張洋 郁繼華 唐中祺 于健 羅石磊 王舒亞
摘要:為探究不同補(bǔ)光時(shí)段株間補(bǔ)光對冬季日光溫室番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,以番茄品種粉太郎為試驗(yàn)材料,通過設(shè)置CK(不補(bǔ)光)、T1(早晨揭簾前補(bǔ)光5.0 h)、T2(晚上蓋簾后補(bǔ)光5.0 h)、T3(早晨揭簾前、晚上蓋簾后各補(bǔ)光2.5 h)4個(gè)處理,采用方差分析法,對品質(zhì)、產(chǎn)量進(jìn)行分析,采用主成分分析法,對硬度、可溶性固形物含量等13項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明:早晨揭簾前補(bǔ)光5.0 h的補(bǔ)光效果顯著優(yōu)于其他處理。T1處理產(chǎn)量、果實(shí)硬度、單果干質(zhì)量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、有機(jī)酸含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、維生素C含量、番茄紅素含量顯著高于CK。通過主成分分析法分析得出,T1處理綜合得分最高,其次為T2、T3處理,CK得分最低。綜上所述,早晨揭簾前補(bǔ)光5.0 h番茄的產(chǎn)量最高,品質(zhì)最優(yōu)。
關(guān)鍵詞:番茄;日光溫室;品質(zhì);產(chǎn)量;株間補(bǔ)光;補(bǔ)光時(shí)段
中圖分類號(hào):S641.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-4440(2020)02-0430-08
Abstract:In order to explore the effects of inter-lighting supplementation at different times on tomato yield and quality in solar greenhouse in winter, the tomato variety Fentailang was used as the experimental material, and four treatments were set up: CK (no supplemental light), T1 (supplemental light for 5.0 hours before opening curtain in the morning), T2 (supplemental light for 5.0 hours after covering curtain in the evening), T3 (supplemental light for 2.5 hours before opening curtain in the morning and supplemental light for 2.5 hours after covering curtain in the evening). Variance analysis method was used to analyze the quality and yield, and principal component analysis method was used to analyze 13 indices, such as hardness and soluble solid content. The results showed that the light supplementing effect of T1 treatment was significantly better than that of other treatments. The yield, fruit hardness, dry weight per fruit, soluble solids content, soluble sugar content, organic acid content, soluble protein content, vitamin C content and lycopene content of tomato in T1 treatment were significantly higher than those in the control. According to the results of principal component analysis, the comprehensive score of T1 treatment was the highest, followed by T2 treatment and T3 treatment, and the comprehensive score of CK was the lowest. In conclusion, the yield of tomato is highest, and the quality is best under T1 treatment.
