不同光強下紅藍(lán)光配比對櫻桃蘿卜生長與產(chǎn)量的影響*

查凌雁，劉文科

?

不同光強下紅藍(lán)光配比對櫻桃蘿卜生長與產(chǎn)量的影響*

查凌雁，劉文科**

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所/農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)能與廢棄物處理重點實驗室，北京 100081）

采用LED光源在室內(nèi)可控環(huán)境下設(shè)置3種光照強度（180、240、300μmol·m-2·s-1）和2種紅藍(lán)光配比（1R:1B、2R:1B），以研究不同光強和紅藍(lán)光配比組合對櫻桃蘿卜真葉數(shù)、葉綠素含量、肉質(zhì)根形態(tài)以及干鮮重的影響。結(jié)果表明，光強為180μmol·m-2·s-1時，2R:1B處理的新葉葉綠素含量略高于1R:1B處理，但地上部鮮重卻略低于1R:1B處理，其它生長指標(biāo)不同光質(zhì)處理間無顯著差異。光強為240μmol·m-2·s-1時，相比1R:1B 處理，2R:1B處理顯著提高了櫻桃蘿卜的新葉葉綠素含量、地上部干鮮重、根直徑、根體積、肉質(zhì)根干鮮重以及干鮮根冠比（P＜0.05）。光強300μmol·m-2·s-1時，2R:1B處理的新葉葉綠素含量略低于1R:1B處理，但地上部干鮮重顯著高于1R:1B處理（P＜0.05），其它指標(biāo)無顯著差異。相同紅藍(lán)光配比下，櫻桃蘿卜新葉葉綠素含量、根直徑、根體積、肉質(zhì)根干鮮重及根冠比均隨著光強的增加而增加。地上部干鮮重隨光強增加的變化因光質(zhì)而異。總之，一定強度的LED紅藍(lán)光質(zhì)是植物工廠櫻桃蘿卜高產(chǎn)的光環(huán)境基礎(chǔ)，并且光強高于一定水平時適宜的紅藍(lán)光配比對其生長具有顯著促進(jìn)作用。

人工光植物工廠；LED；光環(huán)境；根菜；生物量

植物工廠作為設(shè)施園藝的最高形式在生產(chǎn)中具有露地栽培無法比擬的優(yōu)勢，例如能夠避免外界環(huán)境影響，實現(xiàn)周年連續(xù)生產(chǎn)，縮短生長周期，提高產(chǎn)品的安全性及品質(zhì)等。近年來，LED作為一種更有效的光源廣泛應(yīng)用于植物工廠[1]。LED具有節(jié)能、光譜精確、體積小、使用壽命長、可按需調(diào)制等優(yōu)點。LED植物工廠是植物工廠的發(fā)展方向，能通過精確的光環(huán)境調(diào)控提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。小型植物，如葉菜、芽苗菜、小型根菜、藥用植物等更適合植物工廠栽培，但目前LED植物工廠主要培育種植芽苗菜[2-3]及葉菜類蔬菜[4-6]。且早期研究也多集中在以生菜為主的葉類蔬菜的光照環(huán)境條件等[7-9]。根菜不僅在植物工廠中種植較少，且對其光環(huán)境調(diào)控的研究報道也較少。櫻桃蘿卜是一種生長周期短，株型矮小的根菜作物，其地上部及地下部均可食用，營養(yǎng)豐富，經(jīng)濟(jì)價值高，非常適宜在植物工廠中栽培。

光環(huán)境調(diào)控是人工光生產(chǎn)中提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的有效手段。光質(zhì)、光強是光環(huán)境的關(guān)鍵組成部分，二者均可對根菜作物的生長發(fā)育產(chǎn)生顯著影響。據(jù)早期報道，蘿卜的形態(tài)顯著依賴于光質(zhì)，單獨紅光下，蘿卜不形成膨大根，根冠比低，但地上部生長受光質(zhì)影響較小[10-11]。補充藍(lán)光能夠促進(jìn)非結(jié)構(gòu)性碳水化合物在地上部和貯藏根的分配，從而促進(jìn)貯藏根的增粗[12]，紅光LED補充10%藍(lán)色熒光能夠顯著增加蘿卜干重但仍無法達(dá)到蘿卜的最大生長效率[13]。但Drozdova等[14]發(fā)現(xiàn)，在單獨紅光下，蘿卜生長后期肉質(zhì)根中也能積累大量的干物質(zhì)。多個研究表明，光照強度對根菜的肉質(zhì)根生長發(fā)育有顯著影響[15-18]。在100～500μmol·m-2·s-1光強范圍內(nèi)，隨著光強的下降，根甜菜、胡蘿卜、蘿卜的貯藏根干鮮重均顯著降低，但不同光強下根甜菜、胡蘿卜的地上部鮮重維持不變，蘿卜地上部干鮮重隨光強降低而降低，但其影響程度比根部輕[19]。

