不同LED光質對香椿芽苗菜生長和品質的影響

姜宗慶

摘 ? ?要：為篩選出香椿芽苗菜生產的適宜光質條件，采用LED光源，設置白光（CK）、紅光（R）、藍光（B）、紅藍復合光R2B8、R5B5和R8B2等6種光質，研究不同光質對香椿芽苗菜生長及其品質的影響。結果表明，紅光和紅藍復合光處理顯著提高了香椿芽苗菜的芽長、鮮質量及干質量，R處理的芽長最大，R8B2處理的全株鮮質量和干質量最高，分別為1.49 g和0.17 g;紅光比例增加有利于芽苗菜可溶性糖的合成，藍光可以促進芽苗菜可溶性蛋白的合成，100%藍光處理可溶性蛋白含量最高為20.2 mg·g-1;藍光和紅藍混合光處理均促進香椿芽苗菜中抗氧化物質的合成與累積，B處理和R2B8處理維生素C含量分別比對照提高48.03%和42.65%，可溶性總酚含量和總黃酮含量也顯著高于對照。綜合各項指標，R和R8B2處理可提高香椿芽苗菜產量，而B和R2B8處理可提升香椿芽苗菜品質，生產上可根據(jù)實際需求進行紅藍光不同比例調控。

關鍵詞：香椿;芽苗菜;LED光質;生長;品質

中圖分類號：S644.4 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2020）11-052-04

Abstract： In order to screen out the suitable light quality conditions for the production of toona sinensis sprouts， LED light source was used， six light qualities were set， including white light（CK）， red light（R）， blue light（B）， red and blue composite light R2B8， R5B5 and R8B2， the effects of different light quality on the growth and quality of toona sinensis sprouts were investigated. The results showed that the bud length， fresh weight and dry weight of toona sinensis sprouts were significantly increased under the treatments of red light and red-blue combined light， the bud length was found the longest under the red light treatment， and the fresh and dry weights of the whole plant were discovered the largest when treated by red（R） and blue mixed light（R8B2）， which were 1.49 g and 0.17 g， respectively. The increase of red light ratio was beneficial to the synthesis of soluble sugar in sprouts， blue light could promote the synthesis of soluble protein in sprouts. The soluble protein content in 100% blue light treatment was up to 20.2 mg·g-1. The synthesis and accumulation of antioxidants in toona sinensis sprouts were promoted by blue light and red blue light treatments， the content of vitamin C under blue light（B） and red blue light（R2B8） treatments were increased by 48.03% and 42.65%， respectively， and the content of soluble total phenols and total flavonoids were also significantly higher than those of control. Above all， the output of toona sinensis sprouts could be improved by R and R8B2 treatments， while the quality of toona sinensis sprouts could be improved by B and R2B8 treatments. The red and blue light could be adjusted according to the actual demand in production.

Key words： Toona sinensis; Sprouts; LED light quality; Growth; Quality

香椿（Toona sinensis）為楝科香椿屬植物，在我國已有2 000多年的栽培歷史，是我國特有的經濟樹種，可材用，可藥用，還可作特種蔬菜食用[1-3]。菜用香椿香味獨特，含有豐富的蛋白質、維生素、黃酮類、多酚類等多種人體必需的微量元素，具有較好的保健功能，是蔬菜之上品，深受人們的喜愛，具有良好的市場發(fā)展?jié)摿4-5]。

光照對植物的生長至關重要，傳統(tǒng)蔬菜生產中的太陽光屬混合光，不易了解不同單色光源對植物的影響，LED作為新型光源，可分離獲得不同單色光質，利用LED作為光源調控培育芽苗菜既簡便易行，又可提高試驗結果的精確性與可靠性[6]。前人關于LED光調控在不同品種芽苗菜上的應用有一些研究報道，班甜甜等[7]發(fā)現(xiàn)，各光質都提高了豌豆芽苗菜品質指標，紅藍4∶1最適合豌豆芽苗菜的生產;龔春燕等[8]研究認為，藍光是提高西蘭花芽苗菜營養(yǎng)與功能品質的最佳光質;魯燕舞等[9]研究認為，UV-B和藍光能增加芽苗菜中的總酚類物質含量，提高蘿卜芽苗菜的營養(yǎng)品質;邢澤南等[10]研究表明，紅光照射有利于油葵芽苗菜生長及品質提升。前人研究的對象不同，得出的結論不盡一致，甚至截然相反，說明不同蔬菜品種對光質的響應差異較大。

