山 西 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2024 52 3 21 28 Journal of Shanxi Agricultural Sciences LED 補(bǔ)光對(duì)溫室羅勒生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響 李 志 鑫 1 劉 嘉 偉 1 成 永 三 2 楊 延 杰 1 閆 征 南 1 3 1 青 島 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 園 藝 學(xué) 院 山 東 青 島 266109 2 山 西 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 園 藝 學(xué) 院 山 西 太 谷 030801 3 七 彩 莊 園 蔬 菜 食 品 基 地 有 限 公 司 山 東 壽 光 262700 摘 要 采 用 適 宜 的 補(bǔ) 光 調(diào) 控 策 略 對(duì) 于 溫 室 培 育 高 產(chǎn) 優(yōu) 質(zhì) 的 羅 勒 Ocimun basilicum 植 株 至 關(guān) 重 要 試 驗(yàn) 在 補(bǔ) 充 相 同 日 累 積 光 照 量 的 條 件 下 使 用 白 色 W 藍(lán) 色 B 和 紅 藍(lán) RB LED 對(duì) 溫 室 羅 勒 進(jìn) 行 補(bǔ) 光 以 未 補(bǔ) 光 為 對(duì) 照 CK 探 究 不 同 光 質(zhì) 對(duì) 羅 勒 植 株 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 的 影 響 并 進(jìn) 行 綜 合 評(píng) 價(jià) 結(jié) 果 表 明 與 CK 相 比 RB 處 理 中 羅 勒 葉 片 的 總 葉 綠 素 含 量 地 上 部 干 質(zhì) 量 和 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 分 別 提 高 了 45 1 274 3 和 232 7 羅 勒 葉 片 的 可 溶 性 糖 含 量 和 維 生 素 C 含 量 分 別 提 高 了 357 1 和 52 9 B 處 理 中 羅 勒 葉 片 的 葉 綠 素 a 含 量 和 維 生 素 C 含 量 分 別 提 高 了 51 2 和 76 5 采 用 主 成 分 分 析 及 綜 合 評(píng) 價(jià) 得 出 RB 處 理 的 羅 勒 植 株 綜 合 得 分 最 高 排 名 第 1 綜 上 補(bǔ) 光 處 理 的 羅 勒 植 株 在 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 方 面 均 優(yōu) 于 未 補(bǔ) 光 處 理 且 補(bǔ) 充 紅 藍(lán) LED 光 源 有 利 于 羅 勒 植 株 的 生 長(zhǎng) 確 定 紅 藍(lán) LED 光 源 為 秋 冬 和 早 春 等 弱 光 季 節(jié) 溫 室 內(nèi) 羅 勒 栽 培 的 適 宜 補(bǔ) 光 策 略 關(guān) 鍵 詞 羅 勒 補(bǔ) 光 LED 光 源 品 質(zhì) 主 成 分 分 析 綜 合 評(píng) 價(jià) 中 圖 分 類 號(hào) S649 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 A 文 章 編 號(hào) 1002 2481 2024 03 0021 08 Effects of Supplementary LED Light on the Growth and Quality of Greenhouse Basil LI Zhixin 1 LIU Jiawei 1 CHENG Yongsan 2 YANG Yanjie 1 YAN Zhengnan 1 3 1 College of Horticulture Qingdao Agricultural University Qingdao 266109 China 2 College of Horticulture Shanxi Agricultural University Taigu 030801 China 3 Shandong Qicai Manor Vegetable Food Base Co Ltd Shouguang 262700 China Abstract It is important to adopt appropriate regulation strategies of supplementary light for the cultivation of high yield and high quality basil Ocimun basilicum plants in greenhouse In this experiment white W blue B and red plus blue RB LED were used as supplementary light for basil in greenhouse with same daily light integral and the basil grown without supplementary light was used as the control CK to explore the influences of different light qualities on the