補光處理對韭菜葉綠素含量及營養品質的效應比較

姚慧靜 袁 鶴 高振江 潘子旺 李 凱 張祎璐

（1.包頭市農牧業科學研究院 內蒙古包頭 014013；2.內蒙古科技大學 包頭 014017）

韭菜（Allium tuberosum Rottlex Spr）起源于我國，又名韭、起陽草，屬百合科蔥屬多年生草本宿根植物[1-2]，主要以葉片、假莖供食。韭菜含多種維生素、可溶性蛋白質、可溶性糖、纖維素及鈣、鐵、磷等物質，同時具有多方面的保健功能，因而韭菜市場需求量日益增大，所以采取相應措施提高韭菜的產量和品質是非常必要的[3]。

光照在植物的生長發育中具有特殊重要的地位。它對植物的形態建成、生理代謝等有廣泛的調節作用[4]，而韭菜通常在保護地中種植，光照不足是影響其產量和品質的主要因素之一，補光處理是有效解決該問題的手段之一[5-6]。因此，選擇合理的補光光質及補光時長是提高其產量和改善其品質的關鍵。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2020年4月在包頭市農牧業科學研究院蔬菜所試驗站的日光溫室中進行，韭菜品種為‘棚寶’。采用裂區設計，利用由包頭中科瑞豐科技有限公司提供的稀土植物補光燈創造人造光源為紅（630～680 nm，吸收峰為650 nm）、藍（440～490 nm，吸收峰為460 nm）進行補光，以補光的光質為主處理（用A表示），設4種不同光質水平（紅藍光比值3∶1用A1表示、5∶1用A2表示、7∶1用A3表示、9∶1用A4表示），以補光的時長為副處理（用B表示），設4種不同補光時長水平（10 h用B1表示、12 h用B2表示、14 h用B3表示、16 h用B4表示）。在韭菜幼苗移栽30 d后，將地上部保留3 cm左右，置于不同光照條件下培養，并設對照（不補光）。

1.2 試驗指標與測定方法

光照30 d后測定品質指標，隨機取樣，3次重復。把韭菜可食部分洗凈，吸干水分，剪碎混勻為試驗樣品，測定葉綠素a和葉綠素b含量（分光光度法）、可溶性糖含量（蒽酮比色法）、可溶性蛋白質含量（考馬斯亮藍G-250染色法）、維生素C含量（滴定法）[7-8]，并計算各指標相比對照增長百分率進行比較。

1.3 數據分析

數據用Excel 2003整理、用DPS 7.05進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 補光處理對韭菜葉綠素a含量的影響

由表1可知，葉綠素a含量因補光光質（A）不同而差異顯著。其中，A1(紅藍光比值為3∶1）對葉綠素a含量增效最明顯，葉綠素a含量與紅光比例增加無明顯的依變規律。葉綠素a含量因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B1（補光10 h）對葉綠素a含量增效最明顯，并且隨補光時長增加而減少。葉綠素a含量在補光光質A1（紅藍光比值為3∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B2（補光12 h）對葉綠素a含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h）隨補光時長增加而減少。葉綠素a含量在補光光質A2（紅藍光比值為5∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B2（補光12 h）和B1（補光10 h）對葉綠素a含量增效明顯高于另外2個處理，雖無明顯的依變規律，但可以看出，補光時長較長時葉綠素a含量增效較低。葉綠素a含量在補光光質A3（紅藍光比值為7∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B1（補光10 h）對葉綠素a含量增效最明顯，在一定范圍內（10～14 h）隨補光時長增加而大幅減小。葉綠素a含量在補光光質A4（紅藍光比值為9∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B1（補光10 h）對葉綠素a含量增效最明顯，總體上隨補光時長增加而減小。通過比較可知，在一定的光質條件下，較短的補光時長對葉綠素a含量增效更明顯。

表1 補光處理對韭菜葉綠素a含量的影響

2.2 補光處理對韭菜葉綠素b含量的影響

由表2可知，葉綠素b含量因補光光質（A）不同而差異顯著。其中，A2（紅藍光比值為5∶1）對葉綠素b含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h）隨紅光比例增加而減少。葉綠素b含量因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B3（補光14 h）對葉綠素b含量增效最明顯，但與補光時長增加無明顯的依變規律。葉綠素b含量在補光光質A1（紅藍光比值為3∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。B4（補光16 h）對葉綠素b含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h）隨補光時長增加而增加。葉綠素b含量在補光光質A2（紅藍光比值為5∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。B3（補光14 h）對葉綠素b含量增效最明顯，但與補光時長增加無明顯的依變規律。葉綠素b含量在補光光質A3（紅藍光比值為7∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B4（補光16 h）對葉綠素b含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h）隨補光時長增加而增加。葉綠素b含量在補光光質A4（紅藍光比值為9∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。B2（補光12 h）對葉綠素b含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h）隨補光時長增加而降低。

表2 補光處理對韭菜葉綠素b含量的影響

2.3 補光處理對韭菜總葉綠素含量的影響

由表3可知，總葉綠素含量因補光光質（A）不同而差異顯著。其中，A1（紅藍光比值為3∶1）對總葉綠素含量增效最明顯，但與光質中紅光比例增加無明顯的規律性變化。總葉綠素含量因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B1（補光10 h）對總葉綠素含量增效最明顯，并隨補光時長增加而降低。總葉綠素含量在補光光質A1（紅藍光比值為3∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B2（補光12 h）對總葉綠素含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h）隨補光時長增加而降低。總葉綠素含量在補光光質A2（紅藍光比值為5∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B1（補光10 h）對總葉綠素含量增效最明顯，并隨補光時長增加而降低。總葉綠素含量在補光光質A3（紅藍光比值為7∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著。其中，B1（補光10 h）對總葉綠素含量增效最明顯，在一定范圍內（10～14 h）隨補光時長增加而降低。總葉綠素含量在補光光質A4（紅藍光比值為9∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B2（補光12 h）和B1（補光10 h）對總葉綠素含量增效明顯高于另外2個處理，總體上隨補光時長增加而降低。通過比較可知，在一定的光質條件下，較短的補光時長對總葉綠素含量增效更明顯。

