文献综述
设施园艺是现代园艺发展的重要领域和具体体现。然而受栽植环境及生产季节等多种因素影响，设施内外的光照强度、光质、时长等经常有着较大的差异。设施栽培中常常存在光照时间短，光照强度弱，光照分布不均匀等典型问题。同时，在设施栽培中，光照不足常常是由于覆盖物的影响以及温室棚膜老化和沾灰尘，从而导致棚膜的光透射率显著衰，照射到植株上的光合子数量大大减少。因此，在设施内常用补光灯来延长光照时间，从而来提高植物光合作用，促进植物的生长发育及营养物质的积累。叶片净光合速率和叶绿素含量是衡量植物叶片水平最重要的功能性状特征，可准确地反映补光对叶片光合作用水平高低。同时，外部形态指标如茎节粗度、茎节长度、叶面积也可以来反映。随着光照强度的增大，叶片的光合速率也会有所提高，而弱光则会降低叶片的光合速率。在葡萄设施栽培中从萌芽期开始便处于弱光胁迫中，致使后续成花困难，浆果品质变差，严重影响了葡萄设施栽培的经济效益。因此，补光技术在葡萄设施栽培中越来越普遍。
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- 光照对葡萄生长发育的影响
1.1.1葡萄的生长发育特性
葡萄是世界有名的四大水果之一，属于葡萄科葡萄属，多年生落叶藤本植物，是主要的温带果树代表树种之一[1]。葡萄生长所需的气温不能低于10℃，所需地温不能低于12℃，而葡萄开花合适的温度约为20℃左右，果实发育的最适温度为25℃左右。萌芽后随着气温的升高葡萄新梢逐渐加快生长，当气温达到15℃时生长速度加快，生长最快为20℃以上，每天生长量可达5～6厘米，一直可以持续到开花期。随着生殖生长的加快，新梢生长明显放缓。然而坐果后新梢的生长速度重新增加，此时往往由于采取摘心打头，顶端优势受到抑制，副梢生长进入旺盛阶段，持续到7月下旬或8月初的葡萄转色期，新梢生长减缓。夏季高温抑制新梢生长，到38℃生长停止。8月份新梢开始进入成熟阶段，从主梢基部往上一节节开始成熟变色，直至秋季落叶枝条进入成熟休眠阶段[2]。当昼夜温差大时，葡萄的着色及糖度较好。水分对葡萄生长有较大的影响，因此土壤中的水分需要进行严格地控制。葡萄是喜光植物，日照平均达到13小时，因此一定强度的光照在葡萄生长期间是必不可少；但光照强度过大，特别是果实进入快速成熟阶段往往会引发日灼病，这时可采取套袋方法或者尽量保留植株的叶片遮住葡萄果实从而实起到遮阴的效果。然而如果光照强度过弱，开花期花冠容易脱落，授粉率也会降低，花芽分化期花芽正常分化受到影响，造成单性果多。而一旦营养生长过旺，植株往往会徒长，节间增长，开花结果受到抑制。更严重的是大大提高了结果期间发病率，影响了果实的品质。
1.1.2.葡萄补光的国内外研究
研究发现，葡萄开始休眠的时间会受到补光的影响，从而可以运用补充技术调控葡萄正常休眠进程；合理地延长补光时间对葡萄的产量，果实品质有一定的影响[3]。又如研究发现，增加补光时间，葡萄二次果新梢的粗度增大，有核果率大幅提高、单粒果质量和单穗质量增加[4]。又如赵海亮等研究发现，适当增加补光时间，可增加延迟栽培“巨峰”葡萄叶片的净光合速率，但如果进一步增加补光时间，叶片的净光合速率反而开始下降[5]。另外，光质对植物的生长发育也起到重要的作用，植物大量的生理活动都可以通过光质来调节。近年来，众多学者研宄了光质对植物光合特性的影响，取得了大量试验结果。又如有学者在研究混合光质对葡萄试管苗的生长发育动态、地上部位和地下部位增殖以及色素含量和酶活性的效应时发现，蓝色光质可以抑制葡萄试管苗地上、地下部位的纵向生长，反而提高横向生长，同时提高叶片中叶绿素合成、SOD酶活性[6]。又如研究发现，用蓝光处理时，夏黑葡萄叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率明显得到提高，自然叶片的光合积累也增加了，有机物含量也增加了。有研究报道，白光可显著提高葡萄试管苗的株高，蓝光可以促进生根，一定比例的红光可以促进植株的长势[7]；同时，葡萄果实的含糖量与蓝光在某种程度上有很大的影响，一些香气物质的含量与紫色光质存在关联；葡萄叶片的光合特性，以及抗氧化酶活性与红蓝复合光也有相应的联系。
1.2补光技术当前现状及研究应用
1.2.1现代补光技术发展趋势
补光光源按照发光形势可分为热辐射光源，气体放电光源和电致光源。其中，热辐射光源又可分为白炽灯和卤钨灯；气体放电光源有荧光灯、高压钠灯和金属卤化灯；电致光源主要是LED[8]。白炽灯的光谱范围主要红外线，补充红光后，不仅新梢延长生长加快，而且新梢粗度增加也最明显。相比其它光源，属于电致光源的 LED波长类型丰富、光谱范围吻合植物生长所需；可获得特定单色光与复合光谱；可以均衡地照射作物；不仅可以调节作物的株高，还可以调节开花与结实；另外，系统发热少，占用空间小，适用于多层栽培系统；此外，LED耐用性较强可以使用较长时间。正由于这些特征，LED在设施栽培中应用广泛[9]。其次，特定波长的LED与植物花期调控有一定的关联，可以影响植物的开花时间，提高植物的花芽数和开花次数，在切花方面有一定的应用。当然在补充光照之前我们要充分了解作物的生理特性即是阳性植物还是阴性植物。对于阳性作物，当阳光充足时，我们仍然需要使用更多的自然光，特别当下雨、下雪或烟雾时，我们更要考虑使用补光灯；而阴性植物对光照的需求并不高。所以，在使用补光灯之前，我们必须看看我们的作物是否需要补光。如果植物长势良好，过多的光源会使种植效果适得其反。目前对蔬菜、瓜果类、果树等植物在对光合和产量的影响研究较多，但在实际生活中，人们关注的不仅仅是产量，人们更加注重风味品质、营养品质等，因此在可以进一步地深入探讨，进一步细分研究方向，根据不同的需求，探究不同的光质、光照强度、光照时间是如何影响果实品质的，从而达到更佳的经济效益和生态效益。
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