弱光条件下不同光周期对西瓜幼苗生长发育的影响*

黄 雯 魏猷刚** 甘小虎 方思明 徐明喜 李昀晔 胡 静 阎庆久 杨会玲

（1.江苏省南京市蔬菜科学研究所，江苏 南京210000；2.江苏省南京市江宁区横溪街道办事处农业服务中心，江苏 南京211135）

西瓜是深受消费者喜爱的水果，市场需求量大。春提早栽培的西瓜上市早、售价高，但西瓜育苗期需提前至低温弱光的深冬或早春，不利于西瓜幼苗进行光合作用[1]，使幼苗的生长发育受阻。光是植物生长发育必需的环境因子，植物生长发育受光强、光质、持续时间、光周期的影响。光质是光照条件的质量因子，光强与光周期是光照条件的数量因子[2]，光周期影响植物的营养生长及生理变化。研究表明，蔬菜育苗期延长光周期可提高幼苗的壮苗指数[3]。本试验在全人工光源弱光条件下，研究不同光周期对西瓜幼苗生长发育的影响，以期为设施西瓜的育苗和栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试西瓜品种为苏蜜8号，由江苏省农业科学院蔬菜研究所选育。采用50孔穴盘基质育苗，基质由泥炭、蛭石、珍珠岩混合而成。

1.2 试验方法

试验于2020年春设在江苏省南京市蔬菜科技园基地实验室内，人工光源是唯一光源。试验根据每天对西瓜苗进行的不同光照处理，设4个处理，即T1（10 h）、T2（12 h）、T3（14 h）、T4（16 h），每处理50株幼苗，重复3次。西瓜出芽后将育苗穴盘移入实验室，将其分别置于不同处理灯光下。各处理光质均为全光谱LED白光，色温4 600 K，光量子通量均设置为（120±5）μmol·m-2·s-1。实验室内气温日间（6～18时）保持（25±1）℃、夜间（18～翌日6时）（17±1）℃，空气湿度60%～80%。30 d后测定各处理西瓜幼苗的株高、茎粗、下胚轴长和最大叶面积等生长指标，计算下胚轴绝对生长速率、壮苗指数。试验期间观察西瓜幼苗的叶片生长情况，记录各处理80%以上幼苗长至3叶1心的日期。试验数据采用SPSS软件的ANOVA过程处理，显著性检验采用邓肯式新复极差法。

2 结果与分析

2.1 不同光周期对西瓜幼苗植株性状的影响

不同光周期对西瓜幼苗植株性状的影响见表1。

由表1可知，T4处理西瓜幼苗的下胚轴生长最为缓慢，其下胚轴长度最短（5.70 cm）、绝对生长速率最小（1.90 mm·d-1）；T1处理西瓜幼苗的下胚轴生长速度最快，其下胚轴长度最长（7.70 cm）、绝对生长速率最大（2.57 mm·d-1）。可见，光周期越长西瓜幼苗的下胚轴生长越缓慢。

表1 各处理西瓜幼苗的植株性状

由表1还知，T4处理的第2片真叶叶柄最长（4.27 cm），T1处理的第2片真叶叶柄最短（3.13 cm）；T4处理的植株最矮（11.33 cm），T1处理的植株最高（13.6 cm）；T4处理植株的茎粗最大（3.98 mm）、较T1处理大40.1%，T4处理的植株开展度最大（14.3 cm）、较T1处理大30%。可见，弱光条件下光周期越长西瓜幼苗长得越壮实。

2.2 不同光周期对西瓜幼苗生物量的影响

不同光周期对西瓜幼苗生物量的影响见表2。

表2 各处理西瓜幼苗的生物量

由表2可知，T4处理的叶片最大，其最大叶面积和单株叶面积分别较T1处理大127.8%和124.8%；T4处理的成苗需25 d，较T1处理减少5 d；T4处理植株的地上鲜质量和干质量、地下鲜质量和干质量均最高，根系长度较T1处理长155.4%。可见，光周期对西瓜幼苗生物量的累积影响较大。各处理间的壮苗指数差异显著，T4处理的植株最为健壮，壮苗指数达2.528，较T1处理高356.3%。

3 小结

试验结果表明，弱光条件下光周期越长，西瓜幼苗越矮化健壮、叶片越宽大、根系越发达。根系发达、下胚轴短粗是西瓜壮苗的重要指标，根系发达能提高西瓜的定植成活率，下胚轴短粗则能降低定植过程中的损苗率。合理调节植物光周期可提高光合效率、促进光合产物的形成，从而起到促进植物生长的作用[4]。吴雪霞等[5]研究认为，光周期越长越有利于丝瓜幼苗根系的生长发育，光周期14 h处理的丝瓜根系鲜重显著高于光周期10 h、8 h和6 h处理，本试验结果与其一致。另外，光周期16 h处理的西瓜成苗时间较10 h处理减少5 d，可大大缩短西瓜的育苗周期。

南京地区深冬和早春期间低温弱光，培育西瓜幼苗必须配备加温设施，目前较有效的加温手段主要有设施多层覆盖、育苗床电热线加温和育苗温室大棚油炉加温等，育苗时间越长育苗成本越高，缩短育苗周期有助于节约用电成本。