摘 要 黃瓜是我國(guó)設(shè)施栽培的主要作物之一。我國(guó)南方地區(qū)冬春季受持續(xù)陰雨寡照天氣的影響，保護(hù)設(shè)施內(nèi)弱光問(wèn)題嚴(yán)重，對(duì)設(shè)施作物生育、產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重的不良影響。本試驗(yàn)通過(guò)搭建遮陽(yáng)網(wǎng)設(shè)施，模擬冬春季長(zhǎng)江中下游地區(qū)溫室內(nèi)的弱光、寡照，形成光照強(qiáng)度約50 μmol·m-2·s-1的弱光環(huán)境，采用LED燈補(bǔ)光，設(shè)置125、200、275、350 μmol·m-2·s-1四個(gè)光強(qiáng)度在黃瓜結(jié)果期進(jìn)行補(bǔ)光處理，研究補(bǔ)光強(qiáng)度對(duì)設(shè)施寡照下黃瓜植株生長(zhǎng)、光合、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，補(bǔ)光對(duì)設(shè)施寡照下植株生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，莖粗、植株干重、根系活力等有顯著提高;補(bǔ)光能顯著增加黃瓜產(chǎn)量、改善品質(zhì)，補(bǔ)光后黃瓜的可溶性糖、可溶性固形物、可溶性蛋白含量均有提高，有機(jī)酸含量有所降低，且補(bǔ)光越強(qiáng)果實(shí)品質(zhì)越佳。與CK相比，350 μmol·m-2·s-1補(bǔ)光處理產(chǎn)量提高165.27%，效益較好，果實(shí)品質(zhì)有顯著改善，為本試驗(yàn)條件下最適的補(bǔ)光強(qiáng)度。

　　關(guān)鍵詞 黃瓜;設(shè)施栽培;弱光;補(bǔ)光強(qiáng)度;產(chǎn)量;品質(zhì)

　　光是植物唯一的能量來(lái)源，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育影響巨大，必須給予合適的光照，才能保證植株的正常生長(zhǎng)發(fā)育。溫室由于結(jié)構(gòu)、覆蓋材料等因素的影響，光照強(qiáng)度僅為露地的50%～70%[1]。我國(guó)南方地區(qū)冬春季節(jié)持續(xù)陰雨寡照天氣會(huì)造成溫室內(nèi)作物光照時(shí)間縮短、光照強(qiáng)度進(jìn)一步降低。寡照弱光對(duì)作物生育、產(chǎn)量和品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響，已成為制約南方地區(qū)設(shè)施園藝發(fā)展的重要因素。

　　人工補(bǔ)光是解決冬春季設(shè)施栽培作物寡照問(wèn)題的重要措施。人工補(bǔ)光的光源按照發(fā)光形式分為熱輻射光源、氣體放電光源和電致發(fā)光光源3類[2]。電致發(fā)光光源指發(fā)光二極管，即LED燈。相比其他光源，LED燈具有精確控制光譜組成、產(chǎn)熱少、長(zhǎng)時(shí)間保持光穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)，其補(bǔ)光技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用愈加廣泛[3-4]。眾多研究表明，LED補(bǔ)光可促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。吳根良等用不同LED光源照射辣椒發(fā)現(xiàn)，不同LED光源均能顯著促進(jìn)辣椒果實(shí)中可溶性蛋白含量的增加，適當(dāng)?shù)腖ED光源和補(bǔ)光時(shí)間可提高設(shè)施栽培辣椒果實(shí)的商品性和產(chǎn)量[5]。郝東川等應(yīng)用LED燈對(duì)設(shè)施栽培瓜果類蔬菜全生育期進(jìn)行補(bǔ)光處理發(fā)現(xiàn)，LED燈補(bǔ)光可明顯提高瓜類蔬菜的主蔓雌花數(shù)，對(duì)提高蔬菜作物的著果率也有促進(jìn)作用[6]。劉曉英等研究發(fā)現(xiàn)，菠菜應(yīng)用LED補(bǔ)光可顯著促進(jìn)菠菜生長(zhǎng)[7]。

