植物工廠中不同LED光質(zhì)對(duì)番杏植株生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累的影響

摘要：【目的】研究植物工廠中不同LED光質(zhì)對(duì)番杏植株生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累的影響，為篩選適宜番杏植株生長(zhǎng)的最佳光質(zhì)及番杏的優(yōu)質(zhì)高效栽培提供參考依據(jù)。【方法】以種植在植物工廠中的番杏為試驗(yàn)材料，設(shè)置白光為對(duì)照（CK）及不同比例紅、藍(lán)光（R2B8、R5B5和R8B2）4個(gè)光照條件處理，處理后45 d，測(cè)定番杏主根長(zhǎng)、株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積和含水量等生長(zhǎng)指標(biāo)，測(cè)定光合色素含量與光合參數(shù)[凈光合速率（P.）、氣孔導(dǎo)度（G）、胞間CO?濃度（C）和蒸騰速率（T）]及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)（單寧、總黃酮、總皂苷、可溶性糖、維生素C、可溶性蛋白和硝酸鹽含量）指標(biāo)，并分析主要農(nóng)藝性狀與營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的相關(guān)性?！窘Y(jié)果】隨著紅光比例的增加，株高和主根長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，排序?yàn)镽8B2gt;R5B5gt;CKgt;R2B8;紅光比例的增加顯著促進(jìn)了番杏葉面積的增加（Plt;0.05，下同），R8B2處理下番杏的莖粗、葉片數(shù)、葉面積和鮮重均為最高值，分別較CK顯著增加30.40%、16.00%、39.14%和5.86%;葉綠素a與總?cè)~綠素含量在R8B2處理下含量最多，與CK相比分別顯著增加20.94%和27.42%;R8B2處理下番杏P，最高，與CK相比顯著增加59.45%;R5B5處理的P，最小。R2B8處理的總皂苷含量最高，與CK相比顯著增加14.63%。可溶性糖與維生素C含量隨著紅光比例增加呈先升后降的變化趨勢(shì)，分別在R5B5和R2B8時(shí)達(dá)峰值后降低?？扇苄缘鞍缀扛魈幚聿町惒伙@著（Pgt;0.05），硝酸鹽含量隨著紅光比例的增加而降低。相關(guān)分析結(jié)果顯示，不同LED光質(zhì)處理下番杏的生長(zhǎng)特性和營(yíng)養(yǎng)成分變化密切相關(guān)。番杏的株高與莖粗、葉面積、鮮重等呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01，下同），P.與葉綠素a、總?cè)~綠素含量和莖粗呈極顯著正相關(guān)，總黃酮與單寧和可溶性蛋白呈顯著正相關(guān)，硝酸鹽與莖粗、葉綠素b、G，等呈負(fù)相關(guān)?！窘Y(jié)論】紅、藍(lán)光不同配比影響植物工廠中番杏的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累，當(dāng)2種光質(zhì)光配比為R8B2時(shí)可促進(jìn)番杏光合作用、形態(tài)建成和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，詞降：酸；E，質(zhì)提；升生食長(zhǎng)用；口品感質(zhì)，可應(yīng)用于番杏實(shí)際生產(chǎn)。

中圖分類號(hào)：S636.9;S626文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-1191（2024）02-0520-11

Effects of different LED light qualities on the growth and nutrient accumulation ofTetragonia tetragonoides（Pall.）Kuntze in aplant factory

LIU Xuan-xuan'，HE Zhong-qun1\"，LI Qing-ming？，ZHAXI Sang-bu3，

QIN Yan-mei'，LI Chun-yan'，ZHANG Rui-jie

（'College of Horticulture，Sichuan Agricultural University，Chengdu，Sichuan 611130，China;2Institute of Urban Agri-culture，Chinese Academy ofAgricultural Sciences，Chengdu，Sichuan 610299，China;'Agricultural andAniml Hus-bandry Science and Technology Extension Service Centre of Baxu County，Changdu，Xizang 854600，China）

