LED光譜對西瓜苗生長影響的探析

仲娃 陳康 陸嘉瑞 董慶

西瓜苗是一種重要的園藝作物幼苗，具有徒長特點。本文以光照強度為160umol/m2*s熒光燈為對照，以新金蘭西瓜品種（W-8030）為研究對象，探究了相同光照強度下，LED光譜、熒光燈對西瓜幼苗生產的影響。以期為西瓜種植效益提升提供依據。

現階段我國已有大量使用純LED光源培養作物的研究，如黃瓜、菠菜、水稻等，獲得了一定進展。但是由于西瓜苗育苗難度較大，現階段西瓜苗育苗過程中仍然以自然光為主，LED燈為主要補充光源提供設施。據此，在脫離太陽光的情況下，利用LED光源對西光苗生產效果進行適當分析具有非常重要的意義。

1試驗材料與前期準備

試驗用西瓜品種為新金蘭西瓜W-8030，試驗場地在淮安某農業有限公司LED植物燈育苗工廠，主要測試光源為hydz型LED燈光源，共進行三個周期試驗。每周期光照時長為10h，室內白天溫度為24.8℃～27.8℃，晚上溫度為14.8℃～17.8℃，環境溫度為58%-78%。

在試驗場地選擇完畢之后，由于LED燈光源具有紅色、藍色兩種不同顏色、波長的燈珠。因此，在試驗階段，以熒光燈為對照，設定紅光光珠、藍光光珠比為7/3、6/4、5/5。

2實驗測定指標設置

在每一周期試驗完畢后，依據隨機抽樣的原則各抽取2株西瓜幼苗，對西瓜幼苗質量進行檢測。主要檢測指標除葉片數以外，還包括葉片面積、根直徑、干鮮重、莖粗及根長。在實驗中，株高、根長、根直徑及莖粗主要采用游標卡尺或其他精密長度測量工具進行測量;而葉片數目采用目視觀測的方法進行測量;干鮮重、葉面積主要在尺子測量后，利用數據計算公式進行計算。

3 LED光譜對西瓜苗生長影響探究

如表1所示，相較于熒光對照組而言，紅藍光珠比在7/3的LED燈光源照射下西瓜幼苗植株高度遠高于熒光燈照射植株高度。同時西瓜幼苗莖粗、根長、干鮮重也有一定程度的提升。即合理的LED燈光源處理可以提升西瓜幼苗育苗質量。藍光比例高的LED燈光下西瓜幼苗植株低、干鮮重比小，表明藍光LED燈光源對西瓜幼苗在生長具有一定抑制作用。且對西瓜幼苗莖稈、根長影響較大，對西瓜幼苗葉片數目、根直徑沒有較大的影響。同理，紅光LED燈光源對西瓜幼苗生長具有一定促進作用，紅光比例上升，西瓜幼苗生長速率較快，但實際干鮮重比并沒有明顯上升，即“徒長”。

在西瓜幼苗生長過程中，根據生長時期的差異，所需要紅藍光比也具有一定差異。即在西瓜幼苗生長前期，需要增加藍光比例，避免西瓜幼苗徒長對西瓜后期生長質量的影響;而在西瓜幼苗生長后期，需要適當增加紅光比例，保證西光秧苗持續、快速增長。只有保證恰當的LED燈光照補給，才可以促使西瓜幼苗健康生長。

為確定LED燈光源對西瓜幼苗生長參數的影響，本文采用SPAD-505葉綠素計、TTC法、蒽酮比色法，對不同LED燈光源照射下西瓜幼苗、熒光燈光源照射下西瓜幼苗相對葉綠素指數、根系活力及可溶性物質含量進行了檢測。最終得出LED燈光源處理下西瓜幼苗根系活力差異不大，相對葉綠素含量、可溶性物質具有較大差異。相較于熒光對照組而言，LED燈光源照射下西瓜幼苗相對葉綠素含量及可溶性物質含量具有明顯的上升。且LED燈光源紅藍光比在5/5時，西瓜幼苗可溶性物質含量最高。這主要是由于葉綠素是植物吸收光能的主要物質，葉綠素含量增加，可以促進植物光合作用，為植物生存提供充足的能力。經LED燈光源處理后，西瓜幼苗葉綠素含量增加，可以促進西瓜幼苗氣孔開張，進而增加西瓜幼苗光合作用后產物量。而可溶性物質是西瓜幼苗重要的生長代謝調節物質，可溶性物質含量也是衡量西瓜幼苗質量的重要指標。藍光成分的增加，促使西瓜幼苗可溶性含量上升，表明在藍光強的環境中西瓜幼苗可以生長為壯苗。

隨著LED燈光源中藍光光珠比例的增加，西瓜幼苗氣孔開張度也有所增加。則表明LED燈光源中藍光成分可以促進西瓜幼苗氣孔開張。即LED燈光源中藍光可以通過吸收西瓜幼苗中隱花色素、向光素，調節西瓜幼苗氣孔開張程度，從而提高西瓜幼苗光合能力。

綜上所述，采用純LED燈光源照射，可以進行西瓜幼苗培養，且7/3的光源照射培養效果最佳。因此，在LED燈培養工藝應用于工廠化西瓜幼苗實踐階段，西瓜幼苗培養人員應根據西瓜幼苗生長時期，選擇恰當的紅藍光珠比。依據早藍光后紅光的原則，調整LED燈光源比例。同時控制西瓜秧苗育苗期光照強度在160umol/m2*s以上，保證全封閉環境下西瓜幼苗健康生長。

（作者單位：223003江蘇省淮陰工學院）