LED灯对设施栽培瓜果类蔬菜产量的影响

郝东川，司雨

（广东佛山市农业科学研究所，528251）

LED灯对设施栽培瓜果类蔬菜产量的影响

郝东川，司雨

（广东佛山市农业科学研究所，528251）

采用红蓝组合（2∶3）LED灯对设施栽培蔬菜全生育期进行补光处理，研究其对不同蔬菜坐果率以及产量的影响。研究结果表明，LED灯补光处理能不同程度地提高供试蔬菜作物的坐果率；可显著增加瓜类蔬菜的主蔓雌花数，提高其单果质量和667m2产量，其中节瓜最为显著，其单果质量和每667m2产量分别提高5.3%和15.6%；LED补光处理对茄子影响也较明显，单果质量和每667m2产量分别提高7.6%和7.8%，但对番茄和辣椒影响不明显。

LED灯；设施栽培蔬菜；产量；坐果率

光是植物生长发育重要的环境因子，对植物的形态建成、生理代谢、光周期反应、生长发育及果实品质有广泛的调节作用，而且还与糖信号和激素信号共同调节植物某些生长发育过程[1，2]。光环境对设施栽培蔬菜的生长有重大影响，塑料薄膜及保温措施致使大棚内光照严重不足，如遇阴、雨、雪、雾天气，或我国南方阴雨连绵、梅雨季节，温室、大棚内缺光现象更加严重。光照强度和光照时间明显不足，很容易造成幼苗徒长，导致植株营养体生长不良、落花落果严重、果实发育缓慢、产量下降、品质变劣、病虫害增加，从而导致减产，甚至绝收。有研究报道，番茄徒长苗表现出早期落花严重及早衰的现象，与健壮苗相比，总产量下降1/3左右[3]。通过补充人工光照，调控植株形态建成和生长发育已成为设施栽培领域的一项重要技术。

LED为冷光源，具有寿命长、光谱纯、耗能低等优点，广泛应用于植物生长的研究，应用前景广阔。本试验采用红蓝组合（2∶3）LED光全生育期照射瓜类、茄果类蔬菜植株，旨在探明LED补光处理对设施蔬菜产量的影响，以期为光调控提高设施栽培蔬菜产量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

以长绿苦瓜、杂交连环节瓜、雅绿六号丝瓜、夏红一号番茄、汇丰五号辣椒、农丰三号紫长茄（由广东省农科院提供）为试验材料，于2011年8月15日塑料育苗盘基质育苗，当植株4～5片叶时定植于智能化玻璃温室内。

每个品种设置LED补光和空白对照2个处理，每个处理2次重复，共24个小区。各处理光源相互不干扰，按日常栽培方法管理。待定植缓苗后开始LED补光，补光时间为18：00～24：00。

试验所用LED植物补光灯光谱能量分布配比为蓝∶红=3∶2，其中红光的峰值波长为640 nm，蓝光的峰值波长为450 nm，波谱宽度均为±20 nm。昼/夜温度设置为28℃/18℃，相对湿度60%～80%。光源置于植株顶部50 cm处，并根据植株生长高度调整光源的位置。光通量密度均设为300μmol·m-2·s-1。

1.2 测定方法

每个小区随机选取5株，跟踪调查其第一雌花着生节位及主蔓雌花数，调查瓜类主蔓和茄果类前3个花序的坐果率，果实成熟后每个处理随机采摘8个果实进行单果质量测量，并测其小区产量。

2 结果与分析

2.1 LED补光灯对瓜类蔬菜雌花分化的影响

由表1可以看出，LED补光灯照射后，瓜类蔬菜雌花分化出现显著变化。其中节瓜的效果最为明显，主蔓雌花数经补光处理比对照提高了10.8%；苦瓜和丝瓜的主蔓雌花数分别比对照提高了9.7%和7.5%；第一雌花着生节位也平均降低了2.3节。

2.2 LED补光灯对瓜类、茄果类蔬菜坐果率的影响

通过表2可以看出，LED补光处理对茄子坐果率的影响最明显，坐果率提高了10.7%，但对番茄和辣椒的坐果率影响不明显。补光处理对瓜类也有一定的效果，其中节瓜最显著，坐果率提高11.7%，苦瓜和丝瓜较明显，分别提高8.1%、8.0%。

