火龍果四種不同光質LED燈補光效果試驗

陳丹 潘建安* 馬振軍 黃強 韋思智 歐善生 黃海生

（1.廣西農業職業技術學院，廣西 南寧 530007；2.廣西歐施得農業發展有限公司，廣西 南寧 530007）

火龍果（Hylocereus undatus）又稱紅龍果、玉龍果、龍珠果、仙蜜果，屬仙人掌科量天尺屬植物多漿漿植物［1］，肉質莖是三棱狀，莖節會生長攀爬，可攀附在墻壁、棚架及它物生長，原產于中美洲熱帶沙漠地區，是典型的熱帶植物。20世紀90年代初被我國臺灣省引進試種并進行了改良，近年來福建、廣東、廣西、海南等省區陸續從我國臺灣省引種栽培。火龍果果實外形獨特，營養豐富，含有豐富的糖、有機酸、蛋白質、維生素、氨基酸以及膳食纖維，其中膳食纖維含量（2.33%）遠高于其他水果［2］，還含有其他植物缺少的植物性蛋白和花青素，是一種新型綠色、保健水果［3］。火龍果具有耐旱、病蟲害少、產量高、經濟價值高、生態效益好等特點［4］。火龍果雌雄同花，在適宜生長環境中具有一年多批次抽花結果的習性［5］，花在晚上22點左右開放，呈喇叭型，凌晨2點后逐漸閉合，清晨后花朵陸續凋謝。果實從現蕾到成熟需30～50d，高溫季節成熟快，低溫季節成熟慢。陸地栽培時，其花期一般在5～11月，果實成熟期6～12月［6，7］。

火龍果為長日照植物，在其他條件適宜但光照不足時，難以進行花芽分化。在春季可通過人工補光，促進花蕾冒出，有效提前花期，使火龍果提早上市；在秋季日照不足時進行補光，可以為火龍果在秋末冬初創造有利的花芽分化條件，保障花芽正常分化，從而延長火龍果花期和采收期。實踐表明，光照可影響火龍果植株花蕾抽生［8，9］，通過對火龍果進行春提早秋延后的補光，每年可以多收獲3～4批果實，提高火龍果的種植效益，促進火龍果產業發展。廣西大部地區秋季（9月下旬）到次年春季（4月上旬），日照時數偏少，光照不足，不能滿足火龍果花芽分化、開花掛果。根據火龍果的光周期特性，為提高火龍果的產量，對火龍果種植采用人工補光技術，用光誘導調節火龍果產期，對火龍果產期進行調控，實現反季節成花，鮮果可在11月至來年5月上市［10?12］。LED燈具有體積小、耗電量低、使用壽命長、高亮度、環保、堅固耐用等優點，可用于對火龍果補光。目前，國內對關于采用具體何種波長光質LED燈進行火龍果補光催花效果最好未見有相關文獻或技術規程報道，故進行這方面的研究和探索具有非常積極的生產指導意義。本研究通過2018?2019年在廣西農業職業技術學院八桂田園內的火龍果種植園采用廣西火龍果種植基地普遍使用的4種不同光質的LED補光燈對火龍果進行補光效果實驗，以期為火龍果反季節生產提供補光技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試驗的燈具為目前南寧市各火龍果生產基地使用較多的種類，各燈具主要技術參數見表1。

1.2 試驗地點

試驗場地位于廣西南寧市廣西農業職業技術學院八桂田園內，年太陽輻射總量4 529MJ/m2，平均日照時數為1584.8h；年平均氣溫21.8℃，≥10℃活動積溫達7723℃，極端最高氣溫40.4℃，極端最低氣溫?2.4℃，平均霜日4d，無霜期長；年均降雨量達1304.2mm，平均相對濕度為79%，非常適合火龍果生長［13］。園區內土壤為粘土，肥力中等，種植有火龍果1334m2，行距2m，株距1m，品種為“金都1號”。

1.3 試驗方法

在園區火龍果地中，采用4種不同光質的LED燈進行人工補光。LED燈安裝距離1.5m，距火龍果植株頂部0.5m，株距1m；試驗設3個重復，采用隨機區組排列的方法，以不補光為空白對照（CK）；每個重復安裝44盞燈［14?19］，秋季每天補光時間為18：30～23：30，一共補光5h，補光從2018年10月31日開始至11月21日結束；春季每天補光時間為18：00～23：00，一共補光5h，補光從2019年3月31日開始至5月3日結束。在試驗期間除補光光質不同，其他農事管理均統一進行。

每個重復剔除隔離行后，選取補光區中間的12株火龍果植株，觀測記錄經過補光后的現蕾和結果數量、產量，測定果實糖度和單果重，其中結果數、果實糖度、單果重及產量僅采收春季第二批的果進行測量。

