LED燈不同光質對番茄生長形態特征的影響

蘇志能，楊 婷，陳光彩

(廣東綠愛生物科技股份有限公司，廣東江門 529700)

LED燈不同光質對番茄生長形態特征的影響

蘇志能，楊 婷，陳光彩

(廣東綠愛生物科技股份有限公司，廣東江門 529700)

以發光二極管作為照明光源，利用5種不同光配方的LED燈(7R/1B、5R/1B、4R/1B、3R/1B、2R/1B)在室內對水培番茄進行全人工光照明試驗，以探究LED燈不同光質對番茄生長形態特征的影響。結果表明：紅藍配比3R/1B的LED燈照明處理的番茄總體比其它幾種光配方的照明處理的更有利于番茄形態生長。株高、節長合理，莖干粗壯，第一穗、第二穗及單株果數多，穗果重、單株總質量更大，單粒果重，第一穗及單株坐果率都比較高，第二穗果糖度最大。2R/1B照明處理的番茄植株矮、節間短、葉片短、穗高矮，生長形態優勢一般。5R/1B照明處理各時期葉片基本是各處理中最長的。不過第一穗、第二穗、單株總結果的果數最少，第二穗果重、單株果總重最小，第二、第三穗果單顆果粒較輕，第一穗坐果率和單株總坐果率較低，對提高番茄質量產量效果一般。7R/1B照明處理的后期番茄植株頂端優勢明顯，莖干纖細，直徑基本為處理中最小，第一穗果單顆果粒均值最輕，糖度低，徒長趨勢明顯，不利于健苗壯苗。這一試驗結果對以后番茄種植栽培和LED類研發都有著一定的指導與借鑒意義。

LED；番茄；果重；形態生長；紅光；照明

引言

在太陽輻射可見光中，紅藍光光譜能量分布與植物葉綠素吸收光譜峰值重疊并相吻合，為光合作用的主要能量來源。生物需求量紅光占據第一，藍光次之，為設施栽培中非常重要的光質。當然各種光質對植株生長發育的影響具有相互協同、相互制約的關系，在紅藍基礎上添加其他光色有利于植株光合色素的積累并促進光合作用[1]。

植物照明補光主要是模仿太陽輻射對植物生理生化作用，利用作物對不同波段光譜的吸收，實行光環境調控的一項農業措施。目前用于人工照明補光的光源有白熾燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、熒光燈、激光、LED等。番茄作為果蔬類最常見的無土栽培作物，目前在人工補光這方面的研究比較多。但由于番茄植株的無限生長特性，生長周期比葉菜類更長，室內番茄水培要實現環境因子有效調控難度系數高，投入成本大，因此全人工光照明試驗研究并不算多。對于何種光強、光周期、和光質配比是最優尚無定論，對于不同品種番茄，補光照明處理不盡相同，缺乏一套成本低廉而行之有效的LED補光試驗來針對每一種番茄量身定制的補光方案[2]。有一部分光質研究研究使用的是選擇性透光過濾膜，光質相對摻雜，純度不高，試驗結果表現也會有不一樣表現。基于此，本次試驗選擇高純度光質的LED光源對番茄進行全人工光照明，以探究不同光質的LED燈對水培番茄生長形態特征的影響，從而為相關LED照明產品的研發，提供較為實際而全面有效的參考價值依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與處理設置

試驗在廣東綠愛生物科技股份有限公司植物工廠車間完成。供試的番茄品種為紅圣女“莉莉”，栽培方式為水培。育苗基質使用育苗海綿，種子萌芽后添加海泊尼卡營養液，17天真葉展開后移栽，移栽15天后，按照試驗設計選擇形態長勢均勻，健壯無不良長勢的番茄幼苗定值于玉米燈下的水培箱上，在整個生長期內進行不同的LED燈人工光光質照明處理。定植栽培條件：EC 2.2±0.2，pH 6.0～6.5，室溫29 ℃∕20 ℃，相對濕度60%～80%，光周期為9.5 h/天，通過調整光源與植株間的距離使各處理功能葉光照強度均300 μmol/(m2·s)。

