幼苗徒长是什么原因?LED 植物生长灯的距离与强度怎么调

幼苗把生长量用在茎上而不是叶片上,并不是品种问题。徒长是管理结果,而文献给出了三个成本差别很大的抓手:作物实际获得的日光积分、昼夜温差,以及水分与养分管理。本文按「检查成本最低、做错代价最大」的顺序逐一讨论,并使用公开的推广机构数据与一张自行计算的日光积分对照表。

室内育苗间中,不锈钢育苗台上摆放浅盘幼苗,上方以吊线悬挂一块矩形 LED 植物生长灯板
图 1。示意图:悬挂式 LED 植物生长灯下方的育苗台与幼苗盘。本图为生成式示意图,并非某一具体安装的实拍。

「徒长」在植物学上指什么

徒长指的是幼苗把生长量投在茎的长度上,而不是叶片与根系上。温室栽培文献里把同一现象称为「拔高」,并以茎伸长量来度量。

对诊断而言最关键的一点是:造成拔高的原因不止一个,而其中只有一个是光照。马萨诸塞大学推广部(UMass Extension)把徒长苗列为春季育苗周期中的常见风险:光照不足、浇水过多、施肥过量,或者因天气反常使植株在温室中滞留时间超过预期,都可能出现徒长。由于这些条件在育苗台上看起来完全一样,因此有效的第一步是测量,而不是猜测。

原因一:作物一天内获得的光照总量不足

幼苗并不是按比例缩小、需光量也按比例缩小的成株。弗吉尼亚理工大学推广部(Virginia Tech Extension)给出的建议日光积分为:幼苗与扦插苗 5–10 mol/m²/天,而生菜为 12–17 mol/m²/天,番茄、黄瓜与西葫芦为 20–30 mol/m²/天。

日光积分等于冠层处的光强乘以灯具点亮时长的乘积。弗吉尼亚理工大学给出的关系式为 DLI = PPFD × 光周期(小时)× 0.0036,其中 PPFD 的单位是 µmol/m²/s。这意味着同一盏灯可能落在幼苗所需区间的上方或下方,取决于种植者可以直接控制的两个设置:灯挂多高,以及开多久。

下表针对小型 LED 灯具在冠层高度常见的 PPFD 水平,把这个乘法算了出来。

表 1。常见「冠层 PPFD × 光周期」组合所对应的日光积分(mol/m²/天)。
光周期(小时/天)100 µmol/m²/s150 µmol/m²/s200 µmol/m²/s250 µmol/m²/s
8 小时3467
12 小时46911
16 小时691214
20 小时7111418
24 小时9131722

来源:按 Stallknecht 在弗吉尼亚理工大学推广部(SPES-720,2025)公布的 DLI = PPFD × 光周期 × 0.0036 计算;该资料的对照表覆盖 50 至 250 µmol/m²/s 的 PPFD 水平。幼苗所需的 5–10 mol/m²/天区间同样来自该资料。把这张表当作诊断工具来读:200 µmol/m²/s 开 12 小时约得 9 mol/m²/天,落在幼苗区间内;而同样光强开 16 小时约得 12 mol/m²/天,那已经是生菜所需要的区间,而不是幼苗的区间。

原因二:昼夜温差

光照是种植者最先去找的原因,但在加温的育苗房里,温度才是最容易出错的那一个。

马萨诸塞大学推广部用 DIF(日温减夜温)来解释这一效应。昼夜温差越大,植株拔高越明显:白天很暖、夜间偏冷时植株最高;日温与夜温相同则植株较矮;若夜间通过加温、白天通过通风使夜温高于日温,植株会更矮。把日温控制在约 70 °F(约 21 °C)的凉温水平,有助于压住幼苗高度。

时机与平均值同样重要。用 DIF 控高的关键期是日出后的头 2 至 3 小时,从日出前约 30 分钟开始;在这一时段把温度降低几度,就能管理许多蔬菜作物的株高。不同作物的响应也不一样:番茄、芸薹类、茄子与瓜类响应很强,而南瓜、黄瓜与辣椒的响应要弱得多。

在同一份原因清单上,其余几种情况值得在更换任何硬件之前先排除,因为它们产生的徒长外观完全相同:

