设施栽培蔬菜光环境及调控研究进展

叶用莴苣 Hoenecke et al.，1992
提高根冠比
茄子
尹娟，2017
促进下胚轴生长
番茄
何诗行 等，2017
提升光合速率
白菜 番茄 黄瓜 辣椒
李承志 等，2001 何诗行 等，2017 谢景 等，2012 Goto，2003
促进蒸腾
普通白菜 陈祥伟 等，2013
提高番茄红素含量 番茄
陈强 等，2009
收稿日期：2018-04-19；接受日期：2018-05-28 基金项目：沈阳市科技计划项目（沈科发〔2017〕40 号），沈阳市科
技局项目（17-144-3-00）
培蔬菜的光环境管理提供一定的理论依据和实践 意义。
1 光照对设施栽培蔬菜的影响
蔬菜作物的生长和产量很大程度上取决于光合 作用的效率，温室内的蔬菜作物长期处于变化的光 环境中，然而不是所有的光都有助于植物生长，波 长在 400～700 nm 范围的特定光频率更直接影响着 植物的光合作用（Deram et al.，2014）。叶绿素对红 蓝光的吸收率约为 90%（Terashima et al.，2009）， 红光最早作为光合驱动光源被关注，植物的生长发 育也需要蓝光调控，红蓝光缺少任何一个都会导致 光合无效（Hogewoning et al.，2010）（表 1）。
增强根系活力
番茄
蒲高斌 等，2005
普通白菜 王婷 等，2011
叶用莴苣 陈文昊 等，2011
促进茎伸长
茄子 黄瓜
尹娟，2017 李秀启 等，2008
增加叶面积
叶用莴苣 Lee et al.，2011； Ohashi-Kaneko et al.，2007
增加株高
番茄
李雅旻 等，2016
茄子
尹娟，2017
来自百度文库
促进茎和叶柄的伸长 普通白菜 王婷 等，2011
提高壮苗指数
辣椒
崔瑾，2009
提高根冠比
黄瓜
闻婧 等，2013
抑制下胚轴伸长
番茄 Massa et al.，2008
调节气孔
番茄
Mortensen & Strømme，1987
茄子
Boccalandro et al.，2012
叶用莴苣 Menard et al.，2006
增加碳水化合物含量 番茄
蒲高斌 等，2005
增加可溶性糖含量
番茄 黄瓜 辣椒
蒲高斌 等，2005 唐大为，2010 崔瑾 等，2009
蓝光 促进开花
番茄
何蔚 等，2016
促进种子萌发
叶用莴苣 孙洪助 等，2014
增加干物质积累
辣椒
Brown et al.，1995
抑制茎伸长
番茄
Okamoto & Takita，1996
可控环境下的光质管理能使蔬菜品质、营养 潜力等获得经济效益最大化。光质不仅影响色素 的含量，也影响着蛋白、糖、酸及其他次级代谢产 物如抗坏血酸、酚类等的含量（Fukuda，2013）。 红白蓝 LED 光照射下的莴苣，生长量的积累增加 （Lin et al.，2013）；红辣椒果实的类胡萝卜素及总 碳水化合物含量在红蓝 LED 光照下升高（Gangadhar et al.，2012）。 黄 光 和 绿 光 条 件 下 番 茄 抗 旱 性 更 好。在光质对蔬菜作物抗逆性调节的生理作用机 制方面，研究还相对缺乏。光强是植物光同化物 运转的一个基本因素，光强的变化能够促进植物 叶片的光吸收运转。光周期会对可溶性糖和淀粉 的 分 配 产 生 影 响（Martins et al.，2013）， 光 周 期
设施栽培又称环境调控农业，为蔬菜、水果、 花卉等园艺作物产品商品化各阶段提供了适宜的 条件，使其不受自然环境的制约。早在 2 000 多年 前，蔬菜栽培已经在设施园艺中出现（陈国辉 等， 2004），其栽培面积占设施栽培总面积的 95% 以 上。在节能型日光温室中，太阳光是唯一的能量来 源，是主导蔬菜生长的环境因素，光照直接决定温 室热环境，它不仅影响设施栽培蔬菜的光合能力， 也参与调节各种生理过程。在集约化园艺作物生产 中，为了实现可持续发展并获得较高经济利益，光 质、光强、光谱、光周期和光照方向等都要满足蔬 菜作物的需求，而且光环境因子的调控必须与整个 园艺系统中的其他因子高度集成，进而实现设施蔬 菜 周 年 连 续 生 产（Hemming，2009）。 当 温 室 自 然 光照达不到最佳时，人工光源补光就会有很大的空 间来提高蔬菜作物对能量的利用效率。除了人工光 源调控，研究温室结构、透明覆盖材料、遮阳网、 反光幕等对温室自然光环境的调控也有重要的应 用价值。对人工光和自然光的研究可以为设施栽
2018（8）：19 - 26
中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES
专论与综述
设施栽培蔬菜光环境及调控研究进展
邵 丽 杨小龙 王 蕊 须 晖 *
（沈阳农业大学园艺学院，设施园艺省部共建教育部重点实验室，北方园艺设施设计与应用技术国家地方 联合工程研究中心，辽宁沈阳 110866）
摘 要：光照是影响设施栽培蔬菜生长发育的最主要环境因子之一，光环境特征和调控是设施环境研究的热点。传统的光环 境调控采用普通电光源或滤光膜等，无法定量精确调节光谱能量分布；随着新型半导体光源的兴起，LED 补光以其可调节的 光质配比组合、光谱能量分布等被广泛应用。本文从日光温室光环境对设施栽培蔬菜的影响入手，对近些年设施内光环境特 征及自然光和人工光对温室光环境调控的研究展开综述，同时对未来的研究方向作出了展望。 关键词：日光温室；蔬菜；光环境；人工光源；综述
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专论与综述
中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES
表 1 红蓝光对蔬菜作物的调控作用
光源 调控作用
蔬菜作物 参考文献
红光 提早开花时间
辣椒
周华 等，2017
增加干、鲜质量
番茄
李雅旻 等，2016
叶用莴苣 陈文昊 等，2011
辣椒
Wollaeger & Runkle，2014
邵 丽， 女， 硕 士 研 究 生， 专 业 方 向： 园 艺 设 施 与 环 境，E-mail： 17824231103@163.com
* 通讯作者（Corresponding author）：须晖，男，教授，硕士生导师，专 业方向：园艺设施与环境，E-mail：xuhuiaa@126.com
促进蒸腾
茄子
尹娟，2017
促进叶绿素合成