目前，有關(guān)純紅光和純藍(lán)光對蘿卜生長影響的研究較多，但關(guān)于紅藍(lán)組合光對蘿卜生長影響的研究報道甚少。Cope等[16]利用含有其它光質(zhì)的不同比例紅藍(lán)光研究光質(zhì)對蘿卜生長的影響，發(fā)現(xiàn)隨著藍(lán)光比例的增加，蘿卜葉片中的葉綠素和干物質(zhì)含量均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢，最高值出現(xiàn)在藍(lán)光比例為20%～30%時，但研究結(jié)果可能受其它光質(zhì)的影響。另一方面，光質(zhì)、光強這兩個光環(huán)境因子并不是相互獨立的，而是共同影響植物生長發(fā)育。不同光強下，光質(zhì)對植物的影響也會發(fā)生改變。例如光強100μmol·m-2·s-1時，不同紅藍(lán)光比下生菜干重差異不大，而光強200和300μmol·m-2·s-1時，藍(lán)紅比為0.23～0.33時生菜干重顯著高于其它組合[20]。但目前關(guān)于不同光強下光質(zhì)對蘿卜生長影響的研究也鮮有報道。為了掌握適宜櫻桃蘿卜生產(chǎn)的最佳光強和紅藍(lán)光配比，本試驗采用紅藍(lán)LED作為光源，在前人研究基礎(chǔ)上設(shè)置3種光照強度（180、240、300μmol·m-2·s-1）和2種紅藍(lán)光配比（1R:1B、2R:1B），通過測定櫻桃蘿卜的生物量等生長指標(biāo)，探究不同紅藍(lán)光配比和光強對櫻桃蘿卜品種生長與產(chǎn)量的影響。以探索多個光環(huán)境因子對櫻桃蘿卜的共同作用，篩選出適宜櫻桃蘿卜生長發(fā)育的人工光生產(chǎn)的光環(huán)境條件，以更低的能量投入實現(xiàn)櫻桃蘿卜在植物工廠的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2016年7月在中國農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所實驗室進(jìn)行，試驗材料為蘿卜（L.），品種為“常豐紅”櫻桃蘿卜。2016年7月4日播種在培養(yǎng)槽（長38cm×寬18cm×高10cm）中，栽培基質(zhì)是1:1均勻混合的草炭和蛭石，基質(zhì)深約8cm。出苗后5d 定植，每槽定植10株，每槽每天澆水200mL；定植后每隔5d每槽噴灑200mL營養(yǎng)液。營養(yǎng)液配方（20L）為硫酸鉀2.61g、磷酸二氫鉀1.36g、氯化鉀0.149g、硫酸鎂3.2g、硝酸鈣11.8g、EDTA-2Na 0.746g、七水合硫酸亞鐵0.556g、微量元素2mL。栽培槽放置在栽培箱（長60cm×寬60cm×高60cm）中部，每箱放置一個栽培槽，栽培箱頂部中央懸掛LED紅藍(lán)光組合燈板（50cm×50cm），紅藍(lán)光主波長分別為619nm和548nm。紅藍(lán)燈珠交錯分布，且每種光質(zhì)的強度可通過旋鈕控制電壓以實現(xiàn)分別調(diào)節(jié)。實驗室室溫保持在26～28℃。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置3個光強處理，分別為光強180、240和300μmol·m-2·s-1；每個光強下設(shè)置2種紅藍(lán)光組合的光質(zhì)處理，紅藍(lán)光比例分別為1R:1B和2R:1B。故試驗共包含6個處理，分別表示為1R:1B（180）、2R:1B（180）、1R:1B（240）、2R:1B（240）、1R:1B（300）和2R:1B（300）。所有處理的光照周期均為光期16h，暗期8h。采用光合有效輻射計（3415F，LightScout，美國）測定栽培槽上方5cm處光強，調(diào)至試驗所需光強及光質(zhì)。以處理1R:1B（180）為例，先通過調(diào)節(jié)旋鈕將藍(lán)光光強逐漸調(diào)大至90μmol·m-2·s-1，再逐漸調(diào)大紅光光強直至總光強為180μmol·m-2·s-1。