2.3 LED补光灯对瓜类、茄果类蔬菜产量的影响

表2显示，LED补光处理对番茄和辣椒单果质量和产量影响不明显，但对其他瓜果类蔬菜的单果质量和产量影响较为明显。长绿苦瓜、杂交连环节瓜、雅绿六号丝瓜和农丰三号紫长茄的单果质量分别较对照增加了9.98%，5.31%，8.14%，7.55%；产量分别较对照增加了10.37%，15.65%，9.49%和7.84%。

3 结论与讨论

本试验结果表明，LED补光处理后，苦瓜、丝瓜、节瓜的主蔓雌花数、单果质量和667 m2产量都提高，其中667m2产量增长最为明显的是节瓜，达15.65%，单果质量增长最为明显的是长绿苦瓜，达9.98%。茄子单果质量和667 m2产量分别提高了7.55%和7.84%。但是LED补光处理对番茄和辣椒影响不明显，增产分别只有1.08%和0.8%。

目前，我国蔬菜设施栽培领域的LED光环境调控技术与机理研究还处于发展阶段。侯红英[4]用不同光质LED灯对小白菜、番茄、油菜进行补光栽培试验，认为红光能够极大地促进植株光合产物的积累，表现为植株的鲜质量和株高明显提高；而蓝光能够使苗更粗壮。张蕾[5]研究发现，红光可以使番茄和茄子成熟期提前、产量提高。本试验结果表明，经过LED补光照射，茄子、番茄产量分别提高了7.84%，1.08%，与前者研究结论一致。蒲高斌等[6]研究发现，蓝光处理的番茄开花期提前2～3 d，且第1，2穗果产量显著提高。本次研究发现，LED补光处理有效降低了瓜类的第一雌花着生节位，增加了其主蔓雌花数，平均667 m2产量提高了10.84%，但对番茄、辣椒的花芽分化及产量影响不大，这可能与试验材料及光质不同有关。

我国是蔬菜设施栽培面积大国，但有关LED光环境调控应用于蔬菜设施栽培领域的技术和理论研究还处于初步发展阶段。不同作物、不同生长时期所需的光质、光量及光周期存在一定差异。本试验通过对不同作物及其整个生长期进行LED补光处理，分析了不同作物对LED光环境调控的响应情况，为LED灯在蔬菜设施栽培领域中的研究提供了一定的技术与理论支持。

表1 瓜类蔬菜雌花分化情况

表2 瓜类、茄果类蔬菜坐果率、单果质量和产量

[1]李承志，廉世勋，张华京，等．光合仿生农膜的作物栽培试验[J]．湖南农业科学，2001，18（5）：22－23．

[2]Chory J,Wu D Y.Weaving the complex web of signal transduction[J].Plant Physiology,2001,125:77－80．

[3]马光恕，廉华.设施内环境要素的变化规律及对蔬菜生长发育的影响[J].黑龙江八一农垦大学学报，2002，14（3）：16-20.

[4]侯红英.人工调光环境下蔬菜生长的研究[D].青岛：中国海洋大学，2006.

[5]张蕾.光质在植物生长发育过程中的调控作用[D].保定：河北大学，2000.

[6]蒲高斌，刘世琦，刘磊，等.不同光质对番茄幼苗生长和生理特性的影响[J].园艺学报，2005，32（3）：420-425.

Effectsof LED Lightson Yield ofM elon and Fruit Vegetables in Protected Cultivation

HAO Dongchuan,SIYu
(Foshan Institute ofAgricultural Sciences,Guangdong 528251)

With the ratio of red and blue lightemitting diodes(LED)of 2∶3,the paper studied the irradiation effects of the LED lights on the fruit setting rate and yield of different crops in greenhouse during their whole growth period.The results showed that,the LED lights treatment could improve the fruit setting rate of the tested crops in various degree,and significantly increase the female flower number on the main stem of melon crops.The fruit weight and yield of melon cropswere also increased.The fruitweight and yield of chieh-qua were significantly increased by 5.3%and 15.6%,and the fruitweight and yield of eggplantwere also significantly increased by 7.6%and 7.8%respectively in the LED lights treatment,but the LED lights treatmenthad no significanteffects on tomato and pepper.

LED lights;Greenhouse vegetables;Yield;Fruit setting rate

10.3865/j.issn.1001-3547.2012.18.022

郝东川（1982-），男，硕士，助理农艺师，工作方向为植物保护及农业新产品与新技术的推广，电话：18064681968，E-mail：haodongchuan618@163.com

司雨，助理农艺师，硕士，电话：15302950987，E-mail：siyuok2009@163.com

2012-05-16