Abstract：[Objective]To study the effects of dfferent LED light qualies on the growth and nutrient accumulation of Teragonia tetragonoides（Pall.）Kuntze in aplant factory，which could provide areference basis for the selection of the optimal light quality suitable for the growth and high-quality and efficient cultivation of Ttetragonoides.【Method】Using T.telragonoides planted in aplant factoryas experimental material，four light condition treatmentswere set up with white light as control（CK）and different ratios of red and blue light（R2B8，R5B5 and R8B2）.Forty-five days after the light treatment，growth indexes such as main root length，plant height，stem diameter，number of leaf，leaf area and water con-tent were determined in T.tetragonoides，and photosynthetic pigments contentsand photosynthetic parameters[including photosynthetic pigment content，net photosynthetic rate（P。），stomatal conductance（G?），inter-cellular CO?concentration（C），and transpiration rate（T）]and nutritional qualities（including tannins，total flavonoids，total saponins，soluble sugars，vitamin C，soluble proteins and nitrates contents）were determined in Ttetragonoides.The correlation between major agronomic shapes and nutritional indicators was analyzed.[Result]Plant height and primary root length tended to increase with increasing percentage of red light and were ranked as R8B2gt;R5B5gt;CKgt;R2B8.The increase in the proportion of red light significantly contributed to the increase in leaf area of Ttetragonoides，and stem diameter，number of leaf，leaf area and fresh weight of Ttetragonoides under R8B2 treatment were the highest，which were significantly increased by 30.40%，16.00%，39.14%，and 5.86%respectively compared to that of CK（Plt;0.05，the same below）.In addition，chloro-phyll aand total chlorophyll contents were the most abundant under R8B2 treatment，which significantly increased by 20.94%and 27.42%respectively compared with CK.The highest P。was recorded under R8B2 treatment in T.tetragonoi-des with asignificant increase of 59.45%compared to CK;R5B5 treatment reached the minimum P.Besides，R2B8 treat-ment had the highest total saponin content，which was significantly increased by 14.63%compared with CK.The soluble sugar and vitamin Ccontents showed atrend of increasing and then decreasing with the increase of red light ratio，which peaked and then decreased at R5B5 and R2B8 respectively.Although soluble protein content did not differ significantly among treatments（Pgt;0.05），nitrate content decreased with increasing percentage of red light.Correlation analysis indi cated that the growth characteristics and nutrient changes ofT tetragonoides under different LED light quality treatments were closely related.Plant height was extremely significantly significantly positively and correlated with stem diameter，leaf area and fresh weight（Plt;0.01，the same below），and P。was extremely significantly and positively correlated with chlorophyll a，total chlorophyll contents，and stem diameter in Ttetragonoides.Total flavonoids were significantly and positively correlated with tannins and soluble proteins，and nitate was negatively correlated with stem diameter，chloro-phyll band G.【Conclusion】Different ratios of red and blue lights affect the growth and nutrient accumulation of Ttetragonoides in aplant factory.When the ratio of the two light qualities is R8B2，it can promote photosynthesis，morpho-genesis and nutrient accumulation，reduce the nitrate content and improve the edible taste，which can be applied in ac-tural planting of T.tetragonoides.

Key words：Tetragonia tetragonoides（Pall.）Kuntze;LED light quality;growth;quality

Foundation items：National Natural Science Foundation of China（31872154）;Project of the Second Comprehensive Scientific Expedition to Qinghai-Xizang Plateau（2019QZKK0303）;Luzhou Expert Workstation Project of Sichuan（2322339013）

