補光對日光溫室越冬番茄生長及產量品質的影響

孫娜等

摘 要：以普通熒光燈為對照，采用不同光質熒光燈（紅，藍，紅藍1∶1）對日光溫室內番茄進行定時補光（6：30—8：30，16：00—18：00；光照強度2 000 lx），研究不同光質補光對番茄生長、產量及品質的影響。結果表明，與對照相比，補照紅光能夠促進番茄植株生長；補照紅光和紅藍混合光能提高番茄產量，且補照紅光的增產效果最好，產量增加22.4%；可溶性糖含量以紅光處理最高，可溶性蛋白、Vc和可滴定酸含量以藍光處理最高，果實番茄紅素含量在紅光與紅藍混合光照射下均明顯增加。綜合評價，補照紅光有利于促進番茄生長，提高產量和品質。

關鍵詞：番茄；光質；產量；品質；補光

中圖分類號：S641.2 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.021

光是作物進行物質代謝和能量代謝的基礎，影響光合產物積累及產量形成[1-2]。設施栽培，尤其在冬春季節，低溫弱光影響作物的生長及產量品質[3-4]。補光是緩解設施弱光脅迫的有效手段，研究發現，苗期補光對蔬菜壯苗的形成具有促進作用[5]。在完全人工光照條件下，不同光質對番茄的生長和產量品質產生截然不同的影響[5-6]。

日光溫室是我國北方地區冬春季節主要蔬菜生產設施類型，低溫弱光成為限制冬茬蔬菜高產穩產的主要因素[7]。為探討補光在日光溫室蔬菜生產中的效果與技術，本研究以番茄為試材，研究了不同光質熒光燈補光對植株生長及產量品質的影響，以期為番茄設施栽培補光技術的應用提供參考。

1 材料和方法

1.1 材 料

供試番茄品種為‘歐迪斯（濟南偉麗種業有限公司提供）。

1.2 試驗設計

試驗于2012年11月—2013年4月在山東農業大學園藝試驗站日光溫室內進行。2012年9月12日播種，11月12日定植，定植前土壤施足基肥。每小區長4 m，寬1.6 m，定植2行，行株距50 cm×33 cm。每處理3個小區，作為3次重復。第一穗花全部摘掉，第二穗花現蕾后，分別選用紅、藍、紅藍混合（1∶1）熒光燈補光，以普通熒光燈為對照，小區之間用反光膜隔離。各熒光燈的光譜組成見圖1。補光時間為每天6：30—8：30和16：00—18：00，補光燈高度隨番茄生長進行調整，保持植株頂部光強在2 000 lx左右。番茄植株常規管理，于2013年1月19日待三穗花坐果后，頂部留兩片葉打頂。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 番茄生長 2013年1月9日，每小區選取長勢一致的植株10株，測定株高、莖粗、葉面積（倒4片功能葉）。1月21日，取倒3片功能葉，采用80%丙酮提取法[8]測定葉綠素含量，重復3次。

1.3.2 番茄產量 選取長勢一致的植株10株，采收期分別記錄商品成熟果實的數量和質量，計算單株產量。

1.3.3 番茄果實品質 采用蒽酮比色法測定果實可溶性糖含量，2， 6-二氯酚靛酚比色法測定Vc含量[8]，考馬斯亮藍比色法測定可溶性蛋白含量，酸堿滴定法測定可滴定酸含量[9]，石油醚法測定果實番茄紅素含量[10]。3次重復測定。

1.4 數據統計分析

采用Microsoft Excel 2003軟件進行數據處理和作圖，并用Duncan新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同光質補光對番茄植株生長的影響

由表1可知，與對照相比，紅光處理促進株高、葉面積、葉綠素含量的增長，但其莖粗低于其他處理，且為最低值；藍光處理，其株高略高于對照，但莖粗、葉面積、葉綠素含量均略低于對照；紅藍混合光處理下，其株高、葉面積、葉綠素含量比對照略高。各處理間葉片數無差異。

2.2 不同光質補光對番茄單株產量的影響

由表2可知，與對照相比，單株產量以紅光處理最大，比對照增產22.4%。紅光、紅藍混合光處理均可提高果實質量和結果數；藍光處理2個指標均低于對照。補充紅光有利于提高單果質量；藍光和紅藍混合光處理則降低單果質量。

2.3 不同光質補光對番茄果實品質的影響

試驗結果表明（圖2），與對照相比，各光質處理均可提高果實中可溶性糖和可溶性蛋白含量，分別以紅光、藍光含量最高。紅藍光和紅光提高了果實中番茄紅素含量，且均明顯高于對照，兩光質處理間無明顯差異。藍光可增加果實中可滴定酸和Vc含量；紅光照射則明顯降低Vc含量。

3 結論與討論

不同光質熒光燈補光對溫室番茄植株生長的影響存在明顯差異。與對照相比，紅光促進植株生長（表1），這與前人在黃瓜及香椿苗上的研究結果一致[11-12]。本試驗表明，藍光處理的番茄株高增加，與前人關于藍光抑制番茄植株生長[13]的結論不一致，可能的原因為本試驗是在自然光照基礎上的早晚補光，與植株完全處于人工光照條件下不同。

紅光處理下番茄果實產量的提高，一方面是由于植株的葉面積和葉綠素含量增加；另一方面，紅光有利于提高葉片光合速率[14]，增加干物質積累[15]。楊再強等[16]通過研究發現，紅膜利于同化物向甜椒果實分配，提高果實個數和產量，這也可能是紅光下番茄產量提高的原因。至于光質與番茄光合產物運轉分配的關系還有待于進一步研究。

Vc、可溶性糖、可滴定酸和番茄紅素是番茄果實品質的重要指標[6]。本研究表明，紅光增加果實可溶性糖含量，與前人研究結果一致[17-18]，原因可能在于紅光比例的增加促進了碳代謝強度和碳水化合物合成[14]。本試驗中，在紅和紅藍混合光下果實番茄紅素含量均顯著升高，與前人關于紅藍混合光下番茄紅素含量降低的研究結果[18]不一致，原因還需進一步探討。補照藍光提高了Vc含量，可能是由于光受體間的平衡受到光質調節，進而影響Vc合成[6]。藍光促進蛋白質合成，可能與藍光提高了NR活性有關[19]。

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