蕹菜芽苗菜對 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)的生長響應(yīng)趙 碩 趙柯涵 陳子義 章競瑾*黃丹楓（上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海 200240）摘 要：以闊葉空心菜為試材，研究蕹菜芽苗菜對 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)的生長響應(yīng)。結(jié)果表明：綠化階段結(jié)束時處理L7000RBW4 1 1（光強(qiáng) 7 000 lx，紅光藍(lán)光白光為 4 1 1）的脫殼率顯著高于其他處理；光強(qiáng)為 7 000 lx 時， 3 種光質(zhì)處理的蕹菜芽苗菜可食部分干質(zhì)量均顯著高于白光對照；光照強(qiáng)度過高顯著影響葉綠素的累積，高光強(qiáng)（ L11000）下的葉綠素 a、葉綠素 b 含量及葉綠素總量隨紅光比例的增加而降低，同時子葉白化現(xiàn)象越發(fā)明顯；不同光強(qiáng)條件下， 3 種光質(zhì)處理的抗壞血酸含量均隨著紅光比例的增加而降低，而可溶性糖含量處理間差異不顯著；主成分分析結(jié)果表明， L7000RBW4 1 1在本試驗條件下表現(xiàn)最佳，是較適宜蕹菜芽苗菜工廠化生產(chǎn)的 LED 光源配方。關(guān)鍵詞：蕹菜；芽苗菜； LED；光強(qiáng)；光質(zhì)明研究的前沿和重要內(nèi)容（魏靈玲 等， 2007；劉文科和楊其長， 2015）。應(yīng)用 LED 改進(jìn)芽苗菜的生長方式來提高芽苗菜產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)已引起廣泛重視，并成為設(shè)施栽培范疇新的研究熱點（崔瑾 等，2014；陳亞云和康玉凡， 2016）。張毅華等（ 2013）研究表明，與黑暗培養(yǎng)相 比，光強(qiáng)為 3 9 mol·m-2·s-1的處理有利于黑豆芽苗菜的生長和部分營養(yǎng)品質(zhì)的改善。王德檳等（ 1996）研究認(rèn)為，芽苗菜生長期間如果光照過弱或不足，易引起下胚軸或莖葉柔長、細(xì)弱，并導(dǎo)致倒伏、腐爛和減產(chǎn)；如果光照過強(qiáng)則將促使纖維提前形成，不利于優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的形成。在光質(zhì)方面，前人研究發(fā)現(xiàn)與白光處理相比，紅藍(lán)復(fù)合光處理顯著提高了 3種豌豆芽苗菜的可溶性糖、抗壞血酸（ VC）等營養(yǎng)物質(zhì)的含量（耿靈靈 等， 2017）；在蘿卜芽苗菜上的研究表明紅光與紅藍(lán)光組合處理的可溶性糖含量和淀粉含量均顯著高于熒光燈對照（張歡 等， 2009）；在香椿芽苗菜上的研究也發(fā)現(xiàn)藍(lán)光和紅藍(lán)光處理顯著提高了其氨基酸含量（劉素慧和張立偉， 2015）。蕹菜芽苗菜的生產(chǎn)要經(jīng)過催芽和綠化兩大階段，目前在蕹菜芽苗菜生產(chǎn)中普遍采用日光作為綠化光源，少數(shù)情況下也會采用 LED 作為綠化光源。在蕹菜芽苗菜生產(chǎn)中存在著“脫殼難”的問題，即蕹菜種子萌發(fā)后種皮不能正常脫去，導(dǎo)致生長趙碩，男，博士研究生，主要從事設(shè)施園藝植物生理生態(tài)方面的研究，E-mail： zhaoshuosjtu.edu.cn * 通訊作者（Corresponding author）：章競瑾，女，副研究員，主要從事設(shè)施園藝環(huán)境調(diào)控與植物生理生態(tài)方面的研究，E-mail：jj.zhangsjtu.edu.cn收稿日期：2019-01-03；接受日期：2019-04-11基金項目 ：上海市教委“晨光計劃”項目（ 16CG09），上海市農(nóng)委項目滬農(nóng)科推字（ 2018）第 1-2 號，上海市科委項目（ 16391904100）芽苗菜是利用作物的種子等繁殖材料，在黑暗或弱光條件下培育成供食用的幼嫩芽苗、芽球、幼莖或嫩梢等（周秦 等， 2017），其營養(yǎng)豐富、清潔健康、口感獨特，深受廣大消費(fèi)者喜愛（張德純和王德檳， 1998；楊鳳軍 等， 2013）。