0引言

【研究意義】番杏[Tetragonia tetragonoides（Pall.）Kuntze]是隸屬于番杏科番杏屬的草本植物，1年生半蔓性，葉片表面無(wú)毛，表皮細(xì)胞內(nèi)有針狀結(jié)晶體，呈顆粒狀凸起?；▎紊虼厣谌~腋間，果實(shí)即為種子，每粒果實(shí)中包含7～8粒種子，原產(chǎn)自澳洲、新西蘭、東南亞等地，因形似菠菜又名新西蘭菠菜、法國(guó)菠菜和洋菠菜。番杏含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其葉片不僅富含大量人體所需的蛋白質(zhì)、脂肪及豐富的鈣、鐵等礦物質(zhì)，還含有多種維生素，且具有清熱解毒，祛鳳消腫等藥用價(jià)值（張玉潔，2016;管安琴等，2019）。露地栽培下番杏的葉易老化，影響食用口感，降低生物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益。LED光源作為設(shè)施環(huán)境內(nèi)的光調(diào)控，可提高番杏的品質(zhì)與產(chǎn)量，且植物工廠密閉式栽培條件下環(huán)境穩(wěn)定且高度可控，從而為番杏的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)提供可能。因此，研究植物工廠中不同LED光質(zhì)對(duì)番杏植株生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累的影響，對(duì)篩選適宜番杏植株生長(zhǎng)的最佳光質(zhì)及番杏的優(yōu)質(zhì)高效栽培具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】光環(huán)境調(diào)節(jié)是設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培中調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育及形態(tài)建成的重要技術(shù)手段。設(shè)施環(huán)境內(nèi)的溫、濕度等小環(huán)境均受到光環(huán)境的影響，光照條件是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵因子（邵麗等，2018）。不同波長(zhǎng)的光對(duì)植物表現(xiàn)的生物學(xué)效應(yīng)不同，對(duì)植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理調(diào)控、光合作用及器官發(fā)育影響程度也不同（許大全等，2015）。光質(zhì)影響植物的諸多生理過(guò)程，并對(duì)植物品質(zhì)形成具有重要作用（汪星星等，2022;魏云春等，2023）。前人在植物光合作用與葉片解剖中發(fā)現(xiàn)，蔬菜在紅光和藍(lán)光下光合速率均有不同程度的增長(zhǎng)（Saebo et al.，1995）;紅光可顯著促進(jìn)植物光合色素形成，對(duì)葉綠素b含量具有明顯的促進(jìn)作用，藍(lán)光則有利于葉綠素a的生成，進(jìn)而影響葉綠素a/b值（杜洪濤等，2005）。除此之外，研究表明紅光有利于植物根系的伸長(zhǎng)，減少硝態(tài)氮的含量，藍(lán)光促進(jìn)莖粗增加和生物堿的累積（高亭亭等，2012），而紅、藍(lán)光組合可有效提高植物葉綠素、多糖、總酚、花青苷及綠原酸等生物活性物質(zhì)的積累，提高可溶性糖與可溶性蛋白含量（Gerova et al.，2016），因此，紅、藍(lán)光對(duì)植物的形態(tài)特征和品質(zhì)積累具有協(xié)同作用（Heo et al.，2006）。Johkan等（2012）研究表明紅、藍(lán)光組合要優(yōu)于單色光對(duì)植物品質(zhì)的影響，說(shuō)明紅、藍(lán)光對(duì)植物的形態(tài)特征和品質(zhì)積累具有協(xié)同作用；Lee等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，光質(zhì)配比影響姜黃葉片的次生代謝物與蛋白質(zhì)的合成與積累，調(diào)控光質(zhì)配比可增強(qiáng)姜黃品質(zhì)。藍(lán)光處理葡萄幼苗，可促進(jìn)葉片淀粉的積累（Heo et al.，2006）;單質(zhì)紅光可明顯促進(jìn)陸地棉幼苗可溶性糖、蔗糖和淀粉含量積累（Liet al.，2010）。紅、藍(lán)光對(duì)桑樹(shù)影響的研究表明，紅光能降低植物碳氮代謝能力和微量元素（Mn、Cu和Zn）含量，并使其根系活力下降，而在紅光基礎(chǔ)上補(bǔ)充藍(lán)光則可逆轉(zhuǎn)或削弱紅光對(duì)桑樹(shù)幼苗生理代謝的負(fù)面效應(yīng)（胡舉偉等，2018）。紅、藍(lán)組合光處理能顯著提高小松菜（Ohashi-Kaneko et al.，2007）、豌豆苗葉片（劉文科等，2012）和生菜（樊小雪等，2015）中維生素C含量；硝酸鹽在體內(nèi)積累會(huì)影響人體健康，選擇適合的光質(zhì)有助于減少植物對(duì)硝酸鹽的吸收量。在紅、藍(lán)、白LED燈處理下生菜可溶性糖含量達(dá)最高，硝酸鹽含量最低（Lin et al.，2013）;余碧霞（2020）對(duì)2種芽菜進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，紅、藍(lán)復(fù)合光有利于可溶性糖、可溶性蛋白含量合成，對(duì)亞硝酸鹽和硝酸鹽均存在抑制作用，從而提高了芽菜的營(yíng)養(yǎng)和功能品質(zhì)?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】番杏作為1種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的葉菜，因其突出的抗逆和抗蟲(chóng)性日益受到關(guān)注，國(guó)內(nèi)外近年研究方向多與番杏栽培及其所具有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和抗逆性相關(guān)，而有關(guān)番杏在植物工廠LED光質(zhì)調(diào)控中番杏植株生長(zhǎng)以及品質(zhì)影響的研究較少?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以番杏為試驗(yàn)材料，探討不同LED光質(zhì)配比對(duì)番杏生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響，為篩選適宜番杏植株生長(zhǎng)的最佳光質(zhì)及番杏的優(yōu)質(zhì)高效栽培提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)成都校區(qū)植物工廠內(nèi)進(jìn)行（30°42'N，103°51'E;海拔540 m）。試驗(yàn)中所用番杏種子均來(lái)自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院。植物工廠中的光源使用LED冷光源植物生長(zhǎng)燈，型號(hào)為HY-TBT8S-F7-18W，購(gòu)自南京恒裕儀器設(shè)備制造有限公司，燈管長(zhǎng)1200 mm，功率18 W。主要儀器設(shè)備：WET-R便攜式土壤水分測(cè)定儀（英國(guó)Delata-T公司）;CIRAS-2型光合作用測(cè)定系統(tǒng)（英國(guó)PP Systems公司）。

