不同光质组合对西瓜幼苗生长发育的影响*

阎庆九黄雯 徐明喜 魏猷刚 甘小虎 李昀晔 胡静 杨会玲 姬彦雪

（江苏省南京市蔬菜科学研究所，江苏 南京 210000）

西瓜为喜光作物，对光照要求严格，整个生育期均需要充足的光照。西瓜苗期光照不足会导致幼苗下胚轴伸长，形成高脚苗。除了光照强度，光质对西瓜幼苗生长的影响也较大。目前针对红光和蓝光给西瓜幼苗生长带来影响的研究较多，对绿光和黄光的研究报道较少。LED能够发出植物生长所需的单色光，光谱域宽约20 nm，各种单色光LED组合后，可形成与各种植株光合作用和形态建成基本吻合的光谱，有利于提高光能利用效率，节能效果极为显著。本试验以可调光质LED作唯一光源，调节出符合试验要求的红蓝组合光、红蓝绿组合光、红蓝黄组合光，分析不同光质的组合光对西瓜幼苗生长发育的影响，给全人工环境下西瓜育苗的光照条件提供依据。

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。试验采用50孔穴盘育苗，育苗基质由泥炭、蛭石、珍珠岩混合而成。

1.2 试验方法

试验设在南京市蔬菜科技园基地灯光实验室，人工光源是唯一光源。试验共设3个光质组合处理，分别为红光∶蓝光=2∶1、红光∶蓝光∶绿光=5∶3∶2、红光∶蓝光∶黄光=5∶3∶2，以白光作对照，每个处理50株西瓜幼苗，重复3次。其中红光波长为650 nm、蓝光波长为460 nm、绿光波长为530 nm、黄光波长为590 nm、白光色温4 600 K。各处理光量子通量均为120±5 μmol·m-2·s-1，光周期均为12 h，日间（6：00～18：00）温度保持（25±1）℃，夜间（18：00～6：00）温度保持（18±1）℃，空气湿度保持60%～80%。

1.3 调查统计方法

西瓜播种后30 d，测定各处理西瓜幼苗的株高、茎粗、下胚轴长、第2片真叶叶柄长、最大叶叶面积、单株叶面积、开展度、叶绿素含量、根长、地上部鲜质量、地下部鲜质量、地上部干质量、地下部干质量等生长指标，并计算下胚轴绝对生长速率和壮苗指数。

壮苗指数=（茎粗/株高+根干质量/地上部干质量）×全株干质量×10

采用SPSS软件的ANOVA过程处理进行数据分析，采用邓肯式新复极差法进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同光质组合对西瓜幼苗长势的影响

不同光质组合对西瓜幼苗长势的影响见表1。

表1 不同光质组合对西瓜幼苗长势的影响

由表1可知，不同光质组合处理对西瓜幼苗长势的影响差异较大。白光（ck）处理的西瓜下胚轴最短（6.43 cm）、生长最缓慢（2.12 mm/d），红蓝组合光处理的西瓜下胚轴最长（6.90 cm）、生长最快（2.27 mm/d）；白光（ck）处理的西瓜植株最矮（11.33 cm），且显著低于其他处理，红蓝组合光处理的西瓜植株最高（13.30 cm）；各处理西瓜幼苗第2片真叶的叶柄长差异不显著；不同光质组合处理的西瓜幼苗茎粗均显著大于白光（ck）处理，其中红蓝组合光处理的西瓜茎最粗（3.69 mm），较白光（ck）处理粗7.9%。

2.2 不同光质组合对西瓜幼苗叶片和根系生长发育的影响

不同光质组合对西瓜幼苗叶片和根系生长发育的影响见表2。

表2 不同光质组合对西瓜幼苗叶片和根系生长发育的影响

由表2可知，不同光质组合处理西瓜幼苗的最大叶叶面积和单株叶面积均显著大于白光（ck）处理，其中红蓝组合光处理的西瓜叶片最大，最大叶叶面积和单株叶面积分别为39.31 cm2和98.44 cm2，分别较白光（ck）处理高36.8%和40.3%；各处理西瓜幼苗的开展度差异不明显，其中红蓝组合光处理的西瓜植株开展度较大（13.5 cm），较白光（ck）处理大7.7%，说明红蓝组合光有利于西瓜幼苗地上部的生长发育；各处理西瓜叶片的叶绿素含量差异显著，不同光质组合处理西瓜叶片的叶绿素含量均显著高于白光（ck）处理，且叶色较深；红蓝组合光、红蓝绿组合光和红蓝黄组合光处理西瓜幼苗的根系长度差异不明显，但分别较白光（ck）处理长39.3%、23.9%和11.7%，红蓝组合光处理的西瓜根系生长更为健壮。

2.3 不同光质组合对西瓜幼苗质量和壮苗指数的影响

不同光质组合对西瓜幼苗质量和壮苗指数的影响见表3。

表3 不同光质组合对西瓜幼苗质量和壮苗指数的影响

由表3可知，红蓝组合光处理西瓜幼苗的地上部鲜质量、干质量，地下部鲜质量、干质量分别为3.06 g、0.445 g、0.580 g、0.393 g，较白光（ck）处理分别高33.0%、94.3%、32.1%、44.0%；红蓝组合光、红蓝黄组合光、红蓝绿组合光处理西瓜的壮苗指数较白光（ck）处理分别高64.0%、11.0%和14.8%，红蓝组合光处理西瓜的壮苗指数最大，为1.770。

3 小结

近年来，光质对植物生长发育的影响已成为研究热点。秦伟等［1］研究发现，相较于红、蓝单色光，红蓝光组合更有利于培育西瓜优质苗。李凤华等［2］以白光为对照，研究分析红蓝组合光和红蓝绿组合光对西瓜幼苗生长的影响，结果发现红蓝组合光条件下西瓜的壮苗指数显著高于红蓝绿组合光。陈艺群等［3］研究认为，相较于红蓝组合光，红蓝黄组合光可提高西瓜幼苗的壮苗指数，更有利于西瓜幼苗的生长发育。本试验结果表明，红蓝组合光处理西瓜幼苗的叶片较大、叶色较深、根系健壮，壮苗指数显著高于其他处理；白光（ck）处理西瓜幼苗生长缓慢、茎细叶小、叶片薄且叶色淡、根系弱。可见，在相同的光量子通量值下，红蓝组合光更有利于西瓜幼苗的生长发育。