蕹菜（ Ipomoea aquatica Forsk.）又稱空心菜，其芽苗菜生長周期短，生產(chǎn)過程中不使用化肥、激素和農(nóng)藥，是綠色健康的活體蔬菜，且蕹菜芽苗菜口感柔嫩，具有防癌、防暑解熱、降脂減肥等保健作用，已成為芽苗菜生產(chǎn)的主要品種之一（張靜 等， 2011）。 目前，上海地區(qū)已有相關(guān)企業(yè)（如上海星輝蔬菜有限公司）在大規(guī)模地進(jìn)行蕹菜芽苗菜的商品化生產(chǎn)和 銷售。光照是影響植物生長最重要的因素之一，發(fā)光二極管（ light emitting diode， LED）是一種新型照明光源，具有體積小、壽命長、使用直流電、低發(fā)熱量等優(yōu)點，植物工廠 LED 照明是設(shè)施農(nóng)業(yè)照 51 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES研究論文2019（ 6）： 51 - 57網(wǎng)絡(luò)出版時間：2019-06-06 15:17:32網(wǎng)絡(luò)出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/11.2326.S.20190606.1517.020.html過程中子葉無法正常展開，從而影響最終的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前國內(nèi)關(guān)于不同 LED 光強(qiáng)或光質(zhì)對蕹菜芽苗菜生長的影響研究鮮有報道，本試驗以闊葉空心菜為試材，研究了蕹菜芽苗菜對 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)的生長響應(yīng)，以期為建立適宜蕹菜芽苗菜工廠化生產(chǎn)的 LED 光源配方提供依據(jù)，達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的 目的。1 材料與方法1.1 試驗材料供試蕹菜品種為闊葉空心菜，種子由安徽荃銀高科種業(yè)股份有限公司提供。1.2 試驗方法試驗于 2018 年 1 2 月在上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院進(jìn)行。采取完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，綠化階段的光強(qiáng)處理設(shè)置 3 個水平： 3 000 lx（ L3000）、 7 000 lx（ L7000）、 11 000 lx（ L11000）；光質(zhì)處理設(shè)置 3 個水平：紅藍(lán)白光燈珠數(shù)量比= 7 1 1（ RBW7 1 1）、紅藍(lán)白光燈珠數(shù)量比= 4 1 1（ RBW4 1 1）、紅藍(lán)白光燈珠數(shù)量比= 1 1 1（ RBW1 1 1），以白光處理作對照（ W），各處理光譜圖見圖 1；各處理組合詳見表 1。表 1 試驗處理組合處理代碼 光強(qiáng) /lx 光質(zhì)配比（紅藍(lán)白）L3000RBW7 1 13 000 7 1 1L3000RBW4 1 13 000 4 1 1L3000RBW1 1 13 000 1 1 1L3000W（ CK1） 3 000 白光L7000RBW7 1 17 000 7 1 1L7000RBW4 1 17 000 4 1 1L7000RBW1 1 17 000 1 1 1L7000W（ CK2） 7 000 白光L11000RBW7 1 111 000 7 1 1L11000RBW4 1 111 000 4 1 1L11000RBW1 1 111 000 1 1 1L11000W（ CK3） 11 000 白光WRBW4 1 1波長 /nm380 420 460 500 540 580 620 660 700 740 780圖 1 光質(zhì)處理光譜圖彩色圖版見中國蔬菜網(wǎng)站： www.cnveg.org，下圖同。