補光處理對韭菜葉綠素含量及營養(yǎng)品質(zhì)的效應(yīng)比較

姚慧靜 袁 鶴 高振江 潘子旺 李 凱 張祎璐

（1.包頭市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究院 內(nèi)蒙古包頭 014013；2.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 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(zhì)、可溶性糖、纖維素及鈣、鐵、磷等物質(zhì)，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(yīng)措施提高韭菜的產(chǎn)量和品質(zhì)是非常必要的[3]。

光照在植物的生長發(fā)育中具有特殊重要的地位。它對植物的形態(tài)建成、生理代謝等有廣泛的調(diào)節(jié)作用[4]，而韭菜通常在保護地中種植，光照不足是影響其產(chǎn)量和品質(zhì)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(zhì)及補光時長是提高其產(chǎn)量和改善其品質(zhì)的關(guān)鍵。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2020年4月在包頭市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)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(qū)設(shè)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(chuàng)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(zhì)為主處理（用A表示），設(shè)4種不同光質(zhì)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(shè)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(yǎng)，并設(shè)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(zhì)指標，隨機取樣，3次重復(fù)。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(zhì)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(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)用Excel 2003整理、用DPS 7.05進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)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(zhì)（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(guī)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(zhì)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(nèi)（12～16 h）隨補光時長增加而減少。葉綠素a含量在補光光質(zhì)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(guī)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(zhì)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(nèi)（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(zhì)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(zhì)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(zhì)（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(nèi)（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(guī)律。葉綠素b含量在補光光質(zhì)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(nèi)（12～16 h）隨補光時長增加而增加。葉綠素b含量在補光光質(zhì)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(guī)律。葉綠素b含量在補光光質(zhì)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(nèi)（12～16 h）隨補光時長增加而增加。葉綠素b含量在補光光質(zhì)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(nèi)（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?cè)~綠素含量的影響

由表3可知，總?cè)~綠素含量因補光光質(zhì)（A）不同而差異顯著。其中，A1（紅藍光比值為3∶1）對總?cè)~綠素含量增效最明顯，但與光質(zhì)中紅光比例增加無明顯的規(guī)律性變化?？?cè)~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?cè)~綠素含量增效最明顯，并隨補光時長增加而降低?？?cè)~綠素含量在補光光質(zhì)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?cè)~綠素含量增效最明顯，在一定范圍內(nèi)（12～16 h）隨補光時長增加而降低?？?cè)~綠素含量在補光光質(zhì)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?cè)~綠素含量增效最明顯，并隨補光時長增加而降低?？?cè)~綠素含量在補光光質(zhì)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?cè)~綠素含量增效最明顯，在一定范圍內(nèi)（10～14 h）隨補光時長增加而降低?？?cè)~綠素含量在補光光質(zhì)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?cè)~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(zhì)條件下，較短的補光時長對總?cè)~綠素含量增效更明顯。

表3 補光處理對韭菜總?cè)~綠素含量的影響

2.4 補光處理對韭菜可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由表4可知，可溶性蛋白質(zhì)含量因補光光質(zhì)（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(zhì)含量增效最明顯，在一定范圍內(nèi)（紅藍光比值3∶1～7∶1）隨紅光比例增加而減少?？扇苄缘鞍踪|(zhì)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(zhì)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(zhì)含量在補光光質(zhì)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(zhì)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?？扇苄缘鞍踪|(zhì)含量在補光光質(zhì)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(zhì)含量增效最明顯，在一定范圍內(nèi)（12～16 h）隨補光時長增加而降低?？扇苄缘鞍踪|(zhì)含量在補光光質(zhì)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(zhì)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(zhì)含量在補光光質(zhì)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(zhì)含量增效最明顯，但與補光時長增加無明顯的依變規(guī)律。

表4 補光處理對韭菜可溶性蛋白質(zhì)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(zhì)（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(zhì)中紅光比例增加無明顯的依變規(guī)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(nèi)（10～14 h）隨補光時長增加而降低?？扇苄蕴呛吭谘a光光質(zhì)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(nèi)（12～16 h）隨補光時長增加而降低?？扇苄蕴呛吭谘a光光質(zhì)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(nèi)（12～16 h）隨補光時長增加而增加?？扇苄蕴呛吭谘a光光質(zhì)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(nèi)（10～14 h）隨補光時長增加而降低?？扇苄蕴呛吭谘a光光質(zhì)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(nèi)（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(zhì)（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(zhì)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(zhì)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(nèi)（12～16 h)隨補光時長增加而增加。維生素C含量在補光光質(zhì)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(nèi)（12～16 h）隨補光時長增加而增加。維生素C含量在補光光質(zhì)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(nèi)（10～14 h）隨補光時長增加而增加。維生素C含量在補光光質(zhì)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(jié)論

從本研究結(jié)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?cè)~綠素、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖及維生素C的含量，但增效有所不同，具體表現(xiàn)如下。

（1）韭菜的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖及維生素C等因補光光質(zhì)的不同而差異顯著。在一定范圍內(nèi)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(zhì)含量減少，葉綠素a、總?cè)~綠素和可溶性糖含量則無明顯的依變規(guī)律。

（2）韭菜的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素、可溶性蛋白質(zhì)、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?cè)~綠素、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖含量減少，葉綠素b含量則無明顯的依變規(guī)律。

（3）在一定的光質(zhì)條件下，補光時長的不同對韭菜的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素、可溶性蛋白質(zhì)、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(nèi)增加補光時長可使維生素C含量增加，葉綠素a、總?cè)~綠素及可溶性糖含量降低。