LED植物工廠數字化育苗方式對黃瓜生長的影響

楊新琴，何潤云，徐媛媛，胡燕芳，鄭潔，杜葉紅，善新民，汪穎，汪飛燕，周曉紅

(1.浙江省農業技術推廣中心，浙江 杭州 310020；2.衢州市柯城區農業技術推廣中心，浙江 衢州 324000；3.衢州中恒農業科技有限公司，浙江 衢州 324004；4.浙江省農業科學院 蔬菜研究所，浙江 杭州 310021；5.衢州市農業農村局，浙江 衢州 324000；6.柯城區農業農村局，浙江 衢州 324000)

黃瓜是我國重要的經濟作物，全國栽培面積約770萬 hm2，年產量可達6 000萬 t。目前，我國黃瓜育苗以傳統日光溫室大棚為主，種苗生產過程受環境影響較大、人工管理成本高。隨著光電技術的發展，具有體積小、壽命長、發熱量低、光譜性能好的LED光源在植物工廠中應用廣泛[1-3]。

近年來，我們在衢州開展LED植物工廠黃瓜數字化育苗試驗示范。與傳統的育苗方式相比，LED植物工廠數字化育苗具有運行成本低、不受外界環境影響、育苗周期短、秧苗整齊健壯等優點。

本試驗以黃瓜為對象，在衢州市柯城區選取了3個示范基地，探究LED植物工廠數字化方式對黃瓜農藝性狀及產量的影響，以期為大面積推廣LED植物工廠數字化育苗提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

華華家庭農場位于衢州市柯城區下蔣村，土壤類型為壤土，土壤肥力中等，基地主要種植辣椒、番茄、黃瓜、圓葫、萵筍、芹菜、花菜等作物；邦勝家庭農場位于衢州市柯城區九華鄉上童村，土壤類型為壤土，肥力中等，基地以設施栽培黃瓜、辣椒為主；時鮮園家庭農場位于衢州市柯城區溝溪鄉斗目瓏村，土壤類型為壤土，肥力中等，基地常年種植茄果類、瓜類等蔬菜作物。

1.2 供試材料

供試黃瓜品種為博新5-1。農戶自育苗由3個農場各自采用穴盤基質育苗的方式在溫室大棚中進行培育；LED光源苗由浙江衢州中恒農業科技有限公司采用全封閉式LED植物工廠進行培育。

1.3 田間調查

分別選取長勢健壯、整齊一致的LED植物工廠育成秧苗(下稱LED光源苗)和農民自育苗(下稱常規苗)進行定植。其中邦勝家庭農場LED光源苗定植株距為43.5 cm，畦寬2 m，折每667 m2種植1 533株；常規苗定植株距36.5 cm，畦寬2 m，折每667 m2種植1 827株。華華家庭農場LED光源苗定植株距為36 cm，畦寬2 m，折每667 m2種植1 852株；常規苗定植株距為43.5 cm，畦寬2 m，折每667 m2種植1 533株。時鮮園家庭農場LED光源苗和常規苗定植株距均為43.5 cm，畦寬2 m，折每667 m2種植1 533株。瓜苗定植后，所有田間管理措施相同。

分別在2種不同育苗方式的田塊中隨機抽取10株進行節間距、主莖長、雌花數、結果數等田間性狀調查統計。黃瓜產量測定時，分別隨機調查10株不同育苗方式的黃瓜，每株采收商品瓜5個，測量平均果實重量，并根據種植密度、單株產量測算單位面積產量。

2 結果與分析

2.1 LED育苗對黃瓜生育周期的影響

采用LED植物工廠數字化育苗方式都大幅縮短了黃瓜的生育期(表1)，其中華華家庭農場和時鮮園家庭農場LED光源苗比農戶自育苗生育期分別縮短29 d和33 d。邦勝家庭農場中二者相比縮短了17 d，主要是由于受到低溫天氣影響，LED光源苗達到定植標準后又延遲了10 d左右定植。

表1 不同育苗方式對黃瓜生育周期的影響

2.2 不同育苗方式對黃瓜田間性狀的影響

3個試驗基地的結果基本一致，LED光源育苗和農戶自育苗在平均節間距和主莖長度2個性狀上并無顯著差異，但LED光源黃瓜苗在單株雌花數和單株結果數2個農藝性狀上較農戶自育黃瓜苗表現出了明顯優勢(圖1)。其中邦勝家庭農場LED光源黃瓜苗平均每株雌花數量和結果數量分別為24.2朵和9.7個，與農戶常規自育苗相比，雌花數量每株增加7朵，黃瓜果實每株增加4.1個；華華家庭農場試驗基地，LED光源黃瓜苗每株雌花數為30.5朵，每株結果數為10.3個，較常規自育秧苗雌花開花數量和結果數量分別增加了7.7朵和2.8個。此外，對于平均單果重量，邦勝、華華和時鮮園家庭農場LED光源黃瓜苗平均單果重分別為0.33、0.31和0.30 kg，與農戶常規育苗相比單果重略有增加，但差異不顯著。

柱上有不同小寫字母表示組間差異顯著。

2.3 育苗方式對黃瓜產量的影響

在同樣的管理條件下，應用LED光源黃瓜苗可在一定程度上提高單位面積產量(表2)，其中邦勝家庭農場LED光源黃瓜苗示范點每667 m2產量為4 907 kg，相較于農戶自育苗(3 069 kg)增產59.89%；華華家庭農場LED光源黃瓜苗示范點每667 m2產量為5 913 kg，相較農戶自育苗(3 449 kg)增產71.44%；時鮮園家庭農場LED光源黃瓜苗示范點每667 m2產量為4 231 kg，而農戶自育苗產量為2 192 kg，種植LED光源黃瓜苗增產60.40%。

表2 不同育苗方式對黃瓜產量的影響

3 小結與討論

試驗表明，冬春季節采用LED植物工廠黃瓜苗進行大棚黃瓜生產不僅可以大幅縮短黃瓜生育周期，加快生產進度，還可有效增加單株黃瓜的雌花數和結果數，從而有效提高黃瓜單位面積產量，大大增加黃瓜生產的經濟效益。此外，何潤云[4]對不同育苗方法的成本調查研究發現，LED植物工廠數字化育苗具有運行成本低、精準可控、秧苗整齊等優點，具有十分廣闊的推廣應用前景。