波長 /nm相對強(qiáng)度RBW7 1 1RBW1 1 1相對強(qiáng)度380 420 460 500 540 580 620 660 700 740 7801.0000 0.9000 0.8000 0.7000 0.6000 0.5000 0.4000 0.3000 0.2000 0.1000 0.0000 1.0000 0.9000 0.8000 0.7000 0.6000 0.5000 0.4000 0.3000 0.2000 0.1000 0.0000 選取顆粒飽滿、大小均勻、無蟲蛀殘破霉變的蕹菜種子，用無菌水清洗 5 遍，然后用 70 的無菌水燙種 1 min，在 25 的無菌水中浸種 24 h。將洗凈的育苗盒（長 19 cm，寬 13 cm，高 8 cm）用次氯酸鈉溶液消毒后濾洗干凈，平鋪一層濕潤的無紡布，將蕹菜種子均勻播入育苗盒中，在 （ 25±2）、 80% 相對濕度的 HQH-250 型人工氣候培養(yǎng)箱（上?；厶﹥x器制造有限公司制造）黑暗催芽 5 d，每天噴 6 次無菌水。催芽階段結(jié)束后，蕹菜芽苗菜進(jìn)入綠化處理階段。每個處理設(shè)置 3 次重復(fù)，每重復(fù)播種 3 個 52 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES研究論文育苗盒，每個育苗盒播 100 粒種子。光周期設(shè)置為 12 h·d-1，控制培養(yǎng)箱內(nèi)溫度在 25 、相對濕度80%，每天噴 6 次無菌水。綠化處理 5 d 后各處理隨機(jī)取樣， 3 次重復(fù)；于液氮中快速冷凍，- 80 冰箱保存，用于相關(guān)生理生化指標(biāo)的測定。定制 LED 燈管（山東貴翔光電有限公司制造），通過改變紅、藍(lán)、白燈珠不同數(shù)量以提供不同光質(zhì)，通過調(diào)節(jié)燈管數(shù)量及其與育苗盒的垂直距離，使光強(qiáng)滿足處理條件。光強(qiáng)采用光譜分析儀（ cl-500A， Konica Minolta， Inc， Japan）在氣候箱載物托架的 9 個點進(jìn)行測定，光譜使用臺灣群智Asense Tek 照明護(hù)照智能手持光譜儀（ ALP-1，購于上海和晟儀器科技有限公司）在距離光源正下方30 cm 處采集數(shù)據(jù)，光源的光譜分布見圖 1，其中紅光波峰為 660 nm，藍(lán)光波峰為 450 nm。1.3 測定項目1.3.1 形態(tài)指標(biāo) 綠化處理 5 d 后，統(tǒng)計蕹菜芽苗菜的脫殼率，脫殼率為蕹菜種子在綠化時脫去種皮的數(shù)目（子葉正常展開）占播種總數(shù)目的比例；每個育苗盒隨機(jī)選取 10 株，去根后用蒸餾水反復(fù)沖洗，吸去表面多余水分后測定可食部分鮮質(zhì)量；105 烘箱殺青，然后 80 條件下烘至恒重，測定可食部分干質(zhì)量。干、鮮質(zhì)量均采用萬分之一天平測定。每個育苗盒隨機(jī)選取 10 片子葉剪下，利用 Matlab 軟件分析工業(yè)相機(jī)拍攝子葉所得照片，可得其葉面積。1.3.2 生理生化指標(biāo) 葉綠素含量采用直接浸提法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，抗壞血酸（ VC）含量采用紫外分光光度法測定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán) G-250 法測定（高俊鳳，2006）。1.4 圖像處理與數(shù)據(jù)分析1.4.1 圖像處理 葉面積圖像使用 Matlab（ R2014a， The MathWorks， Natick， MA， USA）軟件自行編程處理計算葉面積。1.4.2 數(shù)據(jù)分析 因為通過測定的各指標(biāo)篩選出的最優(yōu)光照環(huán)境培養(yǎng)條件不完全一致，為了綜合各指標(biāo)得出適合蕹菜芽苗菜生長的最優(yōu)光照環(huán)境條件，采用主成分分析的方法進(jìn)行綜合評價。采用 SPSS 19.0 軟件處理試驗數(shù)據(jù)并進(jìn)行差異顯著性分析和主成分分析，處理間均值多重比較利用 Duncans 新復(fù)極差法，采用 Excel 2016 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，試驗結(jié)果為 3 次重復(fù)的平均值。