Key words:tomato;solar greenhouse;quality;yield;inter-lighting supplementation;supplemental light period
在影響植物生長發(fā)育的各種環(huán)境因子中,光是影響植物生長發(fā)育及形態(tài)建成的關(guān)鍵環(huán)境因子之一[1]。光對植物的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是為植物的光合作用提供能量,二是作為信號(hào)物質(zhì),通過不同的光受體,來調(diào)控植物的生長發(fā)育和形態(tài)建成[2]。光是植物光合作用最重要的能量之一,不同環(huán)境下的光質(zhì)是不相同的[3],不同光質(zhì)對植物生長發(fā)育的功能也不一樣,主要是植物吸收的光質(zhì)的波長不同,主要吸收特定波長的光,比如處于400~500 nm的藍(lán)紫光和630~680 nm的紅光[4-6]。
LED光源具有節(jié)能環(huán)保、體積小、質(zhì)量輕、壽命長等特點(diǎn),且光源裝置多種多樣,有很廣泛的應(yīng)用環(huán)境,同時(shí),LED光源是一種冷光源,補(bǔ)光過程中可貼近植物照射不會(huì)因溫度過高而引起植物灼傷。在LED光源照射條件下,一些生長空間較小的葉菜類作物可以得到有效光源,提高作物產(chǎn)量,空間利用率得到提升。LED光源的光譜可以根據(jù)不同植物生長發(fā)育的特性進(jìn)行任意組合,滿足植物光合作用以及形態(tài)建成調(diào)控的需求[7-8]。因此,LED光源己被廣泛應(yīng)用于生菜、油菜等葉菜類植物的工廠化生產(chǎn)[9-13],在溫室栽培中也被應(yīng)用于蘿卜、番茄、甜瓜等蔬菜作物的生產(chǎn)[14-17]。LED光源可以調(diào)控作物生長發(fā)育、提高作物產(chǎn)量及品質(zhì),這使得LED光源成為近幾年人們研究設(shè)施蔬菜人工補(bǔ)光改善光環(huán)境的最佳光源。
在中國北方地區(qū),冬季日光溫室蔬菜栽培生產(chǎn)中由于白天光照時(shí)間短以及保溫覆蓋材料的污濁、損壞等,使得植株常常會(huì)受到弱光寡照環(huán)境的影響,致使蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)受到嚴(yán)重影響。如今,在冬季設(shè)施生產(chǎn)過程中,一些研究者利用LED光源進(jìn)行人工補(bǔ)光,以此探究LED補(bǔ)光對日光溫室冬季茄果類蔬菜生長、生理等方面的影響。LED補(bǔ)光處理根據(jù)光源設(shè)置位置不同,主要有頂部補(bǔ)光和株間補(bǔ)光。株間補(bǔ)光可以使光源散發(fā)出的光直接照射到植株的功能葉,較頂部補(bǔ)光可以促進(jìn)光能的利用,所以可以更加有效地促進(jìn)光合作用,促進(jìn)光合產(chǎn)物的形成與積累。馬艷等[18-20]研究發(fā)現(xiàn),株間LED紅藍(lán)光補(bǔ)光可以顯著增加番茄果實(shí)可溶性固形物、可溶性蛋白、VC含量,提高番茄產(chǎn)量。不同的補(bǔ)光時(shí)長對于番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)有不同的影響,王舒亞等[21]研究發(fā)現(xiàn),在日光溫室條件下,補(bǔ)光3 h可以顯著提高番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)。李蔚等[22]的研究結(jié)果表明,補(bǔ)光7 h對番茄形態(tài)指標(biāo)影響最大,補(bǔ)光9 h可以提升果實(shí)品質(zhì),增產(chǎn)效果明顯。
關(guān)于番茄補(bǔ)光方式、補(bǔ)光位置、補(bǔ)光時(shí)段以及不同補(bǔ)光時(shí)長的研究結(jié)果分別已有報(bào)道,但對于番茄補(bǔ)光的綜合研究卻很少。為了探究番茄補(bǔ)光這一綜合問題,本試驗(yàn)以番茄品種粉太郎為研究材料,在日光溫室條件下采用LED燈作為補(bǔ)光光源,通過不同時(shí)段株間補(bǔ)光處理番茄植株,探究不同時(shí)段株間補(bǔ)光處理對日光溫室番茄品質(zhì)和產(chǎn)量的影響,以得出在日光溫室番茄生產(chǎn)中進(jìn)行株間一定時(shí)長補(bǔ)光對番茄生長發(fā)育的適宜補(bǔ)光時(shí)段,為今后北方地區(qū)冬季日光溫室越冬番茄高品質(zhì)栽培提供理論基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2018年10月至2019年6月在甘肅省榆中縣榆興農(nóng)莊日光溫室中進(jìn)行,該溫室長60 m,跨度為10 m。采用槽式栽培,槽長寬深為9.00 m×0.40 m×0.25 m,每槽填充基質(zhì)(購自甘肅省綠能農(nóng)業(yè)科技股份有限公司)1 m3,共37槽,株距為0.45 m,灌溉方式為膜下滴灌。供試番茄品種為粉太郎(日本)。供試LED光源為深圳厚屹節(jié)能技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 HY-115CM-36×3 W-RB型紅藍(lán)光(紅光∶藍(lán)光=7∶2) LED植物生長燈,額定功率為108 W。
