苏志能，杨 婷，陈光彩

(广东绿爱生物科技股份有限公司，广东江门 529700)

LED灯不同光质对番茄生长形态特征的影响

苏志能，杨 婷，陈光彩

(广东绿爱生物科技股份有限公司，广东江门 529700)

以发光二极管作为照明光源，利用5种不同光配方的LED灯(7R/1B、5R/1B、4R/1B、3R/1B、2R/1B)在室内对水培番茄进行全人工光照明试验，以探究LED灯不同光质对番茄生长形态特征的影响。结果表明：红蓝配比3R/1B的LED灯照明处理的番茄总体比其它几种光配方的照明处理的更有利于番茄形态生长。株高、节长合理，茎干粗壮，第一穗、第二穗及单株果数多，穗果重、单株总质量更大，单粒果重，第一穗及单株坐果率都比较高，第二穗果糖度最大。2R/1B照明处理的番茄植株矮、节间短、叶片短、穗高矮，生长形态优势一般。5R/1B照明处理各时期叶片基本是各处理中最长的。不过第一穗、第二穗、单株总结果的果数最少，第二穗果重、单株果总重最小，第二、第三穗果单颗果粒较轻，第一穗坐果率和单株总坐果率较低，对提高番茄质量产量效果一般。7R/1B照明处理的后期番茄植株顶端优势明显，茎干纤细，直径基本为处理中最小，第一穗果单颗果粒均值最轻，糖度低，徒长趋势明显，不利于健苗壮苗。这一试验结果对以后番茄种植栽培和LED类研发都有着一定的指导与借鉴意义。

LED；番茄；果重；形态生长；红光；照明

引言

在太阳辐射可见光中，红蓝光光谱能量分布与植物叶绿素吸收光谱峰值重叠并相吻合，为光合作用的主要能量来源。生物需求量红光占据第一，蓝光次之，为设施栽培中非常重要的光质。当然各种光质对植株生长发育的影响具有相互协同、相互制约的关系，在红蓝基础上添加其他光色有利于植株光合色素的积累并促进光合作用[1]。

植物照明补光主要是模仿太阳辐射对植物生理生化作用，利用作物对不同波段光谱的吸收，实行光环境调控的一项农业措施。目前用于人工照明补光的光源有白炽灯、高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯、激光、LED等。番茄作为果蔬类最常见的无土栽培作物，目前在人工补光这方面的研究比较多。但由于番茄植株的无限生长特性，生长周期比叶菜类更长，室内番茄水培要实现环境因子有效调控难度系数高，投入成本大，因此全人工光照明试验研究并不算多。对于何种光强、光周期、和光质配比是最优尚无定论，对于不同品种番茄，补光照明处理不尽相同，缺乏一套成本低廉而行之有效的LED补光试验来针对每一种番茄量身定制的补光方案[2]。有一部分光质研究研究使用的是选择性透光过滤膜，光质相对掺杂，纯度不高，试验结果表现也会有不一样表现。基于此，本次试验选择高纯度光质的LED光源对番茄进行全人工光照明，以探究不同光质的LED灯对水培番茄生长形态特征的影响，从而为相关LED照明产品的研发，提供较为实际而全面有效的参考价值依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与处理设置

试验在广东绿爱生物科技股份有限公司植物工厂车间完成。供试的番茄品种为红圣女“莉莉”，栽培方式为水培。育苗基质使用育苗海绵，种子萌芽后添加海泊尼卡营养液，17天真叶展开后移栽，移栽15天后，按照试验设计选择形态长势均匀，健壮无不良长势的番茄幼苗定值于玉米灯下的水培箱上，在整个生长期内进行不同的LED灯人工光光质照明处理。定植栽培条件：EC 2.2±0.2，pH 6.0～6.5，室温29 ℃∕20 ℃，相对湿度60%～80%，光周期为9.5 h/天，通过调整光源与植株间的距离使各处理功能叶光照强度均300 μmol/(m2·s)。

