稀土农用光源补光对草莓产量及品质的影响

秦新苗 张 彤 尚春明 池建义 李成宇 南立志 王万鹏 张永强 卢占山

（1.包头中科瑞丰科技有限公司，内蒙古包头 014030；2.中国科学院长春应用化学研究所，吉林长春130022；3.包头市农业科学研究所，内蒙古包头 014013；4.中国科学院包头稀土研发中心，内蒙古包头 014000；5.宁城县立志果蔬专业合作社，内蒙古赤峰 014231，6.包头市九原区哈业胡同镇农牧业服务中心，内蒙古包头 014060；7.内蒙古新神农园林有限公司，内蒙古包头 014030）

草莓，属于蔷薇科，草莓属，多年生常绿草本植物，果实营养价值高，口感香甜，含有多种营养物质，且有保健功效，受到市场的欢迎[1]；其栽培面积大，经济效益高，已成为日光温室栽培中的主要作物之一[2，3]。

光是植物生长核心要素之一。光作为环境信号，通过光量子密度（光强度）、光质（光谱）和光照时间（光周期）三方面，对植物生长发育的各个阶段都有极其重要的影响[4]。不同植物对光的需求不尽相同，同种作物的不同生育时期的需光规律也有所差异。北半球冬季，因阴雪天气较多，日光温室内的农作物常常处于“光饥饿”状态，光照强度低、光照时间短和光质差[5]，严重影响了日光温室中越冬草莓的栽培。

稀土农用光源是利用稀土发光材料制作的LED光源，与普通LED光源相比，稀土光源结构简单、寿命长，光强更强、光谱更精准。稀土农用光源可根据用户的实际用途，精准设计出作物所需的光谱，目前已经大量的应用在樱桃、番茄、火龙果、无花果、黄瓜等高附加值农作物种植和育苗上。本项目旨在研究稀土农用光源补光对草莓产量、品质和抗逆性的影响，以期指导稀土农用光源在草莓补光上的广泛应用。

1 材料和方法

1.1 试验和地点

实验于2018年11月-2019年4月，在内蒙古新神农哈业胡同镇永丰村禾丰阳光示范基地日光温室中进行。

1.2 试验材料

供试草莓品种为“红颜”。外源补光设备由包头中科瑞丰科技有限公司提供的稀土农用光源，具体参数如下：采用草莓补光专用光谱（红蓝特定比例的复合光），其中蓝光波峰为455nm，红光波峰为625nm，规格型号是30W单模组，光量子通量密度为（距离灯具 1.5米处）100μmol/m2s，出光角度为 160°。

1.3 试验方法

草莓品种“红颜”采用单垄双排栽培，每垄长约9米，垄高30cm、垄宽50cm，株距约20cm，行间距40cm。根据大棚尺寸和结构，结合大棚日温度变化和日光强变化情况，根据包头中科瑞丰科技有限公司提供的补光方案安装布局补光灯。补光区域安装时控光控开关，从早上9点到晚上21点补光（当大棚内光强低于8000LUX时补光灯会自动开启，高于8000LUX会自动关闭）。大棚一共74垄，东边37垄补光，西边37垄不补光。

1.4 测量指标

采用随机取样的方法，每重复抽取10株，用直尺测量叶长、叶宽，用卷尺测量株高，用游标卡尺测量茎粗；用电子天平测量一级成熟草莓的单果重，计算平均值；用手持测糖仪测定可溶性固形物含量并计算其平均值；测量从种到收的草莓总产量。

调查实验组和对照组的发病率和病情指数，每重复随机取样100株，始收期调查第一次，15天后调查第二次，发病率=病株数/总株数×100%，计算病情指数：

1.5 数据分析

实验数据采用Excel2016和SPSS20.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 稀土农用光源补光对草莓生长发育的影响

表1 稀土农用光源补光对草莓生长发育的影响

由表1可以看出，经过稀土农用光源补光的草莓平均植株高度为17.5cm，比对照组增加了13.5%；补光的草莓平均茎粗为2.4cm，比对照组增加了14.3%；补光的草莓平均叶片长为6.88cm，比对照组增加了7.7%；补光的草莓平均叶片宽为5.54cm，比对照组增加了11.2%；以上差异均为极显著差异。

2.2 稀土农用光源补光对草莓经济性状的影响

表2 稀土农用光源补光对草莓经济性状的影响

由表2可以看出，采用稀土农用光源补光的草莓果实鲜亮，外观优于对照组，并且草莓的开花期提前7天，采收期提前13天。补光的草莓可溶性固形物为10.23%，比对照增加了4.0%，差异显著。

2.3 稀土农用光源补光对草莓产量的影响

表3 稀土农用光源补光对草莓产量的影响

由表3可以看出，采用稀土农用光源补光的草莓平均单果重为24.62g，比对照组增加了11.7%；补光的草莓亩总产量为3316kg，比对照组增产了30.4%。

2.4 稀土农用光源补光对草莓抗病性的影响

表4 稀土农用光源补光对草莓灰霉病发病的影响

由表4可以看出，采用稀土农用光源补光的草莓灰霉病发病率为6.4%，比对照组降低了18.9%；补光的草莓灰霉病发病指数为1.8，较对照组发病指数降低了9.9。

3 结论与讨论

采用稀土农用光源草莓专用补光方案补光对草莓的品质、产量和抗病性影响显著。与对照组相比，补光草莓植株的株高、叶片大小、茎粗等农艺性状均有不同程度的增加；补光的草莓开花期早，采收期提前13天，对于越冬草莓来说，提前上市的草莓售价很高；补光的草莓单果重增加了约2.6g，产量增加了约30%，同等管理水平条件下，农户增收效益显著。补光灯的使用，增强了草莓的抗病性，有效降低了农药的使用量和使用次数，由此可见，稀土农用补光技术也是绿色高效防控体系的重要环节。

草莓含有丰富的维生素和矿物质，每百克含维生素C高达80毫克，远远高于苹果和梨；还含有葡萄糖、果糖、柠檬酸、苹果酸、胡萝卜素、核黄素等。这些营养素对儿童的生长发育有很好的促进作用，对老年人的健康亦很有益。

草莓主要的营养价值体现在其维生素C含量非常高。维生素C可以防治牙龈出血，促进伤口愈合，并会使皮肤细腻而有弹性。研究发现，维生素C除了可以预防坏血病外，对动脉硬化、冠心病、心绞痛、脑溢血、高血压、高血脂等疾病，都有积极的预防作用。

草莓中的胡萝卜素是合成维生素A的重要物质，具有明目、养肝的作用。草莓中含有一种胺类物质，对治疗白血病和再生障碍性贫血有一定的功效。

草莓清洗方法：①用自来水不断冲洗，流动的水可避免农药渗入果实中。②洗干净的草莓也不要马上吃，最好再用淡盐水或淘米水浸泡5分钟。淡盐水可以杀灭草莓表面残留的有害微生物；淘米水呈碱性，可促进呈酸性的农药降解。③洗草莓时，注意千万不要把草莓蒂摘掉，去蒂的草莓若放在水中浸泡，残留的农药会随水进入果实内部，造成更严重的污染。另外，也不要用洗涤灵等清洁剂浸泡草莓，这些物质很难清洗干净，容易残留在果实中，造成二次污染。