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摘 要：以普通荧光灯为对照，采用不同光质荧光灯（红，蓝，红蓝1∶1）对日光温室内番茄进行定时补光（6：30—8：30，16：00—18：00；光照强度2 000 lx），研究不同光质补光对番茄生长、产量及品质的影响。结果表明，与对照相比，补照红光能够促进番茄植株生长；补照红光和红蓝混合光能提高番茄产量，且补照红光的增产效果最好，产量增加22.4%；可溶性糖含量以红光处理最高，可溶性蛋白、Vc和可滴定酸含量以蓝光处理最高，果实番茄红素含量在红光与红蓝混合光照射下均明显增加。综合评价，补照红光有利于促进番茄生长，提高产量和品质。
关键词：番茄；光质；产量；品质；补光
中图分类号：S641.2 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.021
光是作物进行物质代谢和能量代谢的基础，影响光合产物积累及产量形成[1-2]。设施栽培，尤其在冬春季节，低温弱光影响作物的生长及产量品质[3-4]。补光是缓解设施弱光胁迫的有效手段，研究发现，苗期补光对蔬菜壮苗的形成具有促进作用[5]。在完全人工光照条件下，不同光质对番茄的生长和产量品质产生截然不同的影响[5-6]。
日光温室是我国北方地区冬春季节主要蔬菜生产设施类型，低温弱光成为限制冬茬蔬菜高产稳产的主要因素[7]。为探讨补光在日光温室蔬菜生产中的效果与技术，本研究以番茄为试材，研究了不同光质荧光灯补光对植株生长及产量品质的影响，以期为番茄设施栽培补光技术的应用提供参考。
1 材料和方法
1.1 材 料
供试番茄品种为‘欧迪斯’（济南伟丽种业有限公司提供）。
1.2 试验设计
试验于2012年11月—2013年4月在山东农业大学园艺试验站日光温室内进行。2012年9月12日播种，11月12日定植，定植前土壤施足基肥。每小区长4 m，宽1.6 m，定植2行，行株距50 cm×33 cm。每处理3个小区，作为3次重复。第一穗花全部摘掉，第二穗花现蕾后，分别选用红、蓝、红蓝混合（1∶1）荧光灯补光，以普通荧光灯为对照，小区之间用反光膜隔离。各荧光灯的光谱组成见图1。补光时间为每天6：30—8：30和16：00—18：00，补光灯高度随番茄生长进行调整，保持植株顶部光强在2 000 lx左右。番茄植株常规管理，于2013年1月19日待三穗花坐果后，顶部留两片叶打顶。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 番茄生长 2013年1月9日，每小区选取长势一致的植株10株，测定株高、茎粗、叶面积（倒4片功能叶）。1月21日，取倒3片功能叶，采用80%丙酮提取法[8]测定叶绿素含量，重复3次。
1.3.2 番茄产量 选取长势一致的植株10株，采收期分别记录商品成熟果实的数量和质量，计算单株产量。
1.3.3 番茄果实品质 采用蒽酮比色法测定果实可溶性糖含量，2， 6-二氯酚靛酚比色法测定Vc含量[8]，考马斯亮蓝比色法测定可溶性蛋白含量，酸碱滴定法测定可滴定酸含量[9]，石油醚法测定果实番茄红素含量[10]。3次重复测定。
1.4 数据统计分析
采用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理和作图，并用Duncan新复极差法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同光质补光对番茄植株生长的影响
由表1可知，与对照相比，红光处理促进株高、叶面积、叶绿素含量的增长，但其茎粗低于其他处理，且为最低值；蓝光处理，其株高略高于对照，但茎粗、叶面积、叶绿素含量均略低于对照；红蓝混合光处理下，其株高、叶面积、叶绿素含量比对照略高。各处理间叶片数无差异。
2.2 不同光质补光对番茄单株产量的影响
由表2可知，与对照相比，单株产量以红光处理最大，比对照增产22.4%。红光、红蓝混合光处理均可提高果实质量和结果数；蓝光处理2个指标均低于对照。补充红光有利于提高单果质量；蓝光和红蓝混合光处理则降低单果质量。
2.3 不同光质补光对番茄果实品质的影响
试验结果表明（图2），与对照相比，各光质处理均可提高果实中可溶性糖和可溶性蛋白含量，分别以红光、蓝光含量最高。红蓝光和红光提高了果实中番茄红素含量，且均明显高于对照，两光质处理间无明显差异。蓝光可增加果实中可滴定酸和Vc含量；红光照射则明显降低Vc含量。
3 结论与讨论
不同光质荧光灯补光对温室番茄植株生长的影响存在明显差异。与对照相比，红光促进植株生长（表1），这与前人在黄瓜及香椿苗上的研究结果一致[11-12]。本试验表明，蓝光处理的番茄株高增加，与前人关于蓝光抑制番茄植株生长[13]的结论不一致，可能的原因为本试验是在自然光照基础上的早晚补光，与植株完全处于人工光照条件下不同。
红光处理下番茄果实产量的提高，一方面是由于植株的叶面积和叶绿素含量增加；另一方面，红光有利于提高叶片光合速率[14]，增加干物质积累[15]。杨再强等[16]通过研究发现，红膜利于同化物向甜椒果实分配，提高果实个数和产量，这也可能是红光下番茄产量提高的原因。至于光质与番茄光合产物运转分配的关系还有待于进一步研究。
Vc、可溶性糖、可滴定酸和番茄红素是番茄果实品质的重要指标[6]。本研究表明，红光增加果实可溶性糖含量，与前人研究结果一致[17-18]，原因可能在于红光比例的增加促进了碳代谢强度和碳水化合物合成[14]。本试验中，在红和红蓝混合光下果实番茄红素含量均显著升高，与前人关于红蓝混合光下番茄红素含量降低的研究结果[18]不一致，原因还需进一步探讨。补照蓝光提高了Vc含量，可能是由于光受体间的平衡受到光质调节，进而影响Vc合成[6]。蓝光促进蛋白质合成，可能与蓝光提高了NR活性有关[19]。 参考文献：
[1] 齐连东， 刘世琦. 光质对植物光形态建成、品质及延缓衰老的影响[C]// 中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集.北京：中国园艺学会，2006：874-879.
