越冬蔬菜植物生長(zhǎng)燈補(bǔ)光措施效果評(píng)價(jià)

□ 孫祥瑞 張尚卿 岳艷麗 尚玲玲 孫 茜

越冬蔬菜植物生長(zhǎng)燈補(bǔ)光措施效果評(píng)價(jià)

□ 孫祥瑞 張尚卿 岳艷麗 尚玲玲 孫 茜

孫祥瑞，助理講師，邢臺(tái)現(xiàn)代職業(yè)學(xué)校，河北省邢臺(tái)市橋西區(qū)冶金北路 1200 號(hào)，054000，電 話：0319-2617763，E-mail：sxr1985@163.com

張尚卿，唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院

岳艷麗，邢臺(tái)現(xiàn)代職業(yè)學(xué)校

尚玲玲，河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所（實(shí)習(xí)生）

孫茜（通訊作者），研究員，河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所，保定市東關(guān)大街 437 號(hào)， 071000，E-mail：sunrq512@163.com

冬季霧霾天氣的根源問(wèn)題在短期內(nèi)無(wú)法徹底解決，今后幾年冬季的天氣狀況也并不樂(lè)觀，如果越冬茬設(shè)施蔬菜補(bǔ)光增溫問(wèn)題不能妥善解決，不僅影響菜農(nóng)種植效益，而且對(duì)我國(guó)華北地區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

2012年冬季我國(guó)華北大部分地區(qū)經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的霧霾天氣，導(dǎo)致的低溫寡照給越冬茬口設(shè)施蔬菜的種植帶來(lái)了嚴(yán)重的生長(zhǎng)障礙，甚至是毀滅性的打擊。冬季設(shè)施蔬菜利用補(bǔ)光措施助植株快速生長(zhǎng)是一項(xiàng)綜合工程。除必要的棚膜厚度、保溫被等覆蓋物層數(shù)和厚度、土壤秸稈生物反應(yīng)堆等保溫條件外，還需有整枝打杈、減半葉、疏老葉、選擇合適的種植密度，以及棚室合理的采光角度、選擇透光性好的無(wú)滴膜、鋪掛反光膜、安裝補(bǔ)光燈等多項(xiàng)管理措施，才能取得理想收益。縱觀河北省菜農(nóng)科技示范戶們?cè)诙囗?xiàng)保溫、增溫措施的前提下，采用補(bǔ)光措施取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益和示范成果。

1 冬季設(shè)施蔬菜補(bǔ)光的意義

冬季嚴(yán)重霧霾天氣的根源問(wèn)題在短期內(nèi)尚無(wú)法徹底解決，今后幾年冬季的天氣狀況也并不樂(lè)觀，如果越冬茬口設(shè)施蔬菜補(bǔ)光增溫問(wèn)題無(wú)法妥善解決，不僅影響菜農(nóng)種植效益，更對(duì)我國(guó)華北地區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

光是植物生長(zhǎng)的必要條件，植物利用光能進(jìn)行光合作用，不同波段的光波對(duì)植物的作用不同。600～720 nm的紅光可以促進(jìn)植物整體生長(zhǎng)，特別在開花期及結(jié)果期，可增加生長(zhǎng)速度和結(jié)果量，并減少畸形果的發(fā)生；420～510 nm的藍(lán)光影響植物的向光性和光形態(tài)發(fā)生，可以最大限度地促進(jìn)葉綠素與類胡蘿卜素吸收，調(diào)節(jié)氣孔開放，加速植株發(fā)育；500～585 nm的黃光能促進(jìn)根部及發(fā)芽初期的生長(zhǎng)（李彥榮 等，2010；謝景 等，2012）。冬季種植的設(shè)施蔬菜大多是茄果類和瓜類蔬菜，喜溫、喜光、喜長(zhǎng)日照。但是冬季夜長(zhǎng)晝短，生長(zhǎng)時(shí)間較短，利用植物生長(zhǎng)燈及時(shí)補(bǔ)光會(huì)對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育有著促進(jìn)和分化作用。結(jié)果期及時(shí)補(bǔ)光，植株坐果率高，果實(shí)著色好，畸形果少，綜合增產(chǎn)效益明顯。

