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内容简介
中文摘要
01
以红肉火龙果‘紫蜜龙’为试验材料，设蓝光与红光比例分别为1∶8、1∶6、1∶4、1∶3、1∶2的发光二极管（light-emittingdiode,LED）为实验处理，白光LED作对照进行补光（CK），光源分置在50cm和70cm这2个高度；同时设置不补光对照（CK0）。通过比较不同处理间的花芽分化、物候期、果实品质，筛选出能够促进春季提前现蕾、增加花芽数量及提高果实品质的最佳补光方案。结果表明：补光处理分化的花芽数量比不补光多；蓝光与红光比例1∶4、光源高度50cm的组合，花芽分化数量最多，产量显著高于其他处理，平均单产达到了2.kg/株；蓝光与红光比例1∶2、光源高度50cm的组合，果实可溶性固形物含量相对最高，品质最佳。
关键词
02
火龙果;蓝红光比;发光二极管;花芽分化;产量;品质
作者及单位
03
陈心源1，田忍国2，沈林章3，殷益明4，朱利鑫5，贾惠娟1*
1.浙江大学园艺系，杭州.浙江三晶照明有限公司，浙江湖州.长兴县经济作物技术推广站，浙江湖州.湖州市经济作物技术推广站，浙江湖州.长兴县安信家庭农场，浙江湖州
通讯作者简介：
贾惠娟，女，日本冈山大学果树学博士，浙江大学农业与生物技术学院学院副教授、硕士生导师，主要研究果实生长发育与调节、果实风味品质形成的生理学机理
本文引用格式
04
陈心源,田忍国,沈林章,殷益明,朱利鑫,贾惠娟.不同蓝红光比例发光二极管对火龙果花芽分化和果实品质的影响[J].浙江大学学报（农业与生命科学版）,,45(1):14-22.
XinyuanCHEN,RenguoTIAN,LinzhangSHEN,YimingYIN,LixinZHU,HuijuanJIA.Effectoftheblue-redlightratioinsupplementallight-emittingdiodeonpitayaflowerbuddifferentiationandfruitquality.JournalofZhejiangUniversity(AgricultureandLifeSciences),,45(1):14-22.
本文精要导读
05
火龙果（Hylocereusundatus），是仙人掌科多年生攀援性肉茎植物，其果实营养丰富，富含植物白蛋白、多种维生素和水溶性膳食纤维，具有抗氧化、增强免疫力等多种保健功效，已成为一种新奇、优良的绿色保健食品。自年初火龙果被引种到浙江，多为大棚种植，5月中下旬左右开始出现花苞，直到10月下旬开花结束，其间每半月左右出现一批花苞，一年的产果期集中在7月—12月。浙江地区由于春季气温变化大，火龙果首批产量较低，因此需要通过一些必要的措施来提高产量。
光是植物生长和发育最重要的环境因素之一，对植物的生长发育、形态建成、光合作用、物质代谢及基因表达均有调控作用，因此温室补光是实现植物优质高产的重要途径。近年来，发光二极管（light-emittingdiode,LED）在植物工厂中的应用越来越广泛，LED光源的波宽窄、能耗低、体积小、效率高、耐衰老、热耗低的优点，使其成为了众多光质研究人员使用的新光源。至今为止，大量应用LED光源研究光环境对植物宏观的形态、产量、品质的影响，以及对细胞显微结构、植物分化、次生代谢物质的影响的研究层出不穷。关于光质对植物生长的影响国内已有较多研究，主要集中在黄瓜、番茄、白菜等蔬菜上，而在果树上的补光研究还比较少，仅在葡萄上有见报道。
火龙果是长日照植物，临界日照时长约为12h。红光能促进长日照植物开花，光周期补光也有助于在春季和秋冬季日照时长短于临界日照时长时使其进行花芽分化。在生产上若能通过适宜的补光调节其产果期，则能带来巨大的经济效益。本文通过比较不同比例红蓝光LED补光对火龙果花芽分化和果实品质的影响，筛选出促进火龙果春季提前现蕾、秋冬季延迟采收，且果实品质较优的最佳补光方案，从而达到生产上延长产果期、提高产量和果实品质的效果。