growth and quality of basil plants and conduct comprehensive evaluation The results showed that the total chlorophyll content and shoot dry and fresh weight of basil plants in treatment RB were increased by 45 1 274 3 and 232 7 compared with CK respectively and the soluble sugar content and vitamin C content of basil leaves were increased by 357 1 and 52 9 respectively Compared with CK chlorophyll a content and vitamin C content of basil leaves in treatment B were increased by 51 2 and 76 5 respectively In addition the methods of principal component analysis and comprehensive evaluation showed that the comprehensive scores of basil plants treated by RB were the highest and ranked the first In summary the growth and quality of basil plants treated with supplementary light were superior to those treated without supplementary light and the addition of red plus blue LED was beneficial to the growth of basil plants Therefore the red plus blue LED light source was a suitable supplementary strategy for basil cultivation in greenhouse during the weak light seasons such as autumn winter and early spring Key words basil supplementary light LED lights source quality principal component analysis comprehensive evaluation 羅 勒 Ocimun basilicum 為 唇 形 科 羅 勒 屬 1 年 生 草 本 植 物 喜 陽(yáng) 光 和 溫 暖 環(huán) 境 因 其 較 高 的 營(yíng) 養(yǎng) 價(jià) 值 而 具 有 廣 闊 的 市 場(chǎng) 前 景 1 羅 勒 為 藥 食 兩 用 植 物 全 株 可 入 藥 具 有 抗 炎 抗 菌 抗 病 毒 抗 氧 化 等 藥 理 作 用 2 3 其 生 長(zhǎng) 期 需 要 充 足 的 光 照 以 保 證 植 株 的 正 常 光 合 作 用 提 高 其 光 合 能 力 4 作 為 植 物 生 長(zhǎng) 重 要 的 環(huán) 境 因 子 之 一 光 環(huán) 境 在 羅 勒 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 過(guò) 程 中 起 著 至 關(guān) 重 要 的 作 用 5 由 于 秋 冬 季 節(jié) 和 霧 d o i d o i 10 3969 j issn 1002 2481 2024 03 04 收 稿 日 期 2023 08 11 基 金 項(xiàng) 目 山 東 省 鄉(xiāng) 村 振 興 科 技 創(chuàng) 新 提 振 行 動(dòng) 計(jì) 劃 2021TZXD007 02 山 東 省 自 然 科 學(xué) 基 金 青 年 項(xiàng) 目 ZR2021QC174 山 東 省 蔬 菜 產(chǎn) 業(yè) 技 術(shù) 體 系 項(xiàng) 目 SDAIT 05 青 島 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 大 學(xué) 生 創(chuàng) 新 創(chuàng) 業(yè) 訓(xùn) 練 項(xiàng) 目 作 者 簡(jiǎn) 介 李 志 鑫 1999 男 山 東 濰 坊 人 在 讀 碩 士 研 究 方 向 LED 光 環(huán) 境 生 理 通 信 作 者 閆 征 南 1991 男 河 北 保 定 人 講 師 博 士 碩 士 生 導(dǎo) 師 主 要 從 事 LED 光 環(huán) 境 生 理 與 設(shè) 施 園 藝 研 究 工 作 21山 西 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2024 年 第 52 卷 第 3 期 霾 陰 雨 天 氣 的 光 照 強(qiáng) 度 較 低 和 光 環(huán) 境 較 弱 6 設(shè) 施 內(nèi) 光 照 不 能 滿 足 羅 勒 的 生 長(zhǎng) 需 求 嚴(yán) 重 影 響 羅 勒 的 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 