摘要：為創新生姜栽培技術模式，以傳統遮光栽培和裸地栽培為對照，研究彌霧栽培對姜田小氣候及生姜生長、產量和葉片水氣交換參數的影響。結果表明，彌霧栽培可通過增加空氣濕度，降低植株冠層氣溫及葉溫，增大葉片氣孔導度，顯著增強葉片的光合速率及蒸騰速率，提高水分利用效率。彌霧栽培生姜植株地上部生長量雖不及傳統遮光栽培，但根莖生長量較大，產量可達2688.68kg·(667m2)-1，較裸地栽培增產31.30%。

　　關鍵詞：生姜;彌霧栽培;小氣候;生長;產量

　　光照、溫度、濕度等環境因子密切相關，對植物生長發育和形態建成具有重要影響(Piresetal.，2011)。研究發現，遮光處理可以降低環境溫度，增加空氣濕度，顯著影響植株冠層小氣候(Aberkanietal.，2008);遮光還可以減輕番茄葉片光合“午休”及對光合機構的損傷，提高光合效率(Jungetal.，1998)。

　　提高空氣濕度可以緩解高溫對植物的傷害，夏季高溫時段增加空氣濕度，能夠有效提高葉片氣孔導度及凈光合速率(許大全，2002);在較高的空氣濕度下，植物葉片結構發生相應的改變，使植物具有較大的氣孔開度，有利于保持較高的蒸騰速率(Gidayetal.，2013;Arveetal.，2017)。Schwerbrock和Leuschner(2016)對稀有溫帶林地蕨類的研究發現，當空氣濕度從65%上升至95%時，9種蕨類生育能力增強，且地上部和地下部生產力均得到提升;趙超等(2014)研究表明，空氣濕度增加可以提高開蕨組培苗的光合作用。

　　生姜起源于熱帶雨林地區，具有喜濕、不耐強光的特性。生姜越夏栽培易遭遇強光或高溫逆境脅迫，因此生產中多采用遮光栽培。研究表明，在土壤水分脅迫時，遮光可有效緩解生姜葉片的光抑制程度，提高光合效率(張永征等，2013);遮光生長的茶樹葉片凈光合強度較高，呼吸強度較低(趙甜甜等，2016);夏季遮光50%條件下生長的番茄植株葉溫較低，光化學脅迫減輕，較全光照果實商品率增加(Masabnietal.，2016)。Bertin等(2000)通過噴霧使空氣相對濕度從55%增加到70%，顯著提高了夏季溫室番茄的產量和品質。有鑒于此，本文研究彌霧栽培對姜田小氣候及生姜生長、葉片光合作用的影響，以期為合理調控生姜栽培環境、創新栽培模式提供理論依據。

　　1材料與方法

　　1.1試驗設計

　　在2015年預備試驗基礎上，本試驗于2016年在山東農業大學園藝實驗站進行。供試生姜品種為萊蕪小姜，4月7日播種，行距60cm，株距18cm，播種后覆蓋地膜小拱棚;待6月4日姜株長至2～3個分枝時撤除地膜，于6月5日至7月30日的每個晴天在田間進行彌霧(Fogging，F)處理，以遮光(Shading，S)及裸地(Bareland，Bl)栽培為對照，小區面積39.6m2(11m×3.6m)，4次重復，順序排列。

　　田間遮光采用高1.5m棚架頂部覆蓋透光率50%的遮陽網，彌霧采用自制自動彌霧系統進行，由高壓泵、彌霧噴頭、高壓軟管及時間控制器組成，噴頭出水量0.8mL·min-1，每2行生姜設置1列噴頭，間距1.2m，行距1.5m，高度70cm，于每個晴天9：30～16：30，每隔30min啟動1次，每次10s。為防止彌霧擴散，在不同小區間張掛高1m的塑料薄膜進行隔離。至7月30日植株培土時，撤除遮陽網及彌霧裝置。其他管理均按常規方法進行。

　　1.2項目測定

　　試驗過程中，測定不同處理姜田小氣候，其中5cm地溫、植株冠層氣溫、空氣相對濕度(RH)均于測定日2：00、8：00、14：00和20：00測定，并計算日平均值，若遇彌霧時間段，則在彌霧結束10min后進行測定;土壤濕度及光量子通量密度(PFD)于午間13：00測定;環境參數日變化選晴天進行測定。每小區選取中間行生姜5株分別測定株高、莖粗、分枝數、根、莖、葉及根莖鮮質量，于10月20日收獲時每小區測定10m2實有株數稱重計產，并折算667m2產量。