　　黃瓜是我國(guó)設(shè)施栽培的主要作物之一。在冬春季日光溫室黃瓜生產(chǎn)中，光照是影響日光溫室黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育的首要環(huán)境因子[8]。有研究表明，寡照會(huì)造成黃瓜葉片光合速率降低[9]、光合產(chǎn)物運(yùn)輸減緩，引起著果率降低、畸形瓜增多、產(chǎn)量和品質(zhì)下降[8，10-14]等問(wèn)題。LED補(bǔ)光技術(shù)的出現(xiàn)為解決冬春季黃瓜生產(chǎn)寡照問(wèn)題提供了可靠途徑。目前，LED補(bǔ)光技術(shù)在黃瓜上的研究多集中在幼苗階段，在結(jié)果期進(jìn)行補(bǔ)光的研究還鮮有報(bào)道。相較于幼苗期，結(jié)果期光照對(duì)果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響更大，結(jié)果期補(bǔ)光具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。在補(bǔ)光強(qiáng)度方面，普遍認(rèn)為在植物光飽和點(diǎn)之內(nèi)，補(bǔ)光后的總光強(qiáng)越大對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育越有利，但補(bǔ)光強(qiáng)度的增高也會(huì)使種植成本升高。因此，確定寡照環(huán)境下適宜的補(bǔ)光強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ)光處理，使收益最大化，是補(bǔ)光技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。本試驗(yàn)通過(guò)在植株上方搭建遮陽(yáng)網(wǎng)，模擬冬春季長(zhǎng)江中下游地區(qū)溫室內(nèi)的寡照環(huán)境，在黃瓜結(jié)果期采用LED燈管進(jìn)行人工補(bǔ)光(光質(zhì)為白光)，研究補(bǔ)光強(qiáng)度對(duì)設(shè)施黃瓜植株生長(zhǎng)、光合、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響，以期為設(shè)施寡照下蔬菜優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

　　1 材料與方法

　　1.1 試驗(yàn)材料

　　試驗(yàn)于2020年9—11月在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)白馬基地連棟溫室中進(jìn)行。供試黃瓜品種為‘戴多星’，育苗基質(zhì)、栽培基質(zhì)均由江蘇興農(nóng)基質(zhì)科技有限公司提供，LED補(bǔ)光燈管由南京植生譜光電科技有限公司生產(chǎn)。

　　1.2 試驗(yàn)處理

　　采用桶式基質(zhì)無(wú)土栽培黃瓜，當(dāng)黃瓜幼苗長(zhǎng)到兩葉一心時(shí)定植于栽培桶中，每桶定植2株。肥水正常管理，控制溫室環(huán)境條件，保障黃瓜正常生長(zhǎng)。當(dāng)黃瓜開(kāi)花后，在植株上方搭建遮陽(yáng)網(wǎng)，形成光照強(qiáng)度約50 μmol·m-2·s-1的弱光環(huán)境。進(jìn)入結(jié)果期后(遮光后4 d)，在弱光環(huán)境條件下，采用LED燈管進(jìn)行人工補(bǔ)光，光質(zhì)為白光，補(bǔ)光時(shí)間為30 d。以不補(bǔ)光為空白對(duì)照(CK)，設(shè)置T1(125 μmol·m-2·s-1)、T2(200 μmol·m-2·s-1)、T3(275 μmol·m-2·s-1)、T4(350 μmol·m-2·s-1)四個(gè)光強(qiáng)度補(bǔ)光處理，每日9時(shí)開(kāi)始，補(bǔ)光4 h。每個(gè)處理栽培13桶，不同處理間懸掛銀黑色遮光布隔開(kāi)，以保證各處理間互不干擾。燈管設(shè)于植株生長(zhǎng)點(diǎn)正上方15 cm處，根據(jù)實(shí)際補(bǔ)光情況和植株生長(zhǎng)情況進(jìn)行補(bǔ)光高度調(diào)整。試驗(yàn)期間，溫室內(nèi)晝夜氣溫白天(26.7±5.4) ℃、夜間(14.5±4.5) ℃，空氣相對(duì)濕度白天(69.4±14.5)%、夜間(98.6±1.3)%。補(bǔ)光15 d后測(cè)定黃瓜植株生長(zhǎng)指標(biāo)和生理參數(shù)，于補(bǔ)光后6、10、16和22 d測(cè)定收獲的果實(shí)品質(zhì)。

　　1.3 測(cè)定方法

　　1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)

　　使用游標(biāo)卡尺測(cè)量垂直于黃瓜子葉方向、子葉節(jié)下1 cm處的粗度，代表莖粗。不同處理各選取3株洗凈根系，去掉根尖和上部老根，剪成2 cm長(zhǎng)的碎段，稱取0.4～0.5 g，采用氯化三苯基四氯唑(TTC)比色法測(cè)定根系活力[15]。各處理另選長(zhǎng)勢(shì)一致的植株，洗凈根系，擦干，殺青后放于75 ℃烘箱中烘干至恒重，測(cè)定整株干重。

　　1.3.2 光合生理指標(biāo)

　　選取各處理完全展開(kāi)且葉位相同的功能葉片，采用便攜式光合測(cè)定系統(tǒng)(Li-6400，美國(guó))于晴天上午進(jìn)行凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr)等光合參數(shù)的測(cè)定。測(cè)定時(shí)葉室溫度控制在(30±1) ℃，光強(qiáng)控制在1 000 μmol·m-2·s-1，CO2濃度為(415±10) μmol·mol-1，相對(duì)濕度為60%～70%。

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