全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2009, 36 (5) : 663 - 670
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2008 - 12 - 01; 修回日期 : 2009 - 03 - 24
基金项目 : 国家 ‘863’计划项目 (2006AA03A165) ; 国家自然科学基金项目 (30800764)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: xuzhigang@ njau1edu1cn)
不同光质补光对黄瓜、辣椒和番茄幼苗生长及生理
特性的影响
崔　瑾 1 , 马志虎 2 , 徐志刚 33 , 张　欢 1 , 常涛涛 3 , 刘海俊 3
(1南京农业大学生命科学学院 , 南京 210095; 2镇江市蔬菜研究所 , 江苏镇江 212005; 3南京农业大学农学院 , 南京
210095)
摘 　要 : 采用新型半导体光源精确调制光质 (红光、黄光、绿光、红蓝组合光和蓝光 ) , 对大棚内的
黄瓜 ‘中农 21’和 ‘中农 27’, 辣椒 ‘巨无霸 5号 ’和 ‘镇研六号 ’, 番茄 ‘荷兰红粉 ’和 ‘以色列虹
丰 ’进行定时补光。研究结果表明 , 不同光质补光对 3种蔬菜共 6个品种幼苗生长影响显著且存在差异。
总体认为 , 补充红光和红蓝光使幼苗茎粗、鲜样质量和干样质量以及壮苗指数均显著高于对照 (无补光处
理 ) , 黄瓜 ‘中农 21’、番茄和辣椒的可溶性糖含量也显著提高。在蓝光处理下 , 辣椒 ‘巨无霸 5号 ’壮
苗指数和干样质量均达到最大且显著高于对照。红光或黄光显著提高黄瓜、番茄 ‘以色列虹丰 ’的叶绿素
和类胡萝卜素含量。
关键词 : 黄瓜 ; 辣椒 ; 番茄 ; 光质 ; 幼苗 ; 生长 ; 生理特性
中图分类号 : S 641; S 642; Q 94511 　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2009) 0520663208
Effects of Supplem en ta l L ighting w ith D ifferen t L ight Qua lities on Growth
and Physiolog ica l Character istics of Cucum ber , Pepper and Toma to Seed2
lings
CU I J in1 , MA Zhi2hu2 , XU Zhi2gang33 , ZHANG Huan1 , CHANG Tao2tao3 , and L IU Hai2jun3
(1 College of L ife Sciences, N an jing A gricu ltura l U niversity, N anjing 210095, Ch ina; 2V egetable Research Institu te of Zhen jiang
C ity, Zhenjiang, J iangsu 212005, China; 3 College of A gricu lture, N anjing A gricu ltura l U niversity, N an jing 210095, Ch ina)
Abstract: Effects of supp lemental lighting with different light qualities on the growth and physiological
characteristics of seedlings of cucumber‘Zhongnong 21’and‘Zhongnong 27’, pepper‘Juwuba 5’and
‘Zhenyan 6’, tomato‘Holland Hongfen’and‘ Israel Hongfeng’were studied. The light em itting diode
(LED) with different light qualities ( red light, yellow light, green light, red + blue light and blue light)
were used as supp lemental lighting. The experimental results showed that the effects of supp lemental lighting
with different light qualities on different vegetable seedlings were obvious, but not identical. Generally speak2
ing, the growth of seedlings were remarkably effected by red LED and red + blue LED , the stem diameter,
fresh /dry weight and healthy index of the seedlings were significantly higher than those of the control ( no sup2
p lemental lighting) , and the soluble sugar content of cucumber‘Zhongnong 21’, tomato and pepper seedlings
were significantly increased as well. The maximal healthy index and dry weight of pepper‘Juwu ba 5’were
obtained with blue LED. Chlorophyll and carotenoid content of cucumber and tomato‘ Israel Hongfeng’seed2
lings were significantly increased by red or yellow LED. The results suggested that supp lementing red or red +
blue light could accelerate the growth of the vegetable seedlings and benefit the breeding of healthy seedling,
but app rop riate readjustment is necessary according to the different vegetable species and cultivars.