采用基質(zhì)栽培,日光溫室開簾時(shí)間為9∶30,關(guān)簾時(shí)間為16∶30,日照時(shí)間為7 h。隨著日照時(shí)間的變化,開關(guān)簾的時(shí)間隨之調(diào)整。育苗時(shí)間為2018年10月8日,幼苗長至3葉1心時(shí)進(jìn)行定植,定植時(shí)間為11月24日,12月18日開始進(jìn)行補(bǔ)光處理。本試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法,并對獲得的結(jié)果進(jìn)行方差分析。本試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理:不補(bǔ)光(CK);早晨揭簾前補(bǔ)光5.0 h(T1);晚上蓋簾后補(bǔ)光5.0 h(T2);早晨揭簾前、晚上揭簾后各補(bǔ)光2.5 h(T3)。
每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù),按“Z”型取樣標(biāo)記10株番茄植株并測定相關(guān)指標(biāo)。每個(gè)重復(fù)5組LED燈,共計(jì)90根燈管。每組垂直方向2根LED燈,2根LED燈以互相垂直的形式連接在一起,燈管與豎直方向呈45°夾角,光源照射區(qū)域?yàn)榍o尖生長點(diǎn)以下的功能葉,隨植株生長,光源位置也按需求上升。利用全自動(dòng)定時(shí)補(bǔ)光控制系統(tǒng)控制LED燈的開關(guān)。每處理間設(shè)置2槽保護(hù)行以避免互相干擾。補(bǔ)光設(shè)計(jì)圖見圖1。
1.2測定項(xiàng)目及方法
待番茄成熟后,分批次進(jìn)行采收,稱量記錄每處理單果質(zhì)量,單株果數(shù)、畝產(chǎn)量。在番茄盛果期,對相同穗數(shù)且成熟度一致的番茄進(jìn)行取樣,并對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測定。使用GY-4 數(shù)顯式水果硬度計(jì)測定果實(shí)硬度。使用萬分之一電子天平稱量番茄果實(shí)鮮質(zhì)量;用 DGG-9140B 型恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī)(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品)105 ℃殺青15 min 后,80 ℃烘干至恒質(zhì)量,用萬分之一電子天平稱量番茄果實(shí)干質(zhì)量;使用游標(biāo)卡尺測量果實(shí)橫徑、縱徑,以此來計(jì)算果形指數(shù),果形指數(shù)為縱橫徑之比。
使用PAL-1手持式折射計(jì)測定可溶性固形物含量,VC含量使用2,6-二氯酚靛酚鈉法測定 [23],并略有改動(dòng), 可溶性蛋白質(zhì)含量用考馬斯亮藍(lán)法測定[23],硝酸鹽含量用水楊酸法測定[23];有機(jī)酸含量用堿液滴定法測定;可溶性糖含量用蒽酮比色法測定[23],糖酸比,即可溶性糖含量與有機(jī)酸含量之比。番茄紅素的提取參照T/CCCMHPIE1.28—2018的方法,稍加改動(dòng),使用高效液相色譜(HPLC)法測定。
1.3數(shù)據(jù)處理及分析
用 Microsoft Word 2016與Microsoft Excel 2016軟件處理數(shù)據(jù)和作圖,數(shù)據(jù)分析用SPSS 20.0軟件,并運(yùn)用LSD和Duncans檢驗(yàn)法對顯著性差異(P<0.05)進(jìn)行多重比較、描述,應(yīng)用主成分分析法對測定指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同時(shí)段株間補(bǔ)光對番茄產(chǎn)量的影響
由表1可以看出,不同時(shí)段株間補(bǔ)光對番茄產(chǎn)量有顯著差異。各補(bǔ)光處理產(chǎn)量均顯著高于CK,排序?yàn)門1>T3>T2>CK。T1處理單株果數(shù)和產(chǎn)量均顯著高于CK。T2、T3處理間在單果鮮質(zhì)量、單株果數(shù)、產(chǎn)量上無差異。
2.2不同時(shí)段株間補(bǔ)光對番茄外觀品質(zhì)的影響
從表2可以看出,番茄硬度在5.12~7.95,各處理的番茄果實(shí)硬度均顯著高于CK。T1處理番茄果實(shí)硬度最高,達(dá)到7.95 kg/cm2,較CK高55.27%,T2處理與T3處理間無顯著差異。單果鮮質(zhì)量是體現(xiàn)果實(shí)發(fā)育的一個(gè)重要指標(biāo)。番茄果實(shí)單果鮮質(zhì)量各處理之間無差異。單果干質(zhì)量是體現(xiàn)果實(shí)干物質(zhì)積累的指標(biāo)之一。T1處理番茄單果干質(zhì)量最大,達(dá)到13.43 g,與CK差異顯著。CK的單果干質(zhì)量最低,為10.58 g,T2、T3處理間單果干質(zhì)量無差異。果實(shí)含水率各處理間無差異,均在89%以上。各處理間果形指數(shù)無顯著差異,T2、T3處理的番茄果實(shí)屬于扁圓形,CK和T1處理的番茄果實(shí)屬于圓形或經(jīng)圓形。
