光照作为植物生长最主要的环境要素之一，对设施草莓产量及品质形成至关重要。草莓属喜光作物，通常其光合作用光饱和点超过1 000 μmol·m-2·s-1。我国草莓种植主要集中在冬春季节，但该时段自然光照时间短、光强弱；此外，在设施条件下，受温室骨架结构遮挡、覆盖材料透光率等因素的影响，导致到达作物冠层的光强进一步降低，严重影响草莓产量与品质。近年来，随着设施草莓栽培管理技术不断提升，为了满足市场对草莓产量稳定供应及高品质的需求，设施草莓补光技术需求与日俱增。LED光源因其可控性强、电光转换效率高等特性，被认为是植物照明补光最为理想的人工光源，当前，LED光环境调控技术已被广泛应用于温室及植物工厂栽培等领域。

         近期，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所李涛课题组完成的题为“LED补光对日光温室基质栽培草莓生产及叶片生理特性的影响”的研究在《中国农业科学》2025年第58卷5期正式发表。
         本研究以我国主栽草莓品种‘红颜’为材料，在日光温室进行基质高架栽培，于花芽分化初期进行LED补光试验（补光灯距冠层顶部约15 cm）。设置不同光强试验（光合光子通量密度（PPFD）分别为254、367和492 μmol·m-2·s-1，对应功率分别为80、120和160 W）、不同光质试验（红蓝9/1、红蓝1/1和白光，PPFD为360—390 μmol·m-2·s-1，功率为120 W）和不同补光时长与控制策略试验（动态补光10 h和连续补光5 h，均采用120 W白光LED，PPFD为367 μmol·m-2·s-1，动态补光10 h的补光灯开关策略同光强与光质试验，连续补光5 h处理为在8:00—13:00时间段补光灯连续开启），对照为不补光处理。试验期间测定草莓产量、叶片和果实生理生化指标及光合参数等，并对各处理电能利用效率进行分析。
         结果显示，与对照相比，所有补光处理均提升了草莓产量，且采收期提前约10 d。
在光强试验中，160 W处理产量提升41.9%，略高于80 W和120 W处理，但各处理间差异不显著；光质试验中，红蓝9/1处理增产55.9%，红蓝1/1增产44.1%，白光增产33.1%；补光时长与控制策略试验中，动态补光10 h产量比连续补光5 h处理高16.0%。

         上述补光引起的产量增加主要归因于单株果实数量增加。补光处理降低果实含水率、增加叶片厚度，但对叶片生理生化指标影响不显著。在光合作用方面，在上、下午自然光强较低时补光处理均可显著提升气孔导度，利于植物光合作用；而光强试验中160 W处理的叶片最大光合能力显著低于120 W处理，且气孔导度也低于对照。在电能利用效率方面，120 W红蓝9/1最高，160 W白光最低；动态补光策略处理下的电能利用效率是连续补光策略的2.6倍。

         综上，冬春季弱光逆境条件下人工补光能够显著提升草莓产量、提前采收时间；适宜的补光强度对产量形成至关重要，补充高比例红光增产效果最佳，动态补光策略可显著提升电能利用效率。

中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所张涵为该研究第一作者，李涛研究员为通信作者。

该研究获得国家重点研发计划（2022YFB3604604）的资助。

报道来源：https://mp.weixin.qq.com/s/F3dMWkL8E97pStpLJFMlpg