《火龙果生产补光技术规程》编制说明

1《火龙果生产补光技术规程》编制说明一、工作简况（一）任务来源本标准是江西省科学院生物资源所申请，由江西省农业农村厅提出，经评审，根据江西省市场监督管理局下达的2024年第五批江西省地方标准制修订计划的通知，《火龙果生产补光技术规程》列为第五批地方标准制修订计划项目之一，计划编号：DB36-2024-5-20。（二）起草单位起草单位：江西省科学院生物资源研究所、南昌大学、江西金黄光科技集团有限责任公司、江西省家庭农场联合会、江西省农业技术推广中心、江西农业大学、江西省农业科学院、江西省叶光科技有限公司3.主要起草人(以表格形式将内容明确)女男男男2男男女女男男女女男男男男男男男男女男3女男女男二、制定（修订）标准的必要性和意义火龙果(Hylocereusundulatus)属于仙人掌科量天尺属植物，原产中美洲地区，是热带亚热带果树，果肉清甜，营养丰富，具有抗氧化等保健功效。我国大陆地区于上世纪90年代开始引种试种火龙果，目前已在多个南方省区广泛种植，其耐旱性强、耐粗放管理、投产早、产量大，经济效益好。火龙果属于典型的长日照植物，光照超过12小时才能开花结果，而冬季由于日照不足，不能正常开花，需要补充光诱导开花。大量生产实践和研究表明，延长火龙果的光照时间可诱导其在非自然产期开花,从而实现火龙果周年生产，增加光照同时可以提高果实品质，大大提高其经济效益。目前我国火龙果种植地区主要为南方地区，如贵州、广西、广东、福建、云南等地，少数北方地区如辽宁、山东也有引种进行设施栽培，这些地区在生产中均采用补光进行调控生产。江西自2009年开始引种火龙果，目前全省火龙果种植总面积已达2万亩，为避免低温冻害，江西火龙果基本采用设施栽培，采用单4拱棚或连栋大棚种植火龙果。但江西火龙果生产中应用补光技术措施的较少，经济效益受到影响，其主要原因是由于生产者不知选用何种类型的植物灯，补光时间和方法均不清楚。因此，提出江西地区火龙果生产补光技术规程是非常有必要的。三、主要起草过程本标准在制订过程中，先在各起草单位内部广泛地进行了交流，组织主要起草人员进行深入探讨，形成了《火龙果生产补光技术规程》制订初稿。在多个火龙果生产基地，认真听取了当地生产经营者的经验总结、意见和建议，在此基础上做了适当修改和完善，形成了现在的《火龙果生产补光技术规程》。2024年7月-9月经江西省质量技术监督局组织的答辩获得立项，根据答辩立项时专家提出的意见，经过反复修改，并根据单位及专家的意见，结合生产实际，对文本进行了进一步的修改与完善，形成了送审稿。四、制定标准的原则和依据，与现行法律、法规、标准的关系本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草，符合相关法律法规的要求并对其进行支撑和细化。本标准引用了NY/T3657温室植物补光灯质量评价技术规范和NY/T5256无公害食品火龙果生产技术规程这两项规范，本标准条款均符合国家现行的法律、法规及标准要求。5五、主要条款的说明火龙果为仙人掌科量天尺属和蛇鞭柱属植物，原产于中美地区，现广泛种植于我国台湾、广西、广东、海南、福建等热带、亚热带地区。江西的火龙果的自然挂果集中在5—11月，有5个月的休眠期，大概只有8-10个批次。丰收时期果实大量集中上市，量多自然价低，如何错峰使火龙果春提早秋延后上市以获得更多收益成为种植户追求的生产目标。在生产上要实现果实错峰上市，可通过肥料调控、品种选择及气象条件调控等方式综合实现，其中气象条件的调控主要包括光、温、水三个方面。火龙果种植一般为露地栽培，在气象条件调控方面，生产上很难实现幅度较大的温度调控；水的调控通过常规的灌溉设施就可轻易做影响植物生长发育的光照条件主要为光强、光质和光照时间。有研究人员发现光照强度在80-650lx之间时，相同的补光时间和光源条件下，随着光照强度的增强火龙果的成花枝率也随着增强。对于光质而言，在380nm-780nm的可见光光谱范围内，植物光合作用可吸收的光能主要是波长为610-720nm的红、橙光以及波长为400-510nm的蓝紫光，众多国内外学者研究认为红光和蓝光有利于植物生长发育。而光照时间对植物生长发育的影响主要是成花诱导和花芽分化。火龙果属长日照植物，增加日照时数有利于火龙果促花成果，实现反季节生产，提高经济效益。火6龙果在秋季（9月下旬）到次年春季（4月上旬）基本不能自然成花，日照时数不足是制约火龙果开花的最主要因素。因此，生产中对火龙果进行人工补光实现果实秋延后、春提早成熟已是目前普遍应用的技术。