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         光照作為植物生長最主要的環境要素之一，對設施草莓產量及品質形成至關重要。草莓屬喜光作物，通常其光合作用光飽和點超過1 000 μmol·m-2·s-1。我國草莓種植主要集中在冬春季節，但該時段自然光照時間短、光強弱；此外，在設施條件下，受溫室骨架結構遮擋、覆蓋材料透光率等因素的影響，導致到達作物冠層的光強進一步降低，嚴重影響草莓產量與品質。近年來，隨著設施草莓栽培管理技術不斷提升，為了滿足市場對草莓產量穩定供應及高品質的需求，設施草莓補光技術需求與日俱增。LED光源因其可控性強、電光轉換效率高等特性，被認為是植物照明補光最為理想的人工光源，當前，LED光環境調控技術已被廣泛應用于溫室及植物工廠栽培等領域。

         近期，中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所李濤課題組完成的題為“LED補光對日光溫室基質栽培草莓生產及葉片生理特性的影響”的研究在《中國農業科學》2025年第58卷5期正式發表。
         本研究以我國主栽草莓品種‘紅顏’為材料，在日光溫室進行基質高架栽培，于花芽分化初期進行LED補光試驗（補光燈距冠層頂部約15 cm）。設置不同光強試驗（光合光子通量密度（PPFD）分別為254、367和492 μmol·m-2·s-1，對應功率分別為80、120和160 W）、不同光質試驗（紅藍9/1、紅藍1/1和白光，PPFD為360—390 μmol·m-2·s-1，功率為120 W）和不同補光時長與控制策略試驗（動態補光10 h和連續補光5 h，均采用120 W白光LED，PPFD為367 μmol·m-2·s-1，動態補光10 h的補光燈開關策略同光強與光質試驗，連續補光5 h處理為在8:00—13:00時間段補光燈連續開啟），對照為不補光處理。試驗期間測定草莓產量、葉片和果實生理生化指標及光合參數等，并對各處理電能利用效率進行分析。
         結果顯示，與對照相比，所有補光處理均提升了草莓產量，且采收期提前約10 d。
在光強試驗中，160 W處理產量提升41.9%，略高于80 W和120 W處理，但各處理間差異不顯著；光質試驗中，紅藍9/1處理增產55.9%，紅藍1/1增產44.1%，白光增產33.1%；補光時長與控制策略試驗中，動態補光10 h產量比連續補光5 h處理高16.0%。

         上述補光引起的產量增加主要歸因于單株果實數量增加。補光處理降低果實含水率、增加葉片厚度，但對葉片生理生化指標影響不顯著。在光合作用方面，在上、下午自然光強較低時補光處理均可顯著提升氣孔導度，利于植物光合作用；而光強試驗中160 W處理的葉片最大光合能力顯著低于120 W處理，且氣孔導度也低于對照。在電能利用效率方面，120 W紅藍9/1最高，160 W白光最低；動態補光策略處理下的電能利用效率是連續補光策略的2.6倍。

         綜上，冬春季弱光逆境條件下人工補光能夠顯著提升草莓產量、提前采收時間；適宜的補光強度對產量形成至關重要，補充高比例紅光增產效果最佳，動態補光策略可顯著提升電能利用效率。

中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所張涵為該研究第一作者，李濤研究員為通信作者。

該研究獲得國家重點研發計劃（2022YFB3604604）的資助。

報道來源：https://mp.weixin.qq.com/s/F3dMWkL8E97pStpLJFMlpg