和 品 質(zhì) 形 成 因 此 在 羅 勒 生 長(zhǎng) 過(guò) 程 中 補(bǔ) 充 人 工 光 源 彌 補(bǔ) 自 然 條 件 下 光 照 較 弱 的 問(wèn) 題 對(duì) 羅 勒 生 產(chǎn) 具 有 重 要 意 義 7 8 近 年 來(lái) LED 光 源 技 術(shù) 快 速 發(fā) 展 其 在 植 物 生 產(chǎn) 中 具 有 廣 闊 的 應(yīng) 用 價(jià) 值 與 傳 統(tǒng) 光 源 相 比 LED 光 源 具 有 光 譜 性 能 好 發(fā) 光 效 率 高 體 積 小 無(wú) 污 染 和 使 用 壽 命 長(zhǎng) 等 優(yōu) 勢(shì) 9 10 被 廣 泛 應(yīng) 用 于 植 物 補(bǔ) 光 栽 培 方 面 在 秋 冬 季 或 早 春 設(shè) 施 內(nèi) 低 溫 弱 光 條 件 下 采 用 LED 光 源 進(jìn) 行 補(bǔ) 光 可 促 進(jìn) 植 物 生 理 代 謝 為 植 物 的 正 常 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 提 供 有 利 條 件 11 不 同 LED 光 質(zhì) 具 有 不 同 的 生 物 學(xué) 效 應(yīng) 12 13 藍(lán) 色 LED 有 利 于 提 高 植 物 葉 綠 素 含 量 和 促 進(jìn) 品 質(zhì) 的 形 成 14 15 紅 色 LED 可 以 促 進(jìn) 植 株 的 生 長(zhǎng) 和 碳 水 化 合 物 的 合 成 16 母 德 錦 等 17 探 究 了 紅 色 LED 對(duì) 蠶 豆 幼 苗 生 長(zhǎng) 和 生 理 生 化 特 性 的 影 響 發(fā) 現(xiàn) 補(bǔ) 充 適 宜 比 例 的 紅 光 有 助 于 提 高 蠶 豆 幼 苗 的 生 物 量 但 蠶 豆 葉 片 的 可 溶 性 糖 可 溶 性 蛋 白 和 游 離 脯 氨 酸 含 量 顯 著 下 降 紅 藍(lán) LED 綜 合 了 藍(lán) 色 和 紅 色 LED 的 特 點(diǎn) 有 利 于 促 進(jìn) 植 株 的 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 和 品 質(zhì) 形 成 王 麗 偉 等 18 探 究 了 不 同 光 質(zhì) 補(bǔ) 光 對(duì) 番 茄 生 長(zhǎng) 的 影 響 結(jié) 果 表 明 紅 藍(lán) 組 合 光 對(duì) 設(shè) 施 栽 培 的 番 茄 幼 苗 生 長(zhǎng) 促 進(jìn) 作 用 顯 著 與 紅 藍(lán) LED 相 比 白 色 LED 具 有 發(fā) 光 效 率 高 和 廣 譜 特 性 周 成 波 等 19 研 究 表 明 與 紅 藍(lán) 光 相 比 白 色 LED 更 有 利 于 促 進(jìn) 生 菜 的 生 長(zhǎng) 和 氮 磷 鉀 和 碳 元 素 的 累 積 而 ZHANG 等 20 探 究 了 LED 補(bǔ) 光 對(duì) 番 茄 植 株 生 長(zhǎng) 和 生 理 特 性 的 影 響 結(jié) 果 表 明 與 紅 藍(lán) LED 相 比 使 用 白 紅 LED 補(bǔ) 光 的 番 茄 幼 苗 更 加 健 壯 紅 藍(lán) LED 與 白 色 LED 對(duì) 植 物 的 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 極 其 重 要 但 在 紅 藍(lán) LED 對(duì) 植 物 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 的 研 究 多 集 中 在 葉 菜 和 果 菜 等 方 面 在 高 附 加 值 的 藥 用 植 物 方 面 研 究 較 少 因 此 本 試 驗(yàn) 以 未 補(bǔ) 光 為 對(duì) 照 研 究 不 同 光 質(zhì) 補(bǔ) 光 對(duì) 羅 勒 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 形 成 的 影 響 并 通 過(guò) 綜 合 評(píng) 價(jià) 篩 選 出 適 宜 羅 勒 植 株 生 長(zhǎng) 的 補(bǔ) 光 策 略 為 羅 勒 的 高 品 質(zhì) 生 產(chǎn) 提 供 理 論 依 據(jù) 和 技 術(shù) 支 撐 1 材 料 和 方 法 1 1 試驗(yàn)材料 供 試 羅 勒 品 種 為 綠 羅 勒 由 北 京 鳳 鳴 雅 世 科 技 發(fā) 展 有 限 公 司 提 供 羅 勒 幼 苗 在 青 島 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 人 工 氣 候 室 內(nèi) 選 擇 72 孔 育 苗 穴 盤 進(jìn) 行 培 育 育 苗 基 質(zhì) 為 草 炭 蛭 石 和 珍 珠 巖 體 積 比 3 1 1 待 幼 苗 第 3 片 真 葉 展 開(kāi) 后 將 羅 勒 幼 苗 移 栽 至 育 苗 缽 中 進(jìn) 行 試 驗(yàn) 處 理 栽 培 期 間 每 3 d 澆 灌 1 次 霍 格 蘭 營(yíng) 養(yǎng) 液 營(yíng) 養(yǎng) 成 分 為 mg L Ca NO 3 2 4H 2 O 945 KNO 3 607 MgSO 4 7H 2 O 493 NH 4 H 2 