補(bǔ)光對(duì)日光溫室越冬番茄生長(zhǎng)及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

孫娜等

摘 要：以普通熒光燈為對(duì)照，采用不同光質(zhì)熒光燈（紅，藍(lán)，紅藍(lán)1∶1）對(duì)日光溫室內(nèi)番茄進(jìn)行定時(shí)補(bǔ)光（6：30—8：30，16：00—18：00；光照強(qiáng)度2 000 lx），研究不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)番茄生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與對(duì)照相比，補(bǔ)照紅光能夠促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng)；補(bǔ)照紅光和紅藍(lán)混合光能提高番茄產(chǎn)量，且補(bǔ)照紅光的增產(chǎn)效果最好，產(chǎn)量增加22.4%；可溶性糖含量以紅光處理最高，可溶性蛋白、Vc和可滴定酸含量以藍(lán)光處理最高，果實(shí)番茄紅素含量在紅光與紅藍(lán)混合光照射下均明顯增加。綜合評(píng)價(jià)，補(bǔ)照紅光有利于促進(jìn)番茄生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：番茄；光質(zhì)；產(chǎn)量；品質(zhì)；補(bǔ)光

中圖分類號(hào)：S641.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.021

光是作物進(jìn)行物質(zhì)代謝和能量代謝的基礎(chǔ)，影響光合產(chǎn)物積累及產(chǎn)量形成[1-2]。設(shè)施栽培，尤其在冬春季節(jié)，低溫弱光影響作物的生長(zhǎng)及產(chǎn)量品質(zhì)[3-4]。補(bǔ)光是緩解設(shè)施弱光脅迫的有效手段，研究發(fā)現(xiàn)，苗期補(bǔ)光對(duì)蔬菜壯苗的形成具有促進(jìn)作用[5]。在完全人工光照條件下，不同光質(zhì)對(duì)番茄的生長(zhǎng)和產(chǎn)量品質(zhì)產(chǎn)生截然不同的影響[5-6]。

日光溫室是我國(guó)北方地區(qū)冬春季節(jié)主要蔬菜生產(chǎn)設(shè)施類型，低溫弱光成為限制冬茬蔬菜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要因素[7]。為探討補(bǔ)光在日光溫室蔬菜生產(chǎn)中的效果與技術(shù)，本研究以番茄為試材，研究了不同光質(zhì)熒光燈補(bǔ)光對(duì)植株生長(zhǎng)及產(chǎn)量品質(zhì)的影響，以期為番茄設(shè)施栽培補(bǔ)光技術(shù)的應(yīng)用提供參考。

1 材料和方法

1.1 材 料

供試番茄品種為‘歐迪斯（濟(jì)南偉麗種業(yè)有限公司提供）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012年11月—2013年4月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站日光溫室內(nèi)進(jìn)行。2012年9月12日播種，11月12日定植，定植前土壤施足基肥。每小區(qū)長(zhǎng)4 m，寬1.6 m，定植2行，行株距50 cm×33 cm。每處理3個(gè)小區(qū)，作為3次重復(fù)。第一穗花全部摘掉，第二穗花現(xiàn)蕾后，分別選用紅、藍(lán)、紅藍(lán)混合（1∶1）熒光燈補(bǔ)光，以普通熒光燈為對(duì)照，小區(qū)之間用反光膜隔離。各熒光燈的光譜組成見(jiàn)圖1。補(bǔ)光時(shí)間為每天6：30—8：30和16：00—18：00，補(bǔ)光燈高度隨番茄生長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)整，保持植株頂部光強(qiáng)在2 000 lx左右。番茄植株常規(guī)管理，于2013年1月19日待三穗花坐果后，頂部留兩片葉打頂。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 番茄生長(zhǎng) 2013年1月9日，每小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株10株，測(cè)定株高、莖粗、葉面積（倒4片功能葉）。1月21日，取倒3片功能葉，采用80%丙酮提取法[8]測(cè)定葉綠素含量，重復(fù)3次。

1.3.2 番茄產(chǎn)量 選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株10株，采收期分別記錄商品成熟果實(shí)的數(shù)量和質(zhì)量，計(jì)算單株產(chǎn)量。

