補(bǔ)光措施對草莓生長和抗病性的影響

任 苗 張小轉(zhuǎn)

北方冬季氣溫低、光照時間短，很大程度上限制了農(nóng)作物生長。 在設(shè)施栽培中， 朱濤等認(rèn)為，由于冬季光照強(qiáng)度與光照時間的不足，可以采用人為補(bǔ)光的方法改善栽培環(huán)境， 促進(jìn)作物生長。有研究表明，不同波長的光質(zhì)對植物影響廣泛，不同比例的紅、藍(lán)光配比不僅影響植物種子的萌發(fā)，植株根、莖、葉的生長，還會影響植物的果實產(chǎn)量與品質(zhì)。

我國北部一些地區(qū)冬季霧霾嚴(yán)重， 光照不足，嚴(yán)重限制草莓植株正常生長，而且草莓極易發(fā)生病蟲害，限制了設(shè)施草莓的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培。我們以紅顏草莓為試驗材料， 研究了相同設(shè)施環(huán)境條件下LED 補(bǔ)光處理對設(shè)施草莓生理生長及果實品質(zhì)的影響， 以期為北方設(shè)施草莓冬季高效生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗地點(diǎn)在陜西省咸陽市涇陽縣三渠鎮(zhèn)武寨府村。供試草莓品種為紅顏。補(bǔ)光設(shè)備為杭州小太陽農(nóng)業(yè)有限公司提供的22 W 果蔬殺菌補(bǔ)光燈。該補(bǔ)光燈光譜中還含有中波紫外線UV-B，可以增強(qiáng)葉綠體活動，促進(jìn)植物光合作用， 對提高果實品質(zhì)和發(fā)植株抗病性、減少化肥農(nóng)藥施用量，能夠促進(jìn)植株生長，增加產(chǎn)量。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗環(huán)境

1）試驗時間及天氣。 2018 年10 月7 日至11 月11 日，共36 天，其中17 天為晴天或多云天氣，19 天為陰雨天氣。

2）試驗園環(huán)境。 試驗在咸陽市涇陽縣欣悅蔬菜示范園草莓拱棚進(jìn)行，棚長70 m、寬8 m、高3.8 m。拱棚內(nèi)土壤為壤土，高壟大小行種植，種植行×操作行×壟高=30 cm×60 cm×35 cm，株距20 cm，補(bǔ)光區(qū)采取化肥農(nóng)藥減量管理方法，對照區(qū)采取常規(guī)管理辦法。補(bǔ)光區(qū)澆水4 次，施肥2 次；對照區(qū)澆水4 次，施肥4 次。 其他操作一致。

3）補(bǔ)光環(huán)境。 補(bǔ)光燈安裝呈“Z”字排布，距植株頂端800 mm（見圖1）。 補(bǔ)光時間安排在每天早上6:00—8:00， 傍晚17:00—19:00， 陰雨天不變。

圖1 小太陽殺菌補(bǔ)光燈位置安裝平面圖

1.2.2 試驗安排 試驗在2 個相鄰拱棚內(nèi)開展，1 座棚安裝補(bǔ)光燈， 選擇中部3 個區(qū)域，設(shè)為重復(fù)1、重復(fù)2、重復(fù)3，每個重復(fù)植株200~220 株， 保證有3 盞補(bǔ)光燈照射；1 座不安裝補(bǔ)光燈，選擇中部1 個區(qū)域作為對照區(qū)，保證對照區(qū)植株200~220 株。數(shù)據(jù)采集選擇隨機(jī)抽樣法，對照小區(qū)抽樣10 個， 每個測定項采集3 次數(shù)據(jù)，重復(fù)小組總共采集10 個，每個測定項采集3 次數(shù)據(jù)。

1.2.3 試驗項目測定方法

1）株高。從地表主根開始，用卷尺延主莖測至植株最高處，單位“厘米”。

2）莖粗。 地表根頸處植株直徑，單位“厘米”。

3）平均單片葉面積。長乘寬系數(shù)法，用直尺測量草莓葉片著生葉柄的凹陷處至葉尖長度，測量葉片最大寬度；矯正系數(shù)為0.78。葉片隨機(jī)選擇，共測定6 片葉，求平均值，計算單片葉面積，單位“平方厘米”。

4）增長速度。以第1 次采集數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，逐次遞減，得出每階段增長速度。