PO 4 115 Na 2 Fe EDTA 30 MnSO 4 H 2 O 2 13 CuSO 4 5H 2 O 0 08 ZnSO 4 7H 2 O 0 22 H 3 BO 3 2 86 NH 4 6 Mo 6 O 24 4H 2 O 0 02 每 次 澆 灌 150 200 mL EC 值 控 制 在 1 8 2 0 mS cm pH 值 控 制 在 5 5 6 5 1 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試 驗(yàn) 于 2022 年 11 12 月 在 青 島 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) Venlo 溫 室 進(jìn) 行 溫 室 內(nèi) 自 然 光 的 日 累 積 光 照 量 為 5 mol m 2 d 設(shè) 置 補(bǔ) 光 日 累 積 光 照 量 為 7 9 mol m 2 d 補(bǔ) 光 強(qiáng) 度 183 mol m 2 s 和 補(bǔ) 光 時(shí) 長(zhǎng) 12 h d 21 以 溫 室 自 然 光 為 對(duì) 照 CK 采 用 白 色 W 濰 坊 恒 信 電 器 有 限 公 司 藍(lán) 色 B 濰 坊 恒 信 電 器 有 限 公 司 和 紅 藍(lán) RB LED 艾 爾 之 光 照 明 科 技 有 限 公 司 進(jìn) 行 不 同 補(bǔ) 光 處 理 其 中 白 色 LED 中 藍(lán) 光 400 499 nm 綠 光 500 599 nm 和 紅 光 600 700 nm 占 比 分 別 為 28 5 49 1 和 22 4 紅 藍(lán) LED 中 的 藍(lán) 光 綠 光 和 紅 光 占 比 分 別 為 32 1 1 4 和 66 5 控 制 溫 室 的 溫 度 為 25 3 18 3 光 期 暗 期 相 對(duì) 濕 度 為 65 70 處 理 21d 后 統(tǒng) 一 采 收 并 進(jìn) 行 相 關(guān) 指 標(biāo) 的 測(cè) 定 1 3 測(cè)定指標(biāo)及方法 每 個(gè) 處 理 隨 機(jī) 選 取 5 株 長(zhǎng) 勢(shì) 均 勻 的 羅 勒 植 株 進(jìn) 行 指 標(biāo) 測(cè) 定 分 別 測(cè) 量 株 高 和 莖 粗 并 將 植 株 地 上 部 和 地 下 部 分 開(kāi) 測(cè) 量 其 鮮 質(zhì) 量 烘 干 后 測(cè) 量 其 干 質(zhì) 量 羅 勒 葉 片 葉 綠 素 含 量 采 用 分 光 光 度 法 進(jìn) 行 測(cè) 定 羅 勒 葉 片 可 溶 性 蛋 白 質(zhì) 含 量 和 可 溶 性 糖 含 量 分 別 采 用 考 馬 斯 亮 藍(lán) G 250 法 和 蒽 酮 比 色 法 測(cè) 定 維 生 素 C 含 量 采 用 比 色 法 測(cè) 定 22 1 4 數(shù)據(jù)分析 使 用 SPSS 26 0 進(jìn) 行 統(tǒng) 計(jì) 分 析 差 異 顯 著 性 檢 驗(yàn) 采 用 LSD 法 使 用 Microsoft Excel 2019 Origin 2023 和 TBtools http cj chen github io TBtools 進(jìn) 行 圖 表 制 作 和 熱 圖 分 析 2 結(jié) 果 與 分 析 2 1 L E D 補(bǔ)光對(duì)羅勒植株生長(zhǎng)的影響 從 圖 1 可 以 看 出 B 處 理 下 羅 勒 的 株 高 與 CK 相 比 增 加 70 RB 處 理 下 羅 勒 的 株 高 與 CK 和 W 處 理 相 比 分 別 增 加 了 64 1 和 34 9 W 處 理 培 育 的 羅 勒 的 莖 粗 最 大 W 處 理 RB 處 理 羅 勒 莖 粗 與 CK 相 比 分 別 增 加 了 71 9 和 59 7 B 處 理 對(duì) 羅 勒 的 株 高 促 進(jìn) 作 用 顯 著 但 與 RB 處 理 的 株 高 差 22李 志 鑫 等 LED 補(bǔ) 光 對(duì) 溫 室 羅 勒 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 的 影 響 異 不 顯 著 W 處 理 對(duì) 羅 勒 的 莖 粗 促 進(jìn) 作 用 顯 著 但 與 RB 處 理 的 莖 粗 差 異 不 顯 著 2 2 L E D 補(bǔ)光對(duì)羅勒植株生物量的影響 由 表 1 可 知 與 CK 相 比 RB 處 理 使 羅 勒 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 和 干 質(zhì) 量 分 別 增 加 了 232 7 和 274 3 與 W 處 理 相 比 RB 處 理 的 羅 勒 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 增 加 了 32 4 與 CK 相 比 RB 處 理 對(duì) 羅 勒 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 和 地 上 部 干 質(zhì) 量 的 促 進(jìn) 作 用 顯 著 P 0 05 但 羅 勒 的 地 上 部 干 質(zhì) 量 在 各 補(bǔ) 光 處 理 間 無(wú) 顯 著 差 異 W 處 理 對(duì) 羅 勒 地 下 部 鮮 質(zhì) 量 和 地 下 部 干 質(zhì) 量 的 促 進(jìn) 