2.3不同時(shí)段株間補(bǔ)光對番茄內(nèi)在品質(zhì)的影響
由表3可知,各補(bǔ)光處理的番茄可溶性固形物含量顯著高于CK。T1處理的番茄可溶性固形物含量最高,達(dá)到10.44%,T2、T3處理間番茄可溶性固形物含量無顯著差異,CK可溶性固形物含量最低,僅為7.78%??扇苄蕴呛亢陀袡C(jī)酸含量的變化規(guī)律和可溶性固形物一致。T1處理的番茄可溶性糖和有機(jī)酸均顯著高于CK, T2、T3處理間可溶性糖含量無顯著差異。CK有機(jī)酸含量最低,T1、T2、T3處理間有機(jī)酸含量無顯著差異。各處理間糖酸比無顯著差異。各處理番茄果實(shí)VC含量依次為T1>T2>T3>CK,T1處理番茄果實(shí)VC含量最高,且顯著高于CK、T3處理,T2、T3、CK間無顯著差異。與CK相比,各補(bǔ)光處理均提高番茄可溶性蛋白質(zhì)含量,其中T1處理番茄可溶性蛋白質(zhì)含量最高,顯著高于其他處理,達(dá)到0.52 mg/g,較CK提高642.86%,T2處理與CK間無顯著差異。T1處理的番茄紅素含量顯著高于其他處理,其次為T3處理,T2處理與CK無顯著差異。各補(bǔ)光處理間硝酸鹽含量無差異。
2.4不同時(shí)段株間補(bǔ)光處理間番茄品質(zhì)的相關(guān)性分析
本試驗(yàn)研究了不同時(shí)段株間補(bǔ)光對番茄果實(shí)的影響,并對其13個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析(表4)。硬度與單果干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),相關(guān)系數(shù)為0.999,與可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),相關(guān)系數(shù)為0.975;單果鮮質(zhì)量與可溶性固形物含量、番茄紅素含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),相關(guān)系數(shù)分別為0.952、0.985;與有機(jī)酸含量和可溶性蛋白質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),相關(guān)系數(shù)分別為0.992、0.996;單果干質(zhì)量與可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),相關(guān)系數(shù)為0.964;可溶性糖含量與有機(jī)酸含量、VC含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),相關(guān)系數(shù)分別為0.971、0.988;有機(jī)酸含量和可溶性蛋白質(zhì)含量、番茄紅素含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05),相關(guān)系數(shù)分別為0.982、0.961;可溶性蛋白質(zhì)含量與番茄紅素含量呈極顯著相關(guān)(P<0.01),相關(guān)系數(shù)為0.996。由此分析可得,番茄的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)間存在一定的相關(guān)性和依存關(guān)系。
2.5不同時(shí)段株間補(bǔ)光處理間番茄果實(shí)品質(zhì)的主成分分析
主成分分析是利用降維的思想,通過對指標(biāo)體系內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究,將多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)。新的綜合變量可以反映原始變量提供的主要信息,從而簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并找到變量之間的關(guān)系[24]。影響瓜菜品質(zhì)的因素有許多,僅靠其中的幾個(gè)指標(biāo)難以說明整個(gè)處理效果。本試驗(yàn)通過對硬度、單果鮮質(zhì)量、單果干質(zhì)量、含水率等13項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,綜合評價(jià)番茄各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)對番茄品質(zhì)的影響。