Key words: cucumber; tomato; pepper; light quality; seedling; growth; physiological characteristics
园 　　艺 　　学 　　报 36卷
植物幼苗个体发育对光的变化十分敏感。国外学者通过研究发现 , 单一或组合半导体光源 LED
( light em itting diodes) ( Kim et al. , 2004) 光质调控对菠菜 ( Yanagi & Okamoto, 1997; Yorio, 2001)、
萝卜 ( Yanagi & Okamoto, 1997)、生菜和甜菜 ( Shin et al. , 2003)、胡椒 (Andrew et al. , 1997)、紫
苏 (Choi et al. , 2003) 等形态建成和光合作用产生不同效应 , 可以提高光合效率 , 促进生长和调控
形态建成。国内一些学者研究了光质对黄瓜 (傅明华 等 , 2000)、番茄 (蒲高斌 等 , 2005)、彩色甜
椒 (杜洪涛 等 , 2005 )、草莓 (徐凯 等 , 2005 )、油菜 (杜健芳 等 , 2002 )、冬青 (邸秀茹 等 ,
2008) 等生长的影响 , 证实光质对幼苗生长的特殊效应。但由于试验大多采用普通电光源或滤光膜
等措施获得光质 , 无法定量精确调制光谱能量分布 , 因而影响到结论的可靠性和可比性。
作者在设施栽培环境中 , 研究和比较了不同光质补光对不同种类及品种蔬菜幼苗生长的影响 , 初
步探究了 LED光源补光技术的环境调控机理 , 旨在为蔬菜设施育苗补充光质的选择和相关 LED照明
产品的研发提供较为全面的科学依据。
1　材料与方法
材料为黄瓜 (Cucum is sa tivus L. ) ‘中农 21’和 ‘中农 27’, 辣椒 (Capsicum annuum L. ) ‘巨无
霸 5号 ’和 ‘镇研六号 ’, 番茄 (Solanum lycopersicum L. ) ‘荷兰红粉 ’和 ‘以色列虹丰 ’, 均由镇
江市蔬菜研究所提供。试验在镇江市蔬菜研究所大棚内进行。种子催芽后于 2007年 10月 15日播种 ,
采用营养钵 (8 cm ×8 cm ) 育苗 , 育苗基质为蛭石 ∶草炭 ∶腐熟鸡粪 ( 2∶1∶1)。待长至一叶一心时置
不同波长光照下培养。
处理组光源为南京农业大学农学院自主研制的 LED植物生长灯 , 单灯功率 10 W。设置 5个处
理 , 蓝光 [B , (460 ±5) nm ]、黄光 [ Y, (585 ±5) nm ]、红光 [ R, (658 ±5) nm ]、绿光 [ G,
(530 ±5) nm ] 及红蓝组合光 [ R +B, (658 ±460) nm ] , 以自然光为对照。每处理设 3个小区 , 作
为 3次重复。每小区 90 cm ×110 cm, 放置 50株幼苗 , 设 LED植物生长灯 6盏 , 并于各处理间以反
光板相隔。每天补充光照 4 h, 时间为 6: 00—8: 00和 16: 00—18: 00。通过调整光源高度使各处理
光量子通量密度均为 (80 ±115) μmol·m - 2 ·s- 1。其余田间管理按常规进行。培养周期为 30 d。
用直尺测定株高、根长 , 用游标卡尺测定茎基部作为茎粗。测定时对于各品种幼苗均随机取样 ,
每次抽取 10株。壮苗指数 =茎粗 /株高 ×全株干样质量 (张振贤 等 , 1993) ; 叶绿素用 80%丙酮提
取测定 ; 根系活力用 TTC法测定 ; 可溶性糖含量用蒽酮比色法测定 (李合生 , 2004)。
所有测试指标均重复 5次 , 数据用 SPSS1610软件分析处理。
2　结果与分析
211　不同光质补光对黄瓜幼苗生长的影响
如表 1和图 1所示 , 除蓝光外 , 其余光质补光处理的黄瓜 ‘中农 21’的壮苗指数均显著高于对
照 , 依次为红蓝光 >红光 >绿光 >黄光 ; 红光和红蓝光处理在株高、茎粗、根长、鲜样质量和干样质
量这些指标上显著高于对照 ; 所有光质处理的干样质量均显著高于对照 , 依次为红光 >红蓝光 >黄光
>绿光 >蓝光 >对照。
而黄瓜 ‘中农 27’对光质处理的反应略有不同 (表 1, 图 1)。除了黄光外 , 其余光质处理的幼
苗壮苗指数均显著高于对照 , 依次为红蓝光 >绿光 >红光 >蓝光 ; 红光和红蓝光处理在株高、茎粗、
鲜样和干样质量这些指标上均显著高于对照 ; 与对照相比 , 所有光质处理的鲜样质量均显著高于对
照 , 依次为红光 >红蓝光 >蓝光 >绿光 >黄光 >对照。
整体而言 , 补充红光和红蓝光对黄瓜两个品种幼苗生长影响显著 , 其株高、茎粗、鲜样和干样质
量及壮苗指数均显著高于对照。
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　5期 崔 　瑾等 : 不同光质补光对黄瓜、辣椒和番茄幼苗生长及生理特性的影响 　
表 1　不同光质补光对黄瓜幼苗形态的影响
Table 1　Effects of supplem en ta l lighting w ith d ifferen t light qua lities on the m orphology of cucum ber seedlings
品种
Cultivars
光质
L ight qualities
株高 / cm
Plant height
茎粗 / cm
Stem diameter
根长 / cm
Root length
鲜样质量 / g
Fresh weight
干样质量 / g
D ry weight
壮苗指数
Healthy index
