不同LED光源对番茄幼苗生长发育的影响*

黄 雯 魏猷刚 甘小虎 胡 静 徐明喜 阎庆久

（江苏省南京市蔬菜科学研究所，江苏 南京210000）

番茄口感酸甜，营养丰富，食用方法多样，深受国内外消费者喜爱，是我国消费量较大的蔬菜品种之一。番茄苗质量的好坏直接影响其定植后缓苗期幼苗的长势及后期的生长发育，甚至会影响番茄果实的产量和品质。随着设施农业的发展，工厂化育苗已普遍应用于蔬菜生产，但育苗设施会不同程度地遮挡光照，影响幼苗的光合作用。弱光下番茄幼苗极易徒长，表现为幼苗株茎细弱、发育不良。发光二极管（light-emitting diodes，LEDs）是近年来兴起的一种新型人工光源，具有节能、高光效、光谱可控等优点，在农业生产中的应用越来越广泛。Liu 等[1]研究了由红光和蓝光组成的5 种不同LED 光源对樱桃番茄幼苗生长发育的影响，发现蓝光的比例影响樱桃番茄幼苗的叶片发育与光合作用；杨俊伟等[2～3]研究发现，红光可促进番茄幼苗茎的伸长。我们选择全光谱白光和红光作为照明材料，于2018 年9～10 月开展了不同LED 光源对番茄幼苗生长发育影响的试验，以期为番茄育苗人工光源的选择提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试番茄品种为苏粉11 号，2018 年9 月19 日播种。LED 光源分别为红光（波长650 nm）、全光谱白光（色温4600K）、荧光灯，以荧光灯为对照。

1.2 试验方法

试验设在南京市蔬菜科学研究所内。试验设红光、全光谱白光、荧光灯3个处理，每个处理50株番茄幼苗，重复3次。试验期间各处理光量子通量均设置为（120±5）μmoL·m-2·s-1，光周期12 h，每天6～18时对番茄苗进行光照处理，日间（6～18时）温度保持（25±1）℃，夜间（18时～第2 d 6时）温度保持（14±1）℃，空气湿度保持60%～80%。

1.3 调查统计方法

播种后30 d，测量番茄幼苗的株高、下胚轴长度、下胚轴绝对生长速率、茎粗、植株鲜重、植株干重、植株根冠比、植株壮苗指数、最大叶叶面积、根系活力、根体积、根系总长度、根系投影面积、根系表面积、根系平均直径、根尖数量。数据分析采用SAS软件的ANOVA过程处理，显著性检验采用邓肯式新复极差法。

下胚轴绝对生长速率（AGR）=下胚轴长度的绝对生长量/时间，

根冠比=地下部干重/地上部干重，

壮苗指数=（茎粗/株高+地下部干重/地上部干重）×全株干重×10。

2 结果与分析

2.1 不同光质对番茄幼苗生长速率的影响

不同光质对番茄幼苗生长速率的影响见表1。

表1 各处理番茄幼苗的生长速率

由表1 可知，红光处理番茄幼苗的生长速度较快，全光谱白光处理番茄幼苗的生长速度较缓慢，其下胚轴绝对生长速率仅为2.96 mm/d，分别较红光处理和荧光灯处理慢32.7%和19.8%；幼苗出仓时，全光谱白光处理番茄株高和下胚轴高分别为15.61 cm和5.92 cm，显著低于红光处理，但显著高于荧光灯处理；各处理间番茄茎粗差异显著，全光谱白光处理植株较粗壮（茎粗3.15 mm），较红光处理和荧光灯处理分别粗15.4%和129.9%。由此可知，弱光条件下红光处理番茄植株较为高大，全光谱白光处理番茄植株矮壮，荧光灯处理植株则较为瘦弱。

2.2 不同光质对番茄幼苗重量及壮苗指数的影响

不同光质对番茄幼苗重量及壮苗指数的影响见表2。

表2 各处理番茄幼苗的植株重量及壮苗指数

由表2可知，红光处理和全光谱白光处理番茄苗的全株鲜重和地上部鲜重无显著差异，但显著高于荧光灯处理。全光谱白光处理番茄植株的干物质积累最高，全株干重达0.208 g，较红光处理和荧光灯处理重26.1%和114.4%；荧光灯处理番茄植株的干物质积累较少，地下部尤其少，仅为0.010 g，较全光谱白光处理轻68.8%。结合壮苗指数得知，全光谱白光处理番茄植株的生长最为健壮，荧光灯处理植株长势较弱。

2.3 不同光质对番茄幼苗叶片及根系生长的影响

不同光质对番茄幼苗叶片及根系生长的影响见表3。

表3 各处理番茄苗的叶片及根系生长情况

由表3 可知，番茄苗出仓时，各处理番茄植株的叶片生长差异显著，红光处理和全光谱白光处理植株地上部分长势较旺，叶片数量较多，荧光灯处理植株长势较弱。红光处理叶片数最多，荧光灯处理较少，两者相差1～2 片，红光处理叶片数显著多于全光谱白光处理，但全光谱白光处理植株的最大叶叶面积最大（67.08 cm2），分别较红光处理和荧光灯处理大20.4%和92.5%。红光处理和全光谱白光处理植株根系较发达，根活力、根系长度、根系投影面积、根系表面积、根直径、根体积、根尖数等指标均显著高于荧光灯处理，全光谱白光处理根系表现尤为优秀，其根系活力可达67.164 μg·g-1·h-1，分别较红光处理和荧光灯处理高33.3%和190.5%；其根系长度、根系投影面积、根系表面积、根直径、根体积、根尖数分别较荧光灯处理高133.8%、159.6%、232.5%、66.7%、93.3%和123.3%；红光处理根活力和根尖数显著低于全光谱白光处理，其他根系指标两处理间差异不显著。各处理间的根冠比存在显著差异，全光谱白光处理的根冠比为0.232，显著高于其他两个处理，分别较红光处理和荧光灯处理大81.3%和176.2%。

3 小结

在本试验中，全光谱白光处理番茄幼苗地上部生长矮壮，叶色较深，根系发达，壮苗指数较高；红光处理植株地上部分发达，下胚轴绝对生长速率较高，株高及下胚轴显著高于其他两处理，叶片数多，但根系发育较全光谱白光处理略差；荧光灯处理植株整体生长较弱，表现为植株矮小、叶色淡，且根系发育远不如其他两个处理，根活力差。试验结果表明，全光谱白光为较适合番茄育苗的人工光源。