黃 雯 魏猷剛** 甘小虎 方思明 徐明喜 李昀曄 胡 靜 閻慶久 楊會玲
(1.江蘇省南京市蔬菜科學研究所,江蘇 南京210000;2.江蘇省南京市江寧區(qū)橫溪街道辦事處農業(yè)服務中心,江蘇 南京211135)
西瓜是深受消費者喜愛的水果,市場需求量大。春提早栽培的西瓜上市早、售價高,但西瓜育苗期需提前至低溫弱光的深冬或早春,不利于西瓜幼苗進行光合作用[1],使幼苗的生長發(fā)育受阻。光是植物生長發(fā)育必需的環(huán)境因子,植物生長發(fā)育受光強、光質、持續(xù)時間、光周期的影響。光質是光照條件的質量因子,光強與光周期是光照條件的數(shù)量因子[2],光周期影響植物的營養(yǎng)生長及生理變化。研究表明,蔬菜育苗期延長光周期可提高幼苗的壯苗指數(shù)[3]。本試驗在全人工光源弱光條件下,研究不同光周期對西瓜幼苗生長發(fā)育的影響,以期為設施西瓜的育苗和栽培提供科學依據(jù)。
供試西瓜品種為蘇蜜8號,由江蘇省農業(yè)科學院蔬菜研究所選育。采用50孔穴盤基質育苗,基質由泥炭、蛭石、珍珠巖混合而成。
試驗于2020年春設在江蘇省南京市蔬菜科技園基地實驗室內,人工光源是唯一光源。試驗根據(jù)每天對西瓜苗進行的不同光照處理,設4個處理,即T1(10 h)、T2(12 h)、T3(14 h)、T4(16 h),每處理50株幼苗,重復3次。西瓜出芽后將育苗穴盤移入實驗室,將其分別置于不同處理燈光下。各處理光質均為全光譜LED白光,色溫4 600 K,光量子通量均設置為(120±5)μmol·m-2·s-1。實驗室內氣溫日間(6~18時)保持(25±1)℃、夜間(18~翌日6時)(17±1)℃,空氣濕度60%~80%。30 d后測定各處理西瓜幼苗的株高、莖粗、下胚軸長和最大葉面積等生長指標,計算下胚軸絕對生長速率、壯苗指數(shù)。試驗期間觀察西瓜幼苗的葉片生長情況,記錄各處理80%以上幼苗長至3葉1心的日期。試驗數(shù)據(jù)采用SPSS軟件的ANOVA過程處理,顯著性檢驗采用鄧肯式新復極差法。
不同光周期對西瓜幼苗植株性狀的影響見表1。
由表1可知,T4處理西瓜幼苗的下胚軸生長最為緩慢,其下胚軸長度最短(5.70 cm)、絕對生長速率最?。?.90 mm·d-1);T1處理西瓜幼苗的下胚軸生長速度最快,其下胚軸長度最長(7.70 cm)、絕對生長速率最大(2.57 mm·d-1)。可見,光周期越長西瓜幼苗的下胚軸生長越緩慢。
表1 各處理西瓜幼苗的植株性狀
由表1還知,T4處理的第2片真葉葉柄最長(4.27 cm),T1處理的第2片真葉葉柄最短(3.13 cm);T4處理的植株最矮(11.33 cm),T1處理的植株最高(13.6 cm);T4處理植株的莖粗最大(3.98 mm)、較T1處理大40.1%,T4處理的植株開展度最大(14.3 cm)、較T1處理大30%??梢?,弱光條件下光周期越長西瓜幼苗長得越壯實。
不同光周期對西瓜幼苗生物量的影響見表2。
表2 各處理西瓜幼苗的生物量
由表2可知,T4處理的葉片最大,其最大葉面積和單株葉面積分別較T1處理大127.8%和124.8%;T4處理的成苗需25 d,較T1處理減少5 d;T4處理植株的地上鮮質量和干質量、地下鮮質量和干質量均最高,根系長度較T1處理長155.4%。可見,光周期對西瓜幼苗生物量的累積影響較大。各處理間的壯苗指數(shù)差異顯著,T4處理的植株最為健壯,壯苗指數(shù)達2.528,較T1處理高356.3%。
試驗結果表明,弱光條件下光周期越長,西瓜幼苗越矮化健壯、葉片越寬大、根系越發(fā)達。根系發(fā)達、下胚軸短粗是西瓜壯苗的重要指標,根系發(fā)達能提高西瓜的定植成活率,下胚軸短粗則能降低定植過程中的損苗率。合理調節(jié)植物光周期可提高光合效率、促進光合產物的形成,從而起到促進植物生長的作用[4]。吳雪霞等[5]研究認為,光周期越長越有利于絲瓜幼苗根系的生長發(fā)育,光周期14 h處理的絲瓜根系鮮重顯著高于光周期10 h、8 h和6 h處理,本試驗結果與其一致。另外,光周期16 h處理的西瓜成苗時間較10 h處理減少5 d,可大大縮短西瓜的育苗周期。
南京地區(qū)深冬和早春期間低溫弱光,培育西瓜幼苗必須配備加溫設施,目前較有效的加溫手段主要有設施多層覆蓋、育苗床電熱線加溫和育苗溫室大棚油爐加溫等,育苗時間越長育苗成本越高,縮短育苗周期有助于節(jié)約用電成本。