2 結(jié)果與分析2.1 不同 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)對蕹菜芽苗菜形態(tài)指標(biāo)的影響2.1.1 脫殼率 從表 2 可以看出，綠化階段結(jié)束時處理 L7000RBW4 1 1的脫殼率顯著高于其他處理，處理 L11000RBW7 1 1的脫殼率顯著低于其他處理。不同光強(qiáng)水平下，脫殼率隨光質(zhì)配比變化的規(guī)律不一致， 3 000 lx 時， 3 種光質(zhì)處理及白光對照間差異不顯著； 7 000 lx 時，處理 L7000RBW4 1 1的脫殼率顯著高于其他處理； 11 000 lx 時，白光對照的脫殼率顯著高于 3 種光質(zhì)處理。不同光質(zhì)水平下，除白光對照外，蕹菜芽苗菜的脫殼率均隨著光強(qiáng)的增表 2 不同 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)對蕹菜芽苗菜形態(tài)指標(biāo)的影響處理 脫殼率 /% 子葉葉面積 /cm2可食部分鮮質(zhì)量 /g 可食部分干質(zhì)量 /gL3000RBW7 1 136.55±2.04 de 0.49±0.04 a 2.08±0.17 a 0.15±0.01 deL3000RBW4 1 137.06±0.59 de 0.47±0.01 b 2.09±0.07 a 0.16±0.01 bcdL3000RBW1 1 135.78±1.07 e 0.47±0.04 b 2.08±0.10 a 0.15±0.01 deL3000W（ CK1） 38.33±1.00 cde 0.49±0.03 ab 2.10±0.13 a 0.14±0.01 eL7000RBW7 1 143.45±1.35 b 0.39±0.04 d 2.08±0.22 a 0.18±0.02 abcL7000RBW4 1 148.50±2.18 a 0.42±0.02 c 2.10±0.17 a 0.19±0.02 aL7000RBW1 1 141.44±1.50 bc 0.35±0.03 ef 2.21±0.21 a 0.18±0.01 abcL7000W（ CK2） 37.50±3.09 de 0.41±0.02 cd 2.01±0.17 a 0.15±0.02 deL11000RBW7 1 131.78±0.69 f 0.36±0.01 e 2.06±0.12 a 0.16±0.02 bcdL11000RBW4 1 139.78±2.34 cd 0.40±0.02 d 2.17±0.15 a 0.18±0.01 abcL11000RBW1 1 137.00±1.46 de 0.33±0.04 f 2.22±0.16 a 0.18±0.01 abcL11000W（ CK3） 44.33±4.25 b 0.41±0.01 cd 2.17±0.19 a 0.16±0.02 bcd注：表中同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著（ P 0.05），下表同。 53 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES研究論文大呈先升高后降低的變化趨勢。2.1.2 可食部分干、鮮質(zhì)量 從表 2 可以看出，不同光強(qiáng)和光質(zhì)處理對蕹菜芽苗菜可食部分鮮質(zhì)量均無顯著影響。光強(qiáng)為 7 000 lx 時，白光對照的可食部分干質(zhì)量顯著低于 3 種光質(zhì)處理，而 3 種光質(zhì)處理間差異不顯著。不同光質(zhì)水平下，除白光對照外，L7000各處理的可食部分干質(zhì)量均顯著高于相應(yīng)的L3000處理。2.1.3 子葉葉面積 從表 2 可以看出，處理L3000RBW7 1 1蕹菜芽苗菜的子葉葉面積最大，顯著高于除 L3000W 外的其他處理。光強(qiáng)為 7 000、11 000 lx 時，子葉葉面積隨著紅光比例的增加呈先增大后減小的變化趨勢，處理 RBW4 1 1的子葉葉面積顯著高于處理 RBW7 1 1和 RBW1 1 1，但與白光對照間差異不顯著。不同光質(zhì)水平下，子葉葉面積均隨著光強(qiáng)的增大而減小，處理 L3000的子葉葉面積顯著大于其他光強(qiáng)處理。