中农 21 对照 Control 41450c 21033b 31167c 01158e 010314e 13170d
Zhongnong 21 R 81016a 31203a 91850a 11517a 011190a 53137a
Y 61283b 21587abc 91567a 01742c 010802b 33101bc
G 31817c 21910ab 51317bc 01150e 010690c 47168ab
R +B 61217b 31280a 91283ab 01855b 011180a 66123a
B 51083bc 21277bc 81183ab 01545d 010585d 26133cd
中农 27 对照 Control 31950bc 21577b 51933a 01407f 010543b 36174b
Zhongnong 27 R 51350a 31120a 91250a 11138a 011089a 64146a
Y 51133a 11950c 61483a 01550e 010535b 24143b
G 31100c 21893bc 71367a 01612d 010757b 66110a
R +B 51017ab 31158a 91117a 01886b 011147a 66181a
B 41333ab 21670ab 71082a 01653c 011014a 58172a
　　注 : 表中数据为同一处理 3次重复的平均值 ±标准差。邓肯氏新复极差法检验 , 小写字母表示 P < 0105显著水平。下同。
Note: Data p resented in the table were mean values ±SD of three repetitions in the same treatments1Small letters indicated significance at P <
0105 level respectively by Duncanpis significant test. The same below1
图 1　光质对黄瓜、辣椒和番茄幼苗生长的影响
F ig. 1　Effects of light qua lities on growth of cucum ber, pepper and toma to seedlings
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园 　　艺 　　学 　　报 36卷
212　不同光质补光对辣椒幼苗生长的影响
表 2和图 1表明 , 对于辣椒 ‘镇研六号 ’, 所有光质补光处理的壮苗指数均显著高于对照 , 依次
为红光 >黄光 >绿光 >红蓝光 >蓝光 ; 绿光处理的鲜样和干样质量达到最大值且显著高于对照 , 其次
为红光 ; 除蓝光外 , 其余光质处理的茎粗均显著高于对照 , 依次为红光 >红蓝光 >黄光 >绿光。
辣椒 ‘巨无霸 5号’ (表 2, 图 1) , 与对照相比 , 除了红蓝光外 , 其余光质处理均显著提高壮苗指
数 , 依次为蓝光 >红光 >黄光 >绿光 ; 增加鲜样质量 , 红蓝光 >红光 >黄光 >蓝光 >绿光 ; 增加干样质
量 , 蓝光 >红光 >黄光 >绿光 >红蓝光 ; 除绿光外 , 增加茎粗 , 红蓝光 >红光 >黄光 >蓝光。
整体而言 , 补充红光和红蓝光显著提高辣椒幼苗的茎粗、鲜样和干样质量及壮苗指数。但品种之
间略有差异 : ‘镇研六号 ’在红光处理下茎粗和壮苗指数达到最大 , 在绿光处理下鲜样和干样质量达
到最大 ; ‘巨无霸 5号 ’在蓝光处理下壮苗指数和干样质量均达到最大 , 在红蓝光处理下株高、茎
粗、根长及鲜样质量均达到最大。
表 2　不同光质补光对辣椒幼苗形态的影响
Table 2　Effects of supplem en ta l lighting w ith d ifferen t light qua lities on the m orphology of pepper seedlings
品种
Cultivars
光质
L ight qualities
株高 / cm
Plant height
茎粗 / cm
Stem diameter
根长 / cm
Root length
鲜样质量 / g
Fresh weight
干样质量 / g
D ry weight
壮苗指数
Healthy index
镇研六号 对照 Control 31733a 11070c 91033ab 01111e 010091e 2162e
Zhenyan 6 R 41050ab 11480a 81850b 01297b 010252ab 9125a
Y 31800ab 11327ab 101300ab 01158de 010220b 7192ab
G 41317a 11237bc 101250ab 01763a 010259a 7146b
R +B 41117ab 11337ab 121350a 01239c 010169c 5158c
B 31783ab 11203bc 71567b 01168d 010128d 4112d
巨无霸 5号 对照 Control 21883b 11030c 51733c 01058e 010050e 1182d
Juwuba 5 R 31200ab 11370a 61900bc 01188a 010147b 6149b
Y 31533a 11203b 81383b 01138b 010106c 3163c
G 21867b 11113bc 81167b 011003d 010085d 3132c
