工艺技术
合鸣补光灯在蔬果补光上的应用

植物和光照的关系有三个方面,即光照的强度、光照的时数和光照的质量。植株生长发育的好坏,产量的高低,品质的优劣,与光照适合不适合有直接关系。适合植物的光照更有利于植物形成健壮的植株,肥厚深绿的叶片,为高产打下基础,针对不同的种类会有如下的用途:

果蔬(促进植株光合作用,缩短生长周期,提早上市10-20天,增产增收,20-79%,促花促果,提高坐果率,驱虫抗病,减少畸形果,提高果实的口感甜度及质量和卖相)

花卉(调节花期,壮株增艳,减少畸形花的比例,增加植株高度、直径及重量等,提高出口鲜切花的质量)

水稻育苗(缩短育苗时间,壮苗壮根,促进分蘖,防止徒长)

烟叶育苗(30天内形成壮苗,且质量优于阳光下的苗,阳光下的苗需75天成苗)

铁皮石斛育苗(叶片肥厚深绿,根系粗壮且长,茎叶粗壮饱满,有效控制徒长)

菌菇类(菌丝体末期给予合理散射光,促进子实体的发育,提高出菇数量和质量及整齐度,且提早上市) 


叶菜类的光照需求和建议


大部分叶菜类的光照补偿点为1500 Lux以上,饱和点在2万Lux以上。在一定范围光照越强,光合作用越强,新陈代谢加快,生长速度加快,生长周期缩短。一天中光照时数不能低于5小时,光照度不能低于植物的光补偿点,处于开花结果阶段的果菜平均光照度不能低于6000 Lux,生长盛期的叶菜光照最好大于3000 Lux.在叶菜的生产中,为了获得增产和早熟,根据需要的生长速度可以掌握11-15小时照射,同时相应的管理措施必须配合到位。


(一)光照强度

    植物光合作用的强弱与光照的强弱密切相关,但不同的植物对光照的强度要求也不相同。光照强度的单位是勒克斯,可用光补偿点、光饱和点和光合强度(即同化率)三个数值来表示。光补偿点是植物在一定光照强度条件下,其光合作用制造的养分与呼吸作用所消耗的养分相等。光饱和点是植物在一定光照强度条件下,其光合作用达到最高点。光合强度是单位叶面积在每小时内同化的二氧化碳的重量。果类蔬菜除营养器官需要正常生长外,如原产于晴天多、光照强的中部非洲和中、南美洲的番茄、辣(甜)椒、菜豆等,在果实中尚需贮存大量的复杂物质,如蛋白质、脂肪等,所以对光照强度要求较高,根菜类和叶菜类是以营养体为成品的,其所需物质多为简单的糖和淀粉,故对光照强度要求也较低,如大白菜光补偿点是750Lux,光饱和点是15000Lux。一般在露地栽培条件下,各种蔬菜植物对光照的要求均可满足,但其强弱也受种植密度、行向、间套作方式等影响。蔬菜植物在光照强度不足时,除光合作用强度降低外,还能影响叶子的大小、厚薄,叶肉的结构,节间的长短,茎的粗细等等植物形态上和解剖学上的变化。这些又都会影响植株生长发育状况,影响产量和品质。在生长势强、密度较大的群体中,上下部叶片受光照强度有时差异很大,在生产上为改善通风透光条件,有时可适当打掉下部部分叶片,以利提高产量和品质。