1.4 試驗數據處理工具

利用Visual Basic設計的方差分析數據處理系統進行方差分析，比較不同光質LED燈補光對火龍果催花現蕾的效果［20?22］。

2 結果與分析

2.1 不同光質補光全年處理對火龍果現蕾的影響

經過LED燈補光，2018年秋季10月15日第一批現蕾，11月8日第二批現蕾，2019年春季4月10日第一批現蕾；4月18日第二批現蕾。

由表2可知，不同光質補光對春、秋季兩批火龍果現蕾影響均表現為組間差異不顯著，各處理差異顯著，說明補光對火龍果現蕾效果明顯。

由表3可知，與CK相比，秋季補光第一批A、D燈與其他2種燈及CK平均每株現蕾數差異顯著；B、C燈與CK相互間平均每株現蕾量差異不顯著，表明A、D燈2種燈對火龍果催花效果顯著，催花效果A燈好于D燈，B、C2種燈對火龍果催花效果不顯著；秋季補光第二批A燈與C燈、CK的平均每株現蕾數差異顯著，與D、B2種燈的平均每株現蕾數差異不顯著，D、B、C燈與CK相互間平均每株現蕾數差異不顯著，表明A燈的催花效果好，D、B、C燈的催花效果不明顯；春季補光第一批A、D2種燈與CK的平均每株現蕾數差異顯著，B、C2種燈與CK的平均每株現蕾數差異不顯著，A燈與D、B、C燈的平均每株現蕾數差異顯著，D燈與B燈的平均每株現蕾數差異不顯著，與C燈及CK差異顯著，B燈與C燈的平均每株現蕾數差異不顯著，表明A、D2種燈對火龍果催花效果顯著，且A燈好于B燈，B、C燈對火龍果催花效果不顯著；A、B、C、D4種燈與CK的平均每株現蕾數差異顯著，A燈與B、C、D燈的平均每株現蕾數差異顯著，B、C、D三種燈之間的平均每株現蕾數差異不顯著，表明A、B、C、D4種燈對火龍果催花效果顯著，A燈的催花效果最好，其次是B、C、D燈，B、C、D燈的催花效果接近。

2.2 不同光質補光對春季第二批果單果重和產量的影響

由表4可知，對春季不同處理第二批火龍果單果進行方差分析，不同光質LED燈補光對火龍果單果重區組間差異顯著（F＝5.12＜F0.05＝4.46），各處理差異不顯著（F＝3.76＜F0.05＝3.84）；四種燈補光對火龍果單果影響與CK差異顯著，各種燈間單果重差異不顯著，表明四種燈對火龍果單果重影響效果明顯，但各燈間區別度不大。

由表4可見，對春季不同處理第二批火龍果按A、B、C、D處理的平均每株結果數及單果重推算出不同處理火龍果理論單產，與CK相比，補光增產效果相當顯著，增產效果依次為A>D>B>C。

表2 不同光質補光對不同批次火龍果現蕾差異顯著性比較表

2.3 不同光質補光對春季第二批果果實糖度的影響

由表5可知，對春季不同處理第二批火龍果果實糖度進行方差分析，不同處理果實糖度區組間差異顯著（F＝1.25＜F0.05＝4.46），各處理差異不顯著（F＝7.37＞F0.05＝3.84）；四種燈補光對火龍果果實糖度影響與CK差異顯著，各種燈間差異不顯著，但補光果實糖度比CK小，與CK相比，糖度減量為6%～11%。從表3中可以看到A、B、C、D補光區經過補光后冒蕾、結果的數量都比CK多，所以A、B、C、D補光區每株火龍果在吸收相同養分的條件下，所要供給火龍果植株冒蕾、開花和每個果實膨大、糖分積累的營養相比于CK就要少，所以春季補光第二批果果實單果重和果實糖度比CK小。

3 小結與討論

控制植物成花主要決定于光敏色素和隱花色素，這兩種色素吸收的光主要是紅光、遠紅光、藍光和紫外光［23］。光質通過調控火龍果內源激素變化，促進ABA和ZR合成，抑制GA合成，促進成花［24］。植物從營養生長向生殖生長轉變受到藍光?近紫外光受體和紅光?遠紅光受體兩種光受體的調控［25］。不同波長的光質對不同植物開花成果的影響不同，試驗研究可有效選取最佳光質匹配。

表3 不同光質補光全年各批次各處理火龍果現蕾數量

表4 春季第二批果經過不同光質補光后單果重和產量的影響

表5 春季第二批果經過不同光質補光后果實糖度的影響

本試驗通過4批次對火龍果進行4種不同光質的LED燈補光試驗，各批次火龍果補光催花效果，各燈顯著性依次A、D、B、C燈；4種燈對火龍果進行補光對果實糖度、單果重影響不顯著，火龍果結果數和產量隨補光現蕾數的增加而提高，因而補光對火龍果結果數和產量增產效果顯著性依次為A、B、C、D燈。相同功率的A、B、D三種燈中，催花效果A燈特點為主波長最大，接近橙光波長范圍（622～597nm）的下限，光通量最大，峰值波長位于橙光波長范圍，光效值與BD燈接近，為100 Lm/w左右；C燈效果最小，可能與功率太小，光通量及光效值較小有關。

4 結論

本試驗條件下，四種燈中A燈補光效果最顯著，與A燈主要技術參數有關。A燈主波長（596.1 nm）最大，接近橙光波長范圍（622～597nm）的下限，光通量最大（1485.671 Lm），峰值波長（603.3 nm）位于橙光波長范圍，光效值接近100 Lm/w。建議在火龍果補光種植中推廣使用。