不同LED光源对韭菜生理特性及品质的影响

【摘要】：韭菜原产于中国，由于其营养丰富并具有一定的药用价值而深受人们喜爱。随着人们生活水平的提高，海内外市场对韭菜的需求量也日益增大，且对其品质及安全性也提出更高要求。因此，采取相应措施提高韭菜的产量和品质是非常必要的。本研究旨在通过光质调控技术，探讨不同光质对韭菜生理特性及品质的影响。通过人工调控获得不同波长的光质，根据试验结果选出对韭菜产量品质最优的光质，并为LED光源及转光膜在生产上的应用和设施栽培中进行人工补光以及植物工厂中选择人工光源提供理论基础。 本试验采用新型半导体光源发光二极管(LED)创造不同的光质环境对韭菜进行培养，以白光（普通荧光灯）为对照，设红光（630～680nm；吸收峰为660nm），蓝光（450～500nm；吸收峰为470nm），红：蓝=3:1（灯的数量比），红：蓝=7:1四个处理。以“791”和“紫根红”两个韭菜品种为试验材料，就不同光质对韭菜生理特性及营养品质的影响进行研究。研究结果表明： 1.不同光质对韭菜生长及生理特性影响显著。红/蓝（7/1）处理下韭菜茎粗、叶宽、干鲜重比值及根系活力均显著高于其他处理，红光下韭菜株高和分蘖数最高；光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及Fv/Fm、Fv/Fo均以红/蓝（7/1）处理最高，而蓝光处理下有较高的胞间CO2浓度、ФPSⅡ和qP大小。说明红/蓝（7/1）光有利于提高韭菜叶片的光合作用，促进植株生长，提高产量。 不同光质处理下，韭菜叶片中超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均以红光处理最高，红/蓝（3/1）处理最低；韭菜过氧化物酶（POD）以红/蓝（7/1）处理最高，蓝光处理最低；与对照相比，各光质处理均降低了韭菜过氧化氢酶（CAT）活性。不同光质处理下韭菜叶片POD活性差异不显著，说明光质对韭菜POD活性影响不大。 2.不同光质对韭菜色素含量影响较大。叶绿素总量量、叶绿素a/b值以及类胡萝卜素含量均以红光处理最高，说明红光有利于韭菜光合色素的合成与积累；红/蓝（7/1）处理下韭菜有较高的类黄酮含量，与对照相比，单纯红光和蓝光对类黄酮的合成均有不同程度的抑制作用。 3.不同光质处理对韭菜营养品质具有显著的影响。红光处理下韭菜可溶性糖和粗纤维含量最高，且显著高于对照处理，但Vc、可溶性蛋白和硝酸盐含量最低；蓝光处理下韭菜Vc、游离氨基酸和硝酸盐含量均最高；红/蓝（3/1）处理下韭菜可溶性蛋白含量最高，显著高于对照处理。说明红光促进韭菜可溶性糖含量的增加，而不利于可溶性蛋白和Vc形成与积累；蓝光处理促进韭菜可溶性蛋白和Vc含量的增加，而不利于可溶性糖的积累。 4.不同光质处理对韭菜营养元素含量也有显著影响。红光和不同比例红蓝混合光处理下韭菜全氮含量显著高于对照；蓝光下韭菜全磷和全钾含量均最高，说明蓝光有利于韭菜对P、K的吸收与积累。红光和不同比例红蓝混合光对促进韭菜Ca和Zn含量的增加均有效，且红光作用最显著；白光有利于韭菜对Mg的吸收，各光质处理对韭菜Mg含量的吸收与积累均有不同程度的抑制作用。