1.2試驗(yàn)方法

為保證種子均勻出苗，在育苗前需進(jìn)行55℃溫湯浸種30 min，之后放入25℃恒溫箱催芽，1周后將露白的種子播于營(yíng)養(yǎng)缽中，基質(zhì)體積比為草炭：珍珠巖：蛭石=3：1：1，待幼苗長(zhǎng)至4葉1心時(shí)，移入植物工廠中，進(jìn)行紅光和藍(lán)光LED燈數(shù)量比分別為8：2（R8B2）、5：5（R5B5）和2：8（R2B8）3個(gè)處理，白光為對(duì)照（CK），各處理的光譜分布如圖1所示。光周期與光照強(qiáng)度的設(shè)定參照課題組前期試驗(yàn)（張瑞潔等，2022a，2022b）：設(shè)定光強(qiáng)為1501x，光暗周期為16h光照/8 h黑暗，保持溫度在25℃/18℃（晝/夜），土壤濕度使用WET-R便攜式土壤水分測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定，土壤濕度保持在60%～70%，每處理重復(fù)10株，每盆1株，重復(fù)3次，共120盆。光照處理45 d后進(jìn)行生長(zhǎng)及品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定。

1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定將隨機(jī)選取的10株不同處理植株，經(jīng)過(guò)去離子水沖洗干凈后，擦干植株表面水分。主根長(zhǎng)與株高使用毫米刻度尺進(jìn)行測(cè)量；莖粗使用游標(biāo)卡尺測(cè)量；并計(jì)數(shù)植株所含葉片數(shù)。隨機(jī)選取各處理的3片同一部位功能葉，利用打孔法測(cè)葉面積（高俊鳳，2006）。各處理選取3株測(cè)量干鮮重，計(jì)算含水量。