2.2 不同 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)對蕹菜芽苗菜生理生化指標(biāo)的影響2.2.1 葉綠素含量 從表 3 可以看出，光照強(qiáng)度過高顯著影響蕹菜芽苗菜葉綠素的積累，處理L11000RBW7 1 1的葉綠素 a、葉綠素 b 含量及葉綠素總量均顯著低于其他處理。光強(qiáng)為 3 000、 7 000 lx 時， 3 種光質(zhì)處理及白光對照的葉綠素 a、類胡蘿卜素含量及葉綠素總量差異不顯著。不同光質(zhì)水平下，處理 RBW7 1 1和 RBW4 1 1的葉綠素 a、葉綠素 b、類胡蘿卜素含量及葉綠素總量均隨著光強(qiáng)的增大而降低。由圖 2 可見，光 強(qiáng)為 11 000 lx 時， 3 種光質(zhì)處理的蕹菜芽苗菜子葉均出現(xiàn)了不同程度的白化現(xiàn)象，且隨著紅光比例增加，子葉白化程度逐漸增大，這個趨勢與葉綠素總量的變化趨勢相吻合，說明在高光強(qiáng)下蕹菜芽苗菜的葉綠素合成受到抑制，且紅光比例較高的光質(zhì)抑制作用更大。表 4 不同 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)對蕹菜芽苗菜 生理生化指標(biāo)的影響處理 可溶性蛋白 /mg·g-1抗壞血酸 /mg·g-1可溶性糖 /mg·g-1L3000RBW7 1 11.22±0.23 abc 0.25±0.01 d 0.88±0.08 cL3000RBW4 1 11.24±0.18 abc 0.27±0.03 cd 0.87±0.07 cL3000RBW1 1 11.45±0.11 a 0.29±0.01 bc 0.84±0.10 cL3000W（ CK1） 1.07±0.09 bcd 0.26±0.01 d 0.86±0.08 cL7000RBW7 1 11.06±0.18 cd 0.28±0.01 cd 1.14±0.14 aL7000RBW4 1 11.13±0.04 bc 0.32±0.01 b 0.99±0.01 abcL7000RBW1 1 11.32±0.17 ab 0.34±0.01 a 1.08±0.07 abL7000W（ CK2） 1.03±0.06 cd 0.29±0.02 c 0.96±0.07 bcL11000RBW7 1 10.87±0.21 d 0.22±0.01 e 1.02±0.07 abcL11000RBW4 1 11.05±0.07 cd 0.27±0.01 cd 1.01±0.08 abcL11000RBW1 1 10.88±0.11 d 0.28±0.01 cd 1.01±0.04 abcL11000W（ CK3） 1.05±0.02 cd 0.25±0.01 d 0.96±0.01 bc表 3 不同 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)對蕹菜芽苗菜葉綠素含量的影響處理 葉綠素 a/mg·g-1葉綠素 b/mg·g-1類胡蘿卜素 /mg·g-1葉綠素總量 /mg·g-1葉綠素 a/葉綠素 bL3000RBW7 1 10.93±0.07 a 0.28±0.03 ab 0.17±0.00 a 1.21±0.10 a 3.29±0.12 efL3000RBW4 1 10.94±0.13 a 0.29±0.03 a 0.18±0.03 a 1.23±0.16 a 3.23±0.14 efL3000RBW1 1 10.72±0.15 abc 0.22±0.05 bcd 0.14±0.03 a 0.94±0.19 abcd 3.29±0.16 efL3000W（ CK1） 0.89±0.10 ab 0.29±0.04 a 0.17±0.02 a 1.18±0.14 ab 3.10±0.06 fL7000RBW7 1 10.70±0.03 bc 0.20±0.02 cde 0.15±0.02 a 0.90±0.05 bcd 3.55±0.19 bcdL7000RBW4 1 10.84±0.17 ab 0.26±0.05 abc 0.16±0.04 a 1.10±0.22 abc 3.22±0.15 efL7000RBW1 1 10.88±0.14 ab 0.25±0.04 abc 0.17±0.03 a 1.13±0.18 abc 3.45±0.10 cdeL7000W（ CK2） 0.79±0.04 ab 0.23±0.01 abcd 0.15±0.01 a 1.02±0.05 abc 3.38±0.02 deL11000RBW7 