　　同時測定植株上數第3片完全展開功能葉的色素含量、水氣交換參數。葉片色素含量采用95%乙醇浸提，UV-2450紫外分光光度計比色法測定。葉片凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、蒸騰速率(E)等水氣交換參數采用英國PP-Systems公司生產的Ciras-3便攜式光合測定系統測定。

　　1.3數據處理

　　采用Excel2010軟件進行數據處理，DPS軟件進行統計分析，Duncan’s新復極差法進行差異顯著性檢驗。

　　2結果與分析

　　2.1彌霧栽培對姜田小氣候的影響

　　姜田彌霧栽培條件下，生姜冠層氣溫較裸地栽培顯著降低，如6月25日彌霧栽培處理(F)日平均氣溫分別較遮光處理(S)及裸地栽培處理(Bl)低1.5℃和4.6℃，說明彌霧栽培通過提高空氣濕度，可顯著降低植株冠層溫度。F處理姜田5cm地溫也大多低于S及Bl處理，而姜田土壤水分含量則以S處理較高，F處理次之，Bl處理較低。F、S處理均可在一定程度上增加空氣濕度，如7月28日F、S處理的空氣濕度分別較Bl處理增加了5.95個百分點和3.52個百分點，而F處理較S處理增加了2.43個百分點。F處理和Bl處理的光量子通量密度顯著高于S處理。

　　2.2彌霧栽培對晴天姜田環境因子日變化的影響

　　各處理氣溫及PFD均在13：00達到最大，5cm地溫則在15：00達到最大，且氣溫和5cm地溫均為F處理較低，Bl處理較高。F處理的最高氣溫為31.37℃，而S處理和Bl處理分別達32.04℃和34.90℃�？諝庀鄬�濕度上午逐漸降低，在13：00出現最小值，此時F、S、Bl處理的空氣相對濕度分別為52%、48%和46%，13：00后均有一定程度回升。

　　2.3彌霧栽培對生姜生長及產量的影響

　　不同處理生姜植株生長量存在差異，整個生育期內，遮光栽培(S)的生姜株高明顯高于彌霧栽培(F)及裸地栽培(Bl)，而莖粗則以F處理較大，如7月12日S處理株高較F處理及Bl處理分別增加了4.09%及9.77%，F處理莖粗較S處理和Bl處理分別提高了11.70%和15.38%;單株分枝數以Bl處理較低，收獲時F、S、Bl處理單株分枝數分別為14.6、14.3、12.6個。整個生育期內，不同處理生姜根、莖及葉片鮮質量變化趨勢相似，均隨生長期的延長明顯增加，且處理間差異逐漸加大，S處理較高，F處理次之，Bl處理較低，收獲時S處理葉片鮮質量較F處理及Bl處理分別顯著提高了11.67%和26.11%。

　　彌霧處理下生姜地上部生長量雖不及遮光處理，但生長后期的根莖鮮質量略高于遮光處理，收獲時F、S、Bl處理平均單株根莖鮮質量分別為447.3、439.7、342.5g，F、S處理分別比Bl處理顯著提高了30.59%和28.37%。收獲時F、S及Bl小區產量分別為40.31、39.59、30.70kg，每667m2產量分別為2688.68、2640.65、2047.69kg，F、S處理分別比Bl處理顯著增產31.30%和28.96%。

　　2.4彌霧栽培對生姜葉片光合色素含量的影響

　　不同處理葉片色素含量均呈現先升高后降低的趨勢，F處理生姜葉片葉綠素含量整體上高于Bl處理，但低于S處理。F處理的葉綠素a/b值明顯高于S處理，表明增加空氣濕度可在一定程度上提高葉綠素a/b值。葉片類胡蘿卜素含量變化趨勢與葉綠素含量變化趨勢相似，但以S處理葉片類胡蘿卜素含量較低，如7月12日F及Bl處理類胡蘿卜素含量均為0.37mg·g-1(FM)，較S處理顯著增加了12.12%。

