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摘要 [目的]研究植物生长灯适宜的补光时间。[方法]以浙粉702番茄为材料，通过植物生长灯设置不同梯度的补光时间，研究不同光周期对番茄生长的影响。[结果]补光7 h对株高、果实纵茎及座果率影响最大，与对照相比，分别提高5.8%、6.1%及7.5%;补光9 h对果实品质提升及增产效果明显，可提前6 d采收，产量比对照提高3.6%。[结论]日光温室秋冬番茄栽培用植物生长灯补光在开花前每日补光7 h、开花座果后每日补光9 h较好。
关键词 植物生长灯;番茄;补光时间
中图分类号 S641.2文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2019）11-0049-02
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.11.016
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Abstract [Objective]To study the optimum lighting supplementary time of plant growth lamp.[Method]The effects of different photoperiod on tomato growth were studied by setting different gradient supplemental lighting time in plant growth lamp with Zhefen 702 tomato as material.[Result]The results showed that 7 hours of light supplement had the greatest effect on plant height， fruit longitudinal diameter， fruit setting rate， which increased by 5.8%， 6.1% and 7.5% respectively compared with the CK. 9 hours of light supplement had significant effect on fruit quality improvement，which could be harvested 6 days earlier and yield increased by 3.6% compared with the CK.[Conclusion]In the solar greenhouse， the plant growth lamp for tomato cultivation in autumn and winter is supplemented with light for 7 hours before flowering and 9 hours after flowering.
Key words Plant growth lamp;Tomato;Supplementary lighting time
基金項目 北京市农业局科技项目（PXM2018_036204）。
作者简介 李蔚（1987—），女，吉林延吉人，农艺师，硕士，从事设施蔬菜工厂化栽培技术研究。
收稿日期 2018-08-02;修回日期 2018-12-03
植物光照不仅对植物的光周期反应、形态建成、生理代谢、果实品质有重要的调节作用，还与激素信号、糖信号一同调节植物的代谢过程[1-3]。荷兰学者研究指出，增加1%的光照可带来1%的增产，可见光照在植物生产中的重要性。华北地区秋冬季节番茄生产的主要设施类型为日光温室，在日光温室内影响光照的因素很多，如棚膜、温室弧度等，与露地相比，其光照度仅为露地的50%～70%。光照度与光照时间不足，则容易造成苗徒长、花果脱落严重、果实发育缓慢等情况发生，从而导致作物减产[4]。
随着现代农业的发展，温室人工补光技术日趋成熟，不少企业园区已开始采用人工光源补光、提高作物光合速率、增加叶面积、促进作物生长等措施，从而达到增产、高效、优质、抗病的目的。关于补光时间对作物影响的研究多集中于LED灯上[5-7]，对于稀土植物生长灯的补光时间研究较少，尤其是植物补光灯补光时间对作物生长及品质影响的研究更少。笔者以番茄为材料，通过植物生长灯设置不同梯度的补光时间，研究不同光周期对番茄生长、发育及品质的影响，以期为日光温室秋冬番茄生产补光技术研究提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验设备 稀土植物生长灯，杭州佳遇照明电器有限公司生产，为一种外形呈伞形的稀土元素植物生长灯，电压 220 V，功率 36 W。时间控制器使用的电压范围为220 V（交流电），负载最大电流为15 A。
1.2 试验材料 供试番茄品种为浙粉702，于2017年9月20日以大行距150 cm、株距30 cm 的密度双行定植于小汤山基地40号日光温室，采用膜下滴灌栽培。
1.3 试验设计及方法
试验采用单因素完全随机设计，分别设每日补光时间 5 h（8：00—10：00和16：00—19：00）、7 h（7：00—10：00和16：00—20：00）、9 h（6：00—10：00和16：00—21：00）3个处理，以不补光为对照（CK），各处理光源互不干扰，按日常栽培方法管理。每个处理随机选择 5 株植株挂上标签，作为测量对象。