1 10.35±0.12 d 0.09±0.03 f 0.09±0.03 b 0.44±0.15 e 3.74±0.22 abL11000RBW4 1 10.56±0.16 c 0.15±0.05 e 0.13±0.03 ab 0.71±0.20 d 3.63±0.03 abcL11000RBW1 1 10.69±0.07 bc 0.18±0.02 de 0.15±0.02 a 0.87±0.09 cd 3.81±0.07 aL11000W（ CK3） 0.76±0.13 abc 0.22±0.03 bcd 0.15±0.03 a 0.98±0.16 abcd 3.43±0.06 cde圖 2 光強(qiáng)為 11 000 lx 時蕹菜芽苗菜子葉白化現(xiàn)象2.2.2 可溶性蛋白含量 從表 4 可以看出，光強(qiáng)為 3 000 lx 時，處理 RBW1 1 1的蕹菜芽苗菜可溶性蛋白含量顯著高于白光對照；光強(qiáng)為 7 000 lx時，可溶性蛋白含量隨著紅光比例的增加而降低， 54 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES研究論文處理 RBW1 1 1的可溶性蛋白含量顯著高于處理RBW7 1 1及白光對照。不同光質(zhì)水平下，除白光對照外，可溶性蛋白含量均隨著光強(qiáng)的增大呈下降趨勢。2.2.3 抗壞血酸含量 從表 4 可以看出，處理L7000RBW1 1 1蕹菜芽苗菜的抗壞血酸含量顯著高于其他處理，而處理 L11000RBW7 1 1的抗壞血酸含量顯著低于其他處理。不同光強(qiáng)水平下，抗壞血酸含量均隨著紅光比例的增加而降低。不同光質(zhì)水平下，抗壞血酸含量均隨著光強(qiáng)的增大呈先增加后降低的變化趨勢。2.2.4 可溶性糖含量 從表 4 可以看出，相同光強(qiáng)條件下， 3 種光質(zhì)處理對蕹菜芽苗菜的可溶性糖含量無顯著影響。不同光質(zhì)水平下，處理 RBW7 1 1和 RBW1 1 1可溶性糖含量隨著光強(qiáng)的增大呈先增加后減少的變化趨勢，而處理 RBW4 1 1可溶性糖含量則隨著光強(qiáng)的增大而增加。2.3 綜合評價對蕹菜芽苗菜的脫殼率、可食部分干鮮質(zhì)量、子葉葉面積、葉綠素總量、可溶性蛋白含量、抗壞血酸含量、可溶性糖含量等指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，從 8 個因子中提取出 3 個主成分，貢獻(xiàn)率分別為 34.280%、 26.617% 和 15.196%，累計貢獻(xiàn)率為76.093%。根據(jù)公式 Score=FAC1×34.280%+FAC2×26.617%+FAC3×15.196% 計算各處理的綜合得分并排序（表 5），處理 L7000RBW4 1 1的得分最高，說明 3 個主成分對其影響程度最大，在本試驗條件下表現(xiàn)最佳。表 5 主成分分析結(jié)果處理 排序 FAC1 FAC2 FAC3 得分L7000RBW4 1 11 -0.219 66 1.295 25 0.941 83 0.413 28L3000RBW4 1 12 1.072 44 0.201 45 -0.189 74 0.392 53L3000RBW7 1 13 1.277 56 -0.045 90 -0.436 19 0.359 42L3000W（ CK1） 4 1.429 80 -0.344 32 -0.331 84 0.347 87L3000RBW1 1 15 0.777 14 0.511 61 -1.007 42 0.249 77L7000RBW1 1 16 -0.849 54 1.537 47 0.448 71 0.187 02L11000W（ CK3） 7 0.206 15 -0.293 21 0.673 57 0.094 82L7000W（ CK2） 8 -0.098 43 0.007 22 -0.803 84 -0.153 97L11000RBW4 1 19 -0.572 69 -0.407 48 0.438 06 -0.238 43L7000RBW7 1 110 -1.045 79 0.368 71 0.044 45 -0.253 41L11000RBW1 1 111 -0.833 62 -0.804 55 1.011 87 -0.346 58L11000RBW7 1 112 -1.143 37 -2.026 26 -0.789 46 -1.052 343 結(jié)論與討論光作為植物生長發(fā)育所必需的環(huán)境因子，對植物的生長發(fā)育有著重要的影響（ Li & Kubota，2009；郝東川和司雨， 2012；何偉明 等， 2017）。