





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (20): 4531-4546.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.20.008
张涵1(
), 黎景来1, 张玉琪1, 郭健2, 李星1, 李涛1(
)
收稿日期:2026-04-30
接受日期:2026-06-29
出版日期:2026-10-16
发布日期:2026-10-21
通信作者:
联系方式:
张涵,E-mail:1444678358@qq.com。
基金资助:
ZHANG Han1(
), LI JingLai1, ZHANG YuQi1, GUO Jian2, LI Xing1, LI Tao1(
)
Received:2026-04-30
Accepted:2026-06-29
Published:2026-10-16
Online:2026-10-21
摘要:
【目的】探究非可见波段远红光(FR)和近紫外光(UVA),以及光周期对日光温室基质栽培草莓生长、产量和品质的影响,构建日光温室草莓高效补光策略,为我国设施草莓高效生产提供技术支撑。【方法】以‘红颜’草莓品种为试验材料,于2024年9月至2025年2月在北京市顺义区中国农业科学院科研基地日光温室内开展试验。采用高架基质栽培模式,于花芽分化前期(2024年11月18日)开始LED补光处理,补光灯距冠层顶部20 cm。试验设置不同光质(红蓝9/1、红蓝9/1+FR、白光、白光+UVA)和光周期(10和16 h)处理,所有补光处理采用120 W的LED补光灯(长240 cm,宽5 cm),冠层光子通量密度均为270—290 μmol·m-2·s-1,其中,FR和UVA的添加剂量分别为25—30和15—20 μmol·m-2·s-1。补光灯开关由传感器和智能控制系统自动决策,即温室内自然光光子通量密度低于300 μmol·m-2·s-1时补光灯开启,高于500 μmol·m-2·s-1时补光灯关闭,以不补光处理为对照,各处理设置3个重复,每个重复为1个栽培垄(长10 m)。测定指标包括:植株形态(地上部干重、叶面积、比叶面积、叶柄长度)、叶片光合特性(光响应曲线、最大净光合速率、气孔导度日变化)、叶绿素指数(SPAD值)、花芽分化(各花序花芽数量、开花时数、坐果率)、产量(单株产量、单株果数、单果重、单位面积产量)、果实品质(含水率、可溶性糖、滴定酸、可溶性蛋白、糖酸比),并计算电能利用效率。【结果】红蓝9/1+FR处理显著改善了植株形态结构,促进光截获,增加花芽分化数量,产量较对照提升45%,较红蓝9/1处理提升11.8%,其电能利用效率最高,较红蓝9/1处理提升51.5%。白光+UVA虽促进营养生长(地上部干重和叶面积较对照分别增加144%和112%),但最大净光合速率、花芽总数和坐果率较白光处理分别下降29.5%、15.0%和21.2%,产量与对照无显著差异,而较白光下降23.2%。延长光周期至16 h,植株形态呈现出避荫反应特征,群体光截获能力大幅提升,叶面积和地上部干重较对照分别增加167%和163%,花芽总数较对照提升110.7%,产量较对照提升60.2%,较10 h光周期处理提升45.6%,电能利用效率较10 h光周期处理提升142.5%。所有补光处理均提升了果实的滴定酸和可溶性蛋白含量,而红蓝9/1和红蓝9/1+FR处理的可溶性糖含量显著高于其他处理。【结论】在日光温室草莓补光生产中,应考虑应用远红光,避免使用近紫外光,并适当延长光照时间来有效提升草莓产量、品质和电能利用效率。
张涵, 黎景来, 张玉琪, 郭健, 李星, 李涛. 光质和光周期对设施草莓生长调控的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(20): 4531-4546.
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表1
试验设置和LED补光灯参数"
| 试验 Experiment | 处理 Treatment | 光子通量密度 Photon flux density (μmol·m-2·s-1) | 1)补光灯运行时段 Operation period of supplementary lighting |
|---|---|---|---|
| 光质 Light quality | 白光White light | 270-290 (Red/Blue=1/1) | 8:00-18:00 |
| 红蓝9/1 Red/blue 9/1 | 270-290 | ||
| 红蓝9/1+远红光Red/blue 9/1+FR | 270-290(FR=25-30) | ||
| 白光+UVA White light+UVA | 270-290(UVA=15-20) | ||
| 光周期 Photoperiod | 10 h(白光)10 h (white light) | 270-290 | 8:00-18:00 8:00-24:00 |
| 16 h(白光)16 h (white light) |
表2
不同光质、光周期处理对草莓生长及植株形态的影响(补光处理后第95天)"
| 试验 Experiment | 处理 Treatment | 地上部干重 Above-ground dry weight (g) | 叶片数 Leaf number | 总叶面积 Total leaf area (cm2) | 比叶面积 Specific leaf area (cm2·g-1) | 叶柄长度 Petiole length (cm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 光质 Light quality | 对照CK | 8.4±0.3d | 23.3±0.5c | 662±47c | 137.4±5.4a | 14.4±0.5c |
| 白光White light | 17.7±1.1ab | 27.3±1.0b | 1284±77a | 136.9±2.2a | 18.2±1.0b | |
| 红蓝9/1 Red/blue 9/1 | 13.5±1.0c | 28.5±0.5a | 1050±106b | 137.1±2.9a | 17.1±0.5b | |
| 红蓝9/1+远红光Red/blue 9/1+FR | 16.6±0.6b | 29.3±0.6a | 1066±48b | 131.9±3.0a | 15.0±0.6c | |
| 白光+UVA White light+UVA | 20.5±1.3a | 24.5±0.6c | 1404±113a | 129.5±5.9a | 22.3±0.6a | |