2 設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)燈的種類和使用現(xiàn)狀

目前，生產(chǎn)中使用的補(bǔ)光光源種類較多，如白熾燈、浴霸、高瓦數(shù)的日光燈、植物生長(zhǎng)燈等產(chǎn)品。由于白熾燈和浴霸的光均屬于復(fù)合光，不能完全被植物利用，補(bǔ)光效果不理想，加之其功率較高，造成能源浪費(fèi)。因此在科技服務(wù)工作中推薦使用植物生長(zhǎng)燈解決冬季設(shè)施蔬菜低溫寡照的問(wèn)題。示范中采用的植物生長(zhǎng)燈主要有兩類，第一類是利用稀土三基色熒光粉制作的以紅光、藍(lán)光為主的植物生長(zhǎng)燈，多為30～40 W的節(jié)能燈形式，其光波利用率高，使用壽命8 000 h（小時(shí)）左右，每667 m2架設(shè)20～28盞即可；第二類是采用半導(dǎo)體照明原理的LED植物生長(zhǎng)燈，可根據(jù)作物種類和不同生長(zhǎng)階段的需光要求訂制藍(lán)光、紅光比例，功率多在7～24 W之間，節(jié)能型，省電，使用壽命50 000 h（小時(shí)）左右。兩者相比較，第一類植物生長(zhǎng)燈的價(jià)格相對(duì)便宜，每盞30～40元，農(nóng)民容易接受，推廣速度較快；第二類的價(jià)格高出第一類的8～10倍，每盞燈的補(bǔ)光范圍1～2 m2，棚室內(nèi)需要架設(shè)數(shù)量較多，一次性投入價(jià)格較高，菜農(nóng)個(gè)體投資難度大，多被農(nóng)業(yè)觀光園區(qū)育苗棚室、花卉、觀賞蔬菜庭院經(jīng)濟(jì)棚室等采用。

圖1 稀土熒光粉型植物生長(zhǎng)燈在育苗棚中的應(yīng)用

3 稀土熒光粉型植物生長(zhǎng)燈的示范效果

2012年冬季在河北唐山豐潤(rùn)，保定徐水縣、清苑縣、滿城縣，衡水饒陽(yáng)縣、武強(qiáng)縣，邢臺(tái)南宮市、南和縣進(jìn)行稀土熒光粉型植物生長(zhǎng)燈示范。示范作物為番茄、黃瓜、茄子、甜椒、西葫蘆、韭菜、甜瓜、葉菜。設(shè)施棚室內(nèi)每667 m2吊掛植物生長(zhǎng)燈20盞，懸掛高度高于作物0.5～1.0 m。根據(jù)不同作物的最佳光照時(shí)間在早晚草簾揭開前和落苫后各補(bǔ)光2～3 h（小時(shí)），霧霾或陰雨、雪天氣根據(jù)作物生長(zhǎng)最佳光照時(shí)間使用植物生長(zhǎng)燈進(jìn)行補(bǔ)光。選擇同一棚室內(nèi)未使用生長(zhǎng)燈補(bǔ)光的作物作為空白對(duì)照。示范期間對(duì)植株的田間生長(zhǎng)情況、開花期及畸形果率進(jìn)行了調(diào)查，并記錄了產(chǎn)品售價(jià)格。不同作物定植后的補(bǔ)光效果見(jiàn)表1。

2012年在河北省邢臺(tái)市南宮市的韭菜拱棚進(jìn)行示范，韭菜拱棚每5延長(zhǎng)米吊掛一盞燈，距地面50～55 cm。晴天在草簾揭開前和落苫后各補(bǔ)光2 h（小時(shí)），遇連陰、霧霾、雨雪天氣全天補(bǔ)光。選擇同一棚室內(nèi)未使用生長(zhǎng)燈補(bǔ)光的韭菜作為空白對(duì)照。采收時(shí)，每小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取10株，記錄韭菜長(zhǎng)度。結(jié)果表明，植物生長(zhǎng)燈處理的韭菜15 d （天）內(nèi)生長(zhǎng)22.7 cm，高于對(duì)照的16.04 cm；提前20 d（天）在春節(jié)前上市，售價(jià)達(dá)7.2元·kg-1，比對(duì)照增加1.6元·kg-1。