本次試驗設5個照明處理，分別為紅藍配比不同的5種LED光源(7R/1B、5R/1B、4R/1B、3R/1B、2R/1B)。

1.2 光源設備

試驗照明光源設備采用廣東綠愛生物科技股份有限公司生產提供的120 W LED玉米燈。每盞玉米燈由896顆高亮度的LED混色燈珠組成，燈珠是根據不同的紅藍光比例需求進行混色生產安裝的，燈珠排列均勻交叉分布，每個處理采用紅藍光比例相同的光配方的LED燈3盞。

1.3 測定項目與方法

定植一個星期后用直尺開始對番茄基本的生長指標：株高、真葉數、葉長、節長，用游標卡尺測定莖粗(子葉下端)，并每隔一個星期左右重新測量一次，直至定植40天后頂芽打頂。定植16天第一穗花開，21天第二穗花開，28天第三穗花開，開花后對每穗花進行花數及穗高等相關指標調查。定植80天左右第一穗果出現全熟，約89天第二穗果出現全熟、約96天第三穗果出現全熟，用電子天平測量其單穗果重、單顆果重，并調查果數等相關指標，計算其坐果率，同時用糖度計對番茄果實的糖度進行測量。

1.4 數據分析

采用EXCEL和DPS7.05對實驗數據進行統計分析和差異性分析。

2 結果與分析

2.1 不同光質照明對番茄株高的影響

不同光質的LED燈照明對番茄株高的影響如圖1所示，照明處理7天后，紅藍配比2R/1B的LED燈照明處理的番茄植株高度比較矮，顯著矮于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B 照明處理的，同時3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B四種LED燈照明處理的番茄株高對比差異并無顯著性。處理12天，不同光質照明處理的番茄株高的表現和照明處理7天表現相同，2R/1B處理的株高顯著低于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的，而3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B處理之間無差異性顯著。照明處理18天后，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的番茄株高仍比較接近，無顯著差異，2R/1B處理的株高是處理中最小的，顯著小于其它幾個照明處理的。不同光質照明處理25天，紅藍配比2R/1B照明處理的番茄植株高度顯著低于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的株高差異性對比并無顯著性。定植33天，紅藍配比2R/1B照明處理番茄植株高度還是所有處理中最小的，顯著小于3R/1B、5R/1B、7R/1B，而番茄在3R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理下株高無表現出顯著性差別。定植40天，2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B照明處理的番茄株高對比并無顯著的差異性，而紅藍配比7R/1B處理的番茄植株高度最高，顯著高于2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B照明處理的。

綜上，經不同光質比例的LED燈照明處理7天、12天、18天、25天，紅藍配比2R/1B照明處理的番茄植株高度最小，顯著顯著小于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理番茄株高表現出無顯著性差異。定植33天，2R/1B照明處理的株高仍顯著小于3R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的，3R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理之間株高無顯著性差異，定植40天紅藍配比7R/1B番茄植株高度顯著高于其它處理的，其它處理之間相互對比株高無顯著差異。

2.2 不同光質照明對番茄莖干節長的影響

圖2 不同光質處理對番茄節間長度的影響Fig.2 Effect of different light quality on the tomato intermode length

不同紅藍配比的LED燈照明處理對番茄節間長度的影響如圖2所示，可以看出經不同光配方的LED燈照明處理7天、12天、18天、25天、33天、40天，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B四種不同的LED燈照明處理下番茄同一時期的節間長度生長速度比較接近，各個照明處理之間番茄節長相互對比并沒有表現出顯著的差異性，而2R/1B照明處理的番茄節間長度比較短，各個時期都短于其它幾種燈照明處理的，且對比差異性效果顯著。

