不同光質組合對西瓜幼苗生長發育的影響*

閻慶九黃雯 徐明喜 魏猷剛 甘小虎 李昀曄 胡靜 楊會玲 姬彥雪

（江蘇省南京市蔬菜科學研究所，江蘇 南京 210000）

西瓜為喜光作物，對光照要求嚴格，整個生育期均需要充足的光照。西瓜苗期光照不足會導致幼苗下胚軸伸長，形成高腳苗。除了光照強度，光質對西瓜幼苗生長的影響也較大。目前針對紅光和藍光給西瓜幼苗生長帶來影響的研究較多，對綠光和黃光的研究報道較少。LED能夠發出植物生長所需的單色光，光譜域寬約20 nm，各種單色光LED組合后，可形成與各種植株光合作用和形態建成基本吻合的光譜，有利于提高光能利用效率，節能效果極為顯著。本試驗以可調光質LED作唯一光源，調節出符合試驗要求的紅藍組合光、紅藍綠組合光、紅藍黃組合光，分析不同光質的組合光對西瓜幼苗生長發育的影響，給全人工環境下西瓜育苗的光照條件提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試西瓜品種為蘇蜜8號，由江蘇省農業科學院蔬菜研究所選育。試驗采用50孔穴盤育苗，育苗基質由泥炭、蛭石、珍珠巖混合而成。

1.2 試驗方法

試驗設在南京市蔬菜科技園基地燈光實驗室，人工光源是唯一光源。試驗共設3個光質組合處理，分別為紅光∶藍光=2∶1、紅光∶藍光∶綠光=5∶3∶2、紅光∶藍光∶黃光=5∶3∶2，以白光作對照，每個處理50株西瓜幼苗，重復3次。其中紅光波長為650 nm、藍光波長為460 nm、綠光波長為530 nm、黃光波長為590 nm、白光色溫4 600 K。各處理光量子通量均為120±5 μmol·m-2·s-1，光周期均為12 h，日間（6：00～18：00）溫度保持（25±1）℃，夜間（18：00～6：00）溫度保持（18±1）℃，空氣濕度保持60%～80%。

1.3 調查統計方法

西瓜播種后30 d，測定各處理西瓜幼苗的株高、莖粗、下胚軸長、第2片真葉葉柄長、最大葉葉面積、單株葉面積、開展度、葉綠素含量、根長、地上部鮮質量、地下部鮮質量、地上部干質量、地下部干質量等生長指標，并計算下胚軸絕對生長速率和壯苗指數。

壯苗指數=（莖粗/株高+根干質量/地上部干質量）×全株干質量×10

采用SPSS軟件的ANOVA過程處理進行數據分析，采用鄧肯式新復極差法進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同光質組合對西瓜幼苗長勢的影響

不同光質組合對西瓜幼苗長勢的影響見表1。

表1 不同光質組合對西瓜幼苗長勢的影響

由表1可知，不同光質組合處理對西瓜幼苗長勢的影響差異較大。白光（ck）處理的西瓜下胚軸最短（6.43 cm）、生長最緩慢（2.12 mm/d），紅藍組合光處理的西瓜下胚軸最長（6.90 cm）、生長最快（2.27 mm/d）；白光（ck）處理的西瓜植株最矮（11.33 cm），且顯著低于其他處理，紅藍組合光處理的西瓜植株最高（13.30 cm）；各處理西瓜幼苗第2片真葉的葉柄長差異不顯著；不同光質組合處理的西瓜幼苗莖粗均顯著大于白光（ck）處理，其中紅藍組合光處理的西瓜莖最粗（3.69 mm），較白光（ck）處理粗7.9%。

2.2 不同光質組合對西瓜幼苗葉片和根系生長發育的影響

不同光質組合對西瓜幼苗葉片和根系生長發育的影響見表2。

表2 不同光質組合對西瓜幼苗葉片和根系生長發育的影響

由表2可知，不同光質組合處理西瓜幼苗的最大葉葉面積和單株葉面積均顯著大于白光（ck）處理，其中紅藍組合光處理的西瓜葉片最大，最大葉葉面積和單株葉面積分別為39.31 cm2和98.44 cm2，分別較白光（ck）處理高36.8%和40.3%；各處理西瓜幼苗的開展度差異不明顯，其中紅藍組合光處理的西瓜植株開展度較大（13.5 cm），較白光（ck）處理大7.7%，說明紅藍組合光有利于西瓜幼苗地上部的生長發育；各處理西瓜葉片的葉綠素含量差異顯著，不同光質組合處理西瓜葉片的葉綠素含量均顯著高于白光（ck）處理，且葉色較深；紅藍組合光、紅藍綠組合光和紅藍黃組合光處理西瓜幼苗的根系長度差異不明顯，但分別較白光（ck）處理長39.3%、23.9%和11.7%，紅藍組合光處理的西瓜根系生長更為健壯。

2.3 不同光質組合對西瓜幼苗質量和壯苗指數的影響

不同光質組合對西瓜幼苗質量和壯苗指數的影響見表3。

表3 不同光質組合對西瓜幼苗質量和壯苗指數的影響

由表3可知，紅藍組合光處理西瓜幼苗的地上部鮮質量、干質量，地下部鮮質量、干質量分別為3.06 g、0.445 g、0.580 g、0.393 g，較白光（ck）處理分別高33.0%、94.3%、32.1%、44.0%；紅藍組合光、紅藍黃組合光、紅藍綠組合光處理西瓜的壯苗指數較白光（ck）處理分別高64.0%、11.0%和14.8%，紅藍組合光處理西瓜的壯苗指數最大，為1.770。

3 小結

近年來，光質對植物生長發育的影響已成為研究熱點。秦偉等［1］研究發現，相較于紅、藍單色光，紅藍光組合更有利于培育西瓜優質苗。李鳳華等［2］以白光為對照，研究分析紅藍組合光和紅藍綠組合光對西瓜幼苗生長的影響，結果發現紅藍組合光條件下西瓜的壯苗指數顯著高于紅藍綠組合光。陳藝群等［3］研究認為，相較于紅藍組合光，紅藍黃組合光可提高西瓜幼苗的壯苗指數，更有利于西瓜幼苗的生長發育。本試驗結果表明，紅藍組合光處理西瓜幼苗的葉片較大、葉色較深、根系健壯，壯苗指數顯著高于其他處理；白光（ck）處理西瓜幼苗生長緩慢、莖細葉小、葉片薄且葉色淡、根系弱。可見，在相同的光量子通量值下，紅藍組合光更有利于西瓜幼苗的生長發育。