1.3.3 番茄果實(shí)品質(zhì) 采用蒽酮比色法測(cè)定果實(shí)可溶性糖含量，2， 6-二氯酚靛酚比色法測(cè)定Vc含量[8]，考馬斯亮藍(lán)比色法測(cè)定可溶性蛋白含量，酸堿滴定法測(cè)定可滴定酸含量[9]，石油醚法測(cè)定果實(shí)番茄紅素含量[10]。3次重復(fù)測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，并用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)番茄植株生長(zhǎng)的影響

由表1可知，與對(duì)照相比，紅光處理促進(jìn)株高、葉面積、葉綠素含量的增長(zhǎng)，但其莖粗低于其他處理，且為最低值；藍(lán)光處理，其株高略高于對(duì)照，但莖粗、葉面積、葉綠素含量均略低于對(duì)照；紅藍(lán)混合光處理下，其株高、葉面積、葉綠素含量比對(duì)照略高。各處理間葉片數(shù)無(wú)差異。

2.2 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)番茄單株產(chǎn)量的影響

由表2可知，與對(duì)照相比，單株產(chǎn)量以紅光處理最大，比對(duì)照增產(chǎn)22.4%。紅光、紅藍(lán)混合光處理均可提高果實(shí)質(zhì)量和結(jié)果數(shù)；藍(lán)光處理2個(gè)指標(biāo)均低于對(duì)照。補(bǔ)充紅光有利于提高單果質(zhì)量；藍(lán)光和紅藍(lán)混合光處理則降低單果質(zhì)量。

2.3 不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明（圖2），與對(duì)照相比，各光質(zhì)處理均可提高果實(shí)中可溶性糖和可溶性蛋白含量，分別以紅光、藍(lán)光含量最高。紅藍(lán)光和紅光提高了果實(shí)中番茄紅素含量，且均明顯高于對(duì)照，兩光質(zhì)處理間無(wú)明顯差異。藍(lán)光可增加果實(shí)中可滴定酸和Vc含量；紅光照射則明顯降低Vc含量。

3 結(jié)論與討論

不同光質(zhì)熒光燈補(bǔ)光對(duì)溫室番茄植株生長(zhǎng)的影響存在明顯差異。與對(duì)照相比，紅光促進(jìn)植株生長(zhǎng)（表1），這與前人在黃瓜及香椿苗上的研究結(jié)果一致[11-12]。本試驗(yàn)表明，藍(lán)光處理的番茄株高增加，與前人關(guān)于藍(lán)光抑制番茄植株生長(zhǎng)[13]的結(jié)論不一致，可能的原因?yàn)楸驹囼?yàn)是在自然光照基礎(chǔ)上的早晚補(bǔ)光，與植株完全處于人工光照條件下不同。

紅光處理下番茄果實(shí)產(chǎn)量的提高，一方面是由于植株的葉面積和葉綠素含量增加；另一方面，紅光有利于提高葉片光合速率[14]，增加干物質(zhì)積累[15]。楊再?gòu)?qiáng)等[16]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，紅膜利于同化物向甜椒果實(shí)分配，提高果實(shí)個(gè)數(shù)和產(chǎn)量，這也可能是紅光下番茄產(chǎn)量提高的原因。至于光質(zhì)與番茄光合產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)分配的關(guān)系還有待于進(jìn)一步研究。

Vc、可溶性糖、可滴定酸和番茄紅素是番茄果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)[6]。本研究表明，紅光增加果實(shí)可溶性糖含量，與前人研究結(jié)果一致[17-18]，原因可能在于紅光比例的增加促進(jìn)了碳代謝強(qiáng)度和碳水化合物合成[14]。本試驗(yàn)中，在紅和紅藍(lán)混合光下果實(shí)番茄紅素含量均顯著升高，與前人關(guān)于紅藍(lán)混合光下番茄紅素含量降低的研究結(jié)果[18]不一致，原因還需進(jìn)一步探討。補(bǔ)照藍(lán)光提高了Vc含量，可能是由于光受體間的平衡受到光質(zhì)調(diào)節(jié)，進(jìn)而影響Vc合成[6]。藍(lán)光促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，可能與藍(lán)光提高了NR活性有關(guān)[19]。

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