表3 補光處理對韭菜總葉綠素含量的影響

2.4 補光處理對韭菜可溶性蛋白質含量的影響

由表4可知，可溶性蛋白質含量因補光光質（A）不同而差異顯著。其中，A1（紅藍光比值為3∶1）對可溶性蛋白質含量增效最明顯，在一定范圍內（紅藍光比值3∶1～7∶1）隨紅光比例增加而減少。可溶性蛋白質含量因補光時長（B）不同而差異顯著，B1（補光10 h）對可溶性蛋白質含量增效最明顯，總體上隨補光時長增加而降低。可溶性蛋白質含量在補光光質A1（紅藍光比值為3∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B2（補光12 h）和B1（補光10 h）對可溶性蛋白質含量增效明顯高于另外2個處理，總體上隨補光時長增加而降低,說明補光時長較短增效更明顯。可溶性蛋白質含量在補光光質A2（紅藍光比值為5∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B2（補光12 h）對可溶性蛋白質含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h）隨補光時長增加而降低。可溶性蛋白質含量在補光光質A3（紅藍光比值為7∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B1（補光10 h）對可溶性蛋白質含量增效最明顯，總體上隨補光時長增加而降低。可溶性蛋白質含量在補光光質A4（紅藍光比值為9∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B1（補光10 h）對可溶性蛋白質含量增效最明顯，但與補光時長增加無明顯的依變規律。

表4 補光處理對韭菜可溶性蛋白質含量的影響

2.5 補光處理對韭菜可溶性糖含量的影響

由表5可知，可溶性糖含量因補光光質（A）不同而差異顯著，A3（紅藍光比值為3∶1）對可溶性糖含量增效最明顯，但與光質中紅光比例增加無明顯的依變規律。可溶性糖含量因補光時長（B）不同而差異顯著，B4（補光16 h）對可溶性糖含量增效最明顯，在一定范圍內（10～14 h）隨補光時長增加而降低。可溶性糖含量在補光光質A1（紅藍光比值為3∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B2（補光12 h）對可溶性糖含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h）隨補光時長增加而降低。可溶性糖含量在補光光質A2（紅藍光比值為5∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B4（補光16 h）對可溶性糖含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h）隨補光時長增加而增加。可溶性糖含量在補光光質A3（紅藍光比值為7∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B4（補光16 h）對可溶性糖含量增效最明顯，在一定范圍內（10～14 h）隨補光時長增加而降低。可溶性糖含量在補光光質A4（紅藍光比值為9∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B4（補光16 h）和B1（補光10 h）對可溶性糖含量增效明顯高于另外2個處理，在一定范圍內（12～16 h）隨補光時長增加而增加。

表5 補光處理對韭菜可溶性糖含量的影響

2.6 補光處理對韭菜維生素C含量的影響

由表6可知，維生素C含量因補光光質（A）不同而差異顯著，A4（紅藍光比值為9∶1)對維生素C含量增效最明顯，隨光質中紅光比例增加而增加。維生素C含量因補光時長（B）不同而差異顯著，B4（補光16 h）對維生素C含量增效最明顯，隨補光時長增加而增加。維生素C含量在補光光質A1（紅藍光比值為3∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B4（補光16 h）對維生素C含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h)隨補光時長增加而增加。維生素C含量在補光光質A2（紅藍光比值為5∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B4（補光16 h)對維生素C含量增效最明顯，在一定范圍內（12～16 h）隨補光時長增加而增加。維生素C含量在補光光質A3（紅藍光比值為7∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B4（補光16 h)對維生素C含量增效最明顯，在一定范圍內（10～14 h）隨補光時長增加而增加。維生素C含量在補光光質A4（紅藍光比值為9∶1）處理下因補光時長（B）不同而差異顯著，B3（補光12 h)和B4（補光16 h)對維生素C含量增效明顯高于另外2個處理，總體上隨補光時長增加而增加。

表6 補光處理對韭菜維生素C含量的影響

3 結論

從本研究結果分析可以看出，補光會顯著增加韭菜葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素、可溶性蛋白質、可溶性糖及維生素C的含量，但增效有所不同，具體表現如下。

（1）韭菜的葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素、可溶性蛋白質、可溶性糖及維生素C等因補光光質的不同而差異顯著。在一定范圍內增加紅光比例可使維生素C含量增加，葉綠素b和可溶性蛋白質含量減少，葉綠素a、總葉綠素和可溶性糖含量則無明顯的依變規律。

（2）韭菜的葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素、可溶性蛋白質、可溶性糖及維生素C含量等因補光時長的不同而差異顯著。其中，增加光照時長可使維生素C含量增加，葉綠素a、總葉綠素、可溶性蛋白質、可溶性糖含量減少，葉綠素b含量則無明顯的依變規律。

（3）在一定的光質條件下，補光時長的不同對韭菜的葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素、可溶性蛋白質、可溶性糖及維生素C含量等的影響差異顯著。在一定范圍內增加補光時長可使維生素C含量增加，葉綠素a、總葉綠素及可溶性糖含量降低。