1.3.1 形态指标的测定。 定植后用米尺测量植株株高，用游标卡尺测定植株地上部10 cm的茎粗，开花期记录开花数，座果之后记录座果数，果实迅速生长期用游标卡尺测量果实横径、纵径。
1.3.2 产量测定。在果实采收期记录成熟果实的数量，并测定单果质量，计算单株产量、单位面积产量。 1.3.3
品质测定。对标记的植株果实采样进行品质测定，可溶性固形物含量采用手持糖量计测量，VC含量采用改良2，6—二氯酚靛酚滴定法测定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，有机酸含量采用碱液滴定法测定，硝酸盐含量采用水杨酸比色法测定，亚硝酸盐含量采用磺胺比色法测定。
1.4 数据分析
采用Excel 2007软件进行数据处理，采用SPSS软件对数据进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同补光时间对番茄长势影响
由表 1 可见，不同补光时间处理对番茄生长指标影响表现为：补光时间7 h与9 h处理在株高上与对照相比分别增加5.8%及4.5%，达到显著性差异;各补光处理与对照在茎粗及叶片数上均无显著差异;补光7 h、9 h 处理在果实横径、纵径上均与对照存在显著差异，补光7 h果实纵径、横径最大，比对照分别增加6.1%及4.5%，其次为补光9 h处理，说明适当补光可促进果实生长。各处理对开花期的影响表现为补光7 h与9 h处理可提前1 d开花，不同补光时间对座果期的影响表现为随着补光时间的增加，座果期可提前，补光5、7、9 h分别可提前1、2、3 d座果;通过补光果实可以提前采收，补光5 h处理与对照同天采收，补光7、9 h处理可分别提早采收果实5和6 d。
2.2 不同补光时间对番茄品质的影响
由表2可看出，不同补光时间处理对番茄品质影响较大，VC含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量都随着补光时间的增加而升高，有机酸含量、硝酸盐含量随着补光时间的增加而降低。各处理均能显著提高番茄VC含量，补光5、7、9 h分别可提高番茄VC含量97%、14.5%及16.1%，且各处理间差异不显著;补光7、9 h处理可显著增加可溶性固形物含量，与对照处理相比均增加8.6%，补光5 h处理番茄可溶性固形物含量较对照无变化;补光9 h处理可显著增加番茄可溶性糖含量，比对照处理增加22.8%，其他处理与对照间差异不显著;各处理均可降低番茄有机酸含量，补光9 h番茄有机酸含量下降最多，达到20%;各处理在降低番茄硝酸盐及亚硝酸盐含量上差异不大，补光9 h处理可显著降低番茄硝酸盐含量。综上，补光9 h 对番茄品质提升作用最明显。
2.3 补光时间对番茄产量的影响
补光处理对果实单果重影响不明显，但可以显著增加单株产量，随着补光时间的增加，番茄产量也有所增加，补光9 h番茄增产效果最明显，与对照相比，单产增加3.6%。
3 结论与讨论
在番茄生长发育过程中，光环境是影响番茄光合作用、果实品质的关键因子。该试验结果显示，在补光处理下，番茄株高、叶片数与对照相比都有所提高，说明补光栽培可以促进番茄植株生长。这与李进等[8]研究得出植物接受光合作用的时间越长，光合产物的积累量越多结果相符。补光7 h 与补光9 h 在对番茄株高、茎粗、叶片数及果实大小上差异不显著，补光7 h 对番茄座果率促进效果最好。故从节约能源角度，开花座果期前，可采用每日补光7 h 的措施。不同补光时间处理对番茄品质影响较大，尤其对Vc含量和有机酸含量影响最显著，随着补光时间增加，番茄Vc含量越高，有机酸含量越低，可溶性固形物及可溶性糖含量也随着补光时间的增加有所提升，此外补光还可在一定程度上降低番茄果实硝酸盐及亚硝酸盐的含量，与刘文科等[9]得出补光可增加生菜地上部Vc含量、降低硝酸盐含量结果一致。
该试验表明，7 h补光处理下番茄生长较优，9 h补光处理下果实品质最佳、产量最大、采收期提前时间最长。建议日光温室秋冬季番茄栽培在开花前补光7 h，开花座果期后补光9 h。由于该试验为单次试验，试验结果有待于在同茬口进行验证。
参考文献
[1] 杨娜，郭维明，陈发棣，等.光周期对秋菊品种‘神马’花芽分化和开花的影响[J].园艺学报，2007，34（4）：965-972.
[2] 苏文华，张光飞，李秀华，等.光强和光质对灯盏花生长与总黄酮量影响的研究[J].中草药，2006，37（8）：1244-1247.
[3] 孫洪助，孙文华，刘士辉，等.不同光质对作物形态建成和生长发育的影响[J].安徽农业科学，2015，43（27）：17-20.
[4] 祁娟霞，韦峰，张亚红，等.不同补光时间对温室番茄生长发育的影响[J].江苏农业科学，2016，44（8）：245-248.
[5] 张子鹏，温健新，黄爱政，等.LED灯补光对温室甜椒产量及品质的影响[J].安徽农业科学，2016，44（29）：24-25，29.
[6] 李海达，吉家曾，郑桂建，等.不同LED补光光源对樱桃番茄产量和品质的影响[J].广东农业科学，2014，41（14）：37-40.
[7] 丁小涛，姜玉萍，王虹，等.LED 株间补光对番茄生长和果实品质的影响[J].上海农业学报，2016，32（6）：48-51.