1.3.2光合色素含量與光合參數(shù)指標(biāo)測(cè)定采用80%丙酮24 h浸提法進(jìn)行番杏光合色素的提取，參照張志良和瞿偉菁（2003）的方法測(cè)定番杏光合色素含量。稱取每處理0.5g新鮮成熟葉片，浸泡于80%的丙酮溶液，置于黑暗中24 h，待所有葉片全部變白后，于波長(zhǎng)470、645和663 nm下測(cè)定吸光值。

在上午9：00至11：00，隨機(jī)選取每處理5片成熟葉片，用CIRAS-2型光合作用系統(tǒng)測(cè)定番杏葉片光合參數(shù)：凈光合速率（Pn）、胞間CO?濃度（Ci）、氣孔導(dǎo)度（G?）和蒸騰速率（Tr）。測(cè)定時(shí)控制CO?濃度為400μmol/mol，溫度為25℃，光照強(qiáng)度為10001x（劉莉娜等，2019）。

1.3.3品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定用福林酚法測(cè)定番杏葉片單寧含量（王紅等，2011）;亞硝酸鈉—硝酸鋁比色法測(cè)定總黃酮含量（宋春芳等，2010）;超聲提取法測(cè)定總皂苷含量（楊懷雷等，2019）。蒽酮法測(cè)定可溶性糖含量，2，6-二氯酚靛酚法測(cè)定維生素C含量，考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定可溶性蛋白含量（曹建康等，2007）;硝酸鹽含量測(cè)定參考王學(xué)奎（2006）。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 20.0處理與分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用Ori-gin 2022作圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同LED光質(zhì)對(duì)番杏植株生長(zhǎng)的影響

不同LED光質(zhì)對(duì)株高和主根長(zhǎng)的影響趨勢(shì)基本一致。如圖2所示，不同紅、藍(lán)光處理中隨紅光比例增加，株高和主根長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，排序?yàn)镽8B2gt;R5B5gt;R2B8。相較于CK，R8B2處理下株高和主根長(zhǎng)分別增加19.49%和11.95%，R282番杏的株高與主根長(zhǎng)低于CK。從圖3和表1可看出，紅光比例的增加顯著促進(jìn)了番杏葉面積的增加（Plt;0.05，下同），而藍(lán)光比例增加則相反。隨著藍(lán)光比例的增加，番杏的莖粗、葉片數(shù)、葉面積和鮮重呈下降趨勢(shì)，R8B2處理下番杏的莖粗、葉片數(shù)、葉面積和鮮重均為最高值，分別較CK顯著增加30.40%、16.00%、39.14%和5.86%;含水量與CK無(wú)顯著差異（Pgt;0.05，下同）。說(shuō)明紅光可顯著促進(jìn)番杏株高、主根、莖粗、葉片數(shù)葉面積和鮮重的增加，有利于番杏生長(zhǎng)，R8B2處理下的促進(jìn)效果較佳。

2.2不同LED光質(zhì)對(duì)番杏光合色素含量的影響

由圖4看出，不同光和色素含量在不同光質(zhì)處理下的變化趨勢(shì)不同，葉綠素a與總?cè)~綠素含量均在R8B2處理下中最多，與CK相比分別顯著增加20.94%和27.42%，葉綠素b則在R5B5時(shí)含量最高，較R8B2處理顯著增加22.40%，類胡蘿卜素含量在各處理間無(wú)顯著差異。說(shuō)明適宜的藍(lán)光有利于葉綠素b含量的積累。紅光有利于葉綠a與總?cè)~綠素光合色素的積累，綜合比較下R8B2處理更有利于光合色素在番杏葉片中的合成與積累。