傳統(tǒng)的香椿芽苗菜生產中，光質的影響往往被忽略，導致香椿芽苗菜的品質得不到提升。目前有關光質對香椿芽苗菜影響的研究甚少，筆者旨在探究不同光質對香椿芽苗菜生長和品質指標的影響，通過不同光質配比處理，篩選出香椿芽苗菜生產的適宜光質條件，以期為香椿芽苗菜生產中光調控技術的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為江蘇中藥科技園香椿資源圃當年生香椿種子，品種為‘紅油椿，引種自安徽省太和縣地方品種。

1.2 試驗設計

試驗于為2018年在江蘇農牧科技職業(yè)學院光質培養(yǎng)室進行，設置6種光質處理，即對照（CK）白光處理、B、R2B8、R5B5、R8B2和R處理，具體參數(shù)見表1，每個處理3次重復，隨機區(qū)組排列。選用發(fā)芽率95%以上的香椿種子，清除雜質去翅后，在0.1%的高錳酸鉀溶液中浸泡1 min后取出，用自來水沖洗干凈，浸種24 h， 將浸種后的香椿種子置于28 ℃的恒溫暗培養(yǎng)箱中催芽，待種子1/3露白后，均勻播于育苗盤內（上口直徑4 cm、深度4 cm、下口直徑1.2 cm），每個處理播100粒種子，置于不同LED光照下培養(yǎng)13 d，光照時長12 h·d-1，溫度20～25 ℃，相對濕度75%～80%。

1.3 數(shù)據(jù)測定及方法

1.3.1 生長指標的測定 培養(yǎng)13 d后，每處理隨機選擇10株測量生長情況，3次重復。分別用直尺測量芽長，萬分之一天平測定鮮干質量。先稱量植株鮮質量，再將植株置于105 ℃的烘箱殺青20 min后，在80 ℃條件下烘干至恒重，稱量干質量。

1.3.2 品質指標測定 可溶性糖含量用蒽酮比色法測定[11]，可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍G-250染色法測定[11]，維生素C含量用分光光度計法測定[12]，可溶性總酚含量用Folin-Ciocalteu比色法并稍作改動[13]：稱量0.5 g香椿樣品干粉于離心管中，加50%乙醇5.0 mL后置于恒溫振蕩水浴鍋內，30 ℃、150 r·min-1避光提取1.5 h，6 000 r·min-1離心15 min，取1.0 mL上清液加入1.0 mL福林酚試劑，混勻后加10 mL 7%碳酸鈉溶液，用蒸餾水定容至25 mL，避光放置2 h后測OD766。總黃酮含量用氯化鋁比色法并稍作改動 [14]：稱量0.5 g香椿樣品干粉，用甲醇回流提取6 h后，定容至25 mL，吸取0.5 mL樣品溶液于10 mL容量瓶中，加入10%三氯化鋁溶液1.0 mL，用甲醇定容至刻度，采用分光光度法，以甲醇為對照，測OD273。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel2013對試驗數(shù)據(jù)進行處理并繪圖，多重比較分析采用鄧肯新復極差法。

2 結果與分析

2.1 不同LED光質對香椿芽苗菜生長的影響

隨著紅光比例的增加，不同LED光質處理香椿芽苗菜芽長逐漸上升，R最大，R8B2次之，R和R8B2顯著高于其他處理（表2）。可以看出，紅光對芽苗菜的芽長有促進作用，而藍光抑制了芽苗菜芽長，藍光比例越高抑制效果越明顯。不同光質處理均有利于提高香椿芽苗菜鮮質量和干質量，總體而言，紅光和紅藍復合光對香椿芽苗菜的干質量及鮮質量促進作用明顯，其中，R8B2全株鮮質量和干質量最大，R次之，R8B2和R顯著高于對照。

2.2 不同LED光質對香椿芽苗菜可溶性糖含量的影響

由圖1可知，不同光質處理下，香椿芽苗菜的可溶性糖含量變化趨勢為R8B2>R >R5B5 >R2B8>CK>B，R8B2可溶性糖含量達到最高值，顯著高于CK和B，但與其他處理差異不顯著。說明紅藍復合光可以提高香椿芽苗菜的可溶性糖含量，紅光比例增加有利于芽苗菜可溶性糖形成。