本次试验设5个照明处理，分别为红蓝配比不同的5种LED光源(7R/1B、5R/1B、4R/1B、3R/1B、2R/1B)。

1.2 光源设备

试验照明光源设备采用广东绿爱生物科技股份有限公司生产提供的120 W LED玉米灯。每盏玉米灯由896颗高亮度的LED混色灯珠组成，灯珠是根据不同的红蓝光比例需求进行混色生产安装的，灯珠排列均匀交叉分布，每个处理采用红蓝光比例相同的光配方的LED灯3盏。

1.3 测定项目与方法

定植一个星期后用直尺开始对番茄基本的生长指标：株高、真叶数、叶长、节长，用游标卡尺测定茎粗(子叶下端)，并每隔一个星期左右重新测量一次，直至定植40天后顶芽打顶。定植16天第一穗花开，21天第二穗花开，28天第三穗花开，开花后对每穗花进行花数及穗高等相关指标调查。定植80天左右第一穗果出现全熟，约89天第二穗果出现全熟、约96天第三穗果出现全熟，用电子天平测量其单穗果重、单颗果重，并调查果数等相关指标，计算其坐果率，同时用糖度计对番茄果实的糖度进行测量。

1.4 数据分析

采用EXCEL和DPS7.05对实验数据进行统计分析和差异性分析。

2 结果与分析

2.1 不同光质照明对番茄株高的影响

不同光质的LED灯照明对番茄株高的影响如图1所示，照明处理7天后，红蓝配比2R/1B的LED灯照明处理的番茄植株高度比较矮，显著矮于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B 照明处理的，同时3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B四种LED灯照明处理的番茄株高对比差异并无显著性。处理12天，不同光质照明处理的番茄株高的表现和照明处理7天表现相同，2R/1B处理的株高显著低于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的，而3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B处理之间无差异性显著。照明处理18天后，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的番茄株高仍比较接近，无显著差异，2R/1B处理的株高是处理中最小的，显著小于其它几个照明处理的。不同光质照明处理25天，红蓝配比2R/1B照明处理的番茄植株高度显著低于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的株高差异性对比并无显著性。定植33天，红蓝配比2R/1B照明处理番茄植株高度还是所有处理中最小的，显著小于3R/1B、5R/1B、7R/1B，而番茄在3R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理下株高无表现出显著性差别。定植40天，2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B照明处理的番茄株高对比并无显著的差异性，而红蓝配比7R/1B处理的番茄植株高度最高，显著高于2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B照明处理的。

综上，经不同光质比例的LED灯照明处理7天、12天、18天、25天，红蓝配比2R/1B照明处理的番茄植株高度最小，显著显著小于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理番茄株高表现出无显著性差异。定植33天，2R/1B照明处理的株高仍显著小于3R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的，3R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理之间株高无显著性差异，定植40天红蓝配比7R/1B番茄植株高度显著高于其它处理的，其它处理之间相互对比株高无显著差异。

2.2 不同光质照明对番茄茎干节长的影响

图2 不同光质处理对番茄节间长度的影响Fig.2 Effect of different light quality on the tomato intermode length

不同红蓝配比的LED灯照明处理对番茄节间长度的影响如图2所示，可以看出经不同光配方的LED灯照明处理7天、12天、18天、25天、33天、40天，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B四种不同的LED灯照明处理下番茄同一时期的节间长度生长速度比较接近，各个照明处理之间番茄节长相互对比并没有表现出显著的差异性，而2R/1B照明处理的番茄节间长度比较短，各个时期都短于其它几种灯照明处理的，且对比差异性效果显著。