　　2.5彌霧栽培對生姜葉片水氣交換參數的影響

　　不同處理生姜葉片凈光合速率(Pn)日變化均呈雙峰曲線，全天均以F處理較高。尤其13：00時差異最大，F、S、Bl處理葉片凈光合速率分別為10.63、8.39、5.57μmol·m-2·s-1，F處理分別較Bl、S處理顯著增加了90.84%和26.69%�？梢�，在10：00～16：00高溫干燥時段，通過增加空氣濕度有利于生姜葉片凈光合速率的提高，減輕光合“午休”。氣孔導度(Gs)呈先升高后降低的趨勢，全天均以F處理最高，顯著高于S處理及Bl處理，說明彌霧栽培有利于氣孔開放，因此蒸騰速率也表現為F處理較高，S次之，Bl較低。不同處理生姜葉片瞬時水分利用效率(WUE)在一天中表現為雙峰曲線變化，峰值分別出現在11：00和15：00，峰值時均以F處理較高，S次之，Bl較低。

　　3結論與討論

　　前人研究表明，遮光降低了糯玉米籽粒灌漿率、籽粒粒徑和重量(Yangetal.，2016);高溫條件下，髙濕處理可以促進番茄幼苗生長(薛義霞和李亞靈，2010);隨著空氣濕度的下降，藍果忍冬株高及相對生長量呈下降趨勢(秦棟等，2011)。本試驗結果表明，在自然光照下，通過彌霧增加空氣濕度，有效降低了環境溫度，為生姜生長提供了適宜的環境，彌霧處理下生姜地上部生長量雖不及傳統遮光處理，但根莖產量略高于遮光處理，根莖生長量較大，生姜產量可達2688.68kg·(667m2)-1，較裸地栽培增產31.30%。

　　已有報道顯示，遮光處理下植物葉片葉綠素含量高于自然光照(劉國順等，2007)，但葉綠素a/b值較低(牟會榮等，2008)，可導致光能捕捉和轉換耦合的不平衡。本試驗結果顯示，增加空氣濕度可在一定程度上提高葉綠素a/b值，增加類胡蘿卜素含量，有利于增強葉片的光能利用效率。在高溫強光的自然環境下，光合作用是植物最敏感的生理過程(Wahidetal.，2007)。

　　研究表明，高溫脅迫可造成葉片超微結構損傷(黃磊等，2016)，抑制PSⅡ的功能(Sunetal.，2007)，影響植物的凈光合速率;同時高溫脅迫常伴隨著大氣相對濕度降低，導致氣孔關閉，蒸騰速率較低，以提高植株水分利用率(劉東煥和趙世偉，2002)，但在較高的空氣濕度下，植物葉片氣孔保持著較高的開放程度(Fanourakisetal.，2016)。

　　本試驗結果表明，彌霧可降低植株冠層及葉片溫度，增加空氣濕度，提高葉片氣孔導度，促進水氣交換，增強葉片的光合速率及蒸騰速率，提高水分利用效率。尤其在夏季午間前后高溫低濕時段(10：00～16：00)表現尤為突出。樓靚珺等(2013)在大豆上也有類似的研究結果。

　　參考文獻

　　黃磊，孫耀清，郝立華，黨承華，朱玉王，賀新，程東娟，張運鑫，鄭云普.2016.高溫對北高叢越橘葉片結構和生理代謝的影響.園藝學報，43(6)：1044-1056.

　　劉東煥，趙世偉.2002.植物光合作用對高溫的響應.植物研究，22(2)：205-212.

　　劉國順，趙獻章，韋鳳杰，王芳，汪文杰.2007.旺長期遮光及光照轉換對不同煙草品種光合效率的影響.中國農業科學，40(10)：2368-2375.

　　樓靚珺，宋新山，趙曉祥.2013.土壤水和空氣濕度組合對大豆幼苗光合特性的影響及其復水響應.中國農學通報，29(33)：118-123.

　　牟會榮，姜東，戴廷波，荊奇，曹衛星.2008.遮蔭對小麥旗葉光合及葉綠素熒光特性的影響.中國農業科學，41(2)：599-606.

　　秦棟，段國晟，霍俊偉，睢薇.2011.空氣濕度對藍果忍冬相對生長和外部形態的影響.北方園藝，(16)：45-48.許大全.2002.光合作用效率.植物生理學報，(5)：3-9.

　　薛義霞，李亞靈.2010.空氣濕度對高溫下番茄營養生長的影響.西北農業學報，19(4)：149-154.

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