5）開花率。 開花株數(shù)與小區(qū)平均總株數(shù)的比值。

6）發(fā)病率。 發(fā)病植株數(shù)與小區(qū)平均總株數(shù)的比值。

7）直觀評價。專業(yè)技術(shù)人員直接觀測記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 補(bǔ)光措施對草莓株高的影響 從表1 可看出，補(bǔ)光處理與對照存在明顯差異，補(bǔ)光14天植株生長矮于對照，補(bǔ)光22 天后明顯超過對照，至補(bǔ)光36 天后高出對照5.43 cm，由此可知補(bǔ)光能夠有效促進(jìn)植株生長。 見表1。

表1 草莓株高對比 cm

2.2 補(bǔ)光措施對草莓莖粗的影響 從表2 可看出，補(bǔ)光處理有利于草莓根莖成長，但29 天補(bǔ)光增長速度較對照低，分析原因：補(bǔ)光22 天后棚主在澆兩水同時未給補(bǔ)光區(qū)追施肥料，而對照區(qū)在澆兩水的同時追施了肥料， 從而出現(xiàn)對照區(qū)生長優(yōu)于補(bǔ)光區(qū)的情況。由此可以認(rèn)為，補(bǔ)光有促進(jìn)植株生長健壯的作用， 但不是決定性因素，應(yīng)配合追施肥料。 見表2。

表2 草莓莖粗對比 cm

2.3 補(bǔ)光措施對草莓開花的影響 從表3 可看出，補(bǔ)光處理與對照存在明顯差異，補(bǔ)光22天開花率低于對照1%， 但22 天后開花率明顯超過對照， 至補(bǔ)光36 天高出對照18%， 由此可知補(bǔ)光能夠促進(jìn)植株集中開花， 開花率大幅提高。 見表3。

表3 草莓開花情況對比

2.4 補(bǔ)光措施對草莓病害發(fā)生情況的影響表4 可看出，補(bǔ)光處理與對照在補(bǔ)光29 天前發(fā)病情況不存在明顯差異。 隨溫度下降， 至補(bǔ)光36 天，補(bǔ)光燈殺菌、抑菌、控制病蟲害發(fā)生效果凸顯，植株發(fā)病率較對照低5%。由此可知，補(bǔ)光燈在低溫寡照天氣能夠有效降低草莓病害發(fā)生，起到一定殺菌防病作用。 見表4。

表4 草莓病害發(fā)生情況對比

2.5 補(bǔ)光措施對草莓葉面積的影響 從表5可看出，補(bǔ)光處理平均葉面積一直大于對照，補(bǔ)光22~29 天葉面積增長速度逐漸大于對照。 由此可以認(rèn)為，補(bǔ)光能夠加快植株生長，且連續(xù)補(bǔ)光22 天以上效果明顯。 見表5。

表5 草莓葉面積對比 cm2

2.6 補(bǔ)光措施對草莓植株生長的直觀影響從表6 直觀評價可以看出， 補(bǔ)光處理和對照均生長穩(wěn)定，生長逐漸從弱到強(qiáng)，補(bǔ)光生長勢較對照強(qiáng)。 對照葉片一直濃綠，補(bǔ)光葉片29 天觀測新葉發(fā)黃徒長， 補(bǔ)光36 天整株葉片發(fā)黃徒長，分析原因：一是缺肥，與減少施肥有關(guān)；二是草莓喜冷涼，由于長期下午補(bǔ)光，補(bǔ)光燈釋放熱量在棚內(nèi)蓄集，導(dǎo)致晝夜溫差降低，植株徒長。 建議及時補(bǔ)充植株養(yǎng)分，增加早晨補(bǔ)光時間，減少晚間補(bǔ)光時間，降低溫差對植株的影響，促進(jìn)植株生殖生長。 見表6。

表6 草莓植株生長直觀評價

3 小結(jié)與討論

試驗結(jié)果表明，拱棚草莓應(yīng)用集UV-B、紅光、藍(lán)光于一體的補(bǔ)光燈可加快植株生長，促進(jìn)植株生長健壯，有利于植株集中開花，大幅提高開花率。同時在低溫寡照天氣，補(bǔ)光措施的應(yīng)用能夠有效降低拱棚草莓病害發(fā)生， 起到殺菌防病作用。建議在草莓補(bǔ)光過程中及時補(bǔ)充養(yǎng)分，增加早晨補(bǔ)光時間，減少晚間補(bǔ)光時間，降低溫差對植株的影響，并堅持連續(xù)補(bǔ)光20 天以上。