综上所述，2R/1B照明处理的番茄节间长度最短，显著短于其它处理，其它处理间无显著差异性。

2.3 不同光质照明对番茄茎干直径的影响

如图3所示，不同光质比例的lED灯照明处理7天，红蓝比例为7R/1B照明处理的番茄茎干直径比较小，3R/1B照明处理的茎干直径比较大，两者对比有显著性差异，而2R/1B、4R/1B、5R/1B照明处理的茎干直径大小相互之间对比并无显著性差异。定植12天、18天，2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B各个照明处理的番茄茎粗相互之间对比无表现出显著性差异。定植25天，2R/1B、3R/1B照明处理的茎干直径值比较大，显著大于4R/1B、5R/1B、7R/1B处理的，不过2R/1B、3R/1B照明处理的两者之间茎粗无明显的差异性。定植33天，3R/1B照明处理的茎干直径显著大于4R/1B、7R/1B，其中7R/1B茎干直径是所有处理中最小的，3R/1B照明处理的茎干直径是最大的。定植40天，7R/1B照明处理的茎干直径仍是最小的，显著小于3R/1B、4R/1B、5R/1B照明处理的，而3R/1B 照明处理的值最大，不过3R/1B、4R/1B、5R/1B照明处理的茎粗相互之间对比并无显著的差异性。

图3 不同光质处理对番茄茎干直径的影响Fig.3 Effect of different light quality on the tomato stem diameter

综上所述，经过不同光质照明处理，定植7天、25天、33天、40天，3R/1B照明处理的番茄茎干直径都比较大，7R/1B照明处理的直径基本都是最小。定植12天、18天，2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B各处理之间茎干直径无表现出明显的差异性。

2.4 不同光质照明对番茄叶片的影响

不同光质比例LED灯照明处理对番茄叶片数量的影响如图4所示，经7天、12天、18天、25天、33天、40天的照明处理，数据分析表明番茄的真叶数量在2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B不同光配比照明处理下都没有表现出明显的差异性。叶片数量多少接近，叶片抽出发育速度周期相当。

图4 不同光质处理对番茄真叶数的影响Fig.4 Effect of different light quality on the tomato true leaf number

如图5所示，番茄经不同光质LED灯照明处理，它的叶片长度表现出一定的差别。5种不同光质照明处理7天、12天、18天，2R/1B照明处理的番茄叶片长度最小，显著小于5R/1B照明处理的，5R/1B照明处理的叶片长度最长，而3R/1B、4R/1B、7R/1B照明处理的叶长对比无显著性差异。不同光质比例LED灯照明处理25天、33天，2R/1B照明处理的叶片长度仍是最小的，且显著小于3R/1B、4R/1B、5R/1B照明处理的，不过3R/1B、4R/1B、5R/1B照明处理叶长之间相互对比并无显著性差异。照明处理40天，2R/1B照明处理的番茄叶片长度值还是所有处理中最小的，显著小于4R/1B、5R/1B照明处理的，5R/1B照明处理的叶片长度是所有处理中最长的，除了显著大于2R/1B照明处理的，同时也显著大于7R/1B照明处理的。

图5 不同光质处理对番茄叶片长度的影响Fig.5 Effect of different light quality on the tomato true leaf length

综上所述，不同光质比例照明处理对番茄定植过程中真叶数量影响没有表现出明显的差异性，同一时期不同照明处理番茄真叶数比较接近。各个时期番茄叶长以2R/1B照明处理的最小，且都显著小于5R/1B照明处理的。而除了定植33天时不一样之外，各时期5R/1B照明处理的叶片总体上是最长的。

2.5 不同光质照明对番茄开花的影响

不同光质比例的LED灯对番茄开花的数量影响如图6所示，第一穗花雌花数量以3R/1B 照明处理的最多，但2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的番茄花数相互对比没有明显的差异性。第二穗花以4R/1B照明处理的最多，5R/1B照明处理的最少，两者之间无显著性差异，与2R/1B、3R/1B、7R/1B照明处理的花数对比也无显著性差异。第三穗花各处理之间相互对比也是无显著性差异，花朵数量接近。单株总花数以3R/1B处理的最多，不过与不同照明处理单穗花数表现相同，各个处理之间相互对比花数没有表现出显著性差异，初花期以2R/1B、2R/1B照明处理的较早。

