LED植物工厂数字化育苗方式对黄瓜生长的影响

杨新琴，何润云，徐媛媛，胡燕芳，郑洁，杜叶红，善新民，汪颖，汪飞燕，周晓红

(1.浙江省农业技术推广中心，浙江 杭州 310020；2.衢州市柯城区农业技术推广中心，浙江 衢州 324000；3.衢州中恒农业科技有限公司，浙江 衢州 324004；4.浙江省农业科学院 蔬菜研究所，浙江 杭州 310021；5.衢州市农业农村局，浙江 衢州 324000；6.柯城区农业农村局，浙江 衢州 324000)

黄瓜是我国重要的经济作物，全国栽培面积约770万 hm2，年产量可达6 000万 t。目前，我国黄瓜育苗以传统日光温室大棚为主，种苗生产过程受环境影响较大、人工管理成本高。随着光电技术的发展，具有体积小、寿命长、发热量低、光谱性能好的LED光源在植物工厂中应用广泛[1-3]。

近年来，我们在衢州开展LED植物工厂黄瓜数字化育苗试验示范。与传统的育苗方式相比，LED植物工厂数字化育苗具有运行成本低、不受外界环境影响、育苗周期短、秧苗整齐健壮等优点。

本试验以黄瓜为对象，在衢州市柯城区选取了3个示范基地，探究LED植物工厂数字化方式对黄瓜农艺性状及产量的影响，以期为大面积推广LED植物工厂数字化育苗提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

华华家庭农场位于衢州市柯城区下蒋村，土壤类型为壤土，土壤肥力中等，基地主要种植辣椒、番茄、黄瓜、圆葫、莴笋、芹菜、花菜等作物；邦胜家庭农场位于衢州市柯城区九华乡上童村，土壤类型为壤土，肥力中等，基地以设施栽培黄瓜、辣椒为主；时鲜园家庭农场位于衢州市柯城区沟溪乡斗目珑村，土壤类型为壤土，肥力中等，基地常年种植茄果类、瓜类等蔬菜作物。

1.2 供试材料

供试黄瓜品种为博新5-1。农户自育苗由3个农场各自采用穴盘基质育苗的方式在温室大棚中进行培育；LED光源苗由浙江衢州中恒农业科技有限公司采用全封闭式LED植物工厂进行培育。

1.3 田间调查

分别选取长势健壮、整齐一致的LED植物工厂育成秧苗(下称LED光源苗)和农民自育苗(下称常规苗)进行定植。其中邦胜家庭农场LED光源苗定植株距为43.5 cm，畦宽2 m，折每667 m2种植1 533株；常规苗定植株距36.5 cm，畦宽2 m，折每667 m2种植1 827株。华华家庭农场LED光源苗定植株距为36 cm，畦宽2 m，折每667 m2种植1 852株；常规苗定植株距为43.5 cm，畦宽2 m，折每667 m2种植1 533株。时鲜园家庭农场LED光源苗和常规苗定植株距均为43.5 cm，畦宽2 m，折每667 m2种植1 533株。瓜苗定植后，所有田间管理措施相同。

分别在2种不同育苗方式的田块中随机抽取10株进行节间距、主茎长、雌花数、结果数等田间性状调查统计。黄瓜产量测定时，分别随机调查10株不同育苗方式的黄瓜，每株采收商品瓜5个，测量平均果实重量，并根据种植密度、单株产量测算单位面积产量。

2 结果与分析

2.1 LED育苗对黄瓜生育周期的影响

采用LED植物工厂数字化育苗方式都大幅缩短了黄瓜的生育期(表1)，其中华华家庭农场和时鲜园家庭农场LED光源苗比农户自育苗生育期分别缩短29 d和33 d。邦胜家庭农场中二者相比缩短了17 d，主要是由于受到低温天气影响，LED光源苗达到定植标准后又延迟了10 d左右定植。

表1 不同育苗方式对黄瓜生育周期的影响

2.2 不同育苗方式对黄瓜田间性状的影响

3个试验基地的结果基本一致，LED光源育苗和农户自育苗在平均节间距和主茎长度2个性状上并无显著差异，但LED光源黄瓜苗在单株雌花数和单株结果数2个农艺性状上较农户自育黄瓜苗表现出了明显优势(图1)。其中邦胜家庭农场LED光源黄瓜苗平均每株雌花数量和结果数量分别为24.2朵和9.7个，与农户常规自育苗相比，雌花数量每株增加7朵，黄瓜果实每株增加4.1个；华华家庭农场试验基地，LED光源黄瓜苗每株雌花数为30.5朵，每株结果数为10.3个，较常规自育秧苗雌花开花数量和结果数量分别增加了7.7朵和2.8个。此外，对于平均单果重量，邦胜、华华和时鲜园家庭农场LED光源黄瓜苗平均单果重分别为0.33、0.31和0.30 kg，与农户常规育苗相比单果重略有增加，但差异不显著。

柱上有不同小写字母表示组间差异显著。

2.3 育苗方式对黄瓜产量的影响

在同样的管理条件下，应用LED光源黄瓜苗可在一定程度上提高单位面积产量(表2)，其中邦胜家庭农场LED光源黄瓜苗示范点每667 m2产量为4 907 kg，相较于农户自育苗(3 069 kg)增产59.89%；华华家庭农场LED光源黄瓜苗示范点每667 m2产量为5 913 kg，相较农户自育苗(3 449 kg)增产71.44%；时鲜园家庭农场LED光源黄瓜苗示范点每667 m2产量为4 231 kg，而农户自育苗产量为2 192 kg，种植LED光源黄瓜苗增产60.40%。

表2 不同育苗方式对黄瓜产量的影响

3 小结与讨论

试验表明，冬春季节采用LED植物工厂黄瓜苗进行大棚黄瓜生产不仅可以大幅缩短黄瓜生育周期，加快生产进度，还可有效增加单株黄瓜的雌花数和结果数，从而有效提高黄瓜单位面积产量，大大增加黄瓜生产的经济效益。此外，何润云[4]对不同育苗方法的成本调查研究发现，LED植物工厂数字化育苗具有运行成本低、精准可控、秧苗整齐等优点，具有十分广阔的推广应用前景。