1.3 項目測定與分析方法

定植后24d（蘿卜膨大盛期）每個處理隨機(jī)選擇長勢均勻的6株植株測定真葉數(shù)、葉綠素含量、根長、根直徑、根體積以及地上部和肉質(zhì)根的干鮮重。采用SPAD葉綠素儀（SPAD-502，Konica Minolta，日本）分別測定第1、2片完全展開的新葉和老葉的葉綠素含量；選擇游標(biāo)卡尺測量根長和根直徑，根長為膨大形成肉質(zhì)根部分的根系長度，根直徑為肉質(zhì)根膨大最大處橫向直徑和縱向直徑的平均值；根體積通過浸水法測定；從莖基部將地上部與肉質(zhì)根剪開，分別稱量鮮重后105℃烘箱中殺青，80℃烘48h至恒重稱量干重。

用Excel2013進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用SPSS16.0 進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅藍(lán)光配比及其光強對櫻桃蘿卜地上部生長的影響

由表1可見，不同強度兩種紅藍(lán)光配比LED照射下，定植24d后櫻桃蘿卜葉片數(shù)均無顯著差異，每棵植株上平均有3～4片葉；葉齡較長的老葉葉綠素含量（SPAD值）不同處理間也無顯著差異，而新葉葉綠素含量不同處理間有一定差異。各處理新葉中葉綠素含量最高達(dá)49.4，最低為38.5，表現(xiàn)出隨光強增強而增高的特點（P＜0.01），但光強相同時兩種紅藍(lán)光配比下新葉葉綠素含量無顯著差異。表中顯示，不同光強下兩種紅藍(lán)光配比的地上部干、鮮重有一定差異，光強為180μmol·m-2·s-1時，兩種紅藍(lán)光配比下櫻桃蘿卜地上部干、鮮重的差異不顯著，而光強為240和300μmol·m-2·s-1時兩種紅藍(lán)光配比下櫻桃蘿卜地上部干、鮮重的差異均顯著（P＜0.05），表現(xiàn)為2R:1B配比照射下地上部干、鮮重均顯著高于1R:1B處理。光強變化對地上部干重的影響顯著，而對其鮮重的影響則不顯著；紅藍(lán)光配比的差異對地上部鮮重的影響顯著，而對其干重的影響不顯著。紅藍(lán)光配比和光強的交互作用對地上部鮮重和干重的影響分別表現(xiàn)為極顯著（P＜0.01）和顯著（P＜0.05），且是影響地上部干鮮重的主要因素。

表1 不同紅藍(lán)光配比及光強處理下櫻桃蘿卜地上部生長指標(biāo)的比較（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）

注 : 小寫字母表示處理間在0.05水平上的差異顯著性；NS、*和**分別表示差異不顯著、顯著和極顯著。下同。

Note： Lowercase indicate significant difference among treatments at 0.05 level.NSindicate nonsignificant,*is P＜0.05，**is P＜0.01. The same as below.