图6 不同光质处理对番茄开花数量的影响Fig.6 Effect of different quality on the tomato flowering quantity

如图7所示，不同光配方的LED灯照明处理对番茄花穗高度有一定的影响，2R/1B照明处理的番茄第一穗花高度最矮，且明显比3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的穗高矮上一截，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理相互之间对比没有体现出显著的差异性。同样第二穗花、第三穗花都以2R/1B照明处理的高度最矮，都显著矮于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的，3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的番茄花穗位置对比无显著性差别。

图7 不同光质处理对番茄花穗位置的影响Fig.7 Effect of different quality on the tomato ear position

综上所述，不同红蓝配比的LED灯照明处理对番茄每一穗花的数量影响无明显的差异性。花穗高度以2R/1B照明处理的最矮，其余处理之间相互对比无显著性差异。

2.6 不同光质照明对番茄结果的影响

如图8所示，番茄的第一穗果以3R/1B照明处理的结果数量最多，显著多于4R/1B、5R/1B照明处理的，以5R/1B照明处理的果数最少，不过与4R/1B照明处理的对比无明显的差异。第二穗果仍以3R/1B照明处理的果数最多，5R/1B照明处理的果数最少，两者相互对比有显著性差异，2R/1B，4R/1B，7R/1B照明处理的番茄单穗果实数量相当，相互对比没有显著的差异性。第三穗果从数据上看仍以3R/1B照明处理的果实数量最多，不过5种不同光质比例的LED灯照明处理的番茄果实数量相互之间对比没有表现出差异显著性。番茄单株总的结果数量以3R/1B照明处理的最多，且还显著多于2R/1B，4R/1B，5R/1B照明处理的，以5R/1B照明处理的果数最少，不过与2R/1B，4R/1B照明处理的对比，无明显的差异。

图8 不同光质处理对番茄单株结果数量的影响Fig.8 Effect of different quality on the tomato number

图9 不同光质处理的番茄穗果重量的影响Fig.9 Effect of different quality on the tomato weigth

如图9所示，在2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B五种不同红蓝光配比照明处理中，番茄植株第一穗果以3R/1B照明处理的质量最大，显著大于2R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的，而2R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的番茄穗果重量相互对比没有表现出显著的差异。2R/1B、3R/1B、4R/1B照明处理的第二穗果对比没有表现出明显的差异，而5R/1B照明处理的番茄单穗果实质量为处理中最小的，显著小于2R/1B、3R/1B、4R/1B照明处理的。第三穗果以3R/1B照明处理的质量最大，7R/1B照明处理的鲜质量最小，两处理之间对比有明显的差异，此外2R/1B、4R/1B、5R/1B照明处理之间无表现出明显的差异，3种处理的单穗果实重量比较接近。在2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B五种LED灯照明处理中，3R/1B处理的单株果实总质量已为280.2g，是所有处理中最大的，与2R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的单株果实重量对比有显著性差异，而2R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的单株果重以5R/1B照明处理的最小，不过它们之间相互对比没有显著的差异性。

图10 不同光质处理的番茄单果重的影响Fig.10 Effect of different light quality on the single tomato weight

不同光质比例照明处理对单颗果实重量的影响如图10所示，第一穗果单颗果粒质量均值以3R/1B照明处理的质量最大，为7.5g，显著大于7R/1B照明处理的，与2R/1B照明处理的对比不显著，同时4R/1B与5R/1B照明处理的对比也不显著。第二穗单粒果质量以2R/1B、3R/1B照明处理的比较大，4R/1B处理的次之，5R/1B、7R/1B照明处理的质量比较小。其中2R/1B、3R/1B与5R/1B、7R/1B照明处理的相互对比有着显著性差异，而2R/1B与3R/1B，5R/1B与7R/1B照明处理的单粒果实重没有表现出显著的差异性。不同光质处理对第三穗果的影响与第二穗果相同，以2R/1B、3R/1B照明处理的质量比较大，两者无显著性差异，4R/1B照明处理的次之，5R/1B、7R/1B照明处理的单颗果质量都比较小，两处理对比无显著性差异。此外2R/1B、3R/1B与5R/1B、7R/1B相互对比单颗果粒质量有显著性差异。