作 用 顯 著 但 與 RB 處 理 相 比 W 處 理 的 地 下 部 干 質(zhì) 量 無(wú) 顯 著 差 異 2 3 L E D 補(bǔ)光對(duì)羅勒光合色素含量的影響 不 同 光 質(zhì) 處 理 對(duì) 羅 勒 光 合 色 素 含 量 的 影 響 情 況 如 圖 2 所 示 由 圖 2 可 知 不 同 LED 光 質(zhì) 補(bǔ) 光 對(duì) 羅 勒 葉 片 的 光 合 色 素 含 量 有 顯 著 影 響 與 CK 相 比 B 處 理 和 RB 處 理 的 羅 勒 葉 片 葉 綠 素 a 含 量 分 別 提 高 了 51 2 和 48 8 與 CK 相 比 各 補(bǔ) 光 處 理 的 葉 綠 素 b 含 量 和 柱 形 圖 上 不 同 小 寫 字 母 表 示 P 0 05 的 顯 著 性 差 異 水 平 圖 2 3 同 Different lowercase letters in the figure indicated significant differences P 0 05 The same as Fig 2 3 圖 1 不同光質(zhì)處理下羅勒植株的生長(zhǎng)指標(biāo) Fig 1 Growth indexes of basil plants under different light quality treatments 表 1 不同光質(zhì)處理對(duì)羅勒植株生物量的影響 Tab 1 Effects of different light quality treatments on plant biomass of basil g 株 處 理 Treatment CK W B RB 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 Shoot fresh weight 4 65 0 31d 11 68 0 40c 12 69 0 23b 15 47 0 52a 地 下 部 鮮 質(zhì) 量 Root fresh weight 1 14 0 12d 7 60 0 44a 5 65 0 18c 6 65 0 36b 地 上 部 干 質(zhì) 量 Shoot dry weight 0 35 0 04b 1 21 0 19a 1 21 0 03a 1 31 0 07a 地 下 部 干 質(zhì) 量 Root dry weight 0 13 0 02c 0 53 0 04a 0 42 0 02b 0 51 0 03a 注 表 中 同 列 小 寫 字 母 為 0 05 水 平 上 的 顯 著 性 差 異 其 余 表 同 Note The lowercase letters in the table were significant differences at the 0 05 level The same as other tables 圖 2 不同光質(zhì)處理對(duì)羅勒光合色素含量的影響 Fig 2 Effects of different light quality treatments on photosynthetic pigment content in basil plants 23山 西 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2024 年 第 52 卷 第 3 期 類 胡 蘿 卜 素 含 量 顯 著 提 高 P 0 05 但 各 補(bǔ) 光 處 理 間 無(wú) 顯 著 差 異 與 CK 相 比 B 處 理 和 RB 處 理 羅 勒 葉 片 的 總 葉 綠 素 含 量 分 別 提 高 了 45 2 和 45 1 2 4 L E D 補(bǔ)光對(duì)羅勒品質(zhì)的影響 不 同 LED 光 質(zhì) 補(bǔ) 光 對(duì) 羅 勒 品 質(zhì) 的 影 響 不 同 所 有 補(bǔ) 光 處 理 的 羅 勒 品 質(zhì) 指 標(biāo) 與 CK 相 比 均 有 顯 著 性 提 高 從 圖 3 可 以 看 出 RB 處 理 的 羅 勒 可 溶 性 糖 含 量 最 高 與 CK 和 W 處 理 相 比 分 別 提 高 了 357 1 和 285 7 B RB 處 理 的 羅 勒 可 溶 性 蛋 白 含 量 與 CK 相 比 分 別 提 高 了 13 3 和 10 3 各 補(bǔ) 光 處 理 間 可 溶 性 蛋 白 含 量 無(wú) 顯 著 差 異 B 處 理 的 羅 勒 維 生 素 C 含 量 最 高 與 CK 相 比 提 高 了 76 5 RB 處 理 的 羅 勒 維 生 素 C 含 量 與 CK W 處 理 相 比 分 別 提 高 了 52 9 和 4 9 2 5 L E D 補(bǔ)光下羅勒生長(zhǎng)和品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析 為 進(jìn) 一 步 探 究 羅 勒 植 株 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 之 間 的 關(guān) 系 對(duì) 其 進(jìn) 行 相 關(guān) 性 分 析 如 圖 4 所 示 圖 3 不同 LED 補(bǔ)光對(duì)羅勒植株品質(zhì)的影響 Fig 3 Effect of supplementary different LED light on basil plant quality 圖 4 羅勒生長(zhǎng)和品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析 Fig 4 