2.3不同LED光質(zhì)對(duì)番杏光合參數(shù)指標(biāo)的影響

由不同紅、藍(lán)光配比下番杏光合參數(shù)指標(biāo)的變化（圖5）可知，R8B2處理下番杏P。達(dá)最大，與CK相比顯著增加59.45%;R5B5處理的P?達(dá)最小，但R5B5處理下番杏葉G?、C和T最高，與CK相比分別增加281.31%、5.33%和14.99%。

2.4不同LED光質(zhì)對(duì)番杏品質(zhì)的影響

2.4.1不同LED光質(zhì)對(duì)番杏抗氧化物的影響表2表示不同紅、藍(lán)光配比處理下番杏抗氧化物質(zhì)的變化情況，可以看出，R2B8處理的總皂苷含量最高，顯著高于其他3個(gè)處理，與CK相比顯著增加14.63%;R5B5、R8B2與CK的總皂苷含量差異不顯著。隨著紅光比例的增加，總黃酮含量在R2B8、R5B5與R8B2等3個(gè)處理間無(wú)顯著差異，3個(gè)處理均顯著高于CK;番杏葉片中丹寧含量呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，在R5B5處理下含量最高，與CK相比顯著增加40.17%。說(shuō)明與白光相比，不同光質(zhì)配比處理有利于提高番杏抗氧化物質(zhì)含量。

2.4.2不同LED光質(zhì)對(duì)番杏營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響由圖6可知，紅、藍(lán)光組合處理下番杏的品質(zhì)整體上優(yōu)于CK。可溶性糖和維生素C含量分別在R5B5和R2B8時(shí)達(dá)峰值?？扇苄缘鞍缀扛魈幚聿町惒伙@著，硝酸鹽含量隨著紅光比例的增加而降低，R8B2時(shí)含量最少。表明在紅藍(lán)光配比為R8B2時(shí)可提高番杏品質(zhì)。

2.5番杏生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)分析結(jié)果

番杏的生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果（圖7）表明，株高與莖粗、葉面積、鮮重、含水量呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01，下同），且與根長(zhǎng)、葉片數(shù)和P呈顯著正相關(guān)；P與總?cè)~綠素含量、葉綠素a和莖粗呈極顯著正相關(guān)，而與類胡蘿卜素含量呈顯著負(fù)相關(guān)；總黃酮與單寧和可溶性蛋白呈顯著正相關(guān)，而與硝酸鹽呈極顯著負(fù)相關(guān)；總皂苷與鮮重和含水量呈極顯著負(fù)相關(guān)；硝酸鹽與維生素C呈顯著正相關(guān)，與莖粗、葉綠素b和Gs呈顯著負(fù)相關(guān)。

3討論

光是植物光合作用進(jìn)行的原動(dòng)力，光質(zhì)或光譜組成是光的重要屬性（鄭潔等，2008）。通過(guò)特定功能的光受體進(jìn)行傳導(dǎo)后，不同光質(zhì)可參與植物體中內(nèi)源激素之間的相互作用，進(jìn)而影響并調(diào)控植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力與發(fā)育進(jìn)程，因此光質(zhì)在植物生長(zhǎng)發(fā)育中扮演重要角色（何蔚等，2016）。自然界中的可見(jiàn)光可分為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫，而植物對(duì)光的吸收具有選擇性，大部分植物對(duì)光的吸收譜大致相同，主要吸收紅光（650～760 nm）、藍(lán)光（430～470 nm）、黃光（560～600 nm）和綠光（500～600 nm），且植物對(duì)不同光的吸收能力排序?yàn)樗{(lán)gt;紅gt;黃gt;綠（蒲高斌等，2005）。其中，紅光能提高植物體內(nèi)碳水化合物含量，促進(jìn)植物干物質(zhì)積累（陳冰星等，2020）;藍(lán)光有利于提高蛋白質(zhì)含量，抑制植株徒長(zhǎng)。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)45 d不同紅、藍(lán)光處理后，番杏植株的莖粗隨紅光比例增加而增加，而與白光對(duì)照相比，藍(lán)光比例增加對(duì)番杏各農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出一定的抑制作用。Chen等（2014）研究不同紅、藍(lán)光組分對(duì)萵苣的影響，發(fā)現(xiàn)不同光質(zhì)組合處理較單一光照處理能更好地提高葉用萵苣的品質(zhì)與產(chǎn)量；唐銀等（2022）對(duì)紅、藍(lán)光影響杉木組培苗生長(zhǎng)的研究發(fā)現(xiàn)，紅、藍(lán)光組合可明顯增加植物的生根率和植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，本研究結(jié)果與之基本一致。

