红蓝LD不同光质对茄子育苗的影响

智永祺，赵 虎，王 森，夏小欢，黄伟忠，谢剑材，杨明来，4

（1.绍兴市农业科学研究院，浙江 绍兴 312000；2.绍兴市柯桥区银兰泉花木场，浙江 绍兴 312000；3.浙江长芯光电科技有限公司，浙江 杭州 310000；4.杭州长芯激光农业技术研究院，浙江 杭州 310000）

光是影响植物生长发育的重要环境因子之一，光质一方面可作为能量物质经光合色素吸收而影响光合作用的光反应阶段，另一方面可被不同的光受体感知从而发挥光信号作用，影响植物的生长发育。市场上的植物补光灯多为高压钠灯和LED 灯等，存在能耗较大、布线较高、使用环境和作用有限等问题，不适合在农业中大面积推广应用，而本试验中采用的激光（LD）光源能大幅提高生物能效，支持高密度栽培模式，安装方便，能耗低，不影响施肥、浇水，可广泛应用于植物工厂中进行现代化蔬菜育苗。红光和蓝光对植物生长发育有重要影响，红蓝光可以提高瓜果蔬菜叶片的叶绿素含量、光合效率、幼苗质量和果实品质。因为红光和蓝光的光谱与植物光合作用所需的光谱相似，所以，目前红蓝光是植物光生物领域研究及应用最多的光谱。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2022年3月—4月在绍兴市农业科学研究院五和基地育苗大棚内进行。

1.2 试验材料

供试茄子品种为杭茄1 号，由杭州市农科院提供。光源为激光，由浙江长芯光电科技有限公司提供，茄子种子播种于50 孔穴盘中，置于80 cm 高育苗架，每个处理各1 000 株，育苗基质为V（泥炭）∶V（蛭石）∶V（珍珠岩）为2∶1∶1 的混合基质。

1.3 现场补光光源布置

试验地面积40 m×8 m，将其划分为3 块，参照番茄[1]、芹菜[2]、生菜[3]等已有研究，设置红蓝光2 个处理，分别为RB205（红蓝比4∶1）、RB155（红蓝比3∶1），以及对照组CK（不补光）。光流安装方式为斜照，安装角度70°，安装高度为距离苗床2 m。使用OHSP-350P 植物光照分析仪在穴盘水平位置监测光源的光子通量密度（Photosynthetic Photon Flux Density，PPFD）情况。红光、蓝光的峰值波长分别为660 nm、450 nm，各处理的相对光谱分布情况见表1。

表1 2种光配比处理光谱分析Tab.1 Two kinds of light matching processing spectral analysis单位：μmol/（m2·s）

补光时间：6：30—20：00。按照日出前1 h、日出后2 h 设定每日常规补光时长。光源布置见图1。

图1 现场补光光源布置Fig.1 Field fill light source layout

1.4 形态指标测定项目及方法

3 月8 日移栽后，每隔1 周于固定位置随机选择30 株幼苗测定形态指标。株高使用透明直尺测量幼苗从地上根基处至生长点的距离；茎粗用游标卡尺测量幼苗子叶基部下方1 cm 处的宽度；叶片数仅计真叶数量。将幼苗根部用水清洗干净后吸干表面的水分，用电子天平测定全株干、鲜质量；根长使用透明直尺测量幼苗从根基处至根尖的距离。于定植前连续测定4周。

1.5 数据处理和分析

采用Microsoft Office Excel 2010 软件处理基本数据，使用Minitab软件对数据进行分析。

2 结果与分析

不同光质处理下育苗期茄子幼苗形态学指标见表2。由表2 可知，在育苗期，连续4 周观测不同光质组合补光处理下茄子幼苗形态学指标。发现不同光质组合补光处理处理对茄子幼苗影响有差异，不同测定时期，与CK 相比，RB155 光质组合补光处理能促进茄子幼苗生长，株高、根长、茎粗、叶片数、鲜质量和干质量等指标的差异均达到显著水平。与CK 相比，RB205 光质组合补光处理部分抑制茄子幼苗生长，但通过统计学分析显示，差异未达到显著水平。

表2 不同光质处理下育苗期茄子幼苗形态学指标Tab.2 Morphological indices of eggplant seedling at seedling stage under different light treatment

通过对比A、D 2个时期，RB155处理的幼苗株高比CK提高了16.67%，根长提高了19.34%，茎粗比CK 提高了16.08%，叶片数提高了11.68%，鲜质量提高了39.38%，干质量提高了38.89%，差异水平显著；RB205 补光处理对茄子幼苗生长起到了部分抑制作用，株高比CK 下降了5.22%，鲜质量下降了7.81%，干质量下降了14.81%，但差异水平均不显著，茎粗和叶片数几乎无影响。

3 结论

光质影响植物生长发育和形态结构建成。多种波段的光相互比较时，合适的红蓝组合光对植株最有利。对不同红蓝光组合的研究发现，不同植物对红蓝光需求的比例有差异[4]。适量蓝光能使植株更高大[5]，红光更有利于植株干质量的积累[6]，促进叶柄和茎生长[7]。因此，探寻特定物种适宜的红蓝光补光条件，对育苗生产过程有重大意义。

光质会影响植物光合作用，促进地上的光合产物转移到植株根系，影响植株根系生长。反之，根系也会影响植株地上部分生长发育[8]。本试验研究发现，育苗期茄子幼苗株高、茎粗以RB205 光质组合补光处理最低，但与CK 相比较无显著差异；而RB155 光质组合补光处理效果明显，能显著提高各形态学指标。本研究结果与尹娟的研究有差异，其试验光照为红蓝光（4∶1）LED 光照，本试验中采用“自然光+LD 红蓝光补光”的形式，光质差异可能是导致结果差异的主要原因[9]。RB155 光质组合补光处理能有效提高茄子幼苗干物质的积累，这与狄清华的研究结果一致[10]。

综上所述，采用适宜比例的激光（LD）红蓝光补光组合培养茄子幼苗，可有效提高幼苗的株高、根长、茎粗、叶片数量、鲜质量、干质量等形态学指标。促进茄子幼苗生长的最佳补光组合处理是RB155，能有效改善幼苗生长状态，促进幼苗物质积累，达到壮苗效果。周年生产的大棚蔬菜，育苗期往往提前，甚至在气温较低光照不足的冬季进行。尤其2023年春，浙江地区阴冷潮湿，光照少。本研究结果为育苗过程中补充合适激光（LD）组合的红蓝光、促进育苗质量、提供了重要理论支撑。