綜上所述，2R/1B照明處理的番茄節間長度最短，顯著短于其它處理，其它處理間無顯著差異性。

2.3 不同光質照明對番茄莖干直徑的影響

如圖3所示，不同光質比例的lED燈照明處理7天，紅藍比例為7R/1B照明處理的番茄莖干直徑比較小，3R/1B照明處理的莖干直徑比較大，兩者對比有顯著性差異，而2R/1B、4R/1B、5R/1B照明處理的莖干直徑大小相互之間對比并無顯著性差異。定植12天、18天，2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B各個照明處理的番茄莖粗相互之間對比無表現出顯著性差異。定植25天，2R/1B、3R/1B照明處理的莖干直徑值比較大，顯著大于4R/1B、5R/1B、7R/1B處理的，不過2R/1B、3R/1B照明處理的兩者之間莖粗無明顯的差異性。定植33天，3R/1B照明處理的莖干直徑顯著大于4R/1B、7R/1B，其中7R/1B莖干直徑是所有處理中最小的，3R/1B照明處理的莖干直徑是最大的。定植40天，7R/1B照明處理的莖干直徑仍是最小的，顯著小于3R/1B、4R/1B、5R/1B照明處理的，而3R/1B 照明處理的值最大，不過3R/1B、4R/1B、5R/1B照明處理的莖粗相互之間對比并無顯著的差異性。

圖3 不同光質處理對番茄莖干直徑的影響Fig.3 Effect of different light quality on the tomato stem diameter

綜上所述，經過不同光質照明處理，定植7天、25天、33天、40天，3R/1B照明處理的番茄莖干直徑都比較大，7R/1B照明處理的直徑基本都是最小。定植12天、18天，2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B各處理之間莖干直徑無表現出明顯的差異性。

2.4 不同光質照明對番茄葉片的影響

不同光質比例LED燈照明處理對番茄葉片數量的影響如圖4所示，經7天、12天、18天、25天、33天、40天的照明處理，數據分析表明番茄的真葉數量在2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B不同光配比照明處理下都沒有表現出明顯的差異性。葉片數量多少接近，葉片抽出發育速度周期相當。

圖4 不同光質處理對番茄真葉數的影響Fig.4 Effect of different light quality on the tomato true leaf number

如圖5所示，番茄經不同光質LED燈照明處理，它的葉片長度表現出一定的差別。5種不同光質照明處理7天、12天、18天，2R/1B照明處理的番茄葉片長度最小，顯著小于5R/1B照明處理的，5R/1B照明處理的葉片長度最長，而3R/1B、4R/1B、7R/1B照明處理的葉長對比無顯著性差異。不同光質比例LED燈照明處理25天、33天，2R/1B照明處理的葉片長度仍是最小的，且顯著小于3R/1B、4R/1B、5R/1B照明處理的，不過3R/1B、4R/1B、5R/1B照明處理葉長之間相互對比并無顯著性差異。照明處理40天，2R/1B照明處理的番茄葉片長度值還是所有處理中最小的，顯著小于4R/1B、5R/1B照明處理的，5R/1B照明處理的葉片長度是所有處理中最長的，除了顯著大于2R/1B照明處理的，同時也顯著大于7R/1B照明處理的。

圖5 不同光質處理對番茄葉片長度的影響Fig.5 Effect of different light quality on the tomato true leaf length

綜上所述，不同光質比例照明處理對番茄定植過程中真葉數量影響沒有表現出明顯的差異性，同一時期不同照明處理番茄真葉數比較接近。各個時期番茄葉長以2R/1B照明處理的最小，且都顯著小于5R/1B照明處理的。而除了定植33天時不一樣之外，各時期5R/1B照明處理的葉片總體上是最長的。

2.5 不同光質照明對番茄開花的影響

不同光質比例的LED燈對番茄開花的數量影響如圖6所示，第一穗花雌花數量以3R/1B 照明處理的最多，但2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的番茄花數相互對比沒有明顯的差異性。第二穗花以4R/1B照明處理的最多，5R/1B照明處理的最少，兩者之間無顯著性差異，與2R/1B、3R/1B、7R/1B照明處理的花數對比也無顯著性差異。第三穗花各處理之間相互對比也是無顯著性差異，花朵數量接近。單株總花數以3R/1B處理的最多，不過與不同照明處理單穗花數表現相同，各個處理之間相互對比花數沒有表現出顯著性差異，初花期以2R/1B、2R/1B照明處理的較早。

圖6 不同光質處理對番茄開花數量的影響Fig.6 Effect of different quality on the tomato flowering quantity

如圖7所示，不同光配方的LED燈照明處理對番茄花穗高度有一定的影響，2R/1B照明處理的番茄第一穗花高度最矮，且明顯比3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的穗高矮上一截，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理相互之間對比沒有體現出顯著的差異性。同樣第二穗花、第三穗花都以2R/1B照明處理的高度最矮，都顯著矮于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的番茄花穗位置對比無顯著性差別。