R +B 31683a 11383a 101967a 01199a 010080d 3100c
B 31150ab 11177b 81183b 01124c 010290a 10186a
213　不同光质补光对番茄幼苗生长的影响
表 3和图 1表明 , 除绿光外 , 其余光质处理的番茄 ‘以色列虹丰 ’幼苗的壮苗指数显著高于对
照 , 依次为红蓝光 >红光 >黄光 >蓝光 ; 所有光质处理的鲜样和干样质量显著高于对照 , 红蓝光处理
最大 ; 除绿光、蓝光外 , 其余光质处理的茎粗均显著高于对照 , 依次为红光 >红蓝光 >黄光。
表 3　不同光质补光对番茄幼苗形态的影响
Table 3　Effects of supplem en ta l lighting w ith d ifferen t light qua lities on the m orphology of toma to seedlings
品种
Cultivars
光质
L ight qualities
株高 / cm
Plant height
茎粗 / cm
Stem diameter
根长 / cm
Root length
鲜样质量 / g
Fresh weight
干样质量 / g
D ry weight
壮苗指数
Healthy index
以色列虹丰 对照 Control 41000d 11957b 51867bc 01280f 010156f 7186d
Israel Hongfeng R 51833bc 31083a 71493bc 01819c 010637b 34117a
Y 81150a 31020a 111517a 11062b 010552c 20194bc
G 41333cd 21160b 41483c 01326e 010206e 9195cd
R +B 61650ab 31083a 91017ab 11266a 010854a 40113a
B 41500cd 21253b 81650ab 01544d 010424d 22149b
荷兰红粉 对照 Control 51933c 11870c 41217b 01399f 010308d 9180c
Holland Hongfen R 121117a 31310a 101100a 11448a 011620a 44166ab
Y 91250b 21717b 101983a 01883d 011380b 41101b
G 91100b 21580b 91750a 01667e 010557c 15191c
R +B 81250bc 21597b 81430a 11266b 011450b 47110ab
B 81205bc 21520b 91830a 01976c 011500ab 53137a
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　5期 崔 　瑾等 : 不同光质补光对黄瓜、辣椒和番茄幼苗生长及生理特性的影响 　
番茄 ‘荷兰红粉 ’ (表 3, 图 1) , 除绿光外 , 其余光质处理的壮苗指数均显著高于对照 , 依次为
蓝光 >红蓝光 >红光 >黄光 ; 所有光质处理的鲜样和干样质量指标均显著高于对照 , 红光处理达到最
大值 ; 所有光质处理的茎粗均显著高于对照 , 依次为红光 >黄光 >红蓝光 >绿光 >蓝光。
综合各项指标分析 , 补充红蓝光和红光对番茄两个品种幼苗生长的影响显著 , 但品种之间略有差
异 : ‘以色列虹丰 ’在红蓝光处理下鲜样和干样质量及壮苗指数达到最大 ; ‘荷兰红粉 ’在红光处理
下株高、茎粗、根长、鲜样和干样质量达到最大值。
214　不同光质补光对黄瓜幼苗生理特性的影响
表 4结果说明 : 除红蓝光外 , 其余光质处理的 ‘中农 21’幼苗可溶性糖含量显著高于对照 , 依
次为红光 >黄光 >蓝光 >绿光 ; 所有光质处理的叶绿素 a含量显著高于对照 , 依次为红光 >红蓝光 >
黄光 >绿光 >蓝光 ; 红光处理的叶绿素 b和叶绿素 a + b含量显著高于对照 , 其余处理与对照无显著
差异 ; 所有光质处理的类胡萝卜素含量显著高于对照 , 依次为红光 >红蓝光 >黄光 >蓝光 >绿光。
黄瓜 ‘中农 27’, 黄光和蓝光处理的可溶性糖含量显著高于对照 , 黄光 >蓝光 ; 黄光处理的幼苗
叶绿素 a、b、a + b和类胡萝卜素均显著高于对照 , 其余光质处理与对照无显著差异。
因此 , 红光处理显著提高黄瓜 ‘中农 21’可溶性糖、叶绿素和类胡萝卜素含量 , 其次为黄光。
黄光处理显著提高黄瓜 ‘中农 27’可溶性糖、叶绿素和类胡萝卜素含量。但光质处理对黄瓜两个品
种幼苗的根系活力和叶绿素 a /b值无显著影响。
表 4　不同光质补光对黄瓜幼苗生理特性的影响
Table 4　Effects of supplem en ta l lighting w ith d ifferen t light qua lities on the physiolog ic character istics of cucum ber seedlings
品种
Cultivars
光质
L ight qualities
可溶性糖 /
(mg·g - 1 )
Soluble sugar
根系活力 /
(μg·g - 1 ·h - 1 )
Root activity
类胡萝卜素 /
(mg·g - 1 FW )
Carotene
叶绿素 / ( mg·g - 1 FW ) Chl1
a b a + b a /b
中农 21 对照 Control 2181c 1531946a 012433e 016475c 013938b 110554c 2180a
