夜间中断照明在树莓水培系统中的节能效应与发育影响研究

《Planta》：Night interruption enables electricity savings without compromising raspberry (Rubus idaeus L.) cv. Polana and Prelude development in vertical farms

　　本研究针对垂直农场高能耗问题，由科研团队探索了夜间中断照明对水培树莓（Rubus idaeus L.）品种Polana和Prelude生长发育的影响。通过对比16小时日照+2小时夜间中断与18:6小时连续光照模式，发现夜间中断处理不会显著影响花芽数（F1,57=0.99, p=0.32）、花朵数（F1,57=2.47, p=0.12）及物候发育进程（p>0.24），证实该技术可在保证产量的同时降低电耗，为可控环境农业的节能优化提供实践依据。

　　

随着农业向室内环境迁移，人工光照调控可能改变植物的昼夜节律，进而影响其生长发育。夜间中断照明技术已被证实可加速部分作物的生长进程。虽然某些树莓（Rubus idaeus L.）品种已观察到夜间中断的积极影响，但Polana和Prelude两个品种尚未得到验证。本研究通过水培实验，对比了常见品种'Polana'（夏果型）和'Prelude'（秋果型）在16小时日照结合2小时夜间中断照明与连续18:6小时光暗周期下的表现。通过记录花芽数量、花朵数量以及萌芽、开花、结果阶段的物候时间评估生长状况。结果显示，夜间中断处理对花芽数（F_1,57=0.99, p=0.32）和花朵数（F_1,57=2.47, p=0.12）无显著影响，对萌芽（F_1,57=0.94, p=0.34）、开花（F_1,57=1.43, p=0.24）及结果（F_1,57=1.29, p=0.26）的发育速度也未产生显著差异。这表明夜间中断照明可作为降低Polana和Prelude水培系统电耗的可行方案。但品种间存在物候差异：Polana在夜间中断下萌芽更早，而Prelude在对照组中萌芽更早（F_1,57=5.55, p=0.02）。品种内部的花芽数（F_1,57=0.99, p=0.02）和花朵数（F_1,57=2.47, p<0.001）也存在显著差异。制定可控环境农业的农艺方案对产业发展至关重要，本研究为特定树莓品种实现能耗降低提供了技术支撑，未来需扩展至更多树莓品种以深化夜间中断效应的认知。