通過主成分分析得到主成分特征值、貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率。本研究中按照累計(jì)貢獻(xiàn)率大于99%的原則選擇主要成分。由表5可得,第一主成分的特征值為9.504,代表本試驗(yàn)4個(gè)處理13項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)73.106%的信息。第二主成分的特征值為3.109,代表本試驗(yàn)4個(gè)處理13項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)23.914%的信息。第三主成分的特征值為0.387,代表本試驗(yàn)4個(gè)處理13項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)2.98%的信息。前3個(gè)主成分可以反映13項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)100%的綜合性狀。說明這3個(gè)主成分反映了原始變量的100%的信息。因此提取前3個(gè)主成分替代原13項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)評價(jià)番茄品質(zhì)。對番茄品質(zhì)評價(jià)由原來的13個(gè)方面降為3個(gè)彼此不相關(guān)的主成分,達(dá)到了降維的目的。
3討論
番茄為喜光植物,同時(shí)是北方地區(qū)日光溫室主栽的蔬菜品種之一。在番茄的生長發(fā)育過程中,植株所處的光環(huán)境是影響其光合作用、果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)的關(guān)鍵因子[25]。LED補(bǔ)光技術(shù)可以解決冬季日光溫室光照不足的問題,并能夠使黃瓜果實(shí)的商品外觀和營養(yǎng)品質(zhì)有一定程度的改善,也可以提高果實(shí)質(zhì)量、單株結(jié)果數(shù)與產(chǎn)量,對其干物質(zhì)的積累有良好的作用[3,26]。
在本研究中,番茄植株經(jīng)過不同時(shí)段株間補(bǔ)光處理后,T1處理番茄的產(chǎn)量最高,顯著高于CK,其他補(bǔ)光處理也高于CK,這與林婧[27]、王舒亞等[21]、錢舒婷[28]、崔曉輝[29]在番茄和薄皮甜瓜上的研究結(jié)果相符,說明不同時(shí)段LED株間補(bǔ)光處理能夠延長植株的光合作用,促進(jìn)有機(jī)物積累,進(jìn)一步提高番茄產(chǎn)量。孫天宇等[30]研究發(fā)現(xiàn),LED紅藍(lán)光處理下,可以提高薄皮甜瓜硬度,在本試驗(yàn)中T1處理番茄的硬度最高,顯著高于CK,說明補(bǔ)光處理可能通過提高番茄果皮中的纖維素及果膠含量,進(jìn)一步提高硬度,提高果品貯藏性能方便長距離運(yùn)輸。楊俊偉等[15]使用LED紅藍(lán)光處理番茄,發(fā)現(xiàn)可以促進(jìn)植株的干物質(zhì)積累。劉福霞等[31]的研究結(jié)果表明,LED補(bǔ)光可以促進(jìn)生菜干物質(zhì)的積累。在對番茄進(jìn)行不同時(shí)段株間補(bǔ)光后,T1處理番茄單果干質(zhì)量最大,說明早晨對番茄進(jìn)行補(bǔ)光處理可以促進(jìn)番茄果實(shí)干物質(zhì)的積累,這與本研究結(jié)果相同。各處理下番茄含水率及果形指數(shù)沒有顯著差異,說明補(bǔ)光處理對番茄果形沒有顯著的影響。番茄果實(shí)中可溶性固形物含量、VC含量、糖酸比是檢測番茄果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)[32]。本研究結(jié)果表明,早晨補(bǔ)光可以提高番茄可溶性固形物含量、VC含量、有機(jī)酸含量及可溶性糖含量,這與劉露[33]、劉曉英[34]、孫娜[35]、錢舒婷[28]在番茄,蘇立芳[26]、祁娟霞等[36]在黃瓜上的研究結(jié)果相同,說明早晨揭簾前對番茄進(jìn)行LED株間補(bǔ)光處理可以提高番茄的風(fēng)味,營養(yǎng)價(jià)值更高。如今許多番茄已經(jīng)沒有明顯的風(fēng)味,使用LED光源補(bǔ)光處理則使番茄發(fā)揮出其原有的風(fēng)味品質(zhì)??扇苄缘鞍踪|(zhì)是重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì),植物體內(nèi)的可溶性蛋白質(zhì)大多參與各種酶類代謝,同時(shí)易于人體吸收,參與調(diào)節(jié)生理功能并為人體提供能量[37]。在進(jìn)行不同時(shí)段株間LED補(bǔ)光后,各處理的可溶性蛋白質(zhì)含量均高于CK,其中T1處理可溶性蛋白質(zhì)含量最高,說明LED補(bǔ)光處理可以提高可溶性蛋白質(zhì)含量,這與劉露[33]、李海達(dá)等[38]、在番茄上的研究結(jié)果一致。