圖7 不同光質處理對番茄花穗位置的影響Fig.7 Effect of different quality on the tomato ear position

綜上所述，不同紅藍配比的LED燈照明處理對番茄每一穗花的數量影響無明顯的差異性。花穗高度以2R/1B照明處理的最矮，其余處理之間相互對比無顯著性差異。

2.6 不同光質照明對番茄結果的影響

如圖8所示，番茄的第一穗果以3R/1B照明處理的結果數量最多，顯著多于4R/1B、5R/1B照明處理的，以5R/1B照明處理的果數最少，不過與4R/1B照明處理的對比無明顯的差異。第二穗果仍以3R/1B照明處理的果數最多，5R/1B照明處理的果數最少，兩者相互對比有顯著性差異，2R/1B，4R/1B，7R/1B照明處理的番茄單穗果實數量相當，相互對比沒有顯著的差異性。第三穗果從數據上看仍以3R/1B照明處理的果實數量最多，不過5種不同光質比例的LED燈照明處理的番茄果實數量相互之間對比沒有表現出差異顯著性。番茄單株總的結果數量以3R/1B照明處理的最多，且還顯著多于2R/1B，4R/1B，5R/1B照明處理的，以5R/1B照明處理的果數最少，不過與2R/1B，4R/1B照明處理的對比，無明顯的差異。

圖8 不同光質處理對番茄單株結果數量的影響Fig.8 Effect of different quality on the tomato number

圖9 不同光質處理的番茄穗果重量的影響Fig.9 Effect of different quality on the tomato weigth

如圖9所示，在2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B五種不同紅藍光配比照明處理中，番茄植株第一穗果以3R/1B照明處理的質量最大，顯著大于2R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的，而2R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的番茄穗果重量相互對比沒有表現出顯著的差異。2R/1B、3R/1B、4R/1B照明處理的第二穗果對比沒有表現出明顯的差異，而5R/1B照明處理的番茄單穗果實質量為處理中最小的，顯著小于2R/1B、3R/1B、4R/1B照明處理的。第三穗果以3R/1B照明處理的質量最大，7R/1B照明處理的鮮質量最小，兩處理之間對比有明顯的差異，此外2R/1B、4R/1B、5R/1B照明處理之間無表現出明顯的差異，3種處理的單穗果實重量比較接近。在2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B五種LED燈照明處理中，3R/1B處理的單株果實總質量已為280.2g，是所有處理中最大的，與2R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的單株果實重量對比有顯著性差異，而2R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的單株果重以5R/1B照明處理的最小，不過它們之間相互對比沒有顯著的差異性。

圖10 不同光質處理的番茄單果重的影響Fig.10 Effect of different light quality on the single tomato weight

不同光質比例照明處理對單顆果實重量的影響如圖10所示，第一穗果單顆果粒質量均值以3R/1B照明處理的質量最大，為7.5g，顯著大于7R/1B照明處理的，與2R/1B照明處理的對比不顯著，同時4R/1B與5R/1B照明處理的對比也不顯著。第二穗單粒果質量以2R/1B、3R/1B照明處理的比較大，4R/1B處理的次之，5R/1B、7R/1B照明處理的質量比較小。其中2R/1B、3R/1B與5R/1B、7R/1B照明處理的相互對比有著顯著性差異，而2R/1B與3R/1B，5R/1B與7R/1B照明處理的單粒果實重沒有表現出顯著的差異性。不同光質處理對第三穗果的影響與第二穗果相同，以2R/1B、3R/1B照明處理的質量比較大，兩者無顯著性差異，4R/1B照明處理的次之，5R/1B、7R/1B照明處理的單顆果質量都比較小，兩處理對比無顯著性差異。此外2R/1B、3R/1B與5R/1B、7R/1B相互對比單顆果粒質量有顯著性差異。

圖11 不同光質處理的番茄坐果率的影響Fig.11 Effect of different light quality on the tomato setting rate

