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摘 要

采用发光二级管（LED）调节光质，研究不同光质处理白光(CK)、红光(R)、蓝光(B)、红蓝混合光(RB，R∶B=1∶1）对油麦菜营养品质的影响。实验结果表明：蓝光处理下油麦菜维生素C含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均最高。因此，蓝光处理下油麦菜的营养品质最好。

关键词：油麦菜，光质，发光二极管，营养品质

Abstract：The effects of different light qualities generated by light emitting diodes (LED) on nutritive quality of lettuce were studied. Four treatments were designed in the experiment with red light(R), blue light(B), and the complex light of red and blue light(RB,R:B=1:1). The results showed that the contents of Vitamin C, soluble sugar and soluble protein were the highest under the blue light. So it was suggested that the best nutritive quality of lettuce was under the blue light.

Keywords：Lettuce, Light quality, Light emitting diodes (LED), Nutritive quality

目录

1 前言 5

2 材料与方法 5

2.1 试验材料 5

2.2 试验设计 5

2.3 测定指标与方法 6

2.4 数据处理 6

3 结果与分析 7

3.1 不同光质对油麦菜幼苗维生素C含量的影响 7

3.2 不同光质对油麦菜幼苗可溶性糖含量的影响 7

3.3 不同光质对油麦菜幼苗可溶性蛋白含量的影响 8

讨论 9

参考文献 10

致谢 12

1 前言

油麦菜，是以嫩梢、嫩叶为产品的尖叶型叶用莴苣，叶片呈长披针形，色泽淡绿、质地脆嫩，口感极为鲜嫩、清香、具有独特风味，含有大量维生素和大量钙、铁、蛋白质、脂肪、维生素A,B₁,B₂等营养成分，是生食蔬菜中的上品，也是适合无土栽培的蔬菜之一，近年来逐渐成为我国人民餐桌上的新宠^[1]。

光质即不同波长的光谱，对植物的生长发育、形态建成、生理代谢及品质等都有广泛的调节作用。国内已有学者研究了不同光质对黄瓜^[2]、番茄^[3]、草莓^[4]、叶用莴苣^[5]、彩色甜椒等^[6]作物幼苗生长和光合作用的影响。对于光对生菜生长的影响也有不少报道^[7,8,9]。也有不少报道认为，光对植物的营养物质的含量影响也很大^[10,11],到目前为止对光质的研究依然是国内外的热点。

与传统人工光源相比，LED精量调节光源具有明显的优势：使用电源电压低、节能高效、体积小、稳定性强、响应速度快、寿命长等^[12]。本实验通过LED精量调节光质，研究其对油麦菜品质的影响，以期探明光质对油麦菜营养品质的影响，为LED光源在油麦菜设施栽培上的应用提供理论依据。

2 材料与方法

2.1 试验材料

试验材料：油麦菜种子（四季油麦菜）

2.2 试验设计

选择颗粒饱满的、成熟度好的油麦菜种子，温汤浸种后，放入25-30℃的恒温水浴中浸泡7-8小时，温汤浸过的种子用70%酒精消毒10min，再用无菌蒸馏水冲洗5-6次，捞出稍晾后于15-20℃下催芽，待90%种子出芽即可播种。将培养瓶置于不同光质环境下培养（如图1所示），每种光下放置5瓶，每瓶15株，3次重复，通过调整距离使各试验材料处的光通量密度均为50µmol·m^-2·s^-1，红色和蓝色LED的光源的峰值波长分别为660nm和450nm。培养条件为光照周期12h/d，培养温度（25±2）℃，空气相对湿度保持在70%左右。

CK

R

B

RBB

图1 不同光质处理油麦菜幼苗示意图

2.3 测定指标与方法

培养25天后测定油麦菜幼苗中维生素C、可溶性糖及可溶性蛋白的含量，3次重复。维生素C含量用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定^[13]，可溶性糖含量用蒽酮法测定^[13]，利用考马斯亮蓝G-250法测定蛋白质含量^[13]。

2.4 数据处理

本实验的所有数据均采用Excel 2003进行整理，SPSS16.0进行方差分析，采用Duncan新复极差法进行多重比较，Plt;0.05。

3 结果与分析

3.1 不同光质对油麦菜幼苗维生素C含量的影响

图2不同光质对油麦菜幼苗维生素C含量的影响

（注：不同小写字母表示0.05水平上差异显著，下同）

由图2可以看出，蓝光处理下，维生素C含量显著高于其他两个处理，其次是红蓝混合光，对照最低。可见蓝光更有利于维生素C的合成与积累。

3.2 不同光质对油麦菜幼苗可溶性糖含量的影响

图3不同光质对油麦菜幼苗可溶性糖含量的影响

图3表明，蓝光处理下的可溶性糖含量显著高于对照与红蓝混合光处理。红蓝混合光与对照之间无显著差异。蓝光处理与白光处理、红蓝混合光处理之间均有显著差异。表明，蓝光有利于碳水化合物的形成与积累，可以显著提高油麦菜可溶性糖含量。

3.3 不同光质对油麦菜幼苗可溶性蛋白含量的影响

图4不同光质对油麦菜可溶性蛋白含量的影响

由图4可以看出，蓝光处理下的油麦菜幼苗可溶性蛋白含量高于对照及混合光处理下的可溶性蛋白的含量。说明蓝光有利于提高油麦菜幼苗可溶性蛋白含量。蓝光、混合光处理与白光处理下油麦菜可溶性蛋白含量之间均有显著差异；蓝光处理与混合光处理下油麦菜可溶性蛋白的含量无显著性差异。

讨论

维生素C是一种很强的抗氧化剂，能够清除活性氧自由基对膜与酶分子结构的损害从而具有抗衰老的保护功能^[14]。有研究认为红光膜能够提高光温效应，可提高果实维生素C含量^[15]。而本实验结果表明，蓝光处理下油麦菜维生素C含量显著高于白光及混合光两个处理，白光含量最低，这与蒲高斌^[16]，陈娴^[17]等研究结果一致，光质对维生素C含量的影响与其合成分解酶活性有关，不同光质可能通过调节不同光受体间的平衡影响果实维生素C合成酶的活性进而影响维生素C代谢^[17]。

本实验结果表明，油麦菜在红光下不能正常生长，这与唐永康^[18]等研究结果一致，其研究表明，在红光中，Fo（固定荧光）很高，Fo代表不参与PSⅡ（光系统Ⅱ）光化学反应的光能辐射部分，故红光可能通过阻碍光能用于光合电子传递，增加以热的形式消耗掉的能损失；红光不利于油麦菜对大量元素氮、磷、钾的吸收，另外还阻碍叶绿素的合成，而光合色素含量的减少不利于植物对光能的吸收。

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