2.2 紅藍(lán)光配比及其光強對櫻桃蘿卜肉質(zhì)根生長的影響

如表2所示，不同光照處理之間櫻桃蘿卜的肉質(zhì)根根長差異不顯著，根長平均為3.4～4.2cm。而不同紅藍(lán)光質(zhì)和光強對櫻桃蘿卜肉質(zhì)根的直徑、體積和干鮮重影響顯著，表現(xiàn)為1R:1B（300）、2R:1B（300）和2R:1B（240）三個處理的根直徑、根體積及根干鮮重均顯著高于其它3個處理。相同紅藍(lán)光配比下根直徑、根體積及根干鮮重均表現(xiàn)出隨光強增強而增高的特點（P＜0.01），且同一光強下1R:1B處理的蘿卜根直徑、根體積及根干鮮重均低于2R:1B處理，其中光強為180μmol·m-2·s-1和300μmol·m-2·s-1時不同光質(zhì)處理之間無顯著差異，而光強240μmol·m-2·s-1時則差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。方差分析結(jié)果表明，光強對根直徑、根體積和根干鮮重的影響均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），光質(zhì)極顯著影響根直徑和根體積，顯著影響肉質(zhì)根干鮮重（P＜0.05）。且光強的F值明顯高于紅藍(lán)光配比，說明光強是影響肉質(zhì)根形態(tài)及生物量的主要因素。

2.3 紅藍(lán)光配比及其光強對櫻桃蘿卜根冠比的影響

由圖1可見，相同紅藍(lán)光配比下鮮重根冠比和干重根冠比均表現(xiàn)出隨光強增強而增高的特點。不同光照處理的根冠比存在顯著差異，主要表現(xiàn)為處理1R:1B（300）、2R:1B（300）和2R:1B（240）的鮮重根冠比和干重根冠比均顯著高于其它3個處理。不同紅藍(lán)光配比間根冠比的差異因光強不同而異，光強為180和300μmol·m-2·s-1時，1R:1B和2R:1B處理間無顯著差異，而光強為240μmol·m-2·s-1時2R:1B處理的根冠比顯著高于1R:1B處理。根冠比顯著較高的3個處理鮮重根冠比高于干重根冠比，而根冠比較低的3個處理鮮重根冠比則低于干重根冠比。

表2 不同紅藍(lán)光配比及光強處理下櫻桃蘿卜肉質(zhì)根生長指標(biāo)的比較（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）

圖1 不同紅藍(lán)光配比及光強處理下櫻桃蘿卜鮮重根冠比（a）和干重根冠比（b）的比較

注：短線表示標(biāo)準(zhǔn)誤差，n=3

Note: The bar is standard error, n=3

3 結(jié)論與討論

前人研究表明，光質(zhì)（尤其是紅藍(lán)光）會對蘿卜的生長及形態(tài)產(chǎn)生顯著影響[10-12,21]。Samuolien?等[12]研究發(fā)現(xiàn)蘿卜在單獨紅光下能夠生長，但會造成植株徒長，抑制蘿卜肉質(zhì)根的膨大增粗，補充藍(lán)光能夠調(diào)節(jié)非結(jié)構(gòu)碳水化合物在根和葉中的分布，從而促進(jìn)根的增粗。Drozdova等[22]也發(fā)現(xiàn)藍(lán)光能促進(jìn)蘿卜地下貯藏器官的發(fā)育。針對前人對于紅藍(lán)光質(zhì)對蘿卜生長影響的研究成果，本研究對比了不同紅藍(lán)光比例對櫻桃蘿卜生長的影響。結(jié)果顯示，3個水平光強下，2R:1B和1R:1B兩種紅藍(lán)光配比的真葉數(shù)、老葉葉綠素含量及根長均無顯著差異。光強為240和300μmol·m-2·s-1時，紅藍(lán)光配比為2R:1B處理的根長、根直徑、地上部及地下部干鮮重基本均高于紅藍(lán)光配比為1R:1B處理。Cope等[16]研究發(fā)現(xiàn)，光強為200μmol·m-2·s-1時，隨著藍(lán)光比例從0.3%增至92%，蘿卜的葉綠素濃度和植株干物質(zhì)含量均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢，最大值出現(xiàn)在藍(lán)光比例為20%～30%。這與本研究結(jié)果相似。說明紅光補充適當(dāng)比例的藍(lán)光有利于促進(jìn)蘿卜生長及根部膨大增粗，但過高比例的藍(lán)光不利于蘿卜的生長。前人研究也表明7%的藍(lán)光就足以防止植物光合機(jī)能失調(diào)[9]。本研究結(jié)果還顯示，紅藍(lán)光配比對蘿卜地下部的生長影響更為顯著，紅藍(lán)光配比僅顯著影響櫻桃蘿卜地上部鮮重，但對肉質(zhì)根直徑、體積及干鮮重的影響均達(dá)極顯著或顯著水平。不同紅藍(lán)光比例對蘿卜生長的影響可能是由于紅藍(lán)光影響植物體內(nèi)激素的產(chǎn)生和分布。Drozdova等[14]研究光質(zhì)對蘿卜源庫關(guān)系的影響時發(fā)現(xiàn)純紅光提高地上部赤霉素濃度，從而提高庫活力，純藍(lán)光刺激細(xì)胞分裂素和生長素在下胚軸中的合成，促進(jìn)下胚軸生長發(fā)育，而細(xì)胞分裂素經(jīng)常被認(rèn)為能夠刺激塊莖的形成[23]。