[2] 李德全， 高辉远， 孟庆伟. 植物生理学[M]. 中国农业科学技术出版社， 2004，66：100-103.
[3] 谢景， 刘厚诚， 宋世威， 等. 光源及光质调控在温室蔬菜生产中的应用研究进展[J].中国蔬菜， 2012（2）： 1-7.
[4] 孙治强， 张强， 张惠梅. 低温弱光对番茄叶绿素含量变化的影响[J]. 华北农学报，2005， 20 （1）：82-85.
[5] 崔瑾， 马志虎， 徐志刚， 等.不同光质补光对黄瓜、辣椒和番茄幼苗生长及生理特性的影响[J]. 园艺学报， 2009，36（5）：663-670.
[6] 刘晓英， 常涛涛， 郭世荣， 等. 红蓝LED光全生育期照射对樱桃番茄果实品质的影响[J]. 中国蔬菜， 2010（22）： 21-27.
[7] 曹阳. 冬季温室补光对果菜类作物生长发育的影响（综述）[J]. 河北农业科学， 2009，13（3）：10-12.
[8] 李合生. 植物生理生化试验原理和技术[M]. 北京： 高等教育出版社， 2000：134-137， 195-197， 248-249.
[9] 曹建康， 姜微波. 果蔬采后生理生化实验指导[M]. 北京：中国轻工业出版社， 2007： 28-30， 68-70.
[10] 袁平丽， 路绪强， 刘文革，等. 西瓜番茄红素测定方法的研究[J]. 中国瓜菜， 2012， 25（3）： 1-4.
[11] 苏娜娜， 邬奇， 崔瑾，等. LED光质补光对黄瓜幼苗生长和光合特性的影响[J]. 中国蔬菜， 2012， （24）： 48-54.
[12] 张立伟， 刘世琦， 张自坤，等. 不同光质下香椿苗的生长动态[J]. 西北农业学报， 2010， 19（6）： 115-119.
[13] 陈强. 不同LED光源对番茄果实转色过程中生理特性及果实品质的影响[D]. 泰安：山东农业大学，2009：22.
[14] 史宏志， 韩锦峰， 官春云. 红光和蓝光对烟叶生长、碳氮代谢和品质的影响[J]. 作物学报， 1999（2）： 215-220.
[15] 刘立功， 徐志刚， 崔瑾，等. 光环境调控及LED在蔬菜设施栽培中的应用和前景[J]. 中国蔬菜， 2009（14）：1-5.
[16] 杨再强， 赵翔， 苏天星，等. 光质对温室甜椒干物质生产和分配指数的影响[J]. 生态学杂志， 2012，31（5）：1 117-1 122.
[17] 蒲高斌， 刘世琦， 杜洪涛，等. 光质对番茄果实转色期品质变化的影响[J]. 中国农学通报， 2005， 21（4）： 176-178.
[18] 陈强， 刘世琦， 张自坤，等. 不同LED光源对番茄果实转色期品质的影响[J]. 农业工程学报， 2009， 25（5）： 156-162.
[19] 孙非， 曹悦群， 刘立侠，等. 不同光质下栽培人参硝酸还原酶（NR）活性和蛋白质含量的变化[J]. 生物物理学报， 1993， 9（1）：153-157.