Correlation analysis of growth and quality indexes of basil 24李 志 鑫 等 LED 補(bǔ) 光 對(duì) 溫 室 羅 勒 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 的 影 響 從 圖 4 可 以 看 出 羅 勒 的 地 下 部 干 質(zhì) 量 與 莖 粗 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 地 下 部 鮮 質(zhì) 量 和 地 上 部 干 質(zhì) 量 的 相 關(guān) 系 數(shù) 分 別 為 0 98 0 92 0 98 和 0 96 達(dá) 到 極 顯 著 正 相 關(guān) 水 平 P 0 01 總 葉 綠 素 含 量 與 株 高 莖 粗 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 地 下 部 鮮 質(zhì) 量 地 上 部 干 質(zhì) 量 地 下 部 干 質(zhì) 量 葉 綠 素 a 含 量 葉 綠 素 b 含 量 和 類 胡 蘿 卜 素 含 量 的 相 關(guān) 系 數(shù) 分 別 為 0 94 0 78 0 96 0 85 0 93 0 87 1 00 0 94 和 0 89 均 達(dá) 到 極 顯 著 正 相 關(guān) 水 平 P 0 01 羅 勒 葉 片 的 可 溶 性 糖 含 量 與 株 高 地 上 部 干 質(zhì) 量 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 葉 綠 素 a 含 量 葉 綠 素 b 含 量 和 總 葉 綠 素 含 量 均 達(dá) 到 極 顯 著 水 平 P 0 01 羅 勒 的 維 生 素 C 含 量 與 株 高 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 地 上 部 干 質(zhì) 量 葉 綠 素 a 含 量 葉 綠 素 b 含 量 類 胡 蘿 卜 素 含 量 總 葉 綠 素 含 量 和 可 溶 性 蛋 白 含 量 的 相 關(guān) 系 數(shù) 分 別 為 0 93 0 78 0 79 0 94 0 77 0 80 0 92 和 0 87 這 些 指 標(biāo) 間 呈 極 顯 著 正 相 關(guān) P 0 01 2 6 聚類熱圖分析 3 種 不 同 LED 光 質(zhì) 補(bǔ) 光 處 理 的 羅 勒 呈 現(xiàn) 出 一 定 的 聚 類 性 特 征 圖 5 可 以 按 指 標(biāo) 劃 分 為 4 類 第 I 類 為 地 下 部 干 質(zhì) 量 莖 粗 和 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 這 3 組 指 標(biāo) 中 白 光 處 理 W 的 莖 粗 和 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 差 異 大 值 得 注 意 的 是 RB 處 理 的 地 下 部 干 質(zhì) 量 亦 較 高 其 他 值 較 為 平 均 第 類 為 類 胡 蘿 卜 素 含 量 地 上 部 干 質(zhì) 量 葉 綠 素 b 含 量 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 葉 綠 素 a 含 量 和 總 葉 綠 素 含 量 RB 處 理 的 地 上 部 鮮 質(zhì) 量 較 高 B 處 理 的 葉 綠 素 a 含 量 總 葉 綠 素 含 量 也 比 較 高 第 類 為 可 溶 性 糖 含 量 RB 處 理 的 可 溶 性 糖 含 量 與 第 類 中 B 處 理 的 維 生 素 C 含 量 最 高 第 類 為 可 溶 性 蛋 白 含 量 株 高 和 維 生 素 C 含 量 這 組 指 標(biāo) 中 B 處 理 的 維 生 素 C 含 量 是 4 組 類 別 中 最 高 的 由 此 可 見(jiàn) 各 指 標(biāo) 之 間 存 在 不 同 程 度 的 相 關(guān) 性 可 溶 性 糖 含 量 維 生 素 C 含 量 和 可 溶 性 蛋 白 含 量 等 受 不 同 LED 光 質(zhì) 的 影 響 較 為 明 顯 2 7 L E D 補(bǔ)光對(duì)羅勒植株生長(zhǎng)和生理指標(biāo)影響的 主成分分析 主 成 分 分 析 是 指 將 有 聯(lián) 系 的 多 個(gè) 指 標(biāo) 轉(zhuǎn) 化 為 幾 個(gè) 綜 合 指 標(biāo) 以 達(dá) 到 降 維 的 多 元 統(tǒng) 計(jì) 方 法 其 中 各 個(gè) 主 成 分 為 標(biāo) 準(zhǔn) 化 后 的 隨 機(jī) 變 量 線 性 組 合 而 來(lái) 利 用 SPSS 26 0 軟 件 中 的 降 維 因 子 對(duì) 羅 勒 幼 苗 13 個(gè) 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 指 標(biāo) 進(jìn) 行 主 成 分 分 析 根 據(jù) 特 征 值 大 于 1 的 準(zhǔn) 則 將 13 個(gè) 單 項(xiàng) 指 標(biāo) 轉(zhuǎn) 換 為 2 個(gè) 新 的 綜 合 指 圖 5 羅勒生長(zhǎng)和品質(zhì)指標(biāo)的聚類熱圖 Fig 5 Clustering heat map of