番茄紅素是一種富含在番茄中,也存在于多種蔬菜水果中的類胡蘿卜素[39],多項(xiàng)研究結(jié)果表明它是一種重要的抗氧化物質(zhì)[40],是評價(jià)番茄品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。孫娜等[41]、Xie等[42]研究發(fā)現(xiàn),LED紅藍(lán)配比光可以提高番茄果實(shí)中番茄紅素含量,補(bǔ)充藍(lán)光和紅光可以誘導(dǎo)番茄紅素的合成,提高番茄果實(shí)中番茄紅素的含量,經(jīng)過補(bǔ)光處理后,相對于對照,早晨揭簾前補(bǔ)光5 h番茄中的番茄紅素含量均顯著高于其他補(bǔ)光處理,這與前人的研究結(jié)果相同。果實(shí)中過多的硝酸鹽不僅危害人體健康, 也對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成一定威脅[43]。經(jīng)過試驗(yàn)測定,各補(bǔ)光處理番茄果實(shí)硝酸鹽含量無顯著差異。程瑞峰等[44]在黃瓜補(bǔ)光研究中發(fā)現(xiàn),早晨進(jìn)行補(bǔ)光時(shí)溫室內(nèi)CO2濃度高,為葉片的光合作用提供了充足的碳源,相對濕度也較夜間大,葉肉阻力小,此時(shí)進(jìn)行補(bǔ)光相比夜間補(bǔ)光效果更佳,另外在白天黃瓜持續(xù)進(jìn)行光合作用,積累了大量有機(jī)物,由于這些光合產(chǎn)物沒有及時(shí)輸出,抑制了夜間補(bǔ)光時(shí)的光合作用。楊振華[45]經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),在冬季日光溫室條件下,設(shè)施草莓應(yīng)用紅藍(lán)配比LED植物補(bǔ)光燈進(jìn)行早晨補(bǔ)光處理后,草莓植株的生長受到顯著促進(jìn),品質(zhì)及產(chǎn)量相對夜間補(bǔ)光明顯提高,所以較晚上蓋簾后補(bǔ)光,早晨揭簾前補(bǔ)光效果更好,可以使葉片更好地進(jìn)行光合作用,積累有機(jī)物,從而改善果實(shí)品質(zhì),提高產(chǎn)量。
經(jīng)過對不同時(shí)段株間補(bǔ)光處理番茄果實(shí)的13個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析,可得出以下結(jié)果:果皮硬度和單果干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān),與可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān);單果鮮質(zhì)量與可溶性固形物含量、番茄紅素含量呈顯著正相關(guān),與有機(jī)酸含量和可溶性蛋白質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān);單果干質(zhì)量含量與可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān);可溶性糖含量與有機(jī)酸含量、VC含量呈顯著正相關(guān);有機(jī)酸含量與可溶性蛋白質(zhì)含量、番茄紅素含量呈顯著正相關(guān);可溶性蛋白質(zhì)含量與番茄紅素含量呈極顯著相關(guān)。由分析可得,番茄的品質(zhì)指標(biāo)之間存在著密切的相關(guān)性,共同決定番茄的品質(zhì)。
采用主成分分析方法對不同時(shí)段株間補(bǔ)光處理與番茄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系進(jìn)行綜合評價(jià)。此方法較其他分析比較方法,更加全面、直觀地揭示番茄各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)之間對番茄品質(zhì)整體的一個(gè)貢獻(xiàn)程度,此分析方法得出的結(jié)果更具說服力。根據(jù)主成分綜合的得分模型,結(jié)果顯示:T1處理的得分最高,其次為T2、T3處理,得分最低的為CK。
本試驗(yàn)在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上,在補(bǔ)光時(shí)長一定的條件下,探究了使用LED光源,在不同時(shí)段株間補(bǔ)光對日光溫室番茄品質(zhì)和產(chǎn)量的影響,一定程度上說明了不同時(shí)段株間LED補(bǔ)光對日光溫室番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,但本研究在補(bǔ)光時(shí)長方面未作進(jìn)一步探究,對于不同時(shí)段條件下最佳的補(bǔ)光時(shí)長還需進(jìn)一步研究。綜上所述,結(jié)合對番茄果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量的對比分析,本試驗(yàn)認(rèn)為冬季早晨揭簾前補(bǔ)光5 h可以提高冬季日光溫室番茄的品質(zhì)和產(chǎn)量。
參考文獻(xiàn):
[1]鄧波,尚旭蘭,劉桂華,等.不同季節(jié)遮蔭對青錢柳生長和主要次生代謝物積累的影響[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2017,39(9):66-75.