图11 不同光质处理的番茄坐果率的影响Fig.11 Effect of different light quality on the tomato setting rate

如图11所示，在不同光质比例的LED灯照明处理下，番茄第一穗果的结果效率以5R/1B照明处理的最小，为61.10%，显著小于2R/1B，3R/1B，4R/1B，7R/1B照明处理的，2R/1B，3R/1B，4R/1B，7R/1B照明处理的番茄坐果率差别不突出，处理分析效果显著性差异不明显。番茄的第二穗果、第三穗果在五种不同光质照明处理下坐果率没有表现出显著的差异性。单株番茄总坐果率，以3R/1B照明处理的最高，5R/1B照明处理的最低，两者之间相互对比差异性显著，而2R/1B，4R/1B，7R/1B照明处理的单株番茄坐果率没有表现出显著的差异性。

综上所述，5种不同红蓝比例的LED灯对番茄结果有一定的影响，3R/1B处理的对第一穗、第二穗、单株总结果的数量最多，5R/1B照明处理的最少。第一穗、第二穗、第三穗穗果重及单株总质量以3R/1B照明处理的最大，第二穗果重以5R/1B照明处理的最小，第三穗以7R/1B照明处理的最小。各穗单粒果重以2R/1B，3R/1B处理的质量比较大，尤其3R/1B照明处理的，第一穗以7R/1B照明处理的果粒最轻，第二、第三穗果单颗果粒以5R/1B，7R/1B照明处理的较轻。第一穗坐果率及单株番茄总坐果率以5R/1B照明处理的较低，3R/1B照明处理的较大，其余的差异不明显。5种灯照明处理对番茄第二、第三穗果的坐果率影响差异性不显著。

2.7 不同光质照明对番茄可溶性固形物的影响

图12 不同光质处理对番茄糖度的影响Fig.12 Effect of different light quality on the tomato sugar degree

不同光质照明对番茄糖度的影响如图12所示，5种LED灯照明处理对番茄第一穗果，第三穗果的可溶性固形物大小差异无显著性差别，糖度比较接近。3R/1B照明处理的第二穗果糖度值最高，显著高于7R/1B照明处理的，不过与5R/1B照明处理的糖度对比效果不显著，7R/1B照明处理的番茄糖度是所有处理中最小的。2R/1B与4R/1B照明处理的可溶性固形物对比差异性也是不显著的。

