文章来源：《农业机械化研究杂志》；

作者：单迎迎、单新民、谷松。

西瓜作为一种典型的经济作物，市场需求量大，对品质要求高，但其育苗难度却高于甜瓜和茄子。主要原因在于：西瓜喜光。西瓜苗破苗后若光照不足，容易徒长，形成高脚苗，严重影响苗木质量和后续生长。西瓜从播种到移栽的时期恰好在当年12月至次年2月，这段时间气温最低，光照最弱，病虫害也最为严重。尤其在华南地区，早春时节常常出现10天到半个月的无日照天气。若是持续阴雪天气，甚至会导致大量苗木死亡，给农民造成巨大的经济损失。

如何利用人工光源，例如LED植物生长灯的光，在光照不足的情况下对西瓜幼苗等作物施用“光肥”，从而在促进作物生长发育的同时，达到提高产量、效率高、品质好、抗病性强、无污染的目的，一直是农业生产科学家多年来的主要研究方向。

近年来，研究进一步发现，不同比例的红蓝光对植物幼苗的生长也有显著影响。例如，唐大伟等人发现，红蓝光比例为7:3时，黄瓜幼苗生长最佳；高毅等人则在论文中指出，红蓝光比例为8:1的混合光源最适合丝瓜幼苗的补充光照配置。

此前，一些人尝试使用荧光灯、钠灯等人工光源进行幼苗实验，但效果并不理想。自20世纪90年代以来，人们开始研究使用LED植物生长灯作为辅助光源进行幼苗培育。

LED植物生长灯具有节能、环保、安全可靠、使用寿命长、体积小、重量轻、发热量低、光扩散或组合控制性能好等优点。它可以根据需要组合成纯单色光和复合光谱，光能有效利用率可达80%～90%，被认为是目前植物栽培的最佳光源。

目前，国内已开展了大量利用纯LED光源栽培水稻、黄瓜和菠菜的研究，并取得了一定的进展。然而，对于栽培难度较大的西瓜幼苗，现有技术仍停留在自然光阶段，LED灯仅作为辅助光源使用。

鉴于上述问题，本文将尝试使用LED灯作为纯光源，研究在不依赖阳光的情况下，利用LED灯培育西瓜苗的可行性以及提高西瓜苗质量的最佳光通量比，以便为设施中西瓜苗的光照控制提供理论基础和数据支持。

A.测试过程和结果

1. 实验材料和光处理

本实验采用西瓜品种ZAOJIA 8424，育苗基质为金海金金3号。试验地点选在衢州市LED植物生长灯苗圃工厂，光源为该工厂的LED植物生长灯设备。试验共进行5个周期。单次试验周期为25天，从种子浸种、发芽到幼苗生长。光照周期为8小时。室内温度白天（7:00-17:00）为25℃～28℃，晚上（17:00-7:00）为15℃～18℃。环境湿度为60%～80%。

LED植物生长灯具中使用了红色和蓝色LED灯珠，其中红色波长为660nm，蓝色波长为450nm。实验中，为了进行比较，使用了光通量比分别为5:1、6:1和7:13的红蓝光。

2. 测量指标和方法

每个周期结束时，随机选取3株幼苗进行幼苗质量检测。检测指标包括干重、鲜重、株高、茎粗、叶片数、比叶面积和根长。其中，株高、茎粗和根长可用游标卡尺测量；叶片数和根数可人工计数；干重、鲜重和比叶面积可用直尺计算。

3. 数据统计分析

4. 结果

测试结果如表1和图1-5所示。

从表1和图1-5可以看出，随着透光率的增加，植物的干鲜重减少，株高增加（存在无效长度现象），茎秆变细变小，比叶面积减小，根长越来越短。

B.结果分析与评估

1. 当光照与透射比为 5:1 时，西瓜幼苗生长最佳。

2. 高蓝光比例的 LED 植物生长灯照射下的幼苗数量较少，表明蓝光对植物生长有明显的抑制作用，尤其是对植物茎的生长，而对叶片生长没有明显影响；红光促进植物生长，红光比例越大，植物生长越快，但其长度明显较短，如图 2 所示。

3. 植物在不同的生长阶段需要不同比例的红光和蓝光。例如，西瓜幼苗在生长初期需要较多的蓝光，蓝光可以有效抑制幼苗生长；但在生长后期，则需要较多的红光。如果蓝光比例过高，幼苗就会矮小。

4. 西瓜幼苗早期光照强度不宜过强，否则会影响幼苗后期的生长。较好的方法是早期采用弱光，后期再采用强光。

5. 应确保合理的LED植物生长灯光照强度。研究发现，光照强度过低会导致幼苗生长缓慢，甚至徒劳无功。应保证幼苗正常生长所需的光照强度不低于120W/ml；然而，光照强度过高对幼苗生长趋势的影响并不明显，且会增加能耗，不利于工厂未来的应用。

C。 结果

结果表明，在暗室中使用纯LED光源培育西瓜幼苗是可行的，5:1的光通量比6:1或7:1的光通量更有利于西瓜幼苗的生长。LED技术在西瓜幼苗工业化培育中的应用有三个关键点。

1. 红光和蓝光的比例非常重要。西瓜幼苗早期生长不能使用蓝光比例过高的LED植物生长灯，否则会影响后期的生长。

2. 光照强度对西瓜幼苗细胞和器官的分化有重要影响。光照强度强，幼苗生长旺盛；光照强度弱，幼苗生长不良。

3. 在幼苗期，与光照强度低于 120 μmol / m2 · s 的幼苗相比，光照强度高于 150 μmol / m2 · s 的幼苗移栽到农田后生长缓慢。

当红光与蓝光的比例为5:1时，西瓜幼苗的生长最佳。根据蓝光和红光对植物的不同作用，最佳的照明方式是在幼苗生长初期适当增加蓝光的比例，在幼苗生长后期增加红光的比例；早期使用弱光，后期使用强光。