越冬蔬菜植物生长灯补光措施效果评价

□ 孙祥瑞 张尚卿 岳艳丽 尚玲玲 孙 茜

越冬蔬菜植物生长灯补光措施效果评价

□ 孙祥瑞 张尚卿 岳艳丽 尚玲玲 孙 茜

孙祥瑞，助理讲师，邢台现代职业学校，河北省邢台市桥西区冶金北路 1200 号，054000，电 话：0319-2617763，E-mail：sxr1985@163.com

张尚卿，唐山市农业科学研究院

岳艳丽，邢台现代职业学校

尚玲玲，河北省农林科学院植物保护研究所（实习生）

孙茜（通讯作者），研究员，河北省农林科学院植物保护研究所，保定市东关大街 437 号， 071000，E-mail：sunrq512@163.com

冬季雾霾天气的根源问题在短期内无法彻底解决，今后几年冬季的天气状况也并不乐观，如果越冬茬设施蔬菜补光增温问题不能妥善解决，不仅影响菜农种植效益，而且对我国华北地区蔬菜产业的发展将产生严重的影响。

2012年冬季我国华北大部分地区经历了长时间的雾霾天气，导致的低温寡照给越冬茬口设施蔬菜的种植带来了严重的生长障碍，甚至是毁灭性的打击。冬季设施蔬菜利用补光措施助植株快速生长是一项综合工程。除必要的棚膜厚度、保温被等覆盖物层数和厚度、土壤秸秆生物反应堆等保温条件外，还需有整枝打杈、减半叶、疏老叶、选择合适的种植密度，以及棚室合理的采光角度、选择透光性好的无滴膜、铺挂反光膜、安装补光灯等多项管理措施，才能取得理想收益。纵观河北省菜农科技示范户们在多项保温、增温措施的前提下，采用补光措施取得了显著经济效益和示范成果。

1 冬季设施蔬菜补光的意义

冬季严重雾霾天气的根源问题在短期内尚无法彻底解决，今后几年冬季的天气状况也并不乐观，如果越冬茬口设施蔬菜补光增温问题无法妥善解决，不仅影响菜农种植效益，更对我国华北地区蔬菜产业的发展产生严重的影响。

光是植物生长的必要条件，植物利用光能进行光合作用，不同波段的光波对植物的作用不同。600～720 nm的红光可以促进植物整体生长，特别在开花期及结果期，可增加生长速度和结果量，并减少畸形果的发生；420～510 nm的蓝光影响植物的向光性和光形态发生，可以最大限度地促进叶绿素与类胡萝卜素吸收，调节气孔开放，加速植株发育；500～585 nm的黄光能促进根部及发芽初期的生长（李彦荣 等，2010；谢景 等，2012）。冬季种植的设施蔬菜大多是茄果类和瓜类蔬菜，喜温、喜光、喜长日照。但是冬季夜长昼短，生长时间较短，利用植物生长灯及时补光会对作物的生长发育有着促进和分化作用。结果期及时补光，植株坐果率高，果实着色好，畸形果少，综合增产效益明显。

2 设施蔬菜生长灯的种类和使用现状

目前，生产中使用的补光光源种类较多，如白炽灯、浴霸、高瓦数的日光灯、植物生长灯等产品。由于白炽灯和浴霸的光均属于复合光，不能完全被植物利用，补光效果不理想，加之其功率较高，造成能源浪费。因此在科技服务工作中推荐使用植物生长灯解决冬季设施蔬菜低温寡照的问题。示范中采用的植物生长灯主要有两类，第一类是利用稀土三基色荧光粉制作的以红光、蓝光为主的植物生长灯，多为30～40 W的节能灯形式，其光波利用率高，使用寿命8 000 h（小时）左右，每667 m2架设20～28盏即可；第二类是采用半导体照明原理的LED植物生长灯，可根据作物种类和不同生长阶段的需光要求订制蓝光、红光比例，功率多在7～24 W之间，节能型，省电，使用寿命50 000 h（小时）左右。两者相比较，第一类植物生长灯的价格相对便宜，每盏30～40元，农民容易接受，推广速度较快；第二类的价格高出第一类的8～10倍，每盏灯的补光范围1～2 m2，棚室内需要架设数量较多，一次性投入价格较高，菜农个体投资难度大，多被农业观光园区育苗棚室、花卉、观赏蔬菜庭院经济棚室等采用。

