弱光條件下不同光周期對西瓜幼苗生長發育的影響*

黃 雯 魏猷剛** 甘小虎 方思明 徐明喜 李昀曄 胡 靜 閻慶久 楊會玲

（1.江蘇省南京市蔬菜科學研究所，江蘇 南京210000；2.江蘇省南京市江寧區橫溪街道辦事處農業服務中心，江蘇 南京211135）

西瓜是深受消費者喜愛的水果，市場需求量大。春提早栽培的西瓜上市早、售價高，但西瓜育苗期需提前至低溫弱光的深冬或早春，不利于西瓜幼苗進行光合作用[1]，使幼苗的生長發育受阻。光是植物生長發育必需的環境因子，植物生長發育受光強、光質、持續時間、光周期的影響。光質是光照條件的質量因子，光強與光周期是光照條件的數量因子[2]，光周期影響植物的營養生長及生理變化。研究表明，蔬菜育苗期延長光周期可提高幼苗的壯苗指數[3]。本試驗在全人工光源弱光條件下，研究不同光周期對西瓜幼苗生長發育的影響，以期為設施西瓜的育苗和栽培提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試西瓜品種為蘇蜜8號，由江蘇省農業科學院蔬菜研究所選育。采用50孔穴盤基質育苗，基質由泥炭、蛭石、珍珠巖混合而成。

1.2 試驗方法

試驗于2020年春設在江蘇省南京市蔬菜科技園基地實驗室內，人工光源是唯一光源。試驗根據每天對西瓜苗進行的不同光照處理，設4個處理，即T1（10 h）、T2（12 h）、T3（14 h）、T4（16 h），每處理50株幼苗，重復3次。西瓜出芽后將育苗穴盤移入實驗室，將其分別置于不同處理燈光下。各處理光質均為全光譜LED白光，色溫4 600 K，光量子通量均設置為（120±5）μmol·m-2·s-1。實驗室內氣溫日間（6～18時）保持（25±1）℃、夜間（18～翌日6時）（17±1）℃，空氣濕度60%～80%。30 d后測定各處理西瓜幼苗的株高、莖粗、下胚軸長和最大葉面積等生長指標，計算下胚軸絕對生長速率、壯苗指數。試驗期間觀察西瓜幼苗的葉片生長情況，記錄各處理80%以上幼苗長至3葉1心的日期。試驗數據采用SPSS軟件的ANOVA過程處理，顯著性檢驗采用鄧肯式新復極差法。

2 結果與分析

2.1 不同光周期對西瓜幼苗植株性狀的影響

不同光周期對西瓜幼苗植株性狀的影響見表1。

由表1可知，T4處理西瓜幼苗的下胚軸生長最為緩慢，其下胚軸長度最短（5.70 cm）、絕對生長速率最小（1.90 mm·d-1）；T1處理西瓜幼苗的下胚軸生長速度最快，其下胚軸長度最長（7.70 cm）、絕對生長速率最大（2.57 mm·d-1）。可見，光周期越長西瓜幼苗的下胚軸生長越緩慢。

表1 各處理西瓜幼苗的植株性狀

由表1還知，T4處理的第2片真葉葉柄最長（4.27 cm），T1處理的第2片真葉葉柄最短（3.13 cm）；T4處理的植株最矮（11.33 cm），T1處理的植株最高（13.6 cm）；T4處理植株的莖粗最大（3.98 mm）、較T1處理大40.1%，T4處理的植株開展度最大（14.3 cm）、較T1處理大30%。可見，弱光條件下光周期越長西瓜幼苗長得越壯實。

2.2 不同光周期對西瓜幼苗生物量的影響

不同光周期對西瓜幼苗生物量的影響見表2。

表2 各處理西瓜幼苗的生物量

由表2可知，T4處理的葉片最大，其最大葉面積和單株葉面積分別較T1處理大127.8%和124.8%；T4處理的成苗需25 d，較T1處理減少5 d；T4處理植株的地上鮮質量和干質量、地下鮮質量和干質量均最高，根系長度較T1處理長155.4%。可見，光周期對西瓜幼苗生物量的累積影響較大。各處理間的壯苗指數差異顯著，T4處理的植株最為健壯，壯苗指數達2.528，較T1處理高356.3%。

3 小結

試驗結果表明，弱光條件下光周期越長，西瓜幼苗越矮化健壯、葉片越寬大、根系越發達。根系發達、下胚軸短粗是西瓜壯苗的重要指標，根系發達能提高西瓜的定植成活率，下胚軸短粗則能降低定植過程中的損苗率。合理調節植物光周期可提高光合效率、促進光合產物的形成，從而起到促進植物生長的作用[4]。吳雪霞等[5]研究認為，光周期越長越有利于絲瓜幼苗根系的生長發育，光周期14 h處理的絲瓜根系鮮重顯著高于光周期10 h、8 h和6 h處理，本試驗結果與其一致。另外，光周期16 h處理的西瓜成苗時間較10 h處理減少5 d，可大大縮短西瓜的育苗周期。

南京地區深冬和早春期間低溫弱光，培育西瓜幼苗必須配備加溫設施，目前較有效的加溫手段主要有設施多層覆蓋、育苗床電熱線加溫和育苗溫室大棚油爐加溫等，育苗時間越長育苗成本越高，縮短育苗周期有助于節約用電成本。