growth and quality indexes of basil 25山 西 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2024 年 第 52 卷 第 3 期 標(biāo) 分 別 為 主 成 分 1 和 主 成 分 2 由 表 2 可 知 2 個(gè) 主 成 分 的 特 征 值 分 別 為 10 766 和 1 898 方 差 貢 獻(xiàn) 率 分 別 為 82 815 和 14 601 累 計(jì) 貢 獻(xiàn) 率 為 97 416 將 2 個(gè) 主 成 分 因 子 的 數(shù) 據(jù) 命 名 為 變 量 V 1 V 2 根 據(jù) F 1 V 1 10 766 和 F 2 V 2 1 898 計(jì) 算 得 到 系 數(shù) 矩 陣 并 將 得 到 的 系 數(shù) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化 后 的 數(shù) 據(jù) 相 乘 得 到 2 個(gè) 主 成 分 的 函 數(shù) 式 Z 1 0 28Z 1 0 27Z 2 0 28Z 3 0 24Z 4 0 30Z 5 0 21Z 6 0 30Z 7 0 30Z 8 0 30Z 9 0 30Z 10 0 24Z 11 0 21Z 12 0 27Z 13 1 Z 2 0 28Z 1 0 34Z 2 0 004Z 3 0 31Z 4 0 10Z 5 0 52Z 6 0 09Z 7 0 06Z 8 0 09Z 9 0 06Z 10 0 29Z 11 0 51Z 12 0 22Z 13 2 按 2 個(gè) 主 成 分 的 特 征 值 加 權(quán) 計(jì) 算 13 個(gè) 性 狀 的 主 成 分 因 子 的 綜 合 得 分 Z 即 不 同 處 理 綜 合 評(píng) 價(jià) 指 標(biāo) 計(jì) 算 公 式 Z 82 815 Z 1 14 601 Z 2 由 表 3 綜 合 得 分 及 排 名 可 知 RB 處 理 綜 合 得 分 為 1 92 排 名 第 一 即 使 用 紅 藍(lán) LED 補(bǔ) 光 為 羅 勒 植 株 生 長(zhǎng) 較 適 宜 的 補(bǔ) 光 策 略 3 結(jié) 論 與 討 論 光 是 植 物 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 過(guò) 程 中 重 要 的 環(huán) 境 因 素 之 一 既 是 植 物 進(jìn) 行 光 合 作 用 新 陳 代 謝 及 基 因 表 達(dá) 的 能 量 來(lái) 源 也 是 植 物 形 態(tài) 建 成 的 環(huán) 境 信 號(hào) 23 植 物 在 不 同 的 環(huán) 境 條 件 下 能 夠 通 過(guò) 調(diào) 整 自 身 的 生 理 狀 態(tài) 來(lái) 進(jìn) 行 光 合 作 用 24 弱 光 條 件 不 利 于 植 株 的 生 長(zhǎng) 和 有 機(jī) 物 的 積 累 植 株 因 缺 乏 光 照 而 長(zhǎng) 勢(shì) 和 品 質(zhì) 不 佳 在 適 宜 植 株 生 長(zhǎng) 的 光 強(qiáng) 和 光 質(zhì) 下 植 株 將 處 于 適 宜 的 代 謝 狀 態(tài) 25 本 研 究 結(jié) 果 表 明 3 種 補(bǔ) 光 處 理 中 羅 勒 植 株 的 生 長(zhǎng) 狀 態(tài) 和 品 質(zhì) 均 優(yōu) 于 未 補(bǔ) 光 處 理 且 紅 藍(lán) LED 有 利 于 促 進(jìn) 羅 勒 的 生 長(zhǎng) 紅 藍(lán) LED 光 源 綜 合 了 單 色 紅 光 和 藍(lán) 光 的 特 點(diǎn) 具 有 促 進(jìn) 植 株 生 長(zhǎng) 的 優(yōu) 勢(shì) 由 此 可 見(jiàn) 紅 藍(lán) 組 合 光 對(duì) 羅 勒 的 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 起 到 了 促 進(jìn) 作 用 有 利 于 培 育 高 產(chǎn) 的 羅 勒 植 株 與 前 人 在 番 茄 上 的 研 究 結(jié) 果 一 致 5 作 為 光 合 作 用 基 本 能 源 的 來(lái) 源 紅 光 和 藍(lán) 光 為 葉 綠 體 響 應(yīng) 的 主 要 光 質(zhì) 26 從 而 促 進(jìn) 了 植 株 光 合 色 素 含 量 的 提 高 徐 凱 等 27 和 江 明 艷 等 28 研 究 表 明 紅 光 可 提 高 草 莓 和 一 品 紅 的 葉 綠 素 含 量 而 董 皓 29 研 究 表 明 藍(lán) 光 有 利 于 黃 瓜 幼 苗 抗 氧 化 能 力 可 溶 性 蛋 白 含 量 和 根 系 活 力 等 指 標(biāo) 的 提 高 本 研 究 表 明 與 CK 相 比 藍(lán) 色 LED 處 理 的 植 株 維 生 素 C 含 量 和 可 溶 性 蛋 白 含 量 最 高 說(shuō) 明 補(bǔ) 充 藍(lán) 光 有 利 于 羅 勒 維 生 素 C 的 合 成 與 前 人 在 番 茄 上 的 研 究 結(jié) 果 相 一 致 30 可 溶 性 蛋 白 含 量 是 表 示 植 物 代 謝 強(qiáng) 度 的 重 要 指 標(biāo) 之 一 31 本 試 驗(yàn) 表 明 補(bǔ) 光 促 進(jìn) 了 羅 勒 可 溶 