充足的光照強度對于同化物的形成和累積至關(guān)重要[12,24]。蘿卜生物量及生長速度隨著光強的增加而顯著增加[25-27]。Hall[17]研究不同光照強度對蘿卜根形成的影響發(fā)現(xiàn)蘿卜根直徑隨著光強的增加（75～250μE·m-2·s-1）而顯著增加，而根長則在光照75μE·m-2·s-1時最長。本試驗表明，3種光照強度下櫻桃蘿卜肉質(zhì)根根長無顯著差異，但根直徑表現(xiàn)出隨光強增強而顯著增強的特點。說明增加光強主要是通過促進(jìn)肉質(zhì)根的增粗而提高肉質(zhì)根的生物量，本研究也證實蘿卜肉質(zhì)根的生長相較地上部受光強的影響更為顯著。2R:1B和1R:1B 兩種光質(zhì)下，蘿卜的根直徑、根體積、肉質(zhì)根干鮮重以及根冠比均表現(xiàn)出隨光強增加而增加的趨勢。而地上部僅新葉葉綠素含量表現(xiàn)為隨光強增加而增加的趨勢。Hole等[19]研究也證實低光強會導(dǎo)致地上部和地下部重量的降低，并且對地下部的影響大于地上部。本試驗中相同紅藍(lán)光配比下，光強300μmol·m-2·s-1處理的地上部鮮重均略低于光強240μmol·m-2·s-1，而地上部干重則無顯著差異，可能是由于光強300μmol·m-2·s-1處理下溫度略高于光強240μmol·m-2·s-1處理，導(dǎo)致蘿卜蒸騰速率較快，從而使蘿卜植株含水率降低。

綜合光強和紅藍(lán)光配比對櫻桃蘿卜的影響發(fā)現(xiàn)，蘿卜的生長受光強影響顯著，同時也依賴于光質(zhì)的作用。光強為240μmol·m-2·s-1時，新葉葉綠素含量、根直徑、根冠比、地上部和肉質(zhì)根干鮮重多個指標(biāo)不同光質(zhì)處理間均表現(xiàn)出顯著差異。而光強為180和300μmol·m-2·s-1時，不同紅藍(lán)光光質(zhì)處理各個指標(biāo)均無顯著差異。另一方面，光強為240μmol·m-2·s-1時不同紅藍(lán)光配比處理間的差異又要高于不同光強處理間的差異。說明當(dāng)光強和光質(zhì)同時作用于蘿卜且光強相對較高或較低時，光強是影響蘿卜生長的首要因素，而當(dāng)光強適宜時，光質(zhì)的作用效果更為顯著。

本研究證實，相對于較低的紅藍(lán)光配比（1R:1B），較高的紅藍(lán)光配比（2R:1B）更有利于促進(jìn)櫻桃蘿卜的生長發(fā)育，并且這種促進(jìn)作用在光強為240μmol·m-2·s-1時更為顯著。在180～300μmol·m-2·s-1的光強范圍內(nèi)，櫻桃蘿卜肉質(zhì)根的生長發(fā)育隨著光強的增加而增加，光強為240和300μmol·m-2·s-1時，櫻桃蘿卜的根才能膨大增粗形成肉質(zhì)根，地上部受光強影響相對較小?？傊?，一定強度的LED紅藍(lán)光質(zhì)是植物工廠櫻桃蘿卜高產(chǎn)的光環(huán)境基礎(chǔ)，并且光強高于一定水平時紅藍(lán)光質(zhì)的調(diào)控作用更為顯著。因此，在植物工廠條件下生產(chǎn)櫻桃蘿卜可以在保證一定光強的基礎(chǔ)上，通過調(diào)控紅藍(lán)光配比來促進(jìn)生長，提高產(chǎn)量，相比增加光強更加節(jié)能有效。

[1]Watanabe H.Light-controlled plant cultivation system in Japan-development of a vegetable factory using LEDs as a light source for plants[J].Acta Horticulturae,2011,907:37-44.