综上所述，不同光质照明处理对番茄第一穗果、第三穗果糖度差异性影响不明显。番茄第二穗果在3R/1B照明处理下糖度最大，7R/1b照明处理的最小。

3 讨论与结论

LED灯中红蓝比例大小影响着番茄植株的高矮，茎干节间长度。当蓝光含量高时，抑制作用明显，番茄植株会比较矮，因此番茄经LED照明处理7天、12天、18天、25天、33天、40天时红蓝配比2R/1B照明处理的番茄植株高度基本小于3R/1B、4R/1B、5R/1B、7R/1B照明处理的。2R/1B照明处理的番茄节间长度也是较其它照明处理的短。当红光所占比例高时，番茄茎干伸长作用更为突出，定植40天，7R/1B照明处理的番茄植株高度远高于2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B照明处理的。这表明红光比例高时，有助于番茄的纵向生长，这与蔡华等研究番茄苗期得R/B=7∶1有助于株高生长,是适宜番茄苗期生长的较优组合结果类似[3]。红光能促进细胞的伸长，植物长高的同时，还有助于碳水化合物及维生素C合成，促使植物体内干物质的积累，根茎、鳞茎、块茎等植物器官形成。蓝光可促进叶绿素、花青苷、抗氧化物合成，氮代谢，蛋白质与非碳水化合物的积累。利用不同LED光源光质对大棚秋番茄补光，能有效控制植株生长，蓝光、红光可显著控制徒长，经调节促进营养器官生长，使茎粗增加，植株结实健壮[4]。当LED灯红蓝比例合适时，番茄枝繁叶茂，粗壮的茎干保证营养物质的有条不絮地运输，支撑起叶冠光吸收的日常生理活动。试验中LED照明处理7天、25天、33天、40天，3R/1B照明处理的茎干直径都比较大，7R/1B照明处理的直径基本都是最小。不过定植12天、18天各处理之间茎粗表现水平相当，可能因为生长期不同表现也会有所差异。此次LED灯番茄定植试验每个时期不同处理的真叶片数比较接近。这说明只要植株没达到严重的环境胁迫出现死亡或畸形，这五种灯红蓝比例跨度对番茄叶片器官组织的生长数量影响不大。叶片腹面照光79.08%～88.18%的光合有效辐射PAR被番茄叶片吸收,其余部分被叶片反射(9.82%～12.01%)和透射(0.79%～5.08%)损失掉了,叶片内部光质光量在空间上分布有很大变化,并呈现出光谱特征的不均一性[5]。红光能促进细胞的伸长，叶片增大，番茄叶片的光抑制发生以蓝光更为敏感[6]，所以各个照明处理时长红光含量较少的2R/1B照明处理叶片长度值较小，且都显著小于5R/1B照明处理的。而除了定植33天时，各时期5R/1B照明处理的叶片总体上是最长的，叶片形态生长发育速度迅速。而后期7R/1B照明处理的叶片比较短可能在于蓝光含量低非碳水化合物系列物质合成积累无法满足叶片生长的物质养分需求。也有研究表明LED光源对番茄光合速率的影响因光质而异，红灯和蓝灯比绿灯更有利于增加番茄的光合速率，促进番茄叶片内有机物质的积累[7]。LED补光能使番茄上部、中部和下部叶片单位叶面积鲜重明显增加[8]。试验分析表明不同红蓝配比的LED灯照明处理对番茄每一穗花的数量影响无明显的差异性。受到番茄节间长度影响，花穗高度以2R/1B处理的最矮，其余处理之间无显著性差异。番茄的开花结果是营养生长到生殖生长过渡，生殖生长则建立在营养生长的基础上，通过其可获得养分代谢产物供应，保证正常开花结果。同时营养生长与生殖生长又有相互竞争的一面，营养生长过于旺盛会导致过多的资源损耗，生殖生长无法得到有效的代谢产物供应，出现落花落果，结实发育不良，畸形开裂等现象，质量产量也会受到很大的程度影响。而果实的多寡，大少，坐果率等都是衡量番茄产量的不可或缺的因素。红光能通过光敏色素的驱动，提高光合反应机制，有助于碳水化合物合成，促使植物体内干物质的积累，蓝光可促进叶绿素、花青苷、抗氧化物合成，氮代谢，蛋白质与非碳水化合物的积累。果实生长发育过程的也相当于代谢产物贮藏的过程，积累存储各类代谢合成物质。蒲高斌试验表明红光处理第一、二穗果总果重显著低于对照，而蓝光处理则显著高于对照。单株及小区产量也以蓝光处理最高，说明蓝光处理可以增加产量,特别是植株的前期产量[9]。与本次试验结果接近，从试验结果看，3R/1B照明处理对第一穗、第二穗、单株总结果的数量最多，花期较早，与常涛涛试验结果同[10]，5R/1B照明处理的最少。同时3R/1B处理的第一穗、第二穗、第三穗穗果重及单株总质量最大，5R/1B照明处理的第二穗果重、单株果总重最小。各穗单粒果重以3R/1B处理的质量比较大，7R/1B照明处理的第一穗果粒最轻，5R/1B照明处理的第二、第三穗果单颗果粒较轻，也与王俊玲研究蓝光处理可提前花期2～3天，并显著提高第1、2穗果的产量的结果趋势比较类似[11]。红光、蓝光和复合光处理均有助于提高植株果实单果重、单株结果数和单株产量,以红光处理的效果最好。蓝光处理的番茄果实转色时间最短，有助于番茄果实品质的提高[12]。第一穗坐果率及总坐果率以5R/1B照明处理的较低，3R/1B照明处理的较大，可能与蓝光剂量影响气花粉活力有关，如蓝光剂量为25%时花粉活力显著低于其他处理，出现花粉活力不高，受精不育[13]。糖度是表示果实可溶性固形物的常规指标，它关系到碳水化合物在果实中的储存量，也影响到风味口感，也可以衡量水果的成熟情况。转色期是番茄果实优良品质形成的关键时期。光质对转色期番茄果实可溶性糖有显著影响。红光和蓝光在番茄果实转色期内发挥重要的调控作用，随着光强的增加，蓝光和红光处理番茄果实表面光系统Ⅱ最大光化学量子产量Fv/Fm、PSII 实际量子产量Y(Ⅱ)、电子传递速率ETR 和PSII 天线转化效率Fv/Fm均呈S形下降趋势。红光处理番茄果实可溶性糖含量最高，果实硬度较低，增加红光照射改善果实着色，提早成熟，蓝光下番茄果型指数最高，照射蓝光提高果实营养品质，以获得优质、高产和高效[14-16]。此次试验LED灯处理对番茄第一穗果、第三穗果糖度差异不大，3R/1B照明处理的番茄第二穗果糖度最大，7R/1b照明处理的糖度最小。能看出番茄果实品质明显受光质的调控，但在一定范围内，红蓝光比值对果实营养品质的影响无质的差异，当蓝光所占比例较大时才有利于营养物质的积累[17]，此外番茄果实内不同部位蔗糖、果糖、可溶性糖积累表现不一致,需要区别对待并进一步深入研究[18]。