如圖11所示，在不同光質比例的LED燈照明處理下，番茄第一穗果的結果效率以5R/1B照明處理的最小，為61.10%，顯著小于2R/1B，3R/1B，4R/1B，7R/1B照明處理的，2R/1B，3R/1B，4R/1B，7R/1B照明處理的番茄坐果率差別不突出，處理分析效果顯著性差異不明顯。番茄的第二穗果、第三穗果在五種不同光質照明處理下坐果率沒有表現出顯著的差異性。單株番茄總坐果率，以3R/1B照明處理的最高，5R/1B照明處理的最低，兩者之間相互對比差異性顯著，而2R/1B，4R/1B，7R/1B照明處理的單株番茄坐果率沒有表現出顯著的差異性。

綜上所述，5種不同紅藍比例的LED燈對番茄結果有一定的影響，3R/1B處理的對第一穗、第二穗、單株總結果的數量最多，5R/1B照明處理的最少。第一穗、第二穗、第三穗穗果重及單株總質量以3R/1B照明處理的最大，第二穗果重以5R/1B照明處理的最小，第三穗以7R/1B照明處理的最小。各穗單粒果重以2R/1B，3R/1B處理的質量比較大，尤其3R/1B照明處理的，第一穗以7R/1B照明處理的果粒最輕，第二、第三穗果單顆果粒以5R/1B，7R/1B照明處理的較輕。第一穗坐果率及單株番茄總坐果率以5R/1B照明處理的較低，3R/1B照明處理的較大，其余的差異不明顯。5種燈照明處理對番茄第二、第三穗果的坐果率影響差異性不顯著。

2.7 不同光質照明對番茄可溶性固形物的影響

圖12 不同光質處理對番茄糖度的影響Fig.12 Effect of different light quality on the tomato sugar degree

不同光質照明對番茄糖度的影響如圖12所示，5種LED燈照明處理對番茄第一穗果，第三穗果的可溶性固形物大小差異無顯著性差別，糖度比較接近。3R/1B照明處理的第二穗果糖度值最高，顯著高于7R/1B照明處理的，不過與5R/1B照明處理的糖度對比效果不顯著，7R/1B照明處理的番茄糖度是所有處理中最小的。2R/1B與4R/1B照明處理的可溶性固形物對比差異性也是不顯著的。

