弱光條件下不同光周期對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響*

黃 雯 魏猷剛** 甘小虎 方思明 徐明喜 李昀曄 胡 靜 閻慶久 楊會(huì)玲

（1.江蘇省南京市蔬菜科學(xué)研究所，江蘇 南京210000；2.江蘇省南京市江寧區(qū)橫溪街道辦事處農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，江蘇 南京211135）

西瓜是深受消費(fèi)者喜愛(ài)的水果，市場(chǎng)需求量大。春提早栽培的西瓜上市早、售價(jià)高，但西瓜育苗期需提前至低溫弱光的深冬或早春，不利于西瓜幼苗進(jìn)行光合作用[1]，使幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育受阻。光是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的環(huán)境因子，植物生長(zhǎng)發(fā)育受光強(qiáng)、光質(zhì)、持續(xù)時(shí)間、光周期的影響。光質(zhì)是光照條件的質(zhì)量因子，光強(qiáng)與光周期是光照條件的數(shù)量因子[2]，光周期影響植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)及生理變化。研究表明，蔬菜育苗期延長(zhǎng)光周期可提高幼苗的壯苗指數(shù)[3]。本試驗(yàn)在全人工光源弱光條件下，研究不同光周期對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期為設(shè)施西瓜的育苗和栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試西瓜品種為蘇蜜8號(hào)，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所選育。采用50孔穴盤(pán)基質(zhì)育苗，基質(zhì)由泥炭、蛭石、珍珠巖混合而成。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020年春設(shè)在江蘇省南京市蔬菜科技園基地實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，人工光源是唯一光源。試驗(yàn)根據(jù)每天對(duì)西瓜苗進(jìn)行的不同光照處理，設(shè)4個(gè)處理，即T1（10 h）、T2（12 h）、T3（14 h）、T4（16 h），每處理50株幼苗，重復(fù)3次。西瓜出芽后將育苗穴盤(pán)移入實(shí)驗(yàn)室，將其分別置于不同處理燈光下。各處理光質(zhì)均為全光譜LED白光，色溫4 600 K，光量子通量均設(shè)置為（120±5）μmol·m-2·s-1。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣溫日間（6～18時(shí)）保持（25±1）℃、夜間（18～翌日6時(shí)）（17±1）℃，空氣濕度60%～80%。30 d后測(cè)定各處理西瓜幼苗的株高、莖粗、下胚軸長(zhǎng)和最大葉面積等生長(zhǎng)指標(biāo)，計(jì)算下胚軸絕對(duì)生長(zhǎng)速率、壯苗指數(shù)。試驗(yàn)期間觀察西瓜幼苗的葉片生長(zhǎng)情況，記錄各處理80%以上幼苗長(zhǎng)至3葉1心的日期。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS軟件的ANOVA過(guò)程處理，顯著性檢驗(yàn)采用鄧肯式新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光周期對(duì)西瓜幼苗植株性狀的影響

不同光周期對(duì)西瓜幼苗植株性狀的影響見(jiàn)表1。

由表1可知，T4處理西瓜幼苗的下胚軸生長(zhǎng)最為緩慢，其下胚軸長(zhǎng)度最短（5.70 cm）、絕對(duì)生長(zhǎng)速率最?。?.90 mm·d-1）；T1處理西瓜幼苗的下胚軸生長(zhǎng)速度最快，其下胚軸長(zhǎng)度最長(zhǎng)（7.70 cm）、絕對(duì)生長(zhǎng)速率最大（2.57 mm·d-1）?？梢?jiàn)，光周期越長(zhǎng)西瓜幼苗的下胚軸生長(zhǎng)越緩慢。

表1 各處理西瓜幼苗的植株性狀

由表1還知，T4處理的第2片真葉葉柄最長(zhǎng)（4.27 cm），T1處理的第2片真葉葉柄最短（3.13 cm）；T4處理的植株最矮（11.33 cm），T1處理的植株最高（13.6 cm）；T4處理植株的莖粗最大（3.98 mm）、較T1處理大40.1%，T4處理的植株開(kāi)展度最大（14.3 cm）、較T1處理大30%?？梢?jiàn)，弱光條件下光周期越長(zhǎng)西瓜幼苗長(zhǎng)得越壯實(shí)。

2.2 不同光周期對(duì)西瓜幼苗生物量的影響

不同光周期對(duì)西瓜幼苗生物量的影響見(jiàn)表2。

表2 各處理西瓜幼苗的生物量

由表2可知，T4處理的葉片最大，其最大葉面積和單株葉面積分別較T1處理大127.8%和124.8%；T4處理的成苗需25 d，較T1處理減少5 d；T4處理植株的地上鮮質(zhì)量和干質(zhì)量、地下鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均最高，根系長(zhǎng)度較T1處理長(zhǎng)155.4%?？梢?jiàn)，光周期對(duì)西瓜幼苗生物量的累積影響較大。各處理間的壯苗指數(shù)差異顯著，T4處理的植株最為健壯，壯苗指數(shù)達(dá)2.528，較T1處理高356.3%。

3 小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明，弱光條件下光周期越長(zhǎng)，西瓜幼苗越矮化健壯、葉片越寬大、根系越發(fā)達(dá)。根系發(fā)達(dá)、下胚軸短粗是西瓜壯苗的重要指標(biāo)，根系發(fā)達(dá)能提高西瓜的定植成活率，下胚軸短粗則能降低定植過(guò)程中的損苗率。合理調(diào)節(jié)植物光周期可提高光合效率、促進(jìn)光合產(chǎn)物的形成，從而起到促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用[4]。吳雪霞等[5]研究認(rèn)為，光周期越長(zhǎng)越有利于絲瓜幼苗根系的生長(zhǎng)發(fā)育，光周期14 h處理的絲瓜根系鮮重顯著高于光周期10 h、8 h和6 h處理，本試驗(yàn)結(jié)果與其一致。另外，光周期16 h處理的西瓜成苗時(shí)間較10 h處理減少5 d，可大大縮短西瓜的育苗周期。

南京地區(qū)深冬和早春期間低溫弱光，培育西瓜幼苗必須配備加溫設(shè)施，目前較有效的加溫手段主要有設(shè)施多層覆蓋、育苗床電熱線(xiàn)加溫和育苗溫室大棚油爐加溫等，育苗時(shí)間越長(zhǎng)育苗成本越高，縮短育苗周期有助于節(jié)約用電成本。