[8] 李进，顾绘，许逢美.环境因子对甜椒组培生根培养的影响[J].辣椒杂志，2004（4）：36-37.
[9] 刘文科，杨其长，邱志平，等.不同LED光质对生菜生长和营养品质的影响[J].蔬菜，2012（11）：63-65.
关键词 植物生长灯;番茄;补光时间
中图分类号 S641.2文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2019）11-0049-02
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.11.016
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Abstract [Objective]To study the optimum lighting supplementary time of plant growth lamp.[Method]The effects of different photoperiod on tomato growth were studied by setting different gradient supplemental lighting time in plant growth lamp with Zhefen 702 tomato as material.[Result]The results showed that 7 hours of light supplement had the greatest effect on plant height， fruit longitudinal diameter， fruit setting rate， which increased by 5.8%， 6.1% and 7.5% respectively compared with the CK. 9 hours of light supplement had significant effect on fruit quality improvement，which could be harvested 6 days earlier and yield increased by 3.6% compared with the CK.[Conclusion]In the solar greenhouse， the plant growth lamp for tomato cultivation in autumn and winter is supplemented with light for 7 hours before flowering and 9 hours after flowering.
Key words Plant growth lamp;Tomato;Supplementary lighting time
基金項目 北京市农业局科技项目（PXM2018_036204）。
作者简介 李蔚（1987—），女，吉林延吉人，农艺师，硕士，从事设施蔬菜工厂化栽培技术研究。
收稿日期 2018-08-02;修回日期 2018-12-03
植物光照不仅对植物的光周期反应、形态建成、生理代谢、果实品质有重要的调节作用，还与激素信号、糖信号一同调节植物的代谢过程[1-3]。荷兰学者研究指出，增加1%的光照可带来1%的增产，可见光照在植物生产中的重要性。华北地区秋冬季节番茄生产的主要设施类型为日光温室，在日光温室内影响光照的因素很多，如棚膜、温室弧度等，与露地相比，其光照度仅为露地的50%～70%。光照度与光照时间不足，则容易造成苗徒长、花果脱落严重、果实发育缓慢等情况发生，从而导致作物减产[4]。
随着现代农业的发展，温室人工补光技术日趋成熟，不少企业园区已开始采用人工光源补光、提高作物光合速率、增加叶面积、促进作物生长等措施，从而达到增产、高效、优质、抗病的目的。关于补光时间对作物影响的研究多集中于LED灯上[5-7]，对于稀土植物生长灯的补光时间研究较少，尤其是植物补光灯补光时间对作物生长及品质影响的研究更少。笔者以番茄为材料，通过植物生长灯设置不同梯度的补光时间，研究不同光周期对番茄生长、发育及品质的影响，以期为日光温室秋冬番茄生产补光技术研究提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验设备 稀土植物生长灯，杭州佳遇照明电器有限公司生产，为一种外形呈伞形的稀土元素植物生长灯，电压 220 V，功率 36 W。时间控制器使用的电压范围为220 V（交流电），负载最大电流为15 A。
1.2 试验材料 供试番茄品种为浙粉702，于2017年9月20日以大行距150 cm、株距30 cm 的密度双行定植于小汤山基地40号日光温室，采用膜下滴灌栽培。
1.3 试验设计及方法
试验采用单因素完全随机设计，分别设每日补光时间 5 h（8：00—10：00和16：00—19：00）、7 h（7：00—10：00和16：00—20：00）、9 h（6：00—10：00和16：00—21：00）3个处理，以不补光为对照（CK），各处理光源互不干扰，按日常栽培方法管理。每个处理随机选择 5 株植株挂上标签，作为测量对象。
