为探索适宜胶东地区日光温室番茄生产的补光策略，本试验选用'釜山88’番茄主栽品种，采用植物补光灯设置补光强度由强到弱的试验区分别为T1、T2和T3，并以未补光番茄植株作为对照（CK）。结果表明，番茄植株的株高和茎粗随着补光强度的增强而增加，T1处理的番茄植株净光合速率与CK相比提高了13.7%。随着补光强度由弱变强，番茄果实单果重和单株产量增加，T1试验区的番茄果实的可溶性糖含量与CK相比提高了16.3%，同时可滴定酸含量降低了9.0%。
供试番茄品种为'釜山88’，是山东青岛地区设施生产主栽品种之一。试验在青岛市平度市永盛路装配式日光温室内进行，温室长度60m，跨度20m。试验地南北向起垄，种植番茄39行，每行80株，栽培密度约2.6株/m2。番茄幼苗于2020年10月中旬定植，定植后按照常规栽培技术进行生产管理。
番茄植株补光试验于2021年2~3月进行。试验期间，日光温室内部温度日变化和光照强度变化趋势如图所示。
温室内光照强度和温度日变化
试验用补光光源为格林小太阳植物补光灯（GLL，深圳市格林世界科技开发有限公司，中国），灯具数量为16只，其布置方式按照温室照明设计计算进行安装。根据补光强度由强到弱，分别设置为T1、T2和T3试验区，补光灯具数量分别为6只（400W/只）、4只（400W/只）和6只（250W/只），其补光强度分别为2200、1650、1100lx。
植物补光灯光谱图
温室补光试验区布置图
温室补光对番茄株高、茎粗和叶绿素含量有显著性影响，但对番茄叶片数无显著性影响。整体而言，补光促进了番茄株高和茎粗的生长，但在植株生长后期，CK与T3处理之间无显著性差异。在3月31日，与CK相比，T1试验区的番茄植株株高、茎粗和叶绿素含量分别增加了14.4%、12.7%和9.0%。随着补光强度的增加，番茄植株的株高、茎粗和叶绿素含量出现增加的趋势。在3月31日，与T3相比，T1试验区的番茄植株株高、茎粗和叶绿素含量分别增加了11.4%和13.7%和8.1%。
温室补光对番茄形态及结果的影响
温室补光对番茄叶片Pn和Tr具有显著性差异。在3月23日，与CK相比，T1试验区的番茄植株的Pn和Tr分别增加了13.5%和22.9%，但在3月31日，CK与T1试验区的番茄植株的Pn、Gs、Ci和Tr之间无显著性差异。随着补光强度的增加，番茄叶片的Pn和Tr有增加趋势，且与T3相比，T1试验区番茄植株的Pn和Tr在3月23日分别提高了11.6%和16.7%，在3月31日分别提高了10.5%和29.2%。在3月23日，温室补光提高了番茄叶片的Gs和Ci，但在3月31日未出现显著性差异。
温室补光对番茄叶片光合速率的影响
温室补光影响番茄果实大小，且作用效果在不同补光时期存在差异。T2试验区的纵茎和单果重均显著高于未补光试验区，且T1和T2试验区的番茄果实单果重和横茎无显著性差异。在3月23日，T2试验区番茄果实的纵茎和单果重与CK相比增加了18.5%和24.6%，在3月31日，则分别增加了21.1%和16.7%。在3月23日取样的番茄果实中，T2试验区纵茎显著高于T1试验区，但这种差异在3月31日时未出现。
温室补光对番茄果实大小和单株产量的影响
番茄植株果穗数和花穗数在不同生长期对温室补光响应不同，补光增加了番茄果穗数。3月31日，T1处理果穗数和花穗数分别比CK高28.2%和26.0%。各处理间的花穗数在3月23日无显著性差异，而且3月31日，增加补光强度显著提高了番茄植株的花穗数。补光38天，T1和T2处理番茄的单株产量较CK相比有显著提高。
温室补光显著影响番茄可溶性糖含量和可滴定酸含量，但对番茄果实的可溶性蛋白和番茄红素含量无显著性影响。补光38天，与CK相比，T1试验区的番茄果实的可溶性糖含量提高了16.3%，可滴定酸含量降低了9.0%。
温室补光对番茄果实品质的影响
在冬季温室低温弱光情况下，人工光源补光为植物正常生理代谢提供有力条件。而作为喜光作物，番茄生长发育过程所处的光环境影响其果实产量和品质。植物器官发育对不同光照条件具有形态可塑性，在结果上表现为植株形态上的差异。光照不足时，植株徒长，茎节纤弱，进而影响植物后期的产量和品质。本试验表明，与CK相比，T1和T2试验区培育的番茄植株的株高增加7%以上，这与前人研究的补光显著增加番茄植株株高，对植株形态有显著影响的结果一致。王舒亚等在日光温室中对番茄植株进行补光，茎粗显著增加3.5%，这与本试验中T1和T2补光区的番茄植株茎粗与CK相比显著增加结果一致。
适当的人工补光可提高植物叶片的叶绿素含量，有利于植株光合效率的提高并促进碳水化合物积累。本研究结果表明番茄叶片净光合速率随着光照强度的增加而增加，而较高的光照强度导致叶片的光合机构接受到的光能增加，促进植物叶片的光合作用，进而提高番茄叶片净光合速率。适当的人工补光可提高果实产量并改善果实品质。本研究表明人工补光提高了番茄果实的可溶性糖含量，同时降低了可滴定酸含量。
冬春季节温室补光促进了番茄植株生长，增加了番茄的花穗数、果穗数、单果重和单株产量。此外，温室补光提高了番茄果实的可溶性糖含量，降低了可滴定酸含量。随着补光强度的增加，单个叶片的净光合速率增加，且花穗数有增加的趋势，但未改变番茄果实品质。本试验通过人工光源补光处理，为人工光源在冬春季节设施果菜栽培领域的研究提供了一定的理论和技术支持。
引用信息
闫征南,王龙,谭能智,等.冬春季节温室补光光强对番茄植株生长及果实品质的影响[J].农业工程技术,2022,42(13):18-22.
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《农业工程技术（温室园艺）》杂志是由中华人民共和国农业农村部主管，农业农村部规划设计研究院、中国农业工程学会主办的技术类期刊，全国公开发行。本刊被《中国知网》《维普资讯》《万方数据》《中国学术期刊综合评价数据库》《中国学术期刊·光盘版》《中文科技期刊数据库》等重要检索刊物摘引和全文收录。