关键词：番茄；光质；产量；品质；补光
中图分类号：S641.2 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.021
光是作物进行物质代谢和能量代谢的基础，影响光合产物积累及产量形成[1-2]。设施栽培，尤其在冬春季节，低温弱光影响作物的生长及产量品质[3-4]。补光是缓解设施弱光胁迫的有效手段，研究发现，苗期补光对蔬菜壮苗的形成具有促进作用[5]。在完全人工光照条件下，不同光质对番茄的生长和产量品质产生截然不同的影响[5-6]。
日光温室是我国北方地区冬春季节主要蔬菜生产设施类型，低温弱光成为限制冬茬蔬菜高产稳产的主要因素[7]。为探讨补光在日光温室蔬菜生产中的效果与技术，本研究以番茄为试材，研究了不同光质荧光灯补光对植株生长及产量品质的影响，以期为番茄设施栽培补光技术的应用提供参考。
1 材料和方法
1.1 材 料
供试番茄品种为‘欧迪斯’（济南伟丽种业有限公司提供）。
1.2 试验设计
试验于2012年11月—2013年4月在山东农业大学园艺试验站日光温室内进行。2012年9月12日播种，11月12日定植，定植前土壤施足基肥。每小区长4 m，宽1.6 m，定植2行，行株距50 cm×33 cm。每处理3个小区，作为3次重复。第一穗花全部摘掉，第二穗花现蕾后，分别选用红、蓝、红蓝混合（1∶1）荧光灯补光，以普通荧光灯为对照，小区之间用反光膜隔离。各荧光灯的光谱组成见图1。补光时间为每天6：30—8：30和16：00—18：00，补光灯高度随番茄生长进行调整，保持植株顶部光强在2 000 lx左右。番茄植株常规管理，于2013年1月19日待三穗花坐果后，顶部留两片叶打顶。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 番茄生长 2013年1月9日，每小区选取长势一致的植株10株，测定株高、茎粗、叶面积（倒4片功能叶）。1月21日，取倒3片功能叶，采用80%丙酮提取法[8]测定叶绿素含量，重复3次。
1.3.2 番茄产量 选取长势一致的植株10株，采收期分别记录商品成熟果实的数量和质量，计算单株产量。
1.3.3 番茄果实品质 采用蒽酮比色法测定果实可溶性糖含量，2， 6-二氯酚靛酚比色法测定Vc含量[8]，考马斯亮蓝比色法测定可溶性蛋白含量，酸碱滴定法测定可滴定酸含量[9]，石油醚法测定果实番茄红素含量[10]。3次重复测定。
1.4 数据统计分析
采用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理和作图，并用Duncan新复极差法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同光质补光对番茄植株生长的影响
由表1可知，与对照相比，红光处理促进株高、叶面积、叶绿素含量的增长，但其茎粗低于其他处理，且为最低值；蓝光处理，其株高略高于对照，但茎粗、叶面积、叶绿素含量均略低于对照；红蓝混合光处理下，其株高、叶面积、叶绿素含量比对照略高。各处理间叶片数无差异。
2.2 不同光质补光对番茄单株产量的影响
由表2可知，与对照相比，单株产量以红光处理最大，比对照增产22.4%。红光、红蓝混合光处理均可提高果实质量和结果数；蓝光处理2个指标均低于对照。补充红光有利于提高单果质量；蓝光和红蓝混合光处理则降低单果质量。
2.3 不同光质补光对番茄果实品质的影响
试验结果表明（图2），与对照相比，各光质处理均可提高果实中可溶性糖和可溶性蛋白含量，分别以红光、蓝光含量最高。红蓝光和红光提高了果实中番茄红素含量，且均明显高于对照，两光质处理间无明显差异。蓝光可增加果实中可滴定酸和Vc含量；红光照射则明显降低Vc含量。
3 结论与讨论
不同光质荧光灯补光对温室番茄植株生长的影响存在明显差异。与对照相比，红光促进植株生长（表1），这与前人在黄瓜及香椿苗上的研究结果一致[11-12]。本试验表明，蓝光处理的番茄株高增加，与前人关于蓝光抑制番茄植株生长[13]的结论不一致，可能的原因为本试验是在自然光照基础上的早晚补光，与植株完全处于人工光照条件下不同。
红光处理下番茄果实产量的提高，一方面是由于植株的叶面积和叶绿素含量增加；另一方面，红光有利于提高叶片光合速率[14]，增加干物质积累[15]。杨再强等[16]通过研究发现，红膜利于同化物向甜椒果实分配，提高果实个数和产量，这也可能是红光下番茄产量提高的原因。至于光质与番茄光合产物运转分配的关系还有待于进一步研究。
Vc、可溶性糖、可滴定酸和番茄红素是番茄果实品质的重要指标[6]。本研究表明，红光增加果实可溶性糖含量，与前人研究结果一致[17-18]，原因可能在于红光比例的增加促进了碳代谢强度和碳水化合物合成[14]。本试验中，在红和红蓝混合光下果实番茄红素含量均显著升高，与前人关于红蓝混合光下番茄红素含量降低的研究结果[18]不一致，原因还需进一步探讨。补照蓝光提高了Vc含量，可能是由于光受体间的平衡受到光质调节，进而影响Vc合成[6]。蓝光促进蛋白质合成，可能与蓝光提高了NR活性有关[19]。 参考文献：
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[11] 苏娜娜， 邬奇， 崔瑾，等. LED光质补光对黄瓜幼苗生长和光合特性的影响[J]. 中国蔬菜， 2012， （24）： 48-54.
[12] 张立伟， 刘世琦， 张自坤，等. 不同光质下香椿苗的生长动态[J]. 西北农业学报， 2010， 19（6）： 115-119.
[13] 陈强. 不同LED光源对番茄果实转色过程中生理特性及果实品质的影响[D]. 泰安：山东农业大学，2009：22.
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