图1 稀土荧光粉型植物生长灯在育苗棚中的应用

3 稀土荧光粉型植物生长灯的示范效果

2012年冬季在河北唐山丰润，保定徐水县、清苑县、满城县，衡水饶阳县、武强县，邢台南宫市、南和县进行稀土荧光粉型植物生长灯示范。示范作物为番茄、黄瓜、茄子、甜椒、西葫芦、韭菜、甜瓜、叶菜。设施棚室内每667 m2吊挂植物生长灯20盏，悬挂高度高于作物0.5～1.0 m。根据不同作物的最佳光照时间在早晚草帘揭开前和落苫后各补光2～3 h（小时），雾霾或阴雨、雪天气根据作物生长最佳光照时间使用植物生长灯进行补光。选择同一棚室内未使用生长灯补光的作物作为空白对照。示范期间对植株的田间生长情况、开花期及畸形果率进行了调查，并记录了产品售价格。不同作物定植后的补光效果见表1。

2012年在河北省邢台市南宫市的韭菜拱棚进行示范，韭菜拱棚每5延长米吊挂一盏灯，距地面50～55 cm。晴天在草帘揭开前和落苫后各补光2 h（小时），遇连阴、雾霾、雨雪天气全天补光。选择同一棚室内未使用生长灯补光的韭菜作为空白对照。采收时，每小区5点取样，每点取10株，记录韭菜长度。结果表明，植物生长灯处理的韭菜15 d （天）内生长22.7 cm，高于对照的16.04 cm；提前20 d（天）在春节前上市，售价达7.2元·kg-1，比对照增加1.6元·kg-1。

4 示范效果评价

植物生长灯不仅对冬季设施蔬菜的增产作用明显，而且可以防止春茬设施蔬菜在育苗过程中由于长期低温寡照造成的花芽分化障碍和徒长。使用植物生长灯的幼苗叶色浓绿、植株健壮、根系发达、生长势强，且定植后缓苗快。充足的光照能够保障苗期的花芽分化，有效提高花芽分化质量和坐果率。

在有足够保温措施满足作物生长的温度条件下，利用植物生长灯补光可弥补因夜长昼短带来的光照不足，具有增强光合效率，促进作物的生长发育和花芽分化，减少畸形果的效果。解决了弱光导致茄果类蔬菜冬季转色障碍和果面亮度的问题，提高了果实的商品率，并且促进早熟，改善品质，增加农民收益。

5 补光措施应注意的问题

安装植物生长灯虽然是增加作物光合作用和促进营养吸收合成、助其快速生长的一项重要手段，但是补光促进生长是一项综合工程，必须在棚室采光保温效果、土壤温湿度和肥力、较高的栽培水平以及植株正常生长的基础上才能取得理想的效果。生产上也有菜农在极度寒冷天气棚室黄瓜出现僵苗的情况下安装生长灯而效果不佳的教训。设施蔬菜补光措施还包括：选择合适的棚室采光角度、使用透光性好的无滴棚膜、铺挂反光膜以及反光板、及时整枝打杈、选择合理密度透光、减半叶、疏老叶等。只有在多项管理和辅助措施共同协助下才会有较好的产量和效益。

表1 不同作物定植后补光效果

设施蔬菜投入较大，对硬件设施及生产技术要求较高，同时能带来更好的经济效益。提高广大菜农的种植收入是每个农业工作者的责任，为应对冬季长期雾霾天气对设施蔬菜种植的影响，应当进一步完善越冬茬口设施蔬菜标准化体系的应用技术，减少天气原因给菜农造成的经济损失，避免农户投入数万元修建棚室却仍要“靠天吃饭”的现象。植物生长灯补光试验示范是一个刚开展的冬季设施蔬菜辅助生长应用技术，示范效果和示范数据验证还将进一步精准统计，该技术也将继续示范验证。

李彦荣，常瑛，魏玉杰,雒淑珍,张梅秀．2010.克服弱光寡照的技术研究．安徽农业科学，38（2）：687-690．

谢景，刘厚诚，宋世威，孙光闻， 陈日远．2012.光源及光质调控在温室蔬菜生产中的应用研究进展．中国蔬菜（2）：1-7．

2013-04-08；接受日期：2013-04-19