紅藍LD不同光質對茄子育苗的影響

智永祺，趙 虎，王 森，夏小歡，黃偉忠，謝劍材，楊明來，4

（1.紹興市農業科學研究院，浙江 紹興 312000；2.紹興市柯橋區銀蘭泉花木場，浙江 紹興 312000；3.浙江長芯光電科技有限公司，浙江 杭州 310000；4.杭州長芯激光農業技術研究院，浙江 杭州 310000）

光是影響植物生長發育的重要環境因子之一，光質一方面可作為能量物質經光合色素吸收而影響光合作用的光反應階段，另一方面可被不同的光受體感知從而發揮光信號作用，影響植物的生長發育。市場上的植物補光燈多為高壓鈉燈和LED 燈等，存在能耗較大、布線較高、使用環境和作用有限等問題，不適合在農業中大面積推廣應用，而本試驗中采用的激光（LD）光源能大幅提高生物能效，支持高密度栽培模式，安裝方便，能耗低，不影響施肥、澆水，可廣泛應用于植物工廠中進行現代化蔬菜育苗。紅光和藍光對植物生長發育有重要影響，紅藍光可以提高瓜果蔬菜葉片的葉綠素含量、光合效率、幼苗質量和果實品質。因為紅光和藍光的光譜與植物光合作用所需的光譜相似，所以，目前紅藍光是植物光生物領域研究及應用最多的光譜。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2022年3月—4月在紹興市農業科學研究院五和基地育苗大棚內進行。

1.2 試驗材料

供試茄子品種為杭茄1 號，由杭州市農科院提供。光源為激光，由浙江長芯光電科技有限公司提供，茄子種子播種于50 孔穴盤中，置于80 cm 高育苗架，每個處理各1 000 株，育苗基質為V（泥炭）∶V（蛭石）∶V（珍珠巖）為2∶1∶1 的混合基質。

1.3 現場補光光源布置

試驗地面積40 m×8 m，將其劃分為3 塊，參照番茄[1]、芹菜[2]、生菜[3]等已有研究，設置紅藍光2 個處理，分別為RB205（紅藍比4∶1）、RB155（紅藍比3∶1），以及對照組CK（不補光）。光流安裝方式為斜照，安裝角度70°，安裝高度為距離苗床2 m。使用OHSP-350P 植物光照分析儀在穴盤水平位置監測光源的光子通量密度（Photosynthetic Photon Flux Density，PPFD）情況。紅光、藍光的峰值波長分別為660 nm、450 nm，各處理的相對光譜分布情況見表1。

表1 2種光配比處理光譜分析Tab.1 Two kinds of light matching processing spectral analysis單位：μmol/（m2·s）

補光時間：6：30—20：00。按照日出前1 h、日出后2 h 設定每日常規補光時長。光源布置見圖1。

圖1 現場補光光源布置Fig.1 Field fill light source layout

1.4 形態指標測定項目及方法

3 月8 日移栽后，每隔1 周于固定位置隨機選擇30 株幼苗測定形態指標。株高使用透明直尺測量幼苗從地上根基處至生長點的距離；莖粗用游標卡尺測量幼苗子葉基部下方1 cm 處的寬度；葉片數僅計真葉數量。將幼苗根部用水清洗干凈后吸干表面的水分，用電子天平測定全株干、鮮質量；根長使用透明直尺測量幼苗從根基處至根尖的距離。于定植前連續測定4周。

1.5 數據處理和分析

采用Microsoft Office Excel 2010 軟件處理基本數據，使用Minitab軟件對數據進行分析。

2 結果與分析

不同光質處理下育苗期茄子幼苗形態學指標見表2。由表2 可知，在育苗期，連續4 周觀測不同光質組合補光處理下茄子幼苗形態學指標。發現不同光質組合補光處理處理對茄子幼苗影響有差異，不同測定時期，與CK 相比，RB155 光質組合補光處理能促進茄子幼苗生長，株高、根長、莖粗、葉片數、鮮質量和干質量等指標的差異均達到顯著水平。與CK 相比，RB205 光質組合補光處理部分抑制茄子幼苗生長，但通過統計學分析顯示，差異未達到顯著水平。

表2 不同光質處理下育苗期茄子幼苗形態學指標Tab.2 Morphological indices of eggplant seedling at seedling stage under different light treatment

通過對比A、D 2個時期，RB155處理的幼苗株高比CK提高了16.67%，根長提高了19.34%，莖粗比CK 提高了16.08%，葉片數提高了11.68%，鮮質量提高了39.38%，干質量提高了38.89%，差異水平顯著；RB205 補光處理對茄子幼苗生長起到了部分抑制作用，株高比CK 下降了5.22%，鮮質量下降了7.81%，干質量下降了14.81%，但差異水平均不顯著，莖粗和葉片數幾乎無影響。

3 結論

光質影響植物生長發育和形態結構建成。多種波段的光相互比較時，合適的紅藍組合光對植株最有利。對不同紅藍光組合的研究發現，不同植物對紅藍光需求的比例有差異[4]。適量藍光能使植株更高大[5]，紅光更有利于植株干質量的積累[6]，促進葉柄和莖生長[7]。因此，探尋特定物種適宜的紅藍光補光條件，對育苗生產過程有重大意義。

光質會影響植物光合作用，促進地上的光合產物轉移到植株根系，影響植株根系生長。反之，根系也會影響植株地上部分生長發育[8]。本試驗研究發現，育苗期茄子幼苗株高、莖粗以RB205 光質組合補光處理最低，但與CK 相比較無顯著差異；而RB155 光質組合補光處理效果明顯，能顯著提高各形態學指標。本研究結果與尹娟的研究有差異，其試驗光照為紅藍光（4∶1）LED 光照，本試驗中采用“自然光+LD 紅藍光補光”的形式，光質差異可能是導致結果差異的主要原因[9]。RB155 光質組合補光處理能有效提高茄子幼苗干物質的積累，這與狄清華的研究結果一致[10]。

綜上所述，采用適宜比例的激光（LD）紅藍光補光組合培養茄子幼苗，可有效提高幼苗的株高、根長、莖粗、葉片數量、鮮質量、干質量等形態學指標。促進茄子幼苗生長的最佳補光組合處理是RB155，能有效改善幼苗生長狀態，促進幼苗物質積累，達到壯苗效果。周年生產的大棚蔬菜，育苗期往往提前，甚至在氣溫較低光照不足的冬季進行。尤其2023年春，浙江地區陰冷潮濕，光照少。本研究結果為育苗過程中補充合適激光（LD）組合的紅藍光、促進育苗質量、提供了重要理論支撐。