稀土農用光源補光對草莓產量及品質的影響

秦新苗 張 彤 尚春明 池建義 李成宇 南立志 王萬鵬 張永強 盧占山

（1.包頭中科瑞豐科技有限公司，內蒙古包頭 014030；2.中國科學院長春應用化學研究所，吉林長春130022；3.包頭市農業科學研究所，內蒙古包頭 014013；4.中國科學院包頭稀土研發中心，內蒙古包頭 014000；5.寧城縣立志果蔬專業合作社，內蒙古赤峰 014231，6.包頭市九原區哈業胡同鎮農牧業服務中心，內蒙古包頭 014060；7.內蒙古新神農園林有限公司，內蒙古包頭 014030）

草莓，屬于薔薇科，草莓屬，多年生常綠草本植物，果實營養價值高，口感香甜，含有多種營養物質，且有保健功效，受到市場的歡迎[1]；其栽培面積大，經濟效益高，已成為日光溫室栽培中的主要作物之一[2，3]。

光是植物生長核心要素之一。光作為環境信號，通過光量子密度（光強度）、光質（光譜）和光照時間（光周期）三方面，對植物生長發育的各個階段都有極其重要的影響[4]。不同植物對光的需求不盡相同，同種作物的不同生育時期的需光規律也有所差異。北半球冬季，因陰雪天氣較多，日光溫室內的農作物常常處于“光饑餓”狀態，光照強度低、光照時間短和光質差[5]，嚴重影響了日光溫室中越冬草莓的栽培。

稀土農用光源是利用稀土發光材料制作的LED光源，與普通LED光源相比，稀土光源結構簡單、壽命長，光強更強、光譜更精準。稀土農用光源可根據用戶的實際用途，精準設計出作物所需的光譜，目前已經大量的應用在櫻桃、番茄、火龍果、無花果、黃瓜等高附加值農作物種植和育苗上。本項目旨在研究稀土農用光源補光對草莓產量、品質和抗逆性的影響，以期指導稀土農用光源在草莓補光上的廣泛應用。

1 材料和方法

1.1 試驗和地點

實驗于2018年11月-2019年4月，在內蒙古新神農哈業胡同鎮永豐村禾豐陽光示范基地日光溫室中進行。

1.2 試驗材料

供試草莓品種為“紅顏”。外源補光設備由包頭中科瑞豐科技有限公司提供的稀土農用光源，具體參數如下：采用草莓補光專用光譜（紅藍特定比例的復合光），其中藍光波峰為455nm，紅光波峰為625nm，規格型號是30W單模組，光量子通量密度為（距離燈具 1.5米處）100μmol/m2s，出光角度為 160°。

1.3 試驗方法

草莓品種“紅顏”采用單壟雙排栽培，每壟長約9米，壟高30cm、壟寬50cm，株距約20cm，行間距40cm。根據大棚尺寸和結構，結合大棚日溫度變化和日光強變化情況，根據包頭中科瑞豐科技有限公司提供的補光方案安裝布局補光燈。補光區域安裝時控光控開關，從早上9點到晚上21點補光（當大棚內光強低于8000LUX時補光燈會自動開啟，高于8000LUX會自動關閉）。大棚一共74壟，東邊37壟補光，西邊37壟不補光。

1.4 測量指標

采用隨機取樣的方法，每重復抽取10株，用直尺測量葉長、葉寬，用卷尺測量株高，用游標卡尺測量莖粗；用電子天平測量一級成熟草莓的單果重，計算平均值；用手持測糖儀測定可溶性固形物含量并計算其平均值；測量從種到收的草莓總產量。

調查實驗組和對照組的發病率和病情指數，每重復隨機取樣100株，始收期調查第一次，15天后調查第二次，發病率=病株數/總株數×100%，計算病情指數：

1.5 數據分析

實驗數據采用Excel2016和SPSS20.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 稀土農用光源補光對草莓生長發育的影響

表1 稀土農用光源補光對草莓生長發育的影響

由表1可以看出，經過稀土農用光源補光的草莓平均植株高度為17.5cm，比對照組增加了13.5%；補光的草莓平均莖粗為2.4cm，比對照組增加了14.3%；補光的草莓平均葉片長為6.88cm，比對照組增加了7.7%；補光的草莓平均葉片寬為5.54cm，比對照組增加了11.2%；以上差異均為極顯著差異。

2.2 稀土農用光源補光對草莓經濟性狀的影響

表2 稀土農用光源補光對草莓經濟性狀的影響

由表2可以看出，采用稀土農用光源補光的草莓果實鮮亮，外觀優于對照組，并且草莓的開花期提前7天，采收期提前13天。補光的草莓可溶性固形物為10.23%，比對照增加了4.0%，差異顯著。

2.3 稀土農用光源補光對草莓產量的影響

表3 稀土農用光源補光對草莓產量的影響

由表3可以看出，采用稀土農用光源補光的草莓平均單果重為24.62g，比對照組增加了11.7%；補光的草莓畝總產量為3316kg，比對照組增產了30.4%。

2.4 稀土農用光源補光對草莓抗病性的影響

表4 稀土農用光源補光對草莓灰霉病發病的影響

由表4可以看出，采用稀土農用光源補光的草莓灰霉病發病率為6.4%，比對照組降低了18.9%；補光的草莓灰霉病發病指數為1.8，較對照組發病指數降低了9.9。

3 結論與討論

采用稀土農用光源草莓專用補光方案補光對草莓的品質、產量和抗病性影響顯著。與對照組相比，補光草莓植株的株高、葉片大小、莖粗等農藝性狀均有不同程度的增加；補光的草莓開花期早，采收期提前13天，對于越冬草莓來說，提前上市的草莓售價很高；補光的草莓單果重增加了約2.6g，產量增加了約30%，同等管理水平條件下，農戶增收效益顯著。補光燈的使用，增強了草莓的抗病性，有效降低了農藥的使用量和使用次數，由此可見，稀土農用補光技術也是綠色高效防控體系的重要環節。

草莓含有豐富的維生素和礦物質，每百克含維生素C高達80毫克，遠遠高于蘋果和梨；還含有葡萄糖、果糖、檸檬酸、蘋果酸、胡蘿卜素、核黃素等。這些營養素對兒童的生長發育有很好的促進作用，對老年人的健康亦很有益。

草莓主要的營養價值體現在其維生素C含量非常高。維生素C可以防治牙齦出血，促進傷口愈合，并會使皮膚細膩而有彈性。研究發現，維生素C除了可以預防壞血病外，對動脈硬化、冠心病、心絞痛、腦溢血、高血壓、高血脂等疾病，都有積極的預防作用。

草莓中的胡蘿卜素是合成維生素A的重要物質，具有明目、養肝的作用。草莓中含有一種胺類物質，對治療白血病和再生障礙性貧血有一定的功效。

草莓清洗方法：①用自來水不斷沖洗，流動的水可避免農藥滲入果實中。②洗干凈的草莓也不要馬上吃，最好再用淡鹽水或淘米水浸泡5分鐘。淡鹽水可以殺滅草莓表面殘留的有害微生物；淘米水呈堿性，可促進呈酸性的農藥降解。③洗草莓時，注意千萬不要把草莓蒂摘掉，去蒂的草莓若放在水中浸泡，殘留的農藥會隨水進入果實內部，造成更嚴重的污染。另外，也不要用洗滌靈等清潔劑浸泡草莓，這些物質很難清洗干凈，容易殘留在果實中，造成二次污染。