[2]劉文科,楊其長,邱志平,等.LED光質(zhì)對豌豆苗生長、光合色素和營養(yǎng)品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2012,33(4):500-504.

Liu W K,Yang Q C,Qiu Z P,et al.Effect of LED light quality on growth,photosynthetic pigment and nutrient quality of pea seedlings[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2012,33(4): 500-504.(in Chinese)

[3]劉素慧,張立偉.紅藍(lán)光質(zhì)對香椿芽苗菜營養(yǎng)品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2015,36(3):306-312.

Liu S H,Zhang L W.Effect of red and blue light on the nutritional quality of Chinese toon sprouts[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2015,36(3):306-312.(in Chinese)

[4]Goto E.Plant production in a closed plant factory with artificial lighting[J].Acta Horticulturae,2012,956(1):37-49.

[5]Shiina T,Hosokawa D,Roy P,et al.Life cycle inventory analysis of leafy vegetables grown in two types of plant factories[J].Acta Horticulturae,2011,919(901):115-122.

[6]Kang J H,Krishnakumar S,Atulba S L S,et al.Light intensity and photoperiod influence the growth and development of hydroponically grown leaf lettuce in a closed-type plant factory system[J].Horticulture,Environment,and Biotechnology, 2013,54(6):501-509.

[7]馬太光,陳曉麗,郭文忠,等.不同紅外補光模式對植物工廠生菜生長及品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2017,38(5):301-307.

Ma T G,Chen X L,Guo W Z.Effects of far-red light on the growth and qualities of lettuce in plant factory[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2017,38(5):301-307.(in Chinese)

[8]Kozai T.Plant factory in Japan-current situation and perspectives[J].Chronica Horticulturae,2013,53(2):8-11.

[9]Hogewoning S W,Trouwborst G,Maljaars H,et al.Blue light dose-responses of leaf photosynthesis,morphology,and chemical composition ofgrown under different combinations of red and blue light[J].Journal of Experimental Botany,2010,61(11):3107-17.

[10]Bukhov N G,Bondar V V,Drozdova I S,et al.Development of storage roots in radish () plants as affected by light quality[J].Journal of Plant Physiology,1996,149(3-4): 405-412.

[11]Kara A N,Kotov A A,Bukhov N G.Specific distribution of gibberellins,cytokinins,indole-3-acetic acid,and abscisic acid in radish plants closely correlates with photomorphogenetic responses to blue or red light[J].Journal of Plant Physiology, 1997,151(1):51-59.

[12]Samuolien? G,Sirtautas R,Brazaityt? A,et al.The impact of red and blue light-emitting diode illumination on radish physiological indices[J].Central European Journal of Biology, 2011,6(5):821-828.

[13]Yorio N C,Goins G D,Kagie H R,et al.Improving spinach, radish,and lettuce growth under red light-emitting diodes (LEDs) with blue light supplementation[J].Hortscience A Publication of the American Society for Horticultural Science,2001,36(2):380.

[14]Drozdova I S,Bondar V V,Bukhov N G,et al.Effects of light spectral quality on morphogenesis and source-sink relations in radish plants[J].Russian Journal of Plant Physiology, 2001,48(4):415-420.

[15]Inada K,Yasumoto Y.Effects of light quality,daylength and periodic temperature variation on the growth of lettuce and radish plants[J].Japanese Journal of Crop Science,1989, 58(4):689-694.

[16]Cope K R,Snowden M C,Bugbee B.Photobiological interactions of blue light and photosynthetic photon flux:effects of monochromatic and broad‐spectrum light sources[J]. Photochemistry and Photobiology,2014,90(3): 574-584.

[17]Hall C B.Relation of light intensity to radish root shape[J].Proceedings of the Florida State Horticultural Society,1990,103:100-101.

