不同光質及其組合對山黧豆苗菜生長及品質的影響

許建民 仇學文 解振強 戴林秀

摘要：以松柳種子為試驗材料，采用發光二極管（light emitting diode，LED）作為光源，設置紅、綠、藍3種不同單色光質、復合光組合以及白光共9種不同的光質處理，研究不同光質對松柳芽苗菜生長和營養品質的影響。結果表明，純紅光處理的松柳芽苗菜可食用部分鮮質量、株高、可溶性蛋白含量最高，但其可食用部分干鮮比最低，含水量最多;紅藍綠3色混合光處理的松柳芽苗菜體內葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素的含量最高;紅藍1 ∶1混合光處理的松柳芽苗菜維生素C含量最高;白光處理的松柳芽苗菜游離氨基酸含量最高;不同光質對松柳芽苗菜的硝態氮含量無明顯影響;白光和藍光可以促進松柳芽苗菜總黃酮的合成。與藍綠光組合相比，紅藍光組合更有利于松柳芽苗菜生長和品質的增加。在實際生產中可根據所需品質要求選擇合適的光質組合。

關鍵詞：松柳芽苗菜;光質;生長;營養品質

中圖分類號：S643.904文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2020）04-0134-05

收稿日期：2018-11-28

基金項目：江蘇農林職業技術學院院級課題（編號：2016kj002）;江蘇省大學生創新創業訓練計劃（編號：201813103013Y）;江蘇高校品牌專業建設工程資助項目（編號：PPZY2015B173）。

作者簡介：許建民（1981—），男，甘肅張掖人，碩士，副教授，主要從事設施園藝光環境控制研究。E-mail：jsnlxjm@vip.163.com。

光質對于植物的營養生長和生殖生長具有重要影響。發光二極管（light emitting diode，LED）作為新型光源，光電轉化效率高、發熱量低且光譜能量調制便捷，極大地提高了空間利用率。近年來，隨著食品安全問題日益被關注，居民對美好生活的追求日益強烈，在芽苗菜生產過程中通過應用LED控制光環境來提高芽苗菜產量及品質的方式已引起人們的重視，并成為設施栽培領域新的研究熱點[1]。目前，已有許多關于不同光質對園藝作物生長影響的研究證實了光質對植物的生長發育具有顯著的影響[2-6]。

松柳學名山黧豆（Lathyrus sativus L.），松柳菜是山黧豆的芽苗，別稱相思菜、松柳苗，外表呈龍須狀，葉子細長，質地脆嫩，清香可口，營養價值豐富，越來越受到人們的追捧。本試驗旨在探明不同光質對松柳芽苗菜生長和營養品質的影響，以期找出最適合松柳芽苗菜生長的光質組合，為松柳芽苗菜工廠化生產提供科學有效的依據。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

松柳芽苗菜種子，購自北京市農林科學院。

1.2?試驗方法

1.2.1?培養條件

選取色澤鮮亮、大小均勻、成熟度好的種子，清洗干凈后，浸種24 h，中途換水1次。浸種完成后，將種子均勻播撒在底部鋪有紗布的育苗盤內，27 ℃黑暗條件下催芽2 d，隨即轉入人工氣候室，放置在不同光質下培養。培養條件為相對濕度75%～80%，溫度（25±2） ℃，光—暗周期12 h—12 h。培養8 d后，隨機取樣測定各項指標。

1.2.2?光質處理

本試驗使用的光源為自制可調控LED植物生長燈，設紅、綠、藍及其光質組合、白光等9種光質處理，光譜能量分布的主要技術參數見表1。

1.3?測定方法

可食用部分長度用直尺直接測定;莖粗采用游標卡尺測量;干、鮮質量測定采用稱質量法。

可食用部分干鮮比=可食用部分干質量/可食用部分鮮質量。

采用丙酮比色法測定葉綠素含量，蒽酮比色法測定可溶性糖含量，考馬斯亮藍G-250比色法測定可溶性蛋白含量，鉬藍比色法測定維生素C含量，水合茚三酮比色法測定游離氨基酸含量[7];總黃酮含量測定采用Al（NO3）3-NaNO3比色法[8]，硝態氮含量測定采用磺基水楊酸法[9]。

