LED燈對(duì)設(shè)施栽培瓜果類蔬菜產(chǎn)量的影響

郝東川，司雨

（廣東佛山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，528251）

LED燈對(duì)設(shè)施栽培瓜果類蔬菜產(chǎn)量的影響

郝東川，司雨

（廣東佛山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，528251）

采用紅藍(lán)組合（2∶3）LED燈對(duì)設(shè)施栽培蔬菜全生育期進(jìn)行補(bǔ)光處理，研究其對(duì)不同蔬菜坐果率以及產(chǎn)量的影響。研究結(jié)果表明，LED燈補(bǔ)光處理能不同程度地提高供試蔬菜作物的坐果率；可顯著增加瓜類蔬菜的主蔓雌花數(shù)，提高其單果質(zhì)量和667m2產(chǎn)量，其中節(jié)瓜最為顯著，其單果質(zhì)量和每667m2產(chǎn)量分別提高5.3%和15.6%；LED補(bǔ)光處理對(duì)茄子影響也較明顯，單果質(zhì)量和每667m2產(chǎn)量分別提高7.6%和7.8%，但對(duì)番茄和辣椒影響不明顯。

LED燈；設(shè)施栽培蔬菜；產(chǎn)量；坐果率

光是植物生長(zhǎng)發(fā)育重要的環(huán)境因子，對(duì)植物的形態(tài)建成、生理代謝、光周期反應(yīng)、生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)有廣泛的調(diào)節(jié)作用，而且還與糖信號(hào)和激素信號(hào)共同調(diào)節(jié)植物某些生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程[1，2]。光環(huán)境對(duì)設(shè)施栽培蔬菜的生長(zhǎng)有重大影響，塑料薄膜及保溫措施致使大棚內(nèi)光照嚴(yán)重不足，如遇陰、雨、雪、霧天氣，或我國(guó)南方陰雨連綿、梅雨季節(jié)，溫室、大棚內(nèi)缺光現(xiàn)象更加嚴(yán)重。光照強(qiáng)度和光照時(shí)間明顯不足，很容易造成幼苗徒長(zhǎng)，導(dǎo)致植株?duì)I養(yǎng)體生長(zhǎng)不良、落花落果嚴(yán)重、果實(shí)發(fā)育緩慢、產(chǎn)量下降、品質(zhì)變劣、病蟲(chóng)害增加，從而導(dǎo)致減產(chǎn)，甚至絕收。有研究報(bào)道，番茄徒長(zhǎng)苗表現(xiàn)出早期落花嚴(yán)重及早衰的現(xiàn)象，與健壯苗相比，總產(chǎn)量下降1/3左右[3]。通過(guò)補(bǔ)充人工光照，調(diào)控植株形態(tài)建成和生長(zhǎng)發(fā)育已成為設(shè)施栽培領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)。

LED為冷光源，具有壽命長(zhǎng)、光譜純、耗能低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于植物生長(zhǎng)的研究，應(yīng)用前景廣闊。本試驗(yàn)采用紅藍(lán)組合（2∶3）LED光全生育期照射瓜類、茄果類蔬菜植株，旨在探明LED補(bǔ)光處理對(duì)設(shè)施蔬菜產(chǎn)量的影響，以期為光調(diào)控提高設(shè)施栽培蔬菜產(chǎn)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

以長(zhǎng)綠苦瓜、雜交連環(huán)節(jié)瓜、雅綠六號(hào)絲瓜、夏紅一號(hào)番茄、匯豐五號(hào)辣椒、農(nóng)豐三號(hào)紫長(zhǎng)茄（由廣東省農(nóng)科院提供）為試驗(yàn)材料，于2011年8月15日塑料育苗盤基質(zhì)育苗，當(dāng)植株4～5片葉時(shí)定植于智能化玻璃溫室內(nèi)。

每個(gè)品種設(shè)置LED補(bǔ)光和空白對(duì)照2個(gè)處理，每個(gè)處理2次重復(fù)，共24個(gè)小區(qū)。各處理光源相互不干擾，按日常栽培方法管理。待定植緩苗后開(kāi)始LED補(bǔ)光，補(bǔ)光時(shí)間為18：00～24：00。

