植物生長燈不同補光時間對日光溫室番茄產量及品質的影響

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光時間。[方法]以浙粉702番茄為材料，通過植物生長燈設置不同梯度的補光時間，研究不同光周期對番茄生長的影響。[結果]補光7 h對株高、果實縱莖及座果率影響最大，與對照相比，分別提高5.8%、6.1%及7.5%;補光9 h對果實品質提升及增產效果明顯，可提前6 d采收，產量比對照提高3.6%。[結論]日光溫室秋冬番茄栽培用植物生長燈補光在開花前每日補光7 h、開花座果后每日補光9 h較好。

關鍵詞 植物生長燈;番茄;補光時間

中圖分類號 S641.2文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）11-0049-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.11.016

開放科學（資源服務）標識碼（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

基金項目 北京市農業局科技項目（PXM2018_036204）。

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

收稿日期 2018-08-02;修回日期 2018-12-03

植物光照不僅對植物的光周期反應、形態建成、生理代謝、果實品質有重要的調節作用，還與激素信號、糖信號一同調節植物的代謝過程[1-3]。荷蘭學者研究指出，增加1%的光照可帶來1%的增產，可見光照在植物生產中的重要性。華北地區秋冬季節番茄生產的主要設施類型為日光溫室，在日光溫室內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%。光照度與光照時間不足，則容易造成苗徒長、花果脫落嚴重、果實發育緩慢等情況發生，從而導致作物減產[4]。

隨著現代農業的發展，溫室人工補光技術日趨成熟，不少企業園區已開始采用人工光源補光、提高作物光合速率、增加葉面積、促進作物生長等措施，從而達到增產、高效、優質、抗病的目的。關于補光時間對作物影響的研究多集中于LED燈上[5-7]，對于稀土植物生長燈的補光時間研究較少，尤其是植物補光燈補光時間對作物生長及品質影響的研究更少。筆者以番茄為材料，通過植物生長燈設置不同梯度的補光時間，研究不同光周期對番茄生長、發育及品質的影響，以期為日光溫室秋冬番茄生產補光技術研究提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗設備 稀土植物生長燈，杭州佳遇照明電器有限公司生產，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。時間控制器使用的電壓范圍為220 V（交流電），負載最大電流為15 A。

1.2 試驗材料 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號日光溫室，采用膜下滴灌栽培。

1.3 試驗設計及方法

試驗采用單因素完全隨機設計，分別設每日補光時間 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個處理，以不補光為對照（CK），各處理光源互不干擾，按日常栽培方法管理。每個處理隨機選擇 5 株植株掛上標簽，作為測量對象。

1.3.1 形態指標的測定。 定植后用米尺測量植株株高，用游標卡尺測定植株地上部10 cm的莖粗，開花期記錄開花數，座果之后記錄座果數，果實迅速生長期用游標卡尺測量果實橫徑、縱徑。

1.3.2 產量測定。在果實采收期記錄成熟果實的數量，并測定單果質量，計算單株產量、單位面積產量。

1.3.3

品質測定。對標記的植株果實采樣進行品質測定，可溶性固形物含量采用手持糖量計測量，VC含量采用改良2，6—二氯酚靛酚滴定法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，有機酸含量采用堿液滴定法測定，硝酸鹽含量采用水楊酸比色法測定，亞硝酸鹽含量采用磺胺比色法測定。

1.4 數據分析

采用Excel 2007軟件進行數據處理，采用SPSS軟件對數據進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同補光時間對番茄長勢影響

由表 1 可見，不同補光時間處理對番茄生長指標影響表現為：補光時間7 h與9 h處理在株高上與對照相比分別增加5.8%及4.5%，達到顯著性差異;各補光處理與對照在莖粗及葉片數上均無顯著差異;補光7 h、9 h 處理在果實橫徑、縱徑上均與對照存在顯著差異，補光7 h果實縱徑、橫徑最大，比對照分別增加6.1%及4.5%，其次為補光9 h處理，說明適當補光可促進果實生長。各處理對開花期的影響表現為補光7 h與9 h處理可提前1 d開花，不同補光時間對座果期的影響表現為隨著補光時間的增加，座果期可提前，補光5、7、9 h分別可提前1、2、3 d座果;通過補光果實可以提前采收，補光5 h處理與對照同天采收，補光7、9 h處理可分別提早采收果實5和6 d。

2.2 不同補光時間對番茄品質的影響

由表2可看出，不同補光時間處理對番茄品質影響較大，VC含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量都隨著補光時間的增加而升高，有機酸含量、硝酸鹽含量隨著補光時間的增加而降低。各處理均能顯著提高番茄VC含量，補光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;補光7、9 h處理可顯著增加可溶性固形物含量，與對照處理相比均增加8.6%，補光5 h處理番茄可溶性固形物含量較對照無變化;補光9 h處理可顯著增加番茄可溶性糖含量，比對照處理增加22.8%，其他處理與對照間差異不顯著;各處理均可降低番茄有機酸含量，補光9 h番茄有機酸含量下降最多，達到20%;各處理在降低番茄硝酸鹽及亞硝酸鹽含量上差異不大，補光9 h處理可顯著降低番茄硝酸鹽含量。綜上，補光9 h 對番茄品質提升作用最明顯。

2.3 補光時間對番茄產量的影響

補光處理對果實單果重影響不明顯，但可以顯著增加單株產量，隨著補光時間的增加，番茄產量也有所增加，補光9 h番茄增產效果最明顯，與對照相比，單產增加3.6%。

3 結論與討論

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

該試驗表明，7 h補光處理下番茄生長較優，9 h補光處理下果實品質最佳、產量最大、采收期提前時間最長。建議日光溫室秋冬季番茄栽培在開花前補光7 h，開花座果期后補光9 h。由于該試驗為單次試驗，試驗結果有待于在同茬口進行驗證。

參考文獻

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