[2]王虹,王穎,閻君,等.不同比例的紅藍(lán)光對黃瓜幼苗生長及光合特性的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2018,30(11):1879-1885.
[3]王華碩. LED補(bǔ)光對日光溫室黃瓜、番茄、草莓生長發(fā)育及品質(zhì)的影響[D].邯鄲:河北工程大學(xué),2018.
[4]WANG H, GU M, CUI J, et al. Effects of light quality on CO2 assimilation, chlorophyll-fluorescence quenching, expression of Calvin cycle genes and carbohydrate accumulation in Cucumis sativus[J]. Journal of Photochemistry & Photobiology B Biology, 2009, 96(1):30-37.
[5]PFFINDEL E, BAAKE E. A quantitative description of fluorescence excitation spectra in intact bean leaves greened under intermittent light[J]. Photosynthesis Research, 1990, 26(1):19-28.
[6]楊其長,徐志剛,陳弘達(dá),等.LED光源在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的應(yīng)用原理與技術(shù)進(jìn)展[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2011,13(5):37-43.
[7]王聲學(xué),吳廣寧,蔣偉,等. LED原理及其照明應(yīng)用[J].燈與照明,2006(4):32-35.
[8]宋羽. 株間LED補(bǔ)光與溫室番茄光能利用特性及生長發(fā)育關(guān)系的研究[D].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2017.
[9]查凌雁,劉文科.LED紅藍(lán)光連續(xù)光照對五種生菜生長、光合和葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J].植物生理學(xué)報(bào),2017,53(9):1735-1741.
[10]王濤,蘭婕,陳永快,等.LED紅藍(lán)光配比對生菜生長及生理特性的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,47(22):199-203.
[11]侯紅英. 人工調(diào)光環(huán)境下蔬菜生長的研究[D].青島:中國海洋大學(xué),2006.
[12]黃碧陽,林碧英,李彩霞,等.LED紅藍(lán)光配比對菠菜生長及品質(zhì)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,46(7):131-135.
[13]周成波,張旭,崔青青,等.LED補(bǔ)光光質(zhì)對小白菜生長及光合作用的影響[J].植物生理學(xué)報(bào),2017,53(6):1030-1038.
[14]査凌雁,劉文科.LED紅藍(lán)光質(zhì)比及其光周期對櫻桃蘿卜品種生長與產(chǎn)量的影響[J].照明工程學(xué)報(bào),2017,28(6):83-86,91.
[15]楊俊偉,鮑恩財(cái),張珂嘉,等.不同紅藍(lán)光比例對番茄幼苗葉片結(jié)構(gòu)及光合特性的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2018,27(5):716-726.
[16]劉曉英,焦學(xué)磊,徐志剛,等.不同紅藍(lán)LED光照強(qiáng)度對櫻桃番茄幼苗生長和抗氧化酶活性的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,38(5):772-779.
[17]祁娟霞,韋峰,董艷,等.不同補(bǔ)光時(shí)間對日光溫室甜瓜生長發(fā)育的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,28(6):979-983.
[18]馬艷,喻晨,王瑞,等.不同LED補(bǔ)光時(shí)間對日光溫室番茄生長發(fā)育及光合特性的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,56(8):1469-1475.
[19]閆文凱,張雅婷,張玉琪,等.LED株間補(bǔ)光對日光溫室番茄產(chǎn)量及光合作用的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2018,46(7):132-138,146.