(二)日照时数

    植物在生长发育过程中都需要有一定的日照时数才能正常生长发育,开花结实,即需要有一定长短的昼夜相交替的光周期条件,根据不同蔬蔬作物花芽分化期或抽薹开花期对日照长短的要求,我们习惯把它们分为长日照、中日照和短日照三种类型蔬菜。长日照植物抽薹开花期要求每天日照时数在12小时以上,短日照植物则要求每天日照时数在12小时以下,中日照植物对日照时数要求不甚严格,长、短日照都可以开花。长日照蔬菜作物有白菜、甘蓝、芥菜、萝卜、胡萝卜、芹菜、菠菜、莴笋、豌豆、蚕豆、大蒜、大葱、洋葱等;中日照蔬菜作物有番茄、茄子、辣(甜)椒、黄瓜、菜豆等;短日照蔬菜作物有芸豆、蕹菜等。光周期效应除上述主导作用外,还影响植株的生长发育和营养器官的形成。在蔬菜的整个生长期内,日照时数越长则通过光合作用积累的物质越多,也直接影响到蔬菜的产量与质量。如我国北方晴天多,日照时数高于南方,故同一种蔬菜的产量和品质均比南方为高。同一种类蔬菜的不同品种对日照长短的反应也不同。如洋葱、大蒜要求有较长的日照和一定的温度才能形成鳞茎,但品种间差异很大,北方品种要求光照时数较长,引到南方种植,则鳞茎生长缓慢,高温时又停止生长进入休眠期,产量降低,南方品种要求日照时数较短,引到北方种植,在长日照条件下很快形成鳞茎,但叶面积尚未发育完全,故造成早熟低产。

(三)光质

    光照质量是指光的组成成分,它是由光波的长短决定的。光线分为可见光和不可见光两部分。波长小于390毫微米为紫外线光,波长大于760毫微米,为红外线光,它们是不可见光;波长在390毫微米至760毫微米都是可见光,由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色组成。在阳光中被绿色植物吸收最多的红橙光和蓝紫光部分,其中作用最大,蓝紫光的光合效率仅为红光的14%,此外,红光还能加速长日照植物的生长发育,延缓短日照植物的生长发育。黄光作用仅次于红光。蓝紫光对植物发育的作用与红光相反。因此,长波光下栽培的蔬菜节间较长,茎较细,短波光下生长的蔬菜节间较短,茎较粗。合鸣补光灯是根据植物生长所需要的光谱来调制的适合其生长发育的专用人工光源。

光照,温度和二氧化碳是植物进行光合作用的三大重要因素。三者相辅相成,不可分割。在叶菜类的水培种植中,还要注意温度和二氧化碳的控制。


果菜类的光照需求和建议


茄果类蔬菜属中光性植物,发育上受光周期影响很小,温度适宜,可四季栽培。但对光照强度要求较高,并需良好的通风条件,在光照弱,通风不良的情况下,容易徒长及落花落果。


    番茄喜光,要求充足光照,光饱点为7万Lux,光照不足,明显抑制干物质生产,徒长,落花落果及感病,所以不宜与遮荫植物相邻种植,为中光性植物。培育健壮的番茄幼苗,是促进早熟及稳定高产的基础,所以苗期的光照在温度够用的条件下,白天尽量打小拱棚,增加光照或用合鸣补光灯为作物进行补光。花期光照弱,湿度大,容易第一花序花朵授粉,受精不良,造成落花,即使座果,也易出现畸形果。苗期要求保持良好的光照条件,光照不足,花芽分化不良,而光照充足能使花芽提早分化。在高邑的番茄对比中,提前6-7天转色,植株高度高于提前定植7天的番茄植株。在寿光的番茄对比中,经照射的番茄甜度好于未经照射的番茄。


    辣椒为中光性蔬菜,对日长反应不敏感,但在较短日照,中等光强下开花结实快。种子在黑暗条件下容易发芽,幼苗期需良好的光照。甜椒的光饱合点为3万Lux,补偿点为1500Lux。喜温,对温度有一定的要求。在寿光彩椒对比中,合鸣补光灯照射的彩椒提前9天成熟,色彩明丽,果肉肥厚,甜度明显高于未照射组。


    茄子对光长短反应不敏感,但光强度对其影响较大,光饱合点为4万Lux,光弱易落花。在寿光长茄的对比中,合鸣补光灯照射下的长茄果肉洁白,富含水分;未经照射的长茄,果肉心部发黄发暗发干。


