为什么幼苗在植物生长灯下会徒长?

又高又细、叶色偏淡的幼苗,是室内育苗最常见的抱怨。多数人先做的两件事——把灯挪近、换成更红的光谱——恰恰是最不该先做的。本文把四个原因拆开,说明每个原因该测什么,并给出一条不打乱顺序的处理路线。

金属育苗台上摆放的育苗盘,上方用链条吊装一根条形 LED 植物生长灯,光照边缘的植株茎明显更长
图 1. 一盘苗上方只有一根条形灯时,茎最长的往往落在光斑边缘、或每日受光时数最少的那几排,而不是离灯最近的那几株。示意图:XineLam。

「徒长」到底指什么

徒长不等于单纯长得高。它的实质是植株改变了同化产物的分配:茎的伸长快于叶片扩展,节间被拉长,茎粗上不去,单位茎长的干物质反而下降。看上去很高,其实那一根细柱子里大部分是水和空隙。

可操作的量法是:从同一盘里取十株,只记两个数——子叶以上第一节间的长度,以及基质表面以上 1 cm 处的茎粗。绝对值因作物而异,所以真正有用的比较是盘与盘之间、台面与台面之间、或者这周与上周之间。拿到这两个数,再结合整盘苗的分布规律,原因通常就能定位。

原因一:每日受光总量不足,而不是瓦数不够

植物把整个光周期内的光累加起来用。真正起作用的是每日光积分(DLI),单位是每平方米每天多少摩尔光合有效光子,它等于 PPFD 乘以光照秒数:

DLI(mol·m⁻²·d⁻¹)= PPFD(µmol·m⁻²·s⁻¹)× 光照小时数 × 3,600 ÷ 1,000,000
150 µmol·m⁻²·s⁻¹ × 16 小时 = 8.6 mol·m⁻²·d⁻¹
250 µmol·m⁻²·s⁻¹ × 16 小时 = 14.4 mol·m⁻²·d⁻¹
400 µmol·m⁻²·s⁻¹ × 12 小时 = 17.3 mol·m⁻²·d⁻¹

商业育苗程序给穴盘苗和幼株的常见目标大致在 10–12 mol·m⁻²·d⁻¹,作物长势越强、温度越高,目标还要往上抬。低于这个区间,植株的反应其实很"合理":它把资源投到茎的伸长上以便够到更多光,因为在冠层里这样做是有效的。反过来,一盏标着"300 W"的灯,并不能说明冠层究竟收到 8 还是 15 mol·m⁻²·d⁻¹。

这也解释了两个用同款灯的种植者为何结果相反。16 小时、150 µmol·m⁻²·s⁻¹ 只有 8.6 mol;同样一盏灯改到 18 小时、吊得低一些,每日光积分可以翻倍。

原因二:红光与远红光的比例在告诉植株「你被遮住了」

植物把光谱分布当作信息来读。光敏色素有两种可互变形态:Pr 吸收 660 nm 附近的红光后转为 Pfr,Pfr 吸收 730 nm 附近的远红光后转回 Pr。由于叶片冠层对红光的吸收远强于远红光,穿过冠层到达下层植株的光会明显富集远红光。因此低红/远红比就等于一个信号:「你在荫下,往上长」。

开阔天空的红/远红比按光子计大致在 1.1–1.2;穿过茂密冠层的光可以低到 0.5 以下。如果灯具本身刻意做成远红光富集(这是为产量和光周期调控常见的设计选择),那么即使总 PPFD 很高,比例也可能落进"被遮"的区间。植株于是既光足、又伸长。

同行评议文献对这点记录得很清楚:避荫反应包括茎与叶柄伸长加快、叶片朝向改变、生物量更多分配给茎,而且反应幅度取决于远红光占总 PPFD 的比例,而不只看远红光本身(Frontiers in Plant Science,2024)。同一反应在不同品种间差异明显,这就是试验里某个品种徒长、旁边那个不徒长的原因(Frontiers in Plant Science,2023)。

原因三:蓝光偏少,以及蓝光与远红光的相互作用

蓝光对伸长的作用方向与远红光相反。隐花色素和向光素信号会抑制避荫反应,所以蓝光占比极低的光谱,即使 PPFD 达标,也会育出同样的细长、叶片变宽的株型。近期研究进一步显示,蓝光是在调节远红光与株型之间的相互作用,而不是各管一段:同样的远红光添加量,在蓝光水平不同时造成的伸长程度并不相同(Frontiers in Plant Science,2025)。

实践中,育苗光谱的蓝光占比通常保持在 PPFD 的 5%–15% 左右。低于这个区间,叶片容易变宽变薄、茎容易拉长;远高于这个区间,生长会紧凑到叶片扩展变慢,那是另一个问题。

原因四:温度,尤其是昼夜温差

伸长生长对温度很敏感,昼与夜的温差(DIF)是经典的非化学控高技术。正 DIF(白天比夜间暖)促进伸长;零 DIF 或负 DIF(夜间与白天等温或更暖)抑制伸长。实操上,把夜温压到比日温低 3–5 °C 通常是第一步,因为它在抑制伸长的同时,对光合的削弱比整体降温小得多。