2.3 不同LED光質對香椿芽苗菜可溶性蛋白含量的影響

由圖2可知，紅光R處理可溶性蛋白含量最低（6.83 mg ·g-1），香椿芽苗菜的可溶性蛋白含量隨藍光比例的增高而上升，100%藍光B可溶性蛋白含量最高（20.2 mg ·g-1），B、R2B8和R5B5顯著高于對照，R8B2和R與對照差異不顯著。表明藍光可以促進香椿芽苗菜可溶性蛋白的合成，紅光的作用相反。

2.4 不同LED光質對香椿芽苗菜維生素C含量的影響

由圖3可知，與CK相比，不同光質處理下均提高了香椿芽苗菜維生素C含量，B處理的維生素C含量最高（1.128 mg·g-1），R2B8次之（1.087 mg·g-1），具體表現(xiàn)為B>R2B8>R5B5>R8B2>R>CK，B和R2B8分別比對照提高48.03%和42.65%，除了紅光R與對照無差異外，其他處理與對照差異達顯著水平。結果表明，藍光和紅藍混合光都有利于香椿芽苗菜維生素C的合成和積累。

2.5 不同LED光質對香椿芽苗菜可溶性總酚含量的影響

由圖4可知，香椿芽苗菜可溶性總酚含量隨著藍光比例增加而逐漸提升，以B處理最高，R2B8處理次之，CK最低，除紅光R與對照無差異外，其他處理顯著高于CK和R。藍光和紅藍混合光均有利于香椿芽苗菜可溶性總酚的形成和累積。

2.6 不同LED光質對香椿芽苗菜總黃酮含量的影響

由圖5可知，香椿芽苗菜總黃酮含量隨著藍光比例增加而逐漸提升，以100%藍光B處理最高，R2B8處理次之，CK最低，R和R8B2與對照差異不顯著，其他處理顯著高于CK。B和R2B8分別比CK提高92.3%和63.8%，紅藍混合光有利于香椿芽苗菜總黃酮的形成和累積，藍光比例越高促進作用越大。

3 討論與結論

耿靈靈等[15]研究認為，相比白光處理，紅光藍光3∶1復合光顯著提高了3種豌豆芽苗菜的可食率、全株鮮質量等部分生長指標。本試驗結果表明，紅光對香椿芽苗菜的生長有促進作用，而藍光抑制了芽苗菜生長。與CK相比，紅光和紅藍復合光顯著提高了芽苗菜的芽長、鮮質量及干質量，R8B2和R顯著高于對照，R8B2芽長略低于R，但全株鮮質量和干質量最高。

不同光質處理下，R8B2可溶性糖含量顯著高于CK和B，但與其他處理差異不顯著。香椿芽苗菜的可溶性蛋白含量隨藍光比例的增高而上升，100%藍光B可溶性蛋白含量最高。說明紅光比例增加有利于芽苗菜可溶性糖形成，而藍光可以促進蔬菜可溶性蛋白的合成，這與張立偉、李巖等[16-17]的研究結果一致。

植物抗氧化物質包括維生素C、酚類和黃酮類等物質，是植株抗氧化系統(tǒng)的重要組分。黃酮類和酚類物質密切影響蔬菜的生長發(fā)育、風味和品質形成，還與植物抗逆性和抗病性相關[11-13]。維生素C是人體必需維生素之一，人體不能合成，只能通過植物性食物獲取[18]。類黃酮類、酚類物質廣泛存在于植物中，具有較強的自由基清除能力[19]。本試驗結果表明，藍光和紅藍混合光處理均促進香椿芽苗菜中抗氧化物質的合成與累積，R2B8和B的維生素C、可溶性總酚和總黃酮含量顯著高于CK。這與劉素慧、徐凱、楊曉建等[20-22]眾多研究結果一致，而劉文科、張晶等[23-24]已經在豌豆等不同作物上的研究結果認為，紅光可促進維生素C的合成和累積。研究結果的差異可能與不同作物對不同光質的響應不一致有關，具體機制尚待進一步探討。

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