而不同地区由于自然环境不同，补光时间具有差异性，需要因地制宜的选择本地区合适的光照时间才能更好的发挥补光的作用，提升火龙果产量和品质。基于项目单位深厚的农业专业和光学设计专业团队基础，针对江西独特的自然环境在赣北、赣东和赣南三个地区分别开展了科技兴农助力乡村振兴火龙果补光试点试验示范基地项目，以探究江西地区火龙果实现果实秋延后、春提早的反季节生产需要的增加农户种植火龙果的经济效益。2.试验材料与方法2.1试验材料补光和秋季补光，具体各地点试验情况如表1。场火龙果的栽培方式采用柱式栽培，栽培柱与柱之间的间距在2.2-2.5m之间。试验所用的火龙果补光灯为15W的LED灯（如准、红光峰值波长位于660nm左右、光品质好等特点对于火龙果的生长具有很好的促进作用。且灯具材质优异，具有三年的质保期，使用寿命长。（a）LED灯具外形（b）LED灯具绝对光谱能量分布2.2试验设计试验地的土壤地力条件和水肥管理水平一致，补光灯与栽培柱垂直距离60cm，相邻灯泡水平距离1.5m，排列于相邻种植垅（a）火龙果补光灯安装（b）火龙果种植大棚内补光灯安装设计图图2LED补光灯安装示意在三个果园内选取树体长势基本一致的火龙果植株在大棚内进行夜间补光（如图3所示补光时间春季：春分前半个月（3月初）开始补光，日落后亮灯，每天4个小时，到6月中截止；冬季：秋分前20天（8月底）开始补光，日落后亮灯，每天4个小时，到11月中截止。2.3数据收集与处理我们分别于2020-2022年春季和秋季对果园的花蕾数和花蕾情况进行统计记录，以花蕾数呈现火龙果补光情况的增产效果。并将补光后的火龙果和未补光的火龙果交由江西省农业科学院农产品质量安全与标准研究所进行检测，检测其中可溶性固形3.试验数据分析申报单位自2019年开展了大量的火龙果生产补光试验和示范，总共投放LED补光灯近20000只，推广面积200亩，在江西省多个地市均进行了产量和品质对比，获得了火龙果生产补光技术相关参数，试验和示范效果良好。我们于2020年10月对上饶市玉山县、九江市德安县和赣州市崇义县火龙果补光试验基地开花日期分别在10月2日-10月5表2玉山县火龙果补光试验2020秋季表3德安县火龙果补光试验2020秋季11-12批花蕾数0表4崇义县火龙果补光试验2020秋季花蕾数统计表从表中的数据，我们可以看到三个火龙果试验基地补光条件下的花蕾数远高于于未补光条件下的花蕾数，说明对火龙果进行秋季补光可以提高火龙果的秋季产量实现反季上市。其次针对同样的补光条件，在不同的自然环境中所取得的光照成效并不一样，从现有的三个试验基地秋季火龙果花蕾数折合亩产可以看出，我们在上饶市玉山县采用补光措施相对另外两个试验基地所取得的增产效果更好，增产率达到506%远高于另外两基地。因此对于上饶市玉山县的自然环境可以在现有的火龙果补光策略进行调整，以期进一步扩大化补光增产效果。而对于另外两个试验基地需要对现有的火龙果补光策略进行深入研究，找到更适于两地自然环境的补光方案，提升产率。对试验基地中未补光大棚和补光大棚中火龙果生长程度进行调查，如图4所示。可以从图中看出，同一时期补光大棚内火龙果花芽生长速率更快，且最后得到的火龙果果实更大更饱满。随机抽取德安县试验点中未补光大棚内生产出的火龙果与补光大棚内生产出的火龙果，进行相关品质含量的测试，得到数据如表5。从江西省农业科学院产品质量安全与标准研究所给出的检验报告结果可以看出，补光条件下得到的火龙果各项物质含量都有所提升，尤其是总酸含量得到大幅度提升，火龙果更加爽口。由此可见经过夜间补光，火龙果生长发育更好，食用起来风味更对春季补光的火龙果4个试验点进行了开花时间的调查，结果如表6、7、8、9所示，经测定，在江西地区火龙果春季应用补光技术，可比正常不补光条件下提前开花30-40天。本次试验通过在全省多个地方开展火龙果种植补光试验，通过使用特定的LED光源以及专门的补光时间发现，在江西地区火龙果种植过程中补光增加光照时长，可以延长花期，在春季能提前一个批次开花，秋冬季增产2-3个批次花果延后火龙果2个月上市，比秋冬季常规批次产量大幅提升，每亩净增产500kg以春季可比对照提前开花30-40天，提早产期1个月，此时市面上火龙果较少，销售价格较高，可以达到12元/kg，按一批次果有250kg/亩计算，可增加3000元/亩的收益，有效的提高了果农的经济效益。此外LED补光还提高大棚内温度，提高了火龙果可溶性固形物含量，促进膨果着色增甜，提高果实品质。这不仅极大的提高了火龙果种植户的经济效益，而且对于江西部分地区扩大种植火龙果生产规模具有促进作用，帮助更多的农户获得实实在在的经济利益，科技兴农助力乡村振兴。六、重大意见分歧的处理依据和结果本标准起