Zhongnong 21 R 8137a 1451799a 015615a 115478a 016450a 211933a 2140a
Y 8171a 1131446a 014700bc 111179b 014525b 115704bc 2147a
G 6132ab 1691291a 013965d 110047b 013866b 113913bc 2162a
R +B 5107bc 1521656a 014821b 111472b 014845b 116317b 2137a
B 7119ab 1331491a 014096cd 019865b 013966b 113831bc 2149a
中农 27 对照 Control 3180b 1431994a 013172c 018592b 013578b 112170b 2142a
Zhongnong 27 R 6193ab 1471175a 014334bc 110477b 014048b 114525b 2160a
Y 7155a 1371936a 015923a 115679a 016831a 212510a 2130a
G 6165ab 1461252a 014222bc 019874b 013831b 113705b 2158a
R +B 6151ab 1281394a 014556b 110332b 014310b 114642b 2140a
B 7134a 1241697a 014498bc 110133b 013966b 114099b 2155a
215　不同光质补光对辣椒幼苗生理特性的影响
表 5结果说明 : 所有光质处理的辣椒 ‘镇研 6号 ’幼苗的可溶性糖显著高于对照 , 依次为红蓝
光 >绿光 >黄光 >蓝光 >红光 ; 黄光处理的叶绿素及类胡萝卜素含量均达到最大值 , 但与对照间无显
著差异 , 而蓝光处理的叶绿素及类胡萝卜素含量均达到最小值 , 且与对照间有显著差异。而辣椒
‘巨无霸 5号 ’对光质处理的反应有所差异 : 除黄、蓝光外 , 其余光质处理的可溶性糖显著高于对
照 , 依次为红蓝光 >绿光 >红光。
因此 , 红蓝光处理显著提高辣椒幼苗可溶性糖含量 , 其次为绿光。蓝光处理则显著降低辣椒
‘镇研 6号 ’叶绿素和类胡萝卜素含量。但光质处理对辣椒幼苗的根系活力、叶绿素 a / b值无显著影
响。
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园 　　艺 　　学 　　报 36卷
表 5　不同光质补光对辣椒幼苗生理特性的影响
Table 5　Effects of supplem en ta l lighting w ith d ifferen t light qua lities on the physiolog ic character istics of pepper seedlings
品种
Cultivars
光质
L ight qualities
可溶性糖 /
(mg·g - 1 )
Soluble sugar
根系活力 /
(μg·g - 1 ·h - 1 )
Root activity
类胡萝卜素 /
(mg·g - 1 FW )
Carotene
叶绿素 / ( mg·g - 1 FW ) Chl1
a b a + b a /b
镇研 6号 对照 Control 3130c 3321310a 012787a 018083a 012745a 110828a 2196ab
Zhenyan 6 R 8110b 2961012a 012855a 016867a 012501ab 019368ab 2175ab
Y 9167ab 3101290a 013003a 018237a 012842a 111079a 2190ab
G 10150ab 2831751a 012382a 016377a 011773ab 016650ab 3126a
R +B 11197a 3531062a 012820a 016703a 012495ab 019198ab 2169ab
B 9155ab 3801745a 011298b 012900b 011234b 014084b 2166ab
巨无霸 5号 对照 Control 7132d 3711571a 013111a 019220a 013523a 112743a 2162a
Juwuba 5 R 101604c 3281070a 013205a 018990a 012990a 111887a 2196a
Y 6191d 3791728a 013143a 019105a 013247a 112352a 2181a
G 16198b 4181365a 013311a 019695a 013370a 113065a 2188a
R +B 20112a 3581808a 013178a 018520a 012979a 111499a 2186a
B 8142cd 3621648a 012935a 017862a 012815a 110677a 2179a
216　不同光质补光对番茄幼苗生理特性的影响
表 6结果说明 : 红光处理的番茄 ‘以色列虹丰 ’幼苗的可溶性糖显著高于对照 ; 黄光与绿光处
理的叶绿素 a值显著高于对照 , 且黄光 >绿光 ; 除红蓝光、蓝光外 , 其余光质处理在叶绿素总量和类
胡萝卜素含量两组指标上均显著高于对照 , 均依次为黄光 >绿光 >红光。
表 6　不同光质补光对番茄幼苗生理特性的影响
Table 6　Effects of supplem en ta l lighting w ith d ifferen t light qua lities on the physiolog ic character istics of toma to seedlings
