植物生長燈不同補(bǔ)光時(shí)間對(duì)日光溫室番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

李蔚 李新旭 李紅岺 雷喜紅 馮穎 任爽 王艷芳 牛曼麗

摘要 [目的]研究植物生長燈適宜的補(bǔ)光時(shí)間。[方法]以浙粉702番茄為材料，通過植物生長燈設(shè)置不同梯度的補(bǔ)光時(shí)間，研究不同光周期對(duì)番茄生長的影響。[結(jié)果]補(bǔ)光7 h對(duì)株高、果實(shí)縱莖及座果率影響最大，與對(duì)照相比，分別提高5.8%、6.1%及7.5%;補(bǔ)光9 h對(duì)果實(shí)品質(zhì)提升及增產(chǎn)效果明顯，可提前6 d采收，產(chǎn)量比對(duì)照提高3.6%。[結(jié)論]日光溫室秋冬番茄栽培用植物生長燈補(bǔ)光在開花前每日補(bǔ)光7 h、開花座果后每日補(bǔ)光9 h較好。

關(guān)鍵詞 植物生長燈;番茄;補(bǔ)光時(shí)間

中圖分類號(hào) S641.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2019）11-0049-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.11.016

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract [Objective]To study the optimum lighting supplementary time of plant growth lamp.[Method]The effects of different photoperiod on tomato growth were studied by setting different gradient supplemental lighting time in plant growth lamp with Zhefen 702 tomato as material.[Result]The results showed that 7 hours of light supplement had the greatest effect on plant height， fruit longitudinal diameter， fruit setting rate， which increased by 5.8%， 6.1% and 7.5% respectively compared with the CK. 9 hours of light supplement had significant effect on fruit quality improvement，which could be harvested 6 days earlier and yield increased by 3.6% compared with the CK.[Conclusion]In the solar greenhouse， the plant growth lamp for tomato cultivation in autumn and winter is supplemented with light for 7 hours? before flowering and 9 hours? after flowering.

Key words Plant growth lamp;Tomato;Supplementary lighting time

基金項(xiàng)目 北京市農(nóng)業(yè)局科技項(xiàng)目（PXM2018_036204）。

作者簡介 李蔚（1987—），女，吉林延吉人，農(nóng)藝師，碩士，從事設(shè)施蔬菜工廠化栽培技術(shù)研究。

收稿日期 2018-08-02;修回日期 2018-12-03

植物光照不僅對(duì)植物的光周期反應(yīng)、形態(tài)建成、生理代謝、果實(shí)品質(zhì)有重要的調(diào)節(jié)作用，還與激素信號(hào)、糖信號(hào)一同調(diào)節(jié)植物的代謝過程[1-3]。荷蘭學(xué)者研究指出，增加1%的光照可帶來1%的增產(chǎn)，可見光照在植物生產(chǎn)中的重要性。華北地區(qū)秋冬季節(jié)番茄生產(chǎn)的主要設(shè)施類型為日光溫室，在日光溫室內(nèi)影響光照的因素很多，如棚膜、溫室弧度等，與露地相比，其光照度僅為露地的50%～70%。光照度與光照時(shí)間不足，則容易造成苗徒長、花果脫落嚴(yán)重、果實(shí)發(fā)育緩慢等情況發(fā)生，從而導(dǎo)致作物減產(chǎn)[4]。

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，溫室人工補(bǔ)光技術(shù)日趨成熟，不少企業(yè)園區(qū)已開始采用人工光源補(bǔ)光、提高作物光合速率、增加葉面積、促進(jìn)作物生長等措施，從而達(dá)到增產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、抗病的目的。關(guān)于補(bǔ)光時(shí)間對(duì)作物影響的研究多集中于LED燈上[5-7]，對(duì)于稀土植物生長燈的補(bǔ)光時(shí)間研究較少，尤其是植物補(bǔ)光燈補(bǔ)光時(shí)間對(duì)作物生長及品質(zhì)影響的研究更少。筆者以番茄為材料，通過植物生長燈設(shè)置不同梯度的補(bǔ)光時(shí)間，研究不同光周期對(duì)番茄生長、發(fā)育及品質(zhì)的影響，以期為日光溫室秋冬番茄生產(chǎn)補(bǔ)光技術(shù)研究提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)備 稀土植物生長燈，杭州佳遇照明電器有限公司生產(chǎn)，為一種外形呈傘形的稀土元素植物生長燈，電壓 220 V，功率 36 W。時(shí)間控制器使用的電壓范圍為220 V（交流電），負(fù)載最大電流為15 A。

1.2 試驗(yàn)材料 供試番茄品種為浙粉702，于2017年9月20日以大行距150 cm、株距30 cm 的密度雙行定植于小湯山基地40號(hào)日光溫室，采用膜下滴灌栽培。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，分別設(shè)每日補(bǔ)光時(shí)間 5 h（8：00—10：00和16：00—19：00）、7 h（7：00—10：00和16：00—20：00）、9 h（6：00—10：00和16：00—21：00）3個(gè)處理，以不補(bǔ)光為對(duì)照（CK），各處理光源互不干擾，按日常栽培方法管理。每個(gè)處理隨機(jī)選擇 5 株植株掛上標(biāo)簽，作為測(cè)量對(duì)象。

1.3.1 形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定。 定植后用米尺測(cè)量植株株高，用游標(biāo)卡尺測(cè)定植株地上部10 cm的莖粗，開花期記錄開花數(shù)，座果之后記錄座果數(shù)，果實(shí)迅速生長期用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)橫徑、縱徑。

1.3.2 產(chǎn)量測(cè)定。在果實(shí)采收期記錄成熟果實(shí)的數(shù)量，并測(cè)定單果質(zhì)量，計(jì)算單株產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)量。