綜上所述，不同光質照明處理對番茄第一穗果、第三穗果糖度差異性影響不明顯。番茄第二穗果在3R/1B照明處理下糖度最大，7R/1b照明處理的最小。

3 討論與結論

LED燈中紅藍比例大小影響著番茄植株的高矮，莖干節間長度。當藍光含量高時，抑制作用明顯，番茄植株會比較矮，因此番茄經LED照明處理7天、12天、18天、25天、33天、40天時紅藍配比2R/1B照明處理的番茄植株高度基本小于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明處理的。2R/1B照明處理的番茄節間長度也是較其它照明處理的短。當紅光所占比例高時，番茄莖干伸長作用更為突出，定植40天，7R/1B照明處理的番茄植株高度遠高于2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B照明處理的。這表明紅光比例高時，有助于番茄的縱向生長，這與蔡華等研究番茄苗期得R/B=7∶1有助于株高生長,是適宜番茄苗期生長的較優組合結果類似[3]。紅光能促進細胞的伸長，植物長高的同時，還有助于碳水化合物及維生素C合成，促使植物體內干物質的積累，根莖、鱗莖、塊莖等植物器官形成。藍光可促進葉綠素、花青苷、抗氧化物合成，氮代謝，蛋白質與非碳水化合物的積累。利用不同LED光源光質對大棚秋番茄補光，能有效控制植株生長，藍光、紅光可顯著控制徒長，經調節促進營養器官生長，使莖粗增加，植株結實健壯[4]。當LED燈紅藍比例合適時，番茄枝繁葉茂，粗壯的莖干保證營養物質的有條不絮地運輸，支撐起葉冠光吸收的日常生理活動。試驗中LED照明處理7天、25天、33天、40天，3R/1B照明處理的莖干直徑都比較大，7R/1B照明處理的直徑基本都是最小。不過定植12天、18天各處理之間莖粗表現水平相當，可能因為生長期不同表現也會有所差異。此次LED燈番茄定植試驗每個時期不同處理的真葉片數比較接近。這說明只要植株沒達到嚴重的環境脅迫出現死亡或畸形，這五種燈紅藍比例跨度對番茄葉片器官組織的生長數量影響不大。葉片腹面照光79.08%～88.18%的光合有效輻射PAR被番茄葉片吸收,其余部分被葉片反射(9.82%～12.01%)和透射(0.79%～5.08%)損失掉了,葉片內部光質光量在空間上分布有很大變化,并呈現出光譜特征的不均一性[5]。紅光能促進細胞的伸長，葉片增大，番茄葉片的光抑制發生以藍光更為敏感[6]，所以各個照明處理時長紅光含量較少的2R/1B照明處理葉片長度值較小，且都顯著小于5R/1B照明處理的。而除了定植33天時，各時期5R/1B照明處理的葉片總體上是最長的，葉片形態生長發育速度迅速。而后期7R/1B照明處理的葉片比較短可能在于藍光含量低非碳水化合物系列物質合成積累無法滿足葉片生長的物質養分需求。也有研究表明LED光源對番茄光合速率的影響因光質而異，紅燈和藍燈比綠燈更有利于增加番茄的光合速率，促進番茄葉片內有機物質的積累[7]。LED補光能使番茄上部、中部和下部葉片單位葉面積鮮重明顯增加[8]。試驗分析表明不同紅藍配比的LED燈照明處理對番茄每一穗花的數量影響無明顯的差異性。受到番茄節間長度影響，花穗高度以2R/1B處理的最矮，其余處理之間無顯著性差異。番茄的開花結果是營養生長到生殖生長過渡，生殖生長則建立在營養生長的基礎上，通過其可獲得養分代謝產物供應，保證正常開花結果。同時營養生長與生殖生長又有相互競爭的一面，營養生長過于旺盛會導致過多的資源損耗，生殖生長無法得到有效的代謝產物供應，出現落花落果，結實發育不良，畸形開裂等現象，質量產量也會受到很大的程度影響。而果實的多寡，大少，坐果率等都是衡量番茄產量的不可或缺的因素。紅光能通過光敏色素的驅動，提高光合反應機制，有助于碳水化合物合成，促使植物體內干物質的積累，藍光可促進葉綠素、花青苷、抗氧化物合成，氮代謝，蛋白質與非碳水化合物的積累。果實生長發育過程的也相當于代謝產物貯藏的過程，積累存儲各類代謝合成物質。蒲高斌試驗表明紅光處理第一、二穗果總果重顯著低于對照，而藍光處理則顯著高于對照。單株及小區產量也以藍光處理最高，說明藍光處理可以增加產量,特別是植株的前期產量[9]。與本次試驗結果接近，從試驗結果看，3R/1B照明處理對第一穗、第二穗、單株總結果的數量最多，花期較早，與常濤濤試驗結果同[10]，5R/1B照明處理的最少。同時3R/1B處理的第一穗、第二穗、第三穗穗果重及單株總質量最大，5R/1B照明處理的第二穗果重、單株果總重最小。各穗單粒果重以3R/1B處理的質量比較大，7R/1B照明處理的第一穗果粒最輕，5R/1B照明處理的第二、第三穗果單顆果粒較輕，也與王俊玲研究藍光處理可提前花期2～3天，并顯著提高第1、2穗果的產量的結果趨勢比較類似[11]。紅光、藍光和復合光處理均有助于提高植株果實單果重、單株結果數和單株產量,以紅光處理的效果最好。藍光處理的番茄果實轉色時間最短，有助于番茄果實品質的提高[12]。第一穗坐果率及總坐果率以5R/1B照明處理的較低，3R/1B照明處理的較大，可能與藍光劑量影響氣花粉活力有關，如藍光劑量為25%時花粉活力顯著低于其他處理，出現花粉活力不高，受精不育[13]。糖度是表示果實可溶性固形物的常規指標，它關系到碳水化合物在果實中的儲存量，也影響到風味口感，也可以衡量水果的成熟情況。轉色期是番茄果實優良品質形成的關鍵時期。光質對轉色期番茄果實可溶性糖有顯著影響。紅光和藍光在番茄果實轉色期內發揮重要的調控作用，隨著光強的增加，藍光和紅光處理番茄果實表面光系統Ⅱ最大光化學量子產量Fv/Fm、PSII 實際量子產量Y(Ⅱ)、電子傳遞速率ETR 和PSII 天線轉化效率Fv/Fm均呈S形下降趨勢。紅光處理番茄果實可溶性糖含量最高，果實硬度較低，增加紅光照射改善果實著色，提早成熟，藍光下番茄果型指數最高，照射藍光提高果實營養品質，以獲得優質、高產和高效[14-16]。此次試驗LED燈處理對番茄第一穗果、第三穗果糖度差異不大，3R/1B照明處理的番茄第二穗果糖度最大，7R/1b照明處理的糖度最小。能看出番茄果實品質明顯受光質的調控，但在一定范圍內，紅藍光比值對果實營養品質的影響無質的差異，當藍光所占比例較大時才有利于營養物質的積累[17]，此外番茄果實內不同部位蔗糖、果糖、可溶性糖積累表現不一致,需要區別對待并進一步深入研究[18]。