    黄瓜属于短日照作物,当日照数不超过10-12小时,可以提前开花结果。黄瓜比其他果菜类较耐弱光,但幼苗对光的反应敏感。黄瓜在一天内有60-70%的光合作用是在上午生成的,所以在设施环境栽培中,上午应有充足的光照,并提高温度,这样有利提高光合作用强度,对提高黄瓜产量是十分有利的。黄瓜上午光合作用强,在设施栽培环境中,如果适当人工补充二氧化碳,可以获得增产的效果。光照不足时,光合作用下降,植株表现“饥饿”生长发育缓慢。大量发生落花、落蕾,座果率降低、畸形瓜增多。连续阴天光照不足,根系不活跃,一旦猛晴曝晒,叶片因迅速蒸腾失水,造成“急性萎蔫”。在平原县王杲铺的对比中,黄瓜单重明显增加,合鸣补光灯下的黄瓜65根一箱(25kg),未经照射的80根一箱(25kg),同时灯下的黄瓜长度比未照射的长大约3-4公分。在口感方面,经照射的黄瓜生脆、清甜;未经照射的黄瓜较硬、发麻。


    丝瓜、苦瓜、冬瓜同为短日照作物,喜较强阳光,而且较耐弱光。在幼苗期,以短日照大温差处理,利于雌花芽分化,可提早结果和丰产。整个生育期当中较短的日照、较高的温度、有利于茎叶生长发育,能维持营养生长健壮,有利于开花座果、幼瓜发育和产量的提高。 温度:丝瓜、苦瓜、冬瓜同属喜温、耐热性作物,丝瓜生长发育的适宜温度为20-30℃,苦瓜和冬瓜生长发育的适宜温度为20--32℃,36--39℃的高温条件下仍能够正常生长。丝瓜、冬瓜种子发芽的适宜温度为28-30℃,30-35℃时发芽迅速,苦瓜种子发芽的适宜温度为30--35℃。15℃以下,3种瓜的种子不能发芽,16℃以下根毛不能发生。14℃以下,40℃以上,其植株生长发育受到抑制,1O℃以下可发生生理性障碍,停止生长。水分:丝瓜和苦瓜喜湿、怕干旱,土壤湿度较高、含水量在70%以上时生长良好,低于50%时生长缓慢,空气湿度不宜小于60%。75%-85%时,生长速度快、结瓜多,短时间内空气湿度达到饱和时,仍可正常地生长发育。冬瓜比较耐旱,但因叶片大,蒸腾水分多,同样需要较多的土壤水分。


    西葫芦光照强度要求适中,较能耐弱光,但光照不足时易引起徒长。光周期方面属短日照植物,长日照条件上有利于茎叶生长,短日照条件下结瓜期较早,膨果期需要的光照时长和光照强度都会加大。湿度:喜湿润,不耐干旱,特别是在结瓜期土壤应保持湿润,才能获得高产。高温干旱条件下易发生病毒病,但高温高湿也易造成白粉病。

    以上的茄果类蔬菜(甜瓜除外)大部分属于短日照作物,在开花两周以前光照最好控制在11个小时以内,膨果期开始茄果类蔬菜除了满足自身的营养需求和呼吸消耗,同时必须为果实的生长发育提供足够的能量物质,此时茄果类蔬菜植株对光照长度和强度的需求都会大幅上升,此时可把光照控制在大概14-15个小时。在作物进行补光的同时,相应的管理措施必须配合到位,才能保证补光的效果。温室内植物的生长是在各种要素都具备的条件下才能正常进行,比如光合作用,就得需要适宜的温度,光照,二氧化碳和水分才会正常的进行。合鸣补光灯的使用也是有条件限制的,最主要的限制条件就是温度,在温度低于八摄氏度的情况下植物的光合作用效率很低,不建议开灯照射;温度在八摄氏度以上可以开灯补光。同时每天的光照时长不允许超过16小时(调控花期另有要求)。合鸣补光灯在使用的时候也要区分植物的受光习性,根据长日照植物,短日照植物和日中性植物的特点进行区别补光,顺着有利于植物生产的方向来调节补光时间。合理使用合鸣补光灯,才会给我们创造更高更好的效益。


上海合鸣照明电器有限公司  郑士朝供稿