[18]Ikeda A,Nakayama S,Kitaya Y,et al.Effects of photoperiod, CO2concentration,and light intensity on growth and net photosynthetic rates of lettuce and turnip[J].Acta Horticulturae, 1988,10(229):273-282.

[19]Hole C C,Dearman J.The effect of photon flux density on distribution of assimilate between shoot and storage root of carrot,red beet and radish[J].Scientia Horticulturae,1993, 55(s3-4):213-225.

[20]Furuyama S,Ishigami Y,Hikosaka S,et al.Effects of blue/red ratio and light intensity on photomorphogenesis and photosynthesis of red leaf lettuce[J].Acta Horticulturae,2014, 1037(1037):317-322.

[21]Kwack Y,Kim K K,Hwang H,et al.Growth and quality of sprouts of six vegetables cultivated under different light intensity and quality[J].Horticulture,Environment,and Biotechnology,2015,56(4):437-443.

[22]Drozdova I S,Bondar V V,Voskresenskaya N P.Red and blue light coordinated photoregulatory effect on photosynthesis and morphogenesis in radish plants[J].Fiziol. Rast. (Moscow), 1987,34:786-794.

[23]Palmer C E,Smith O E.Cytokinins and tuber initiation in the potatoL.[J].Nature,1969,221(5177): 279-280.

[24]Lee S,Tewari R E,Paek K.Photon flux density and light quality induce changes in growth,stomatal development,photosynthesis and transpiration of(L.) dunal. plantlets[J]. Plant Cell,2007,90(2):141-151.

[25]Marcelis L F M,Heuvelink E,Dijk D V.Pithiness and growth of radish tubers as affected by irradiance and plant density[J]. Annals of Botany,1997,79(4):397-402.

[26]Warrington I J,Norton R A.An evaluation of plant growth and development under various daily quantum integrals[J].Journal of the American Society for Horticulturalence,1991,116(3): 544-551.

[27]Craker L E,Seibert M,Clifford J T.Growth and development of radish(L.) under selected light environments[J]. Annals of Botany,1983,51(1):59-64.

Effects of Red/Blue Light Ratio with Different Light Intensity on Growth and Yield of Cherry Radish

ZHA Ling-yan, LIU? Wen-ke

（Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Energy Conservation and Waste Management of Agricultural Structures, Ministry of Agriculture, Beijing 100081）

Two light quality treatments of various red/blue light ratios (1R:1B and 2R:1B) and three light intensity (180, 240, 300μmol·m-2·s-1) treatments were designed to investigate the effects of red/blue light ratio and light intensity on growth and yield of cherry radish grown in environmentally-controlled chamber with LED light source. The results showed that light quality of 2R:1B presented higher new leafy chlorophyll content and lower shoot fresh weight than 1R:1B when cherry radish grown under 180μmol·m-2·s-1. But there were no significant differences in other growth indices between two red/blue light ratio treatments. 2R:1B treatment significantly improved new leafy chlorophyll content, fresh and dry weight of shoot and root, root diameter, root volume and root to shoot ratio compared with 1R:1B under 240μmol·m-2·s-1. When light intensity was 300μmol·m-2·s-1, 2R:1B treatment had slightly lower new leafy chlorophyll content and slightly higher fresh and dry weight of shoot. Under the same red/blue light ratio, the new leafy chlorophyll content, root diameter and fresh, dry weight of root increased with the increment in light intensity. The variation of shoot fresh and dry weight with light intensity depend on light quality. To conclude, suitable light quality and light intensity level are basis for high-efficient production of cherry radish, and appropriate red/blue light ratio could improve the growth of cherry radish significantly when light intensity above a certain value.

Plant factory with artificial light; LED; Light environment; Root vegetable; Biomass

10.3969/j.issn.1000-6362.2018.03.003

查凌雁,劉文科.不同光強下紅藍(lán)光配比對櫻桃蘿卜生長與產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2018,39(3):162-167

收稿日期：2017-06-27

通訊作者。E-mail: liuwenke@caas.cn

國家自然科學(xué)基金面上項目（31672202）；“十二五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）課題（2013AA103001）

查凌雁（1991-），博士生，主要從事設(shè)施園藝光生物學(xué)研究。E-mail: zhaly2013@163.com