部分图表
06
结论与讨论
07
红光、远红光和蓝光可以影响植物开花，对其分子机制的研究目前主要集中在拟南芥中。蓝光促进成花，主要通过植物隐花色素（cryptochrome,CRY）感应蓝光信号，然后调控泛素化连接酶（constitutivephotomorpho-genesis1,COP1）和CIB1(CRY-interactingbHLH1)蛋白活性来调节光诱导基因的表达。隐花色素1（cryptochrome1,CRY1)和隐花色素2(cryptochrome2,CRY2)均能促进开花，CRY1通过抑制光敏色素B（phytochromeB,phyB）的表达来促进开花，CRY2通过光周期途径调控开花。蓝光还能够促进叶片能源物质积累，为花芽分化提供充足的能量，这也起到了一定的调控作用。红光调控开花是光敏色素和隐花色素共同参与的结果，其诱导phyB、光敏色素D(phytochromeD,phyD)和光敏色素E(phytochromeE,phyE)协同作用抑制开花。同时，长日照植物开花需要cry2和phyA共同调节，但二者的花启动效应相反。
本试验结果表明，不同光质补光处理与不补光火龙果物候期无明显差异（试验数据未显示差异），但用蓝光与红光比例为1∶4的LED对火龙果进行补光，能极大地促进火龙果春季首批花芽分化，花芽的数量增多，最终火龙果的产量提高。不同光质补光对花芽分化的影响在蔬菜及花卉上已有一些研究进展，补充红光能增加仙客来和万寿菊的花芽数量和开花数量，补充适合比例的蓝红光在小西瓜、番茄、黄瓜、草莓上也有类似的效果，能够提高产量，促进提前开花。但在本试验中，不同补光处理的火龙果物候期基本无差别，火龙果在最低日均气温达到21℃时花芽可以开始分化，因此推测是温度限制了现蕾的提前。本试验还发现，用蓝光与红光比例为1∶2的LED补光，火龙果TSS含量和固酸比最高，品质最好。关于不同光质补光对果实品质影响的报道较多，光源多采用不同比例的蓝红光组合LED，前人对温室黄瓜、番茄、辣椒等的研究结果均显示，采用不同光质补光处理对果实的可溶性糖、可滴定酸等含量均有不同程度的提高。
光质和光强是影响植物补光效果的2个重要因素，本试验设置2个光源高度来调节光强。以蓝红光比1∶4为例，光源高度为50cm时测得植株冠层光通量密度约为9.51μmol/（m2·s），结果部位光通量密度约为1.37μmol/（m2·s）；光源高度为70cm时测得植株冠层光通量密度约为6.92μmol/（m2·s），结果部位约为1.48μmol/（m2·s）。由此可见，光源距植株冠层越近，光强越强，辐射范围略小，因此50cm高度补光效果优于70cm。光源高度对其他光质补光的影响不明显，推测光质的作用效果大于光强。这与前人在草莓、樱桃番茄上的研究结果基本一致。
火龙果的生长发育曲线呈“双S型”，有2个快速生长期，这是细胞膨大的时期，也是产量和品质形成的关键阶段。这与王彬等的研究结果一致，但也有文献表明，‘金都1号’火龙果的生长发育曲线呈“单S型”，这可能与品种、栽培管理的差异有关。
‘紫蜜龙’火龙果中甜菜素的种类有甜菜红素和甜菜黄素，果皮和果肉中甜菜素总量为0.50mg/g左右，果皮略高于果肉。仲冉等测得红肉火龙果果肉中甜菜素总量为0.68mg/g，Wu等[1]测得火龙果果肉中甜菜素总量为0.11mg/g，果皮中为0.14mg/g，因此，用蓝光与红光比例为1∶4的LED补光可以增加火龙果春季首批结果产量，调节产期；用蓝光与红光比例为1∶2的LED补光可以提高火龙果果实的品质。生产上可根据实际需要选择适合的补光比例，加强2个果实生长关键阶段肥水的调控，从而达到增产增质增收的目的。
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