本試驗結(jié)果表明，不同光質(zhì)處理的蕹菜芽苗菜的脫殼率隨光強(qiáng)的增大呈先升高后降低的變化趨勢，說明無論光強(qiáng)過高或者過低都不利于蕹菜芽苗菜的脫殼。光強(qiáng)為 7 000 lx 時，適當(dāng)提高紅光比例（ RBW4 1 1）顯著提高了蕹菜芽苗菜的脫殼率，今后應(yīng)在 L7000水平上進(jìn)一步研究最適合脫殼的光質(zhì)配比。需要說明的是：本試驗在統(tǒng)計脫殼率時僅將種皮在無任何人為干擾的情況下自然脫去并且子葉在發(fā)育正常的情況下完全展開的植株視為“脫殼”（目前在蕹菜芽苗菜生產(chǎn)中會采用人工去殼的方式），包括已萌發(fā)但是未成苗、子葉展開但未脫去種皮以及脫去種皮但子葉發(fā)育畸形在內(nèi)的植株均不視為“脫殼”，所以脫殼率的數(shù)據(jù)普遍較低，但是仍然發(fā)現(xiàn)不同 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)對蕹菜芽苗菜的脫殼率有顯著影響，說明通過調(diào)控光環(huán)境的方式來解決脫殼問題是行之有效的。本試驗中，適當(dāng)增大光 強(qiáng)（ L7000）提高了蕹菜芽苗菜的可食部分干質(zhì)量，說明適當(dāng)?shù)母吖鈴?qiáng)有利于其干物質(zhì)的積累，這與張毅華等（ 2013）的研究結(jié)論一致。本試驗還發(fā)現(xiàn)，較低的光照強(qiáng)度有利于蕹菜芽苗菜子葉葉面積的增大，這可能是植株對弱光條件的適應(yīng)性，在一定的弱光條件下植株通過增大葉面積來吸收更多光能以彌補(bǔ)光照的不足（種培芳， 2003；朱延姝和馮輝，2006）。不同 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)處理也對蕹菜芽苗菜的 55 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES研究論文生理生化指標(biāo)產(chǎn)生了顯著影響。當(dāng)光強(qiáng)為 11 000 lx時，觀察到子葉出現(xiàn)明顯白化現(xiàn)象，并測得葉綠素總量最低，這可能是因為在高光強(qiáng)下蕹菜芽苗菜受到一定程度的強(qiáng)光脅迫，葉綠素合成的生理過程被破壞。一些研究認(rèn)為，紅光處理的葉片葉綠素含量要低于藍(lán)光（曹剛 等， 2013；周錦業(yè) 等，2015；李慧敏 等， 2016），可能是紅光比例較高的情況下，葉綠素較多地參與了光合作用，合成了光合產(chǎn)物，從而導(dǎo)致含量下降（ Li et al.， 2010），但也有研究認(rèn)為紅光處理的葉片葉綠素含量更高（胡陽 等， 2009；趙占娟 等， 2009；周錦業(yè) 等，2016）。本試驗中，高光強(qiáng)（ L11000）下的葉綠素 a、葉綠素b 含量及葉綠素總量隨著紅光比例的增加而降低，同時子葉白化現(xiàn)象越發(fā)明顯，這可能是因為藍(lán)光可以通過提高抗氧化酶的活性及基因表達(dá)，延緩葉綠素和可溶性蛋白的降解及膜脂過氧化的發(fā)生（王虹 等， 2010；周秦 等， 2017），這可能也是當(dāng)光強(qiáng)為 7 000 lx 時紅光比例較高（ RBW7 1 1）的處理蕹菜芽苗菜可溶性蛋白含量顯著低于藍(lán)光比例較高（ RBW1 1 1）的處理的原因。 VC 是人體必需的一類重要的維生素（ Wu et al.， 2007），本試驗結(jié)果表明處理 L7000RBW1 1 1蕹菜芽苗菜的抗壞血酸（ VC）含量最高，顯著高于其他處理，說明光強(qiáng)過高或者過低都不利于蕹菜芽苗菜抗壞血酸的累積，這和此前在黑豆芽苗菜上的研究結(jié)果一致（張毅華 等， 2013）。本試驗中，不同光強(qiáng)下，隨著紅光比例的增加蕹菜芽苗菜中抗壞血酸含量均表現(xiàn)降低，這與在豌豆苗上的研究結(jié)果一致（張立偉 等，2010a）。