品种
Cultivars
光质
L ight qualities
可溶性糖 /
(mg·g - 1 )
Soluble sugar
根系活力 /
(μg·g - 1 ·h - 1 )
Root activity
类胡萝卜素 /
(mg·g - 1 FW )
Carotene
叶绿素 / ( mg·g - 1 FW ) Chl1
a b a + b a /b
以色列虹丰 对照 Control 1198bc 1371532a 013480c 110871c 013410a 114191d 3116a
Israel Hongfeng R 9120a 1551790a 014697b 114880bc 015008a 119880bc 2197a
Y 5144abc 1111155a 016155a 211839a 018736a 310575a 2177a
G 1125c 2751899a 015268ab 117857ab 016272a 214130b 2185a
R +B 6163ab 1631735a 014434bc 113229bc 014244a 117473cd 3111a
B 5106abc 2161690a 014354bc 113545bc 014577a 118122cd 2197a
荷兰红粉 对照 Control 2138c 981771a 015923ab 115679ab 016831ab 212510ab 2130c
Holland Hongfen R 6142ab 1601679a 015108ab 116719ab 015616ab 212335ab 2198ab
Y 9134a 1541878a 016263a 212426a 019168a 313317a 2145bc
G 4149bc 981771a 015760ab 210206a 017493ab 217700ab 2175abc
R +B 7101ab 2011779a 014225b 112917b 014248b 117166b 3104a
B 8100ab 1691730a 014984ab 115242ab 015358ab 210500b 2185abc
番茄 ‘荷兰红粉 ’对光质处理的反应有所不同 : 除绿光外 , 其余光质处理的可溶性糖显著高于
对照 , 依次为黄光 >蓝光 >红蓝光 >红光 ; 黄光处理的叶绿素和类胡萝卜素含量均达到最大值。
因此 , 番茄 ‘以色列虹丰 ’在红光处理下可溶性糖含量显著提高 , 而 ‘荷兰红粉 ’在黄光处理
下可溶性糖含量显著提高。但值得注意的是 : 在黄光处理下 , 番茄两个品种幼苗的叶绿素含量和类胡
萝卜素含量均达到最大值 , 而叶绿素 a / b值达到最小值。该现象与刘振业等 (1984) 认为在光饱和
点以下叶片叶绿素含量和光合速率呈正相关 , 而叶绿素 a /b比值和光合速率呈负相关的结论相似 , 但
与蒲高斌等 (2005) 发现红光处理的叶片有较低的叶绿素 a /b比值的现象不一致 , 这可能与番茄品
种间对光质反应的差异有关。
866
　5期 崔 　瑾等 : 不同光质补光对黄瓜、辣椒和番茄幼苗生长及生理特性的影响 　
3　讨论
不同光质补光对蔬菜幼苗生长影响显著且存在差异 , 不同蔬菜种类及品种对光质效应的响应特点
不完全一致。在补充红光的条件下 , 黄瓜和番茄幼苗的株高、黄瓜以及辣椒幼苗的鲜、干样质量均显
著高于对照 , 且 3种蔬菜幼苗的壮苗指数均显著高于对照。红光处理亦显著提高黄瓜 ‘中农 21’和
番茄 ‘以色列虹丰 ’幼苗可溶性糖含量。说明红光对促进茎伸长及干物质积累有重要作用 , 这与蒲
高斌等 (2005)、杜健芳等 (2002)、傅明华等 ( 2000) 在番茄、油菜及黄瓜等作物上的结论相似。
此外 , 补充红光还显著提高黄瓜 ‘中农 21’和番茄 ‘荷兰红粉 ’的根长 , 这与 Cosgrove ( 1982) 在
黄瓜上的研究类似 , 说明红光也有促进发根的作用。
补充红蓝光 , 3种蔬菜幼苗的壮苗指数均显著高于对照。番茄 ‘以色列虹丰 ’在补充红蓝光后 ,
其鲜、干样质量及壮苗指数均达到最大值且显著高于对照和其他处理。补充红蓝光还显著提高番茄、
辣椒和黄瓜 ‘中农 21’幼苗可溶性糖含量。迄今为止 , 有不少报道认为 , 红蓝 LED组合对植物的生
长发育产生积极影响 , 优于单色光处理。Yanagi和 Okamoto (1997) 研究发现 , 红光 LED对菠菜生
长效应不明显 , 加入蓝光 LED后菠菜生长形态指标显著提高。 Shin等 ( 2003) 的研究发现 , 红蓝
LED复合光照下生长的甜菜生物积累量最大 , 毛根中甜菜素积累最显著 , 并在毛根中产生最高的糖
分和淀粉积累。有研究认为红、蓝光 LED组合可以通过增加净光合速率以提高植物的生长发育是因
为红光与蓝光的光谱能量分布与叶绿素吸收光谱一致 ( Goins et al. , 1997)。
一些研究发现蓝光照射对燕麦 (Come et al. , 1995)、白三叶草 ( Gautier et al. , 1997) 和风铃木
(Moreira & Debergh, 1997) 的生长有抑制作用。而本研究发现 : 单独补充蓝光对黄瓜、番茄和辣椒
‘巨无霸 ’幼苗的鲜、干样质量及壮苗指数也产生不同程度的积极影响。蒲高斌等 (2005) 研究发现
苗期照射蓝光亦可促进番茄幼苗的生长 , 有利于培育壮苗 , 并认为蓝光照射下的番茄幼苗光合速率显
著高于对照 , 原因可能是蓝光促进叶片气孔开放 , 增加了胞间 CO2 浓度。但徐凯等 (2005) 研究发
