不同光质LED补光对火龙果植株生长发育的影响

尤小婷 陈士伟 李栋宇 张曼其 姚雷业 张正贺 刘伟清 徐杨玉

(1广东省湛江农垦科学研究所广东湛江524000;2广东省农垦南亚热带作物科技中心广东广州510506;3岭南师范学院LED前沿技术开发与粤西特色利用研究所广东湛江524048)

火龙果是仙人掌科、量天尺属攀援肉质灌木，是热带亚热带果树，集鲜食、加工、观赏、药用等于一体，具有较高的经济、药用和保健价值［1］。另外，由于火龙果喜光耐阴、耐热耐旱、喜肥耐瘠，具有投产快、开花到采果时间短、年采果批次多、产量高、市场需求缺口大等特点，是我国热区产业调整和产业扶贫比较理想的亚热带水果之一［2］。

火龙果是长日照植物，但春、冬季常由于日照时间不足而无法成花。实践证明，利用灯光控花技术对火龙果进行补光处理，能提前其开花或延长其花期，有利于提高产量和错峰上市［3-7］。但目前使用什么光质补光效果较好还未有定论，各火龙果种植户使用的灯具光质也各有差异。本试验利用不同光质LED灯对火龙果植株进行补光，研究对其生长发育和产量的影响，以筛选出合适的补光光源，为火龙果提前开花或延长花期提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试材

供试火龙果品种为大红1号。供试验的灯具均为功率15 W的LED灯，其光质参数由杭州远方（EVERFINE）SPIC-200A手持式光谱测定，具体参数见表1。

表1 不同LED灯的光质参数

1.1.2 试验地概况

试验地点位于广东省湛江农垦科学研究所基地，地处南亚热带雷州半岛北部，海洋性季风气候，常年高温，年平均气温23.2℃，终年无雪，年均降水量为1 417～1 802 mm，年日照时长为1 864～2 160 h，年太阳辐射总量为102～118 kCal/m2，积温8 309～8 519℃。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

在种植区内选0.6 hm2试验基地，采用9种不同光质的LED进行补光，灯距间隔1.5 m，灯到植株的距离为50 cm。试验为随机排列，每种LED为一组，每组设3个重复，以不补光作为对照组（CK）。

补光试验从2020年1月5日开始，至2020年5月1日结束，每天补光时间为17：30～21：30共4 h。

1.2.2 项目测定

测定和计算不同处理的植株新芽数量、花芽数量、成花枝率（成花枝率=花枝数量/总枝条数量）、果实锤度、单果重和单株产量（每株火龙果的果实重量）。

1.2.3 数据处理

绘制出果实生长发育曲线。所有数据处理均用SPSS 21.0软件完成。

2 结果与分析

2.1 不同光质补光对火龙果植株新芽数量、花芽数量和成花枝率的影响

从表2可以看出，ZH1、ZH2、ZH3、ZJ1、ZJ2和ZJ3处理的植株新芽数量与CK没有显著差异，而PTJHG、PTFDD和PTD处理的新芽数量与CK相比显著变少；对于花芽数量来说，CK组只有1个，所有处理均显著高于CK，其中以ZH1、ZH2、ZH3、ZJ3、PTFDD和PTD处理较多；对于成花枝率来说，除PTJHG外的所有处理均显著高于CK，其中以PTFDD处理最多，PTD、ZH2和ZJ3处理居次。由此可知，不同光质对火龙果植株的新芽数量影响较大，有望通过光质来调控新芽。相对其他生理指标，花芽数量和成花枝率对于产量至关重要。从表2可见，PTFDD处理能够获得最多的花芽数量和最高的成花枝率，PTD处理次之。

2.2 不同光质补光的火龙果果实生长发育规律

图1和图2分别表示在不同光质补光条件下火龙果果实的生长发育曲线，果实最大是ZH1处理。由图可以看出，2020年5月8—15日是果实快速生长期，2020年5月15—22日果实生长变缓慢，2020年5月22—29日果实生长缓慢趋向于成熟。

表2 不同光质补光对火龙果植株新芽数、花芽数和成花枝率的影响

图1 不同光质补光的火龙果果实发育曲线（横径）

2.3 不同光质补光对火龙果果实锤度、单果重和单株产量的影响

从表3可看出，果实锤度最高的是PTFDD处理，PTDJHG和ZH1处理次之；对于单果重来说，除了ZH3和PTJHG较差外，其余处理与CK没有显著差异；对于单株产量来说，各处理都显著高于CK，说明补光可以显著提高火龙果的单株产量，其中ZJ2的单株产量最高。

图2 不同光质补光的火龙果果实发育曲线（纵径）

表3 不同光质补光对火龙果果实锤度、单果重和单株产量的影响

3 讨论与结论

光周期是影响植物开花的重要因素之一，对花芽分化、果实品质提高、面积产量等均产生重要影响［7-9］。陈心源等［10］研究显示，补光处理的火龙果植株花芽数比不补光的显著增加；Demer等［11］研究发现，延长光周期有利于番茄的生长；李海云等［12］研究发现，延长光周期可以促进黄瓜增粗；赖瑞云等［13］研究显示，补光有利于提高火龙果植株的抽花蕾率；卓福昌等［14］研究表明，补光有利于诱导火龙果植株成花。

本试验使用9种不同光质的LED对火龙果植株进行补光，总体来说，对植株的新芽数量、花芽数量、成花枝率、锤度、单果重和单株产量等指标都有不同程度的影响。在各指标中，单株产量这个指标最具实际意义。研究表明各补光处理均可以促进火龙果提前开花，果实提前上市，并可以显著提高火龙果的单株产量，其中PTFDD补光处理能够获得最多的花芽数量、最高的成花枝率和最高锤度。