試驗(yàn)所用LED植物補(bǔ)光燈光譜能量分布配比為藍(lán)∶紅=3∶2，其中紅光的峰值波長(zhǎng)為640 nm，藍(lán)光的峰值波長(zhǎng)為450 nm，波譜寬度均為±20 nm。晝/夜溫度設(shè)置為28℃/18℃，相對(duì)濕度60%～80%。光源置于植株頂部50 cm處，并根據(jù)植株生長(zhǎng)高度調(diào)整光源的位置。光通量密度均設(shè)為300μmol·m-2·s-1。

1.2 測(cè)定方法

每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取5株，跟蹤調(diào)查其第一雌花著生節(jié)位及主蔓雌花數(shù)，調(diào)查瓜類主蔓和茄果類前3個(gè)花序的坐果率，果實(shí)成熟后每個(gè)處理隨機(jī)采摘8個(gè)果實(shí)進(jìn)行單果質(zhì)量測(cè)量，并測(cè)其小區(qū)產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 LED補(bǔ)光燈對(duì)瓜類蔬菜雌花分化的影響

由表1可以看出，LED補(bǔ)光燈照射后，瓜類蔬菜雌花分化出現(xiàn)顯著變化。其中節(jié)瓜的效果最為明顯，主蔓雌花數(shù)經(jīng)補(bǔ)光處理比對(duì)照提高了10.8%；苦瓜和絲瓜的主蔓雌花數(shù)分別比對(duì)照提高了9.7%和7.5%；第一雌花著生節(jié)位也平均降低了2.3節(jié)。

2.2 LED補(bǔ)光燈對(duì)瓜類、茄果類蔬菜坐果率的影響

通過(guò)表2可以看出，LED補(bǔ)光處理對(duì)茄子坐果率的影響最明顯，坐果率提高了10.7%，但對(duì)番茄和辣椒的坐果率影響不明顯。補(bǔ)光處理對(duì)瓜類也有一定的效果，其中節(jié)瓜最顯著，坐果率提高11.7%，苦瓜和絲瓜較明顯，分別提高8.1%、8.0%。

2.3 LED補(bǔ)光燈對(duì)瓜類、茄果類蔬菜產(chǎn)量的影響

表2顯示，LED補(bǔ)光處理對(duì)番茄和辣椒單果質(zhì)量和產(chǎn)量影響不明顯，但對(duì)其他瓜果類蔬菜的單果質(zhì)量和產(chǎn)量影響較為明顯。長(zhǎng)綠苦瓜、雜交連環(huán)節(jié)瓜、雅綠六號(hào)絲瓜和農(nóng)豐三號(hào)紫長(zhǎng)茄的單果質(zhì)量分別較對(duì)照增加了9.98%，5.31%，8.14%，7.55%；產(chǎn)量分別較對(duì)照增加了10.37%，15.65%，9.49%和7.84%。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，LED補(bǔ)光處理后，苦瓜、絲瓜、節(jié)瓜的主蔓雌花數(shù)、單果質(zhì)量和667 m2產(chǎn)量都提高，其中667m2產(chǎn)量增長(zhǎng)最為明顯的是節(jié)瓜，達(dá)15.65%，單果質(zhì)量增長(zhǎng)最為明顯的是長(zhǎng)綠苦瓜，達(dá)9.98%。茄子單果質(zhì)量和667 m2產(chǎn)量分別提高了7.55%和7.84%。但是LED補(bǔ)光處理對(duì)番茄和辣椒影響不明顯，增產(chǎn)分別只有1.08%和0.8%。