隨機取樣，每個生長指標重復測定10次，生理

生化指標重復測定3次。采用Excel 2016整理數據，SPSS 22.0進行方差分析，顯著性由Duncans新復極差法檢驗（α=0.05）。

2?結果與分析

2.1?不同光質對松柳芽苗菜生長指標的影響

由表2可知，與白光處理相比，其他光質處理下松柳芽苗菜可食用部分干、鮮質量和株高均顯著增加;紅光處理下的松柳芽苗菜可食用部分干鮮比最低，株高最高，鮮質量最大;松柳芽苗菜莖粗在藍綠光1 ∶1處理下最大，紅藍光1 ∶1處理下最小。在單色光處理的情況下，純紅光處理下的可食用部分鮮質量最高，可食用部分干鮮比最低;在多種光混合處理中，紅藍綠光1 ∶1 ∶1處理下的松柳芽苗菜株高最高，紅藍光3 ∶1處理下的松柳芽苗菜最高，紅綠光1 ∶1 和藍綠光1 ∶1處理下的松柳芽苗菜可食用部分鮮質量最低，且與紅藍光1 ∶1處理之間無顯著性差異。

2.2?不同光質對松柳芽苗菜葉綠素、類胡蘿卜素含量的影響

由表3可知，紅藍綠光1 ∶1 ∶1 3色混合處理下的松柳芽苗菜葉綠素a、葉綠素b含量均顯著高于其他處理;紅綠光1 ∶1處理下松柳芽苗菜的葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量均為最低。在紅、綠、藍3種單色光處理中，以藍光處理的松柳芽苗菜葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量最高;紅綠光1 ∶1 復合光處理下松柳芽苗菜葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均低于單色紅光或綠光處理;在2種不同光質的組合處理中，以藍綠光1 ∶1處理下的松柳芽苗菜葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量最高。紅綠藍光1 ∶1 ∶1復合光處理的松柳芽苗菜葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量高于2種不同單色光之間的組合。

黃酮是一種強有效的抗氧化性物質，在人體內可以起到抗衰老、阻止細胞退化、降低膽固醇含量等效用。本試驗中，白光處理下的松柳芽苗菜總黃酮含量最高，而紅綠藍光1 ∶1 ∶1處理下的松柳芽苗菜總黃酮含量最低，這與魯燕舞等研究發現的白光有利于香椿芽苗菜總黃酮含量的積累[23]一致。Guo等的研究結果顯示，藍光有利于雪蓮愈傷組織總黃酮含量的積累[24]。謝寶東等認為，長波段（如紅光）的光抑制黃酮類物質的積累，短波段（如藍光）的光利于黃酮類物質的積累[25]。在3種單色光處理條件下的松柳芽苗菜總黃酮含量由高到低分別是藍光處理、綠光處理和紅光處理。而在2種光混合處理下，以藍綠光1 ∶1混合處理的總黃酮含量最高，之后依次是紅綠光1 ∶1、紅藍光1 ∶1和紅藍光3 ∶1，這表明相對于藍光和綠光而言，紅光對松柳芽苗菜的總黃酮合成起抑制作用，這與前人的研究結果相一致，且當紅光與其他光組合時，抑制作用占主導，尤其是與藍光混合時，抑制作用更強，這表明松柳芽苗菜在合成黃酮時，可能對紅色更加敏感。紅藍綠光1 ∶1 ∶1處理下的松柳芽苗菜總黃酮含量最低的結果也間接地驗證這一推斷。

綜上所述，不同的光質處理對松柳芽苗菜的生長和營養品質可以產生顯著的影響，表明利用光控技術控制芽苗菜的生長和營養品質的提高具有可行性。

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