性 蛋 白 含 量 的 提 高 但 各 補(bǔ) 光 處 理 間 無(wú) 顯 著 差 異 糖 在 葉 形 成 及 衰 老 過(guò) 程 中 起 調(diào) 節(jié) 作 用 可 溶 性 糖 也 可 調(diào) 節(jié) 植 物 種 子 萌 發(fā) 和 早 期 苗 的 發(fā) 育 對(duì) 植 物 的 生 長(zhǎng) 非 常 重 要 32 本 試 驗(yàn) 結(jié) 果 表 明 使 用 紅 藍(lán) LED 補(bǔ) 光 有 利 于 溫 室 羅 勒 的 生 物 量 積 累 和 可 溶 性 糖 的 合 成 主 成 分 分 析 已 廣 泛 應(yīng) 用 于 蘋 果 33 鴨 梨 34 和 獼 猴 桃 35 等 不 同 園 藝 作 物 果 實(shí) 品 質(zhì) 的 綜 合 評(píng) 價(jià) 中 本 試 驗(yàn) 利 用 主 成 分 分 析 法 將 有 聯(lián) 系 的 眾 多 指 標(biāo) 運(yùn) 用 綜 合 的 變 量 進(jìn) 行 概 括 簡(jiǎn) 化 成 2 個(gè) 彼 此 獨(dú) 立 的 主 成 分 2 個(gè) 主 成 分 的 累 計(jì) 方 差 貢 獻(xiàn) 率 為 97 416 能 充 分 反 映 不 同 LED 補(bǔ) 光 處 理 下 羅 勒 植 株 品 質(zhì) 的 絕 大 部 分 信 息 能 較 為 客 觀 地 評(píng) 價(jià) 不 同 LED 補(bǔ) 光 對(duì) 羅 勒 植 株 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 的 影 響 不 同 LED 補(bǔ) 光 的 綜 合 得 分 從 高 到 低 依 次 為 RB 1 92 B 1 41 W 0 81 和 CK 4 14 以 RB 補(bǔ) 光 的 羅 勒 品 質(zhì) 最 佳 不 同 LED 光 質(zhì) 補(bǔ) 光 顯 著 影 響 羅 勒 植 株 的 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 形 成 本 研 究 利 用 主 成 分 分 析 和 綜 合 評(píng) 價(jià) 對(duì) 不 同 LED 光 質(zhì) 處 理 中 羅 勒 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 特 性 分 析 得 出 補(bǔ) 光 處 理 的 羅 勒 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 指 標(biāo) 均 優(yōu) 于 CK 且 與 W 處 理 相 比 RB 處 理 對(duì) 羅 勒 生 產(chǎn) 的 改 善 效 果 最 為 突 出 可 應(yīng) 用 于 溫 室 羅 勒 生 產(chǎn) 表 2 主成分的特征值和貢獻(xiàn)率 Tab 2 Eigenvalues and contribution rates of principal components 主 成 分 Principal component 1 2 特 征 值 Eigenvalues 10 766 1 898 貢 獻(xiàn) 率 Contribution rate 82 815 14 601 累 計(jì) 貢 獻(xiàn) 率 Accumulative contribution 82 815 97 416 表 3 成分綜合得分及排名 Tab 3 Comprehensive scores and rankings of components 處 理 Treatment RB B W CK 得 分 Score F1 2 32 1 82 0 66 4 81 F2 0 01 0 68 1 78 1 09 F 1 92 1 41 0 81 4 14 排 序 Ranking 1 2 3 4 26李 志 鑫 等 LED 補(bǔ) 光 對(duì) 溫 室 羅 勒 生 長(zhǎng) 和 品 質(zhì) 的 影 響 參 考 文 獻(xiàn) 1 鄭 琳 陳 微 劉 煜 宇 等 甜 羅 勒 香 氣 成 分 分 析 及 正 交 法 優(yōu) 化 香 料 制 備 工 藝 J 食 品 研 究 與 開(kāi) 發(fā) 2014 25 12 66 68 ZHENG L CHEN W LIU Y Y et al Study on extract tedmol ogy of clouds of smoke Zhuang impression of sweet basil by or thogonal design J Food Research and Development 2014 25 12 66 68 2 廖 禎 妮 李 茂 娟 鄧 少 華 等 GA3 光 照 對(duì) 不 同 羅 勒 種 子 萌 發(fā) 與 幼 苗 生 長(zhǎng) 的 影 響 J 中 藥 材 2021 44 1 28 32 LIAO Z N LI M J DENG S H et al Effects of GA3 and light on seed germination and seedling growth of different basil J Journal of Chinese Medicinal Materials 2021 44 1 28 32 3 魏 克 強(qiáng) 郭 婷 婷 宋 欣 等 導(dǎo) 入 野 生 羅 勒 基 因 的 煙 草 對(duì) 鎘 脅 迫 的 耐 性 與 生 理 響 應(yīng) J 山 西 農(nóng) 業(yè) 科