4 示范效果評(píng)價(jià)

植物生長(zhǎng)燈不僅對(duì)冬季設(shè)施蔬菜的增產(chǎn)作用明顯，而且可以防止春茬設(shè)施蔬菜在育苗過(guò)程中由于長(zhǎng)期低溫寡照造成的花芽分化障礙和徒長(zhǎng)。使用植物生長(zhǎng)燈的幼苗葉色濃綠、植株健壯、根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，且定植后緩苗快。充足的光照能夠保障苗期的花芽分化，有效提高花芽分化質(zhì)量和坐果率。

在有足夠保溫措施滿足作物生長(zhǎng)的溫度條件下，利用植物生長(zhǎng)燈補(bǔ)光可彌補(bǔ)因夜長(zhǎng)晝短帶來(lái)的光照不足，具有增強(qiáng)光合效率，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育和花芽分化，減少畸形果的效果。解決了弱光導(dǎo)致茄果類蔬菜冬季轉(zhuǎn)色障礙和果面亮度的問(wèn)題，提高了果實(shí)的商品率，并且促進(jìn)早熟，改善品質(zhì)，增加農(nóng)民收益。

5 補(bǔ)光措施應(yīng)注意的問(wèn)題

安裝植物生長(zhǎng)燈雖然是增加作物光合作用和促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)吸收合成、助其快速生長(zhǎng)的一項(xiàng)重要手段，但是補(bǔ)光促進(jìn)生長(zhǎng)是一項(xiàng)綜合工程，必須在棚室采光保溫效果、土壤溫濕度和肥力、較高的栽培水平以及植株正常生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上才能取得理想的效果。生產(chǎn)上也有菜農(nóng)在極度寒冷天氣棚室黃瓜出現(xiàn)僵苗的情況下安裝生長(zhǎng)燈而效果不佳的教訓(xùn)。設(shè)施蔬菜補(bǔ)光措施還包括：選擇合適的棚室采光角度、使用透光性好的無(wú)滴棚膜、鋪掛反光膜以及反光板、及時(shí)整枝打杈、選擇合理密度透光、減半葉、疏老葉等。只有在多項(xiàng)管理和輔助措施共同協(xié)助下才會(huì)有較好的產(chǎn)量和效益。

表1 不同作物定植后補(bǔ)光效果

設(shè)施蔬菜投入較大，對(duì)硬件設(shè)施及生產(chǎn)技術(shù)要求較高，同時(shí)能帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。提高廣大菜農(nóng)的種植收入是每個(gè)農(nóng)業(yè)工作者的責(zé)任，為應(yīng)對(duì)冬季長(zhǎng)期霧霾天氣對(duì)設(shè)施蔬菜種植的影響，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步完善越冬茬口設(shè)施蔬菜標(biāo)準(zhǔn)化體系的應(yīng)用技術(shù)，減少天氣原因給菜農(nóng)造成的經(jīng)濟(jì)損失，避免農(nóng)戶投入數(shù)萬(wàn)元修建棚室卻仍要“靠天吃飯”的現(xiàn)象。植物生長(zhǎng)燈補(bǔ)光試驗(yàn)示范是一個(gè)剛開展的冬季設(shè)施蔬菜輔助生長(zhǎng)應(yīng)用技術(shù)，示范效果和示范數(shù)據(jù)驗(yàn)證還將進(jìn)一步精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)，該技術(shù)也將繼續(xù)示范驗(yàn)證。

李彥榮，常瑛，魏玉杰,雒淑珍,張梅秀．2010.克服弱光寡照的技術(shù)研究．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，38（2）：687-690．

謝景，劉厚誠(chéng)，宋世威，孫光聞， 陳日遠(yuǎn)．2012.光源及光質(zhì)調(diào)控在溫室蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展．中國(guó)蔬菜（2）：1-7．

2013-04-08；接受日期：2013-04-19