现 , 红膜下的草莓苗具有较高的光化学效率 , 蓝膜下的最低 , 并认为红光、蓝光对草莓叶片 PSⅡ的
发育起调控作用。因此 , 蓝光对不同植物的生长效应具有差异性 , 值得深入探究其影响机理。本研究
还发现补充黄光显著提高辣椒 ‘镇研六号 ’茎粗、干样质量及壮苗指数 , 以及显著提高番茄 ‘以色
列虹丰 ’和黄瓜 ‘中农 27’叶绿素和类胡罗素含量。唐凤莺等 (2007) 发现补充黄光的马蹄莲生长
明显受到促进 , 杜洪涛等 (2005) 研究发现黄光有利于彩色甜椒壮苗。补充绿光下 , 辣椒 ‘镇研六
号 ’的株高、鲜样和干样质量达到最大值并显著高于对照。Folta (2004) 在其研究中指出绿光促进
拟南芥黄化幼苗的快速生长 , 并认为有一种新的绿光激活的光信号促进茎的伸长并拮抗生长抑制。
本试验获得的多个结论与前人的观点类似或相同 , 证实了光质在植物生长中的特殊地位 , 光质对
植物幼苗形态建成和生理特性的影响是显著的 , 并通过研究比较不同种类和品种蔬菜幼苗在补充光质
条件下的生长共性和特性 , 为生产上利用补充光质培养壮苗提供理论依据及可行性技术参数。综合试
验结果 , 作者认为在苗期补充红光或红蓝光可促进黄瓜、辣椒和番茄幼苗的生长 , 有利于培育壮苗 ,
但不同蔬菜种类和品种对补充光质处理的反应存在较大差异 , 需要根据育苗实际适当调整补光措施。
References
Andrew C S, Christopher S B, Elizabeth C. 1997. Anatom ical features of pepper p lants (Capsicum annuum L. ) grown under red light2em itting di2
odes supp lemented with blue or far2red light. Annals of Botany, 79: 273 - 282.
Choi Y W , Ahn C K, Kang J S, Son B G, Choi I S, Kim Y C, Lee Y G, Kim K K, Kim Y G, Son KW. 2003. Growth, photomorphogenesis,
and photosynthesis of perilla grown under red, blue light em itting diodes and light intensities. Horticultural Science, 44 (3) : 281 - 286.
Come D, Cornineau F, Goszczynska D M, Rudnicki R M. 1995. The effect of light quality of ethylene p roduction in leaves of oat seedlings (Ave2
na sativa L. ) . Environmental and Experimental Botany, 35: 227 - 233.
966
园 　　艺 　　学 　　报 36卷
Cosgrove D J. 1982. Rap id inhibition of hypocotyls growth by blue light in S inapis a lba. Plant Sci Lett, 25: 305 - 309.
Du Hong2tao, L iu Shi2qi, Pu Gao2bing. 2005. Effects of light qualities on growth and chlorophyll fluorescence parameters in leaves of color pepper
seedl ing. Acta Agriculturae Borealioccidentalis Sinica, 14 (1) : 41 - 45. ( in Chinese)
杜洪涛 , 刘世琦 , 蒲高斌. 2005. 光质对彩色甜椒幼苗生长及叶绿素荧光特性的影响. 华北农学报 , 14 (1) : 41 - 45.
Du J ian2fang, L iao Xiang2ru, Ye Bu2qing, L iMeng. 2002. Effect of light quality on the growth and antioxidant enzyme activities of rape seedings.
Chinese Bulletin of Botany, 19 (6) : 743 ∃ 745. ( in Chinese)
杜健芳 , 廖祥儒 , 叶步青 , 李　萌. 2002. 光质对油菜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响. 植物学通报 , 19 (6) : 743 - 745.
D i Xiu2ru, Cui J in, Xu Zhi2gang, Chang tao, Zhang Huan, L iu Hai2jun. 2008. Effects of light spectral energy distributionon growth of llex
chinensis sim s p lantlets in vitro. Acta Horticulturae Sinica, 35 (9) : 1339 - 1344. ( in Chinese)
邸秀茹 , 崔　瑾 , 徐志刚 , 常　涛 , 张　欢 , 刘海俊. 2008. 不同光谱能量分布对冬青试管苗生长的影响. 园艺学报 , 35 ( 9) :
1339 - 1344.