1.3.1 形态指标的测定。 定植后用米尺测量植株株高，用游标卡尺测定植株地上部10 cm的茎粗，开花期记录开花数，座果之后记录座果数，果实迅速生长期用游标卡尺测量果实横径、纵径。
1.3.2 产量测定。在果实采收期记录成熟果实的数量，并测定单果质量，计算单株产量、单位面积产量。 1.3.3
品质测定。对标记的植株果实采样进行品质测定，可溶性固形物含量采用手持糖量计测量，VC含量采用改良2，6—二氯酚靛酚滴定法测定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，有机酸含量采用碱液滴定法测定，硝酸盐含量采用水杨酸比色法测定，亚硝酸盐含量采用磺胺比色法测定。
1.4 数据分析
采用Excel 2007软件进行数据处理，采用SPSS软件对数据进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同补光时间对番茄长势影响
由表 1 可见，不同补光时间处理对番茄生长指标影响表现为：补光时间7 h与9 h处理在株高上与对照相比分别增加5.8%及4.5%，达到显著性差异;各补光处理与对照在茎粗及叶片数上均无显著差异;补光7 h、9 h 处理在果实横径、纵径上均与对照存在显著差异，补光7 h果实纵径、横径最大，比对照分别增加6.1%及4.5%，其次为补光9 h处理，说明适当补光可促进果实生长。各处理对开花期的影响表现为补光7 h与9 h处理可提前1 d开花，不同补光时间对座果期的影响表现为随着补光时间的增加，座果期可提前，补光5、7、9 h分别可提前1、2、3 d座果;通过补光果实可以提前采收，补光5 h处理与对照同天采收，补光7、9 h处理可分别提早采收果实5和6 d。
2.2 不同补光时间对番茄品质的影响
由表2可看出，不同补光时间处理对番茄品质影响较大，VC含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量都随着补光时间的增加而升高，有机酸含量、硝酸盐含量随着补光时间的增加而降低。各处理均能显著提高番茄VC含量，补光5、7、9 h分别可提高番茄VC含量97%、14.5%及16.1%，且各处理间差异不显著;补光7、9 h处理可显著增加可溶性固形物含量，与对照处理相比均增加8.6%，补光5 h处理番茄可溶性固形物含量较对照无变化;补光9 h处理可显著增加番茄可溶性糖含量，比对照处理增加22.8%，其他处理与对照间差异不显著;各处理均可降低番茄有机酸含量，补光9 h番茄有机酸含量下降最多，达到20%;各处理在降低番茄硝酸盐及亚硝酸盐含量上差异不大，补光9 h处理可显著降低番茄硝酸盐含量。综上，补光9 h 对番茄品质提升作用最明显。
2.3 补光时间对番茄产量的影响
补光处理对果实单果重影响不明显，但可以显著增加单株产量，随着补光时间的增加，番茄产量也有所增加，补光9 h番茄增产效果最明显，与对照相比，单产增加3.6%。
3 结论与讨论
在番茄生长发育过程中，光环境是影响番茄光合作用、果实品质的关键因子。该试验结果显示，在补光处理下，番茄株高、叶片数与对照相比都有所提高，说明补光栽培可以促进番茄植株生长。这与李进等[8]研究得出植物接受光合作用的时间越长，光合产物的积累量越多结果相符。补光7 h 与补光9 h 在对番茄株高、茎粗、叶片数及果实大小上差异不显著，补光7 h 对番茄座果率促进效果最好。故从节约能源角度，开花座果期前，可采用每日补光7 h 的措施。不同补光时间处理对番茄品质影响较大，尤其对Vc含量和有机酸含量影响最显著，随着补光时间增加，番茄Vc含量越高，有机酸含量越低，可溶性固形物及可溶性糖含量也随着补光时间的增加有所提升，此外补光还可在一定程度上降低番茄果实硝酸盐及亚硝酸盐的含量，与刘文科等[9]得出补光可增加生菜地上部Vc含量、降低硝酸盐含量结果一致。
该试验表明，7 h补光处理下番茄生长较优，9 h补光处理下果实品质最佳、产量最大、采收期提前时间最长。建议日光温室秋冬季番茄栽培在开花前补光7 h，开花座果期后补光9 h。由于该试验为单次试验，试验结果有待于在同茬口进行验证。
参考文献
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[2] 苏文华，张光飞，李秀华，等.光强和光质对灯盏花生长与总黄酮量影响的研究[J].中草药，2006，37（8）：1244-1247.
[3] 孫洪助，孙文华，刘士辉，等.不同光质对作物形态建成和生长发育的影响[J].安徽农业科学，2015，43（27）：17-20.
[4] 祁娟霞，韦峰，张亚红，等.不同补光时间对温室番茄生长发育的影响[J].江苏农业科学，2016，44（8）：245-248.
[5] 张子鹏，温健新，黄爱政，等.LED灯补光对温室甜椒产量及品质的影响[J].安徽农业科学，2016，44（29）：24-25，29.
[6] 李海达，吉家曾，郑桂建，等.不同LED补光光源对樱桃番茄产量和品质的影响[J].广东农业科学，2014，41（14）：37-40.
[7] 丁小涛，姜玉萍，王虹，等.LED 株间补光对番茄生长和果实品质的影响[J].上海农业学报，2016，32（6）：48-51.
[8] 李进，顾绘，许逢美.环境因子对甜椒组培生根培养的影响[J].辣椒杂志，2004（4）：36-37.
[9] 刘文科，杨其长，邱志平，等.不同LED光质对生菜生长和营养品质的影响[J].蔬菜，2012（11）：63-65.