从此次试验看，红蓝配比3R/1B的LED灯照明处理相比其它几种光配方的照明处理更有利于番茄形态生长。它一定程度提高了Pn和RuBP羧化酶、蔗糖合成酶(SS)、GS、GOGAT活性及游离氨基酸、可溶性蛋白含量及碳水化合物的积累[19]。株高、节长合理，茎干粗壮，第一穗、第二穗及单株果数多，穗果重、单株总质量更大，单粒果重，第一穗及单株坐果率都比较高，第二穗果糖度最大。2R/1B照明处理的番茄植株矮、节间短、叶片短、穗高矮，生长形态优势一般。4R/1B照明处理的生长形态指标没有十分突出的。5R/1B照明处理各时期叶片基本是所有处理中最长的。不过第一穗、第二穗、单株总结果的果数最少，第二穗果重、单株果总重最小，第二、第三穗果单颗果粒较轻，第一穗坐果率和单株总坐果率较低，营养生长强于生殖生长，对提高番茄产量效果不佳。7R/1B照明处理的后期番茄植株高度高于其它处理，顶端优势明显，茎干直径基本都是处理中最小，第一穗果粒最轻，糖度最小，不利于培育番茄健壮苗，有徒长的风险。这一试验结果对以后种植栽培、研发生产都有一定的指导与借鉴意义。当然此次试验还有许多尚需完善的内容，在针对番茄茎干、叶片、果实等部分生长形态研究的同时，进一步深入探讨不同LED灯光环境条件下番茄生长发育过程中生理生化的变化及其与形态生长的密切联系。

[1] 刘晓英，徐志刚，常涛涛，等.不同光质LED弱光对樱桃番茄植株形态和光合性能的影响.西北植物学报，2010,30(4):0645-0651.