Folta K M. 2004. Green lihgt stimulates early stem elongation, antagonizing light2mediated growth inhibition. Plant Physiol, 135: 1407 - 1416.
Fu M ing2hua, W ang Xiu2de, Gu Zhong2lan, L iao Zhao2xiong, Zhu A i2feng. 2000. Effect of multifunctional p lastic film transferring violet ray to
red light app lied in field. Transactions of the CSAE, 16 (6) : 81 - 85. ( in Chinese)
傅明华 , 汪羞德 , 顾仲兰 , 寥兆熊 , 朱爱凤. 2000. 多功能转光塑料薄膜应用效应研究. 农业工程学报 , 16 (6) : 81 - 85.
Gautier H, Varlet2grancher C, Baudry N. 1997. Effects of blue light on the vertical colonization of space by white clover and their consequences
for dry matter distribution. Annals of Botany, 80: 665 - 671.
Goins G D, Yorio N C, Sanwo M M, B rown C S. 1997. Photomorphogenesis, photosynthesis, and seed yield of wheat p lants grown under light
em itting diodes (LED s) with or without supp lemental blue lighting. J Exp Bot, 48: 1407 - 1413.
Kim H H, W heeler R M, Sager J C, Yorio N C, Goins G D. 2004. L ight2em itting diodes as an illum ination source for p lants: A review of research
at Kennedy Space Center. Habitation, 10 (2) : 71 - 78.
L i He2sheng. 2000. Princip les and techniques of p lant physiological biochem ical experiment. Beijing: H igher Education Press. ( in Chinese)
李合生. 2000. 植物生理生化实验原理和技术. 北京 : 高等教育出版社.
L iu Zhen2ye, L iu Zhen2qi. 1984. Heredity of photosynthesis and breeding. Guiyang: Guizhou Peop le Press: 45 - 52. ( in Chinese)
刘振业 , 刘贞琦. 1984. 光合作用的遗传与育种. 贵阳 : 贵州人民出版社 : 45 - 52.
Moreira Da SilvarM H, Debergh P C. 1997. The effect of light quality on the morphogenesis of in vitro cultures of Azorina vidalii (W ats. ) Feer.
Plant Cell Tissue & O rgan Culture, 51 (3) : 187 - 193.
Pu Gao2bing, L iu Shi2qi, L iu Lei, Ren L i2hua. 2005. Effects of different light qualities on growth and physiological characteristics of tomato seed2
lings. Acta Horticulturae Sinica, 32 (3) : 420 - 425. ( in Chinese)
蒲高斌 , 刘世琦 , 刘　磊 , 任丽华. 2005. 不同光质对番茄幼苗生长和生理特性的影响. 园艺学报 , 32 (3) : 420 - 425.
Shin K S, Murthy H N, Heo J W , Paek K Y. 2003. Induction of betalain p igmentation in hairy roots of red beet under different radiation sources.
B iologia2Plantarum, 47 (1) : 149 - 152.
Tang Feng2ying, Huang N ing2zhen, Huang Zhi2m in, Fu Chuan2m ing. 2007. Effects of additional light with different qualities on photosynthetic
rate and growth of Zantedeschia aeth iopica (L. ) sp reng under natural light condition. Plant Physiology Communications, 43 ( 5 ) : 879 -
881. ( in Chinese)
唐凤莺 , 黄宁珍 , 黄志民 , 付传明. 2007. 自然光照下补照不同光质光对马蹄莲光合速率及生长的影响. 植物生理学通讯 , 43
(5) : 879 - 881.
Xu Kai, Guo Yan2p ing, Zhang Shang2long. 2005. Effect of light quality on photosynthesis and chlorophyll fluorescence in strawberry leaves. Sci2
entia Agricultura Sinica, 38 (2) : 369 - 375. ( in Chinese)
徐　凯 , 郭延平 , 张上隆. 2005. 不同光质对草莓叶片光合作用和叶绿素荧光的影响. 中国农业科学 , 38 (2) : 369 - 375.
Yanagi T, Okamoto K. 1997. U tilization of super2bright light em itting diodes as an artificial light source for p lant growth. Acta Horticulturae, 418:
223 - 228.
Yorio N C, Goins G D, Kagie H R, W heeler R M, Sager J C. 2001. Imp roving sp inach, radish, and lettuce growth under red light2em itting di2
odes (LED s) with blue light supp lementation. HortScience, 36 (2) : 380 - 383.
Zhang Zhen2xian, W ang Pei2lun, L iu Shi2qi, Yu Xian2chang. 1993. Vegetable physiology. Beijing: China Agriculture Sci2tech Press. ( in Chi2
nese)
张振贤 , 王培伦 , 刘世琦 , 于贤昌. 1993. 蔬菜生理. 北京 : 中国农业科技出版社.
076