一套可执行的调整顺序

由于多个原因的表现几乎一样,请按「检查成本最低、做错代价最大」的顺序推进。

白底俯拍的可调光 LED 植物灯板,可见暖白光与红光灯珠,以及用于调光的旋钮
图 2。白底俯拍的可调光 LED 植物灯板。摄影:XineLam。
  1. 在改动任何设置之前,先测冠层处的日光积分。取作物顶端处的 PPFD,乘以灯具点亮小时数再乘以 0.0036,把结果与 5–10 mol/m²/天的幼苗区间对照。密歇根州立大学推广部(Michigan State University Extension)关于光照传感器的指南,说明了如何解读环境控制系统报出的光度量单位,而这一步往往正是出错的地方。
  2. 先调强度,再调时长。LED 输出与 PPFD 呈线性关系,因此调到 50% 功率的灯具输出的 PPFD 约为原来的一半;弗吉尼亚理工大学指出该关系对任何 LED 灯具都成立,这也是调光可以作为控制手段、而不只是亮度偏好的原因。
  3. 确定悬挂高度,再复核均匀度。把灯具放低可以提升 PPFD,但弗吉尼亚理工大学同时指出其代价:灯越靠近植株,光分布的均匀度越低,能被有效照到的植株就越少。先把高度定在能覆盖整盘幼苗的位置,再用调光微调光强水平。
  4. 最后才调温度,并且从日出后的窗口开始。在日出后头 2 至 3 小时把温度降低几度,是马萨诸塞大学推广部指出的 DIF 对株高影响最强的时段。
  5. 让光周期足够长,而不是只靠强度去追目标。强度与小时数是相乘关系,因此用较温和的 PPFD 多开几个小时,同样能进入幼苗所需区间。

生长调节剂是最后手段

对蔬菜苗而言,化学控高是一个非常窄的选项。马萨诸塞大学推广部指出,登记用于蔬菜苗的生长调节剂极少,其中只有 Sumagic(烯效唑)获得登记,且仅适用于有限的一组作物:番茄、辣椒、茄子、树番茄、灯笼果与人参果。它以叶面喷施方式使用,浓度 2–10 ppm,累计用量上限为 10 ppm,且最后一次喷施不得晚于二至四叶期之后两周。

对多数种植者而言,更便宜的抓手应该先用:更多的光、更小的昼夜温差,以及更少的水。

常见问题

已经用了植物灯,为什么幼苗还是徒长?

通常问题出在距离与时长,而不是有没有灯。日光积分等于冠层 PPFD 与光周期的乘积,因此灯挂得太高、或每天开的时间太短,都可能让作物低于弗吉尼亚理工大学推广部为幼苗与扦插苗建议的 5–10 mol/m²/天区间。

幼苗需要多少日光积分(DLI)?

弗吉尼亚理工大学推广部给出的建议值是幼苗与扦插苗均为 5–10 mol/m²/天,而生菜为 12–17 mol/m²/天,番茄、黄瓜与西葫芦为 20–30 mol/m²/天。按 DLI = PPFD × 小时 × 0.0036 反推,一盏在冠层提供 200 µmol/m²/s 的灯大约需要开 7 至 12 小时才能进入该区间。

把植物灯放低一点能阻止徒长吗?

放低灯具会提升 PPFD,在光周期不变的前提下会提升日光积分。但这一做法有已被记录的代价:弗吉尼亚理工大学推广部指出,灯越靠近植株,光分布的均匀度越低,能被有效照到的植株越少。建议先把高度定在能覆盖整盘幼苗的位置,再用调光微调,而不是继续往下压灯。

温度对徒长的影响和光照一样大吗?

温度的作用方向相反,而且常常被忽略。马萨诸塞大学推广部用 DIF(日温减夜温)来描述这一驱动因素:温差越大,植株拔高越明显。让日温与夜温相等可以压低株高,让夜温高于日温则更低。把日温降到约 70 °F(约 21 °C)有帮助,而日出后头 2 至 3 小时是效果最强的时段。

能不能只靠「刷苗」把幼苗压住?

这是一种有文献记录的方法,但不应作为首选。用硬纸筒每天刷苗两次、连续 18 天、每次约 40 个来回,在番茄、茄子、黄瓜以及部分西兰花与甘蓝上可使茎伸长量减少多达 30%;但辣椒可能受损,叶面潮湿时刷苗会传播细菌性病原,且停止刷苗约三天后生长即恢复正常。

关于发布方

XineLam 为可控环境农业设计与制造 LED 植物生长灯及园艺照明产品。公司拥有 17 年 LED 照明行业经验,持有 300+ 项专利(中国及海外)。本文作为中立技术资料发布,产品层面的建议仅限上文讨论的适用场景。

资料来源

本文引用的外部资料:

  1. Pundt, L.(康涅狄格大学推广部)《Managing Vegetable Transplant Height》,载《UMass Extension Vegetable Notes》2026 年第 38 卷第 4 期,2026 年 4 月 14 日,转载自《2025-26 New England Vegetable Management Guide》。 https://www.umass.edu/agriculture-food-environment/vegetable/newsletters/vegetable-notes/vegetable-notes-2026-vol-384
  2. Stallknecht, E.《Calculating and Using Daily Light Integral (DLI): An Introductory Guide》(SPES-720NP),弗吉尼亚理工大学植物与环境科学学院,2025 年 8 月。 https://pubs.ext.vt.edu/SPES/spes-720/spes-720.html
  3. Lopez, R. 与 Runkle, E.《Making sense of light sensors》,密歇根州立大学推广部,2021 年 2 月 10 日。 https://www.canr.msu.edu/resources/making-sense-of-light-sensors