從此次試驗看，紅藍配比3R/1B的LED燈照明處理相比其它幾種光配方的照明處理更有利于番茄形態生長。它一定程度提高了Pn和RuBP羧化酶、蔗糖合成酶(SS)、GS、GOGAT活性及游離氨基酸、可溶性蛋白含量及碳水化合物的積累[19]。株高、節長合理，莖干粗壯，第一穗、第二穗及單株果數多，穗果重、單株總質量更大，單粒果重，第一穗及單株坐果率都比較高，第二穗果糖度最大。2R/1B照明處理的番茄植株矮、節間短、葉片短、穗高矮，生長形態優勢一般。4R/1B照明處理的生長形態指標沒有十分突出的。5R/1B照明處理各時期葉片基本是所有處理中最長的。不過第一穗、第二穗、單株總結果的果數最少，第二穗果重、單株果總重最小，第二、第三穗果單顆果粒較輕，第一穗坐果率和單株總坐果率較低，營養生長強于生殖生長，對提高番茄產量效果不佳。7R/1B照明處理的后期番茄植株高度高于其它處理，頂端優勢明顯，莖干直徑基本都是處理中最小，第一穗果粒最輕，糖度最小，不利于培育番茄健壯苗，有徒長的風險。這一試驗結果對以后種植栽培、研發生產都有一定的指導與借鑒意義。當然此次試驗還有許多尚需完善的內容，在針對番茄莖干、葉片、果實等部分生長形態研究的同時，進一步深入探討不同LED燈光環境條件下番茄生長發育過程中生理生化的變化及其與形態生長的密切聯系。

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EffectofLEDLampwithDifferentLightQualityonMorphologicalCharacteristicsofTomatoGrowth

SU Zhineng，YANG Ting，CHEN Guangcai
(GuangdongJiangmenHeshangreenlovebiologicalPolytronTechnologiesInc，Jiangmen529700,China)

5 LED light of different formulations (7R/1B, 5R/1B, 4R/1B, 3R/1B, 2R/1B) were used to conduct indoor artificial lighting test on tomato, in order to explore the impact of LED lamp with different light quality on morphological characteristics of tomato growth. The results showed that: the tomato plant processed by the 3R/1B LED lighting overall has better impact to the growth of tomato morphology than several other light: Plant height, internode length, stem stout, first ear, second ears and fruit number, fruit weight per panicle, total mass, single fruit weight, spike per plant and fruit rate, all these indicators are higher The tomato plant processed by the 2R/1B lighting produces short tomato plant, short internodes, short leaf, ear height, with ordinary growth advantage.5R/1B lighting in each period produces the most leaf length. But the first and second spikes, has least fruit number per plant; spike two fruit weight and fruit weight per plant are the smallest the single fruit is lighter on spike two and three; the first panicle setting rate and total fruit rate is low. Overall its effect to improve the tomato quality and yield is ordinary. 7R/1B lighting processing has obvious advantages to the latter period of tomato plant height. The stem is slender, with smallest diameter; the first spike has lightest average fruit weight, low sugar rate, whose energy is obviously wasted on plant growth itself. The test results have certain guidance and reference to future tomato cultivation and LED R&D and production.

LED； tomato fruit weight； growth； red light； lighting

TM923

A

10.3969/j.issn.1004-440X.2017.06.017