[2] 金宇章，张善端.LED在温室番茄生产中的应用前景.照明工程学报,2013,24(5):151-154.

[3] 蔡华,杨振超,王达菲,等.光质配比和营养液耦合对番茄生长的影响.北方园艺,2016,(10)：10.

[4] 李军,刘凤军,徐君.不同发光二极管(LED)光源补光对大棚秋番茄植株生长及果实产量和品质的影响.江苏农业学报,2011，27(6):1339-1343.

[5] 王俊玲.番茄光合的光谱效应研究[D].保定：河北农业大学,2015.

[6] 谢鑫,王俊玲,段立肖,等.光质对番茄叶片叶绿素荧光动力学参数的影响.河北农业大学学报,2013,36(6)：48.

[7] 黄丹丹,张士秀,贾淑霞,等.LED补光对番茄特性的影响.中国农学通报,2014,30(22):102-108.

[8] 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.上海农业学报,2016,32(6):48-51.

[9] 蒲高斌.光质对番茄生育特性及其果实品质的影响[D].泰安：山东农业大学,2005.

[10] 常涛涛.不同光谱能量分布对番茄生长发育及其果实品质的影响[D].南京：南京农业大学,2010.

[11] 蒲高斌,刘世琦,刘磊,等.不同光质对番茄幼苗生长和生理特性的影响.园艺学报,2005,32(3):420-425.

[12] 郑冬梅,林志斌,陈艺群,等.不同光质对樱桃番茄产量及品质的影响.山西农业大学学报,2016,8:567-571.

[13] 刘晓英.LED光源对樱桃番茄生育和光合作用影响的研究[D].南京：南京农业大学,2010.

[14] 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.农业工程学报,2009,(5):156-160.

[15] 王俊玲,李晓峰,王梅,等.光质对番茄果实表面光系统活性的影响.华北农学报,2012,27(1):151-154.

[16] 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.

[17] 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.中国蔬菜,2010(22):21-27.

[18] 白鹏威.结果期不同温度和光照处理对番茄品质的影响[D].咸阳：西北农林科技大学,2010.

[19] 孙娜.光质对番茄生长、生理代谢及果实产量品质的影响.泰安：山东农业大学,2015.

EffectofLEDLampwithDifferentLightQualityonMorphologicalCharacteristicsofTomatoGrowth

SU Zhineng，YANG Ting，CHEN Guangcai
(GuangdongJiangmenHeshangreenlovebiologicalPolytronTechnologiesInc，Jiangmen529700,China)

5 LED light of different formulations (7R/1B, 5R/1B, 4R/1B, 3R/1B, 2R/1B) were used to conduct indoor artificial lighting test on tomato, in order to explore the impact of LED lamp with different light quality on morphological characteristics of tomato growth. The results showed that: the tomato plant processed by the 3R/1B LED lighting overall has better impact to the growth of tomato morphology than several other light: Plant height, internode length, stem stout, first ear, second ears and fruit number, fruit weight per panicle, total mass, single fruit weight, spike per plant and fruit rate, all these indicators are higher The tomato plant processed by the 2R/1B lighting produces short tomato plant, short internodes, short leaf, ear height, with ordinary growth advantage.5R/1B lighting in each period produces the most leaf length. But the first and second spikes, has least fruit number per plant; spike two fruit weight and fruit weight per plant are the smallest the single fruit is lighter on spike two and three; the first panicle setting rate and total fruit rate is low. Overall its effect to improve the tomato quality and yield is ordinary. 7R/1B lighting processing has obvious advantages to the latter period of tomato plant height. The stem is slender, with smallest diameter; the first spike has lightest average fruit weight, low sugar rate, whose energy is obviously wasted on plant growth itself. The test results have certain guidance and reference to future tomato cultivation and LED R&D and production.

LED； tomato fruit weight； growth； red light； lighting

TM923

A

10.3969/j.issn.1004-440X.2017.06.017