尤小婷 陳士偉 李棟宇 張曼其 姚雷業(yè) 張正賀 劉偉清 徐楊玉

(1廣東省湛江農(nóng)墾科學(xué)研究所廣東湛江524000;2廣東省農(nóng)墾南亞熱帶作物科技中心廣東廣州510506;3嶺南師范學(xué)院LED前沿技術(shù)開發(fā)與粵西特色利用研究所廣東湛江524048)

火龍果是仙人掌科、量天尺屬攀援肉質(zhì)灌木，是熱帶亞熱帶果樹，集鮮食、加工、觀賞、藥用等于一體，具有較高的經(jīng)濟、藥用和保健價值［1］。另外，由于火龍果喜光耐陰、耐熱耐旱、喜肥耐瘠，具有投產(chǎn)快、開花到采果時間短、年采果批次多、產(chǎn)量高、市場需求缺口大等特點，是我國熱區(qū)產(chǎn)業(yè)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)扶貧比較理想的亞熱帶水果之一［2］。

火龍果是長日照植物，但春、冬季常由于日照時間不足而無法成花。實踐證明，利用燈光控花技術(shù)對火龍果進行補光處理，能提前其開花或延長其花期，有利于提高產(chǎn)量和錯峰上市［3-7］。但目前使用什么光質(zhì)補光效果較好還未有定論，各火龍果種植戶使用的燈具光質(zhì)也各有差異。本試驗利用不同光質(zhì)LED燈對火龍果植株進行補光，研究對其生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，以篩選出合適的補光光源，為火龍果提前開花或延長花期提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試材

供試火龍果品種為大紅1號。供試驗的燈具均為功率15 W的LED燈，其光質(zhì)參數(shù)由杭州遠方（EVERFINE）SPIC-200A手持式光譜測定，具體參數(shù)見表1。

表1 不同LED燈的光質(zhì)參數(shù)

1.1.2 試驗地概況

試驗地點位于廣東省湛江農(nóng)墾科學(xué)研究所基地，地處南亞熱帶雷州半島北部，海洋性季風(fēng)氣候，常年高溫，年平均氣溫23.2℃，終年無雪，年均降水量為1 417～1 802 mm，年日照時長為1 864～2 160 h，年太陽輻射總量為102～118 kCal/m2，積溫8 309～8 519℃。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

在種植區(qū)內(nèi)選0.6 hm2試驗基地，采用9種不同光質(zhì)的LED進行補光，燈距間隔1.5 m，燈到植株的距離為50 cm。試驗為隨機排列，每種LED為一組，每組設(shè)3個重復(fù)，以不補光作為對照組（CK）。

補光試驗從2020年1月5日開始，至2020年5月1日結(jié)束，每天補光時間為17：30～21：30共4 h。

1.2.2 項目測定

測定和計算不同處理的植株新芽數(shù)量、花芽數(shù)量、成花枝率（成花枝率=花枝數(shù)量/總枝條數(shù)量）、果實錘度、單果重和單株產(chǎn)量（每株火龍果的果實重量）。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

繪制出果實生長發(fā)育曲線。所有數(shù)據(jù)處理均用SPSS 21.0軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光質(zhì)補光對火龍果植株新芽數(shù)量、花芽數(shù)量和成花枝率的影響

從表2可以看出，ZH1、ZH2、ZH3、ZJ1、ZJ2和ZJ3處理的植株新芽數(shù)量與CK沒有顯著差異，而PTJHG、PTFDD和PTD處理的新芽數(shù)量與CK相比顯著變少；對于花芽數(shù)量來說，CK組只有1個，所有處理均顯著高于CK，其中以ZH1、ZH2、ZH3、ZJ3、PTFDD和PTD處理較多；對于成花枝率來說，除PTJHG外的所有處理均顯著高于CK，其中以PTFDD處理最多，PTD、ZH2和ZJ3處理居次。由此可知，不同光質(zhì)對火龍果植株的新芽數(shù)量影響較大，有望通過光質(zhì)來調(diào)控新芽。相對其他生理指標(biāo)，花芽數(shù)量和成花枝率對于產(chǎn)量至關(guān)重要。從表2可見，PTFDD處理能夠獲得最多的花芽數(shù)量和最高的成花枝率，PTD處理次之。

2.2 不同光質(zhì)補光的火龍果果實生長發(fā)育規(guī)律

圖1和圖2分別表示在不同光質(zhì)補光條件下火龍果果實的生長發(fā)育曲線，果實最大是ZH1處理。由圖可以看出，2020年5月8—15日是果實快速生長期，2020年5月15—22日果實生長變緩慢，2020年5月22—29日果實生長緩慢趨向于成熟。

表2 不同光質(zhì)補光對火龍果植株新芽數(shù)、花芽數(shù)和成花枝率的影響

圖1 不同光質(zhì)補光的火龍果果實發(fā)育曲線（橫徑）

2.3 不同光質(zhì)補光對火龍果果實錘度、單果重和單株產(chǎn)量的影響

從表3可看出，果實錘度最高的是PTFDD處理，PTDJHG和ZH1處理次之；對于單果重來說，除了ZH3和PTJHG較差外，其余處理與CK沒有顯著差異；對于單株產(chǎn)量來說，各處理都顯著高于CK，說明補光可以顯著提高火龍果的單株產(chǎn)量，其中ZJ2的單株產(chǎn)量最高。

圖2 不同光質(zhì)補光的火龍果果實發(fā)育曲線（縱徑）

表3 不同光質(zhì)補光對火龍果果實錘度、單果重和單株產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

光周期是影響植物開花的重要因素之一，對花芽分化、果實品質(zhì)提高、面積產(chǎn)量等均產(chǎn)生重要影響［7-9］。陳心源等［10］研究顯示，補光處理的火龍果植株花芽數(shù)比不補光的顯著增加；Demer等［11］研究發(fā)現(xiàn)，延長光周期有利于番茄的生長；李海云等［12］研究發(fā)現(xiàn)，延長光周期可以促進黃瓜增粗；賴瑞云等［13］研究顯示，補光有利于提高火龍果植株的抽花蕾率；卓福昌等［14］研究表明，補光有利于誘導(dǎo)火龍果植株成花。

本試驗使用9種不同光質(zhì)的LED對火龍果植株進行補光，總體來說，對植株的新芽數(shù)量、花芽數(shù)量、成花枝率、錘度、單果重和單株產(chǎn)量等指標(biāo)都有不同程度的影響。在各指標(biāo)中，單株產(chǎn)量這個指標(biāo)最具實際意義。研究表明各補光處理均可以促進火龍果提前開花，果實提前上市，并可以顯著提高火龍果的單株產(chǎn)量，其中PTFDD補光處理能夠獲得最多的花芽數(shù)量、最高的成花枝率和最高錘度。