[20]陳強(qiáng),劉世琦,張自坤,等.不同LED光源對番茄果實(shí)轉(zhuǎn)色期品質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2009,25(5):156-161.
[21]王舒亞,呂劍,郁繼華,等.不同補(bǔ)光時(shí)長對日光溫室番茄生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國蔬菜,2018(10):35-39.
[22]李蔚,李新旭,李紅岺,等.植物生長燈不同補(bǔ)光時(shí)間對日光溫室番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,47(11):49-50,55.
[23]王學(xué)奎,植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù) [M].北京:高等教育出版社,2006.
[24]張鵬. 基于主成分分析的綜合評價(jià)研究[D].南京:南京理工大學(xué),2004.
[25]李金娜,方海田,劉慧燕,等.不同貯藏溫度對采后碧嬌櫻桃番茄生理和品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè),2019,40(3):111-115.
[26]蘇立芳. LED補(bǔ)光對日光溫室黃瓜生長、生理指標(biāo)及品質(zhì)的影響[D].邯鄲:河北工程大學(xué),2018.
[27]林婧. LED補(bǔ)光對櫻桃番茄生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[D]. 邯鄲:河北工程大學(xué),2018.
[28]錢舒婷.不同補(bǔ)光燈對設(shè)施草莓、番茄光合生長及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D].咸陽:西北農(nóng)林科技大學(xué),2018.
[29]崔曉輝. LED補(bǔ)光對薄皮甜瓜幼苗生長及果實(shí)品質(zhì)的影響[D].沈陽:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),2017.
[30]孫天宇,于錫宏,蔣欣梅.不同光質(zhì)LED補(bǔ)光對甜瓜果實(shí)生長發(fā)育及品質(zhì)的影響[J].長江蔬菜,2017(20):72-75.
[31]劉福霞,劉乃森.不同光質(zhì)對生菜幼苗生長的影響[J].北方園藝,2014(21):53-56.
[32]亓艷艷,駱洪義,公華銳,等. 黃腐酸對基質(zhì)栽培番茄生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 50(5):87-91.
[33]劉露.不同留果穗數(shù)和不同補(bǔ)光時(shí)間對番茄品質(zhì)及產(chǎn)量的影響[D].咸陽:西北農(nóng)林科技大學(xué),2018.
[34]劉曉英. LED光源對櫻桃番茄生育和光合作用影響的研究[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.
[35]孫娜.光質(zhì)對番茄生長、生理代謝及果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.
[36]祁娟霞,韋峰,董艷,等.不同補(bǔ)光時(shí)間對溫室番茄生長發(fā)育的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(8):245-248.
[37]劉慧,張靜林,劉杰超,等.施硒對櫻桃番茄貯藏品質(zhì)及3種活性氧代謝酶的影響[J].食品工業(yè)科技,2019,40(24):256-261.
[38]李海達(dá),吉家曾,鄭桂建,等.不同LED補(bǔ)光光源對櫻桃番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,41(14):37-40,46.
[39]袁平麗,李智,趙勝杰,等. 西瓜種質(zhì)資源番茄紅素含量評價(jià)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,46(7):115-120.
[40]付興周,路志芳,申海燕. 番茄紅素復(fù)合添加劑對肉雞生長性能、免疫器官指數(shù)及肉質(zhì)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 46(19):202-205.
[41]孫娜,李巖,魏珉,等.補(bǔ)光對日光溫室越冬番茄生長及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,20(3):91-93,96.
[42]XIE B X, WEI J J, ZHANG Y T, et al. Supplemental blue and red light promote lycopene synthesis in tomato fruits[J].Journal of Integrative Agriculture,2019,18(3):590-598.
[43]張鈞恒,馬樂樂,李建明.全有機(jī)營養(yǎng)肥水耦合對番茄品質(zhì)、產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,51(14):2788-2798.
[44]程瑞鋒,鄒志榮,王軍.外源補(bǔ)光狀態(tài)下溫室黃瓜光合作用的研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(3):17-18.
[45]楊振華.不同補(bǔ)光時(shí)段對日光溫室草莓生長的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,47(6):1002-1004.
(責(zé)任編輯:陳海霞)