本試驗中藍(lán)光比例較高的處理 RBW1 1 1抗壞血酸含量亦較高。有研究表明，半乳糖酸內(nèi)酯脫氫酶催化半乳糖內(nèi)酯合成抗壞血酸，藍(lán)光可以通過提高半乳糖內(nèi)酯脫氫酶的生物活性而提高抗壞血酸含量（張立偉， 2010）。本試驗發(fā)現(xiàn)，適度增大光強(qiáng)有利于可溶性糖含量的增加，這與前人研究結(jié)果一致（馬超， 2012；董皓， 2016；肖婷婷，2016）。很多研究都認(rèn)為紅光促進(jìn)植物體可溶性糖的合成（張立偉 等， 2010a， 2010b；聞永慧 等，2014；李慧敏 等， 2016），但也有研究認(rèn)為藍(lán)光亦能起到這個作用（劉振威 等， 2017），而在本試驗中不同光質(zhì)處理對蕹菜芽苗菜的可溶性糖含量無顯著影響，這可能是由于蕹菜本身的品種特性所致。本試驗結(jié)果表明，不同 LED 光強(qiáng)和光質(zhì)處理對蕹菜芽苗菜的生長及品質(zhì)產(chǎn)生了顯著影響。綜合來看，處理 L7000RBW4 1 1蕹菜芽苗菜的品質(zhì)得到了明顯提升。在蕹菜芽苗菜工廠化生產(chǎn)的過程中，利用 LED 作為人工光源，通過精準(zhǔn)控制光強(qiáng)和光質(zhì)參數(shù)，有利于獲得更高的效益。參考文獻(xiàn)曹剛，張國斌，郁繼華，馬彥霞 2013不同光質(zhì) LED 光源對黃瓜苗期生長及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 46 （ 6）： 1297-1304陳亞云，康玉凡 2016 LED 在芽苗菜生產(chǎn)中的應(yīng)用及前景展 望中國食物與營養(yǎng)， 22（ 8）： 35-39崔瑾，張曉燕，魯燕舞 2014 LED 光調(diào)控技術(shù)在芽苗菜生產(chǎn)中的應(yīng)用科技導(dǎo)報， 32（ 10）： 32-35董皓 2016弱光下光質(zhì)補(bǔ)光對黃瓜幼苗徒長調(diào)控的研究碩士論文廣州：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)高俊鳳 2006植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)北京：高等教育出版社耿靈靈，陳華濤，李群三，陳新，崔瑾，袁星星 2017 LED 紅藍(lán)復(fù)合光對豌豆芽苗菜產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響福建農(nóng)業(yè)學(xué)報， 32（ 10）： 1091-1095郝東川，司雨 2012 LED 燈對設(shè)施栽培瓜果類蔬菜產(chǎn)量的影響 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studied the growth response of water spinach sprouts to LED light intensity and light quality The results showed that the shelling rate of L7000RBW4 1 1（ light intensity 7 000 lx， red light blue light white light=4 1 1）was significantly higher than that of the other treatments at the end of greening stage When light intensity was 7 000 lx， the dry weight of edible part treated with 3 light qualities was significantly higher than that of white light control Overillumination would remarkably affect chlorophyll accumulation Under high light intensity（ L11000）， the content of chlorophyll a， chlorophyll b and total chlorophyll decreased with