| 光周期 Photoperiod | 对照CK | 8.4±0.3c | 23.3±0.5b | 662±47c | 137.4±5.4a | 14.4±0.5c |
| 10 h(白光)10 h (white light) | 17.7±1.1b | 27.3±1.0a | 1284±77b | 136.9±2.2a | 18.2±1.0b | |
| 16 h(白光)16 h (white light) | 22.1±1.4a | 21.7±0.6c | 1769±148a | 139.0±7.2a | 28.0±0.6a |
表3
不同光质、光周期处理对草莓花芽分化的影响"
| 试验Experiment | 处理 Treatment | 第一花序花芽数量 Flower buds of 1st inflorescence | 第二花序花芽数量 Flower buds of 2nd inflorescence | 第三花序花芽数量 Flower buds of 3rd inflorescence | 总花芽数 Total flower buds | 开花时数 Flowering hours (h) | 坐果率 Fruit set rate (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 光质 Light quality | 对照CK | 7.4±0.5c | 7.1±0.3d | 5.0±0.3c | 19.5±0.8c | 139.0±7.0a | 26±2c |
| 白光White light | 9.5±0.9b | 9.8±0.8ab | 6.3±0.6ab | 25.6±1.1b | 111.5±4.3b | 33±2b | |
| 红蓝9/1 Red/blue9/1 | 12.3±0.7a | 9.5±0.5b | 5.6±0.4b | 27.4±1.5ab | 119.2±4.9b | 36±1ab | |
| 红蓝9/1+远红光Red/blue9/1+FR | 11.3±0.5a | 11.1±1.0a | 7.9±0.7a | 30.3±1.4a | 111.8±4.6b | 38±1a | |
| 白光+UVA White light+UVA | 9.0±0.4b | 8.4±0.5c | 5.5±0.5b | 22.9±1.0c | 129.8±6.2a | 26±1c | |
| 光周期 Photoperiod | 对照CK | 7.4±0.5c | 7.1±0.3c | 5.0±0.3c | 19.5±0.8c | 139.0±7.0a | 26±2b |
| 10 h(白光) 10 h (white light) | 9.5±0.9b | 9.8±0.8b | 6.3±0.6b | 25.6±1.1b | 111.5±4.3b | 33±2a | |
| 16 h(白光) 16 h (white light) | 13.1±0.6a | 13.9±1.3a | 12.4±0.9a | 41.1±1.8a | 131.5±5.2a | 22±1c |
表4
不同光质、光周期处理对草莓单株果实数量和单果重的影响"
| 试验Experiment | 处理Treatment | 单株果数Fruit number per plant | 单果重Single fruit weight (g) |
|---|---|---|---|
| 光质 Light quality | 对照CK | 6.1±0.3c | 27.5±0.4a |
| 白光White light | 7.8±0.2b | 26.3±0.6b | |
| 红蓝9/1 Red/blue9/1 | 9.3±0.4a | 24.3±0.4c | |
| 红蓝9/1+远红光Red/blue9/1+FR | 9.9±0.5a | 26.1±0.3b | |
| 白光+UVA White light+UVA | 6.9±0.3c | 26.0±0.5b | |
| 光周期 Photoperiod | 对照CK | 6.1±0.3c | 27.5±0.4b |
| 10 h(白光)10 h (white light) | 7.8±0.2b | 26.3±0.6c | |
| 16 h(白光)16 h (white light) | 10.3±0.6a | 28.6±0.5a |
表5
不同光质、光周期处理对草莓果实品质的影响"
| 试验 Experiment | 处理 Treatment | 果实含水率 Fruit water content (%) | 果实可溶性糖含量 Fruit soluble sugar content (mg·g-1) | 果实滴定酸含量 Fruit titratable acid content (mg·g-1) | 果实糖酸比 Fruit sugar acid ratio | 果实可溶性蛋白含量 Fruit soluble protein content (mg·g-1) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 光质 Light quality | 对照CK | 90.8±0.7a | 56.9±1.1b | 7.9±0.1d | 7.1±0.2b | 0.5±0.0b |
| 白光White light | 89.6±0.3b | 55.6±2.7b | 9.8±0.2b | 6.0±0.2c | 0.6±0.0a | |
| 红蓝9/1 Red/blue9/1 | 91.1±1.0a | 67.6±3.0a | 9.3±0.1c | 7.6±0.3a | 0.6±0.0a | |
| 红蓝9/1+远红光Red/blue9/1+FR | 90.3±0.3ab | 66.5±1.9a | 10.9±0.1a | 6.3±0.2c | 0.6±0.0a | |
| 白光+UVA White light+UVA | 89.4±1.6ab | 56.6±5.1b | 9.5±0.1bc | 5.7±0.7c | 0.6±0.0a | |
| 光周期 Photoperiod | 对照CK | 90.8±0.7a | 56.9±1.1a | 7.9±0.1b | 7.1±0.2a | 0.5±0.0b |
| 10 h(白光)10 h (white light) | 89.6±0.3b | 55.6±2.7a | 9.8±0.2a | 6.0±0.2b | 0.6±0.0a | |
| 16 h(白光)16 h (white light) | 90.2±0.2ab | 58.1±1.8a | 9.7±0.1a | 6.2±0.1b | 0.6±0.0a |
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