目前，我國(guó)蔬菜設(shè)施栽培領(lǐng)域的LED光環(huán)境調(diào)控技術(shù)與機(jī)理研究還處于發(fā)展階段。侯紅英[4]用不同光質(zhì)LED燈對(duì)小白菜、番茄、油菜進(jìn)行補(bǔ)光栽培試驗(yàn)，認(rèn)為紅光能夠極大地促進(jìn)植株光合產(chǎn)物的積累，表現(xiàn)為植株的鮮質(zhì)量和株高明顯提高；而藍(lán)光能夠使苗更粗壯。張蕾[5]研究發(fā)現(xiàn)，紅光可以使番茄和茄子成熟期提前、產(chǎn)量提高。本試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)LED補(bǔ)光照射，茄子、番茄產(chǎn)量分別提高了7.84%，1.08%，與前者研究結(jié)論一致。蒲高斌等[6]研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光處理的番茄開(kāi)花期提前2～3 d，且第1，2穗果產(chǎn)量顯著提高。本次研究發(fā)現(xiàn)，LED補(bǔ)光處理有效降低了瓜類的第一雌花著生節(jié)位，增加了其主蔓雌花數(shù)，平均667 m2產(chǎn)量提高了10.84%，但對(duì)番茄、辣椒的花芽分化及產(chǎn)量影響不大，這可能與試驗(yàn)材料及光質(zhì)不同有關(guān)。

我國(guó)是蔬菜設(shè)施栽培面積大國(guó)，但有關(guān)LED光環(huán)境調(diào)控應(yīng)用于蔬菜設(shè)施栽培領(lǐng)域的技術(shù)和理論研究還處于初步發(fā)展階段。不同作物、不同生長(zhǎng)時(shí)期所需的光質(zhì)、光量及光周期存在一定差異。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)不同作物及其整個(gè)生長(zhǎng)期進(jìn)行LED補(bǔ)光處理，分析了不同作物對(duì)LED光環(huán)境調(diào)控的響應(yīng)情況，為L(zhǎng)ED燈在蔬菜設(shè)施栽培領(lǐng)域中的研究提供了一定的技術(shù)與理論支持。

表1 瓜類蔬菜雌花分化情況

表2 瓜類、茄果類蔬菜坐果率、單果質(zhì)量和產(chǎn)量

[1]李承志，廉世勛，張華京，等．光合仿生農(nóng)膜的作物栽培試驗(yàn)[J]．湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001，18（5）：22－23．

[2]Chory J,Wu D Y.Weaving the complex web of signal transduction[J].Plant Physiology,2001,125:77－80．

[3]馬光恕，廉華.設(shè)施內(nèi)環(huán)境要素的變化規(guī)律及對(duì)蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，14（3）：16-20.

[4]侯紅英.人工調(diào)光環(huán)境下蔬菜生長(zhǎng)的研究[D].青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2006.

[5]張蕾.光質(zhì)在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的調(diào)控作用[D].保定：河北大學(xué)，2000.

[6]蒲高斌，劉世琦，劉磊，等.不同光質(zhì)對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)和生理特性的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2005，32（3）：420-425.

Effectsof LED Lightson Yield ofM elon and Fruit Vegetables in Protected Cultivation

HAO Dongchuan,SIYu
(Foshan Institute ofAgricultural Sciences,Guangdong 528251)

With the ratio of red and blue lightemitting diodes(LED)of 2∶3,the paper studied the irradiation effects of the LED lights on the fruit setting rate and yield of different crops in greenhouse during their whole growth period.The results showed that,the LED lights treatment could improve the fruit setting rate of the tested crops in various degree,and significantly increase the female flower number on the main stem of melon crops.The fruit weight and yield of melon cropswere also increased.The fruitweight and yield of chieh-qua were significantly increased by 5.3%and 15.6%,and the fruitweight and yield of eggplantwere also significantly increased by 7.6%and 7.8%respectively in the LED lights treatment,but the LED lights treatmenthad no significanteffects on tomato and pepper.

LED lights;Greenhouse vegetables;Yield;Fruit setting rate

10.3865/j.issn.1001-3547.2012.18.022

郝東川（1982-），男，碩士，助理農(nóng)藝師，工作方向?yàn)橹参锉Ｗo(hù)及農(nóng)業(yè)新產(chǎn)品與新技術(shù)的推廣，電話：18064681968，E-mail：haodongchuan618@163.com

司雨，助理農(nóng)藝師，碩士，電話：15302950987，E-mail：siyuok2009@163.com

2012-05-16