1.3.3

品質(zhì)測(cè)定。對(duì)標(biāo)記的植株果實(shí)采樣進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定，可溶性固形物含量采用手持糖量計(jì)測(cè)量，VC含量采用改良2，6—二氯酚靛酚滴定法測(cè)定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定，有機(jī)酸含量采用堿液滴定法測(cè)定，硝酸鹽含量采用水楊酸比色法測(cè)定，亞硝酸鹽含量采用磺胺比色法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同補(bǔ)光時(shí)間對(duì)番茄長勢(shì)影響

由表 1 可見，不同補(bǔ)光時(shí)間處理對(duì)番茄生長指標(biāo)影響表現(xiàn)為：補(bǔ)光時(shí)間7 h與9 h處理在株高上與對(duì)照相比分別增加5.8%及4.5%，達(dá)到顯著性差異;各補(bǔ)光處理與對(duì)照在莖粗及葉片數(shù)上均無顯著差異;補(bǔ)光7 h、9 h 處理在果實(shí)橫徑、縱徑上均與對(duì)照存在顯著差異，補(bǔ)光7 h果實(shí)縱徑、橫徑最大，比對(duì)照分別增加6.1%及4.5%，其次為補(bǔ)光9 h處理，說明適當(dāng)補(bǔ)光可促進(jìn)果實(shí)生長。各處理對(duì)開花期的影響表現(xiàn)為補(bǔ)光7 h與9 h處理可提前1 d開花，不同補(bǔ)光時(shí)間對(duì)座果期的影響表現(xiàn)為隨著補(bǔ)光時(shí)間的增加，座果期可提前，補(bǔ)光5、7、9 h分別可提前1、2、3 d座果;通過補(bǔ)光果實(shí)可以提前采收，補(bǔ)光5 h處理與對(duì)照同天采收，補(bǔ)光7、9 h處理可分別提早采收果實(shí)5和6 d。

2.2 不同補(bǔ)光時(shí)間對(duì)番茄品質(zhì)的影響

由表2可看出，不同補(bǔ)光時(shí)間處理對(duì)番茄品質(zhì)影響較大，VC含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量都隨著補(bǔ)光時(shí)間的增加而升高，有機(jī)酸含量、硝酸鹽含量隨著補(bǔ)光時(shí)間的增加而降低。各處理均能顯著提高番茄VC含量，補(bǔ)光5、7、9 h分別可提高番茄VC含量97%、14.5%及16.1%，且各處理間差異不顯著;補(bǔ)光7、9 h處理可顯著增加可溶性固形物含量，與對(duì)照處理相比均增加8.6%，補(bǔ)光5 h處理番茄可溶性固形物含量較對(duì)照無變化;補(bǔ)光9 h處理可顯著增加番茄可溶性糖含量，比對(duì)照處理增加22.8%，其他處理與對(duì)照間差異不顯著;各處理均可降低番茄有機(jī)酸含量，補(bǔ)光9 h番茄有機(jī)酸含量下降最多，達(dá)到20%;各處理在降低番茄硝酸鹽及亞硝酸鹽含量上差異不大，補(bǔ)光9 h處理可顯著降低番茄硝酸鹽含量。綜上，補(bǔ)光9 h 對(duì)番茄品質(zhì)提升作用最明顯。

2.3 補(bǔ)光時(shí)間對(duì)番茄產(chǎn)量的影響

補(bǔ)光處理對(duì)果實(shí)單果重影響不明顯，但可以顯著增加單株產(chǎn)量，隨著補(bǔ)光時(shí)間的增加，番茄產(chǎn)量也有所增加，補(bǔ)光9 h番茄增產(chǎn)效果最明顯，與對(duì)照相比，單產(chǎn)增加3.6%。

3 結(jié)論與討論

在番茄生長發(fā)育過程中，光環(huán)境是影響番茄光合作用、果實(shí)品質(zhì)的關(guān)鍵因子。該試驗(yàn)結(jié)果顯示，在補(bǔ)光處理下，番茄株高、葉片數(shù)與對(duì)照相比都有所提高，說明補(bǔ)光栽培可以促進(jìn)番茄植株生長。這與李進(jìn)等[8]研究得出植物接受光合作用的時(shí)間越長，光合產(chǎn)物的積累量越多結(jié)果相符。補(bǔ)光7 h 與補(bǔ)光9 h 在對(duì)番茄株高、莖粗、葉片數(shù)及果實(shí)大小上差異不顯著，補(bǔ)光7 h 對(duì)番茄座果率促進(jìn)效果最好。故從節(jié)約能源角度，開花座果期前，可采用每日補(bǔ)光7 h 的措施。不同補(bǔ)光時(shí)間處理對(duì)番茄品質(zhì)影響較大，尤其對(duì)Vc含量和有機(jī)酸含量影響最顯著，隨著補(bǔ)光時(shí)間增加，番茄Vc含量越高，有機(jī)酸含量越低，可溶性固形物及可溶性糖含量也隨著補(bǔ)光時(shí)間的增加有所提升，此外補(bǔ)光還可在一定程度上降低番茄果實(shí)硝酸鹽及亞硝酸鹽的含量，與劉文科等[9]得出補(bǔ)光可增加生菜地上部Vc含量、降低硝酸鹽含量結(jié)果一致。

該試驗(yàn)表明，7 h補(bǔ)光處理下番茄生長較優(yōu)，9 h補(bǔ)光處理下果實(shí)品質(zhì)最佳、產(chǎn)量最大、采收期提前時(shí)間最長。建議日光溫室秋冬季番茄栽培在開花前補(bǔ)光7 h，開花座果期后補(bǔ)光9 h。由于該試驗(yàn)為單次試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果有待于在同茬口進(jìn)行驗(yàn)證。

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