分别提高15.38%、23.05%和26.70%，且均具有极显著差异，各处理的总产量都高于对照，与对照相比，SJ1、SJ2和SJ3分别提高11.25%、17.62%和18.32%，且均具有极显著差异。

表6 不同处理对根分层及产量的影响

2.7 光合特性、地上生长指标与地下生长指标之间相关性分析

从表7分析可见，净光合速率与叶面积指数、植株高度、茎粗度、叶片数、根系数和根体积呈极显著正相关关系而与根冠比呈显著负相关关系；蒸腾速率与气孔导度和胞间CO2浓度呈显著正相关关系；叶面积指数与植株高度、茎粗度、叶片数、根系数和根体积呈极显著正相关关系而与根冠比呈极显著负相关关系；植株高度与茎粗度、叶片数、根系数、根体积呈极显著正相关关系而与根冠比呈极显著负相关关系；茎粗度与叶片数、根系数和根体积呈极显著正相关关系而与根冠比呈极显著负相关关系；叶片数与根系数和根体积呈极显著正相关关系而与根冠比呈显著负相关关系；根系数与根体积呈极显著正相关关系而与根冠比呈显著负相关关系；根体积与根冠比呈极显著负相关关系。

表7 光合特性、地上生长指标与地下生长指标之间相关性分析

3 讨论与结论

深翻50cm后添加秸秆可显著提高黄瓜结果前期、中期和后期的叶片数4.21%、12.20%和38.82%，可显著提高黄瓜初花期、结果前期、中期和后期的叶面积指数69.70%、35.82%、16.67%和30.65%；可显著提高黄瓜结果中期和后期的植株高度和茎粗度；可显著提高黄瓜结果前期、中期和后期叶片光合特性；可显著提高黄瓜结果中期和后期根系数；可显著提高黄瓜20～40 cm根的分部，深翻可以增加土层深处的根的分配；可显著提高黄瓜产量。结合实际生产与黄瓜植株地上部与地下部的生长，认为50 cm深翻并添加秸秆1.20 kg·m-2具有现实指导意义，在生产实践中推广价值较大。

张丽娟等[8]研究表明，深翻对春玉米生长前期的干物质积累显著高于旋耕。李华伟等[9]研究冬小麦表明：深翻可显著促进拔节后15～60 cm土层根长密度、根干质量密度及30～75 cm土层根系总面积。战秀梅等[10]发现深松和深翻可以显著提高花后干物质的积累量及产量，促进根系的发育，尤其有利于30～60 cm土层根系的发育，使根系在玉米生育后期保持相对较高的活力。郄春鹏等[11]发现深翻40 cm可以显著提高三岛柴胡的根长、主根粗、根重和根平均干质量/地上部分平均干质量。对于根的分部，我们只研究了0～20 cm和20～40 cm 2个梯度，没有对40～60 cm进行研究，以期今后进行补充。本试验3种处理均可不同程度提高黄瓜植株地上与地下的生长，并且可增加黄瓜产量，与前人对玉米和小麦的研究结果一致。在本试验中，未进行40 cm和60 cm深翻处理，没有得到这2个处理与50 cm处理的比较，后期试验将进一步探明40、50、60 cm深翻对设施黄瓜生长及产量的影响。本试验是在筛选不同秸秆添加量的试验基础上进行的，我们仅就最优秸秆添加量进行了深翻处理，未对不同秸秆添加量结合不同深翻深度进行综合处理，后期试验将进一步探明。