教科书式的徒长组合就是「又暖又暗」:育苗台面 24–26 °C,每日只有 8 mol·m⁻²·d⁻¹。植株长得快,光却不够,只能把同化产物变成茎。把台面温度降下来、同时把每日光积分提上去,效果远好于只做其中一项。

诊断对照表:现象、要测的量、原因、第一步

表 1. 把看到的现象对应到最可能解释它的那个变量。
看到的现象该测什么最可能的原因第一步动作
所有品种节间都长,植株偏向走道一侧冠层 PPFD(取 10 个点)与光照时数每日光积分低于约 10 mol·m⁻²·d⁻¹光周期向 18 小时延长,或提高灯具输出;同时确认盘边 PPFD 不是中心值的一半
只有某一盏灯下的苗徒长,相邻的却很紧凑该灯具的光谱与红/远红比光谱远红光富集、红/远红比偏低调低或关掉远红光通道;或把这盏灯用在需要伸长的作物上
叶片变宽变薄发淡,叶柄细长PPFD 中的蓝光占比蓝光偏少补充蓝光,或换到蓝光约占 5%–15% 的光谱
天气转暖时徒长明显加重冠层高度的日间与夜间气温正 DIF夜温比日温低 3–5 °C;同时改善空气流动
植株矮小、叶色深、叶缘上卷PPFD 与叶温光照过量,不是徒长抬高灯具或缩短光周期;这是相反方向的问题

处理顺序,以及为什么顺序不能反

  1. 先测冠层 PPFD:用量子传感器在整盘取十个位置,包括四角。取平均后按上面的公式换算成 DLI。没有这个数,后面每个决定都是猜。
  2. 先修每日光积分:延长光周期、降低盘距、或提高输出。改光谱说起来更便宜,做对却更难;而伸长对光量最敏感,所以光量优先。
  3. 再核红/远红比:如果手上的灯具是刻意远红光富集的,确认它是否适合当前苗龄。育苗区通常不需要。
  4. 确认蓝光占比落在 5%–15% 区间,而不是两个极端上。
  5. 管理 DIF:夜温比日温低 3–5 °C,并让空气掠过冠层,使叶温尽量贴近气温。
  6. 最后才考虑化学控高剂:它在不少市场受限或根本买不到,而且只是处理症状。
调光控制器特写,带 20 到 100 百分比的旋钮刻度、一个船型开关和两个 PWM 0-10V 输出接口
图 2. 调光控制器的作用,是把「目标 PPFD」变成一个可以复现的档位。按实测值逐档调节,比凭肉眼判断亮度可靠得多。产品图:XineLam DM25。

为什么「把灯挪近」不是通用解法

压低灯具会抬高光斑中心的 PPFD,同时压低边缘的 PPFD,因为距离一近,平方反比衰减就变陡。结果是一盘苗中间过量、四角不足,正好育出种植者口中的「长势不齐」。距离极近时,叶温还会高于气温,植株同时要应对热,而不只是光。

更合理的顺序是:先按灯具自身的光度数据确定吊装高度,使其在目标面积上覆盖均匀;再用调光或光周期去命中每日光积分目标。均匀性和平均值同样重要——一盘平均 12 mol·m⁻²·d⁻¹、但中心与边缘是 2:1 的苗,边缘那几株实际只有 6 mol,而徒长的正是它们。

常见问题

徒长的幼苗可以把茎埋深一点补救吗?

番茄等茄科作物在定植时把一部分茎埋入基质,可以诱发不定根,确实能救回一部分徒长苗。但多数其他作物埋茎只会腐烂,已经拉长的节间也不会缩短。更可靠的做法是为下一批苗修正光环境,而不是修补这一批。

24 小时连续光照能防止徒长吗?

单靠它不行。24 小时光照确实提高了每日光积分、能抑制伸长,但不少作物需要暗期才能正常发育,连续光照还会在敏感品种上引起叶片黄化或开花异常。要加光,把光周期延长到 18 小时通常更稳妥。

已经徒长了还能恢复吗?

已经伸长的节间不会再缩短。修正之后新长出的部分才会变短变粗,所以植株上会留下这段胁迫的痕迹。判断一次调整是否有效,要看调整之后形成的节间,而不是之前那些。

红蓝组合灯就不会育出徒长苗吗?

不一定。茎的伸长主要取决于植株每天收到多少光,以及红光与远红光的比例。输出足够、红/远红比高的红蓝灯具能育出紧凑的苗;同一盏灯开得很暗,照样徒长。

参考来源

关于发布方

XineLam 是中山市科瑞光电有限公司旗下的园艺照明品牌,拥有 17 年 LED 照明行业经验、300+ 项专利(中国及海外)。公司面向温室、垂直农场与育苗场设计并制造 LED 植物生长灯,包括可调光条形灯具,以及带或不带远红光通道的多种光谱配置。对于需要控制伸长的作物,真正该确认的是三件事:冠层可达到的 PPFD、在种植面积上的均匀度、以及灯具实际交付的光谱——这三项都可以在下单前被明确写出并实测。