葉片是植物進(jìn)行光合作用的重要器官，葉綠體能幫助植物合成光合色素進(jìn)行光合作用并獲取能量合成有機(jī)物，形成碳骨架以供自身發(fā)育，因此，光合色素含量是決定植物產(chǎn)量與品質(zhì)的重要因素之一。陳祥偉等（2014）利用紅、藍(lán)光比例為7：1的光質(zhì)組合處理烏塌菜，發(fā)現(xiàn)R7B1能增加烏塌菜的光合色素含量，提高其光合速率，有效促進(jìn)烏塌菜植株生長(zhǎng)；Avinash等（2018）研究不同比例紅、藍(lán)光組合下菠菜生長(zhǎng)情況時(shí)發(fā)現(xiàn)，菠菜的光合色素含量隨著藍(lán)光比例增加呈先增加后降低的趨勢(shì)。本研究中番杏葉片中R8B2處理下的葉綠素a與總?cè)~綠素含量最高，而葉綠素b含量在R5B5處理下達(dá)最大值，推測(cè)可能與葉綠素a主要吸收紅光，葉綠素b吸收藍(lán)紫光的光譜與波長(zhǎng)范圍有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)，紅光增加對(duì)P、Gs及T具有一定的促進(jìn)作用。

盡管紅光與藍(lán)光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的途徑不同，但將二者進(jìn)行不同比例組合，能更好結(jié)合2種光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的優(yōu)點(diǎn)，可提高植物的光形態(tài)建成，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。前人研究發(fā)現(xiàn)與單色光相比，紅、藍(lán)光組合可顯著提高植物體內(nèi)的可溶性糖、維生素C和可溶性蛋白含量（Causin et al.，2006;Matsuda et al.，2007）及其他功能成分，如類黃酮、花色苷、類胡蘿卜素等含量（Ja et al.，2008），并有效降低植物體內(nèi)硝酸鹽含量（Mizuno et al.，2011）。本研究結(jié)果表明，番杏葉片中可溶性糖含量在紅、藍(lán)光配比為R5B5時(shí)達(dá)最高值，維生素C含量則隨藍(lán)光比例增加而增加，可能由于藍(lán)光光譜可提高植物己糖和D-葡萄糖合成和積累，二者是維生素C的前體（Toledo et al.，2003），也有可能是由于維生素C合成酶的活性主要受光質(zhì)影響的原因?qū)е?，劉玉兵等?020）研究表明藍(lán)光可有效提高植物體內(nèi)半乳糖酸內(nèi)酯脫氫酶活性進(jìn)而促進(jìn)維生素C的合成。此外，本研究中番杏葉片中硝酸鹽含量隨紅、藍(lán)復(fù)合光中紅光比例的增加而降低，這可能由于紅光下植物葉片具有較高的光合能力，可激活體內(nèi)硝酸還原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性，從而起到降低硝酸鹽含量的作用（Lillo and Appenroth，2001）。該結(jié)果與江浩昭等（2020）隨著藍(lán)光比例的增大，可顯著降低白菜中硝酸鹽含量的結(jié)果相反，可能是由于不同種類蔬菜對(duì)光的需求存在差異。但研究?jī)H探索了不同紅、藍(lán)光配比對(duì)番杏生長(zhǎng)性狀及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的影響，有關(guān)不同光質(zhì)對(duì)番杏抗氧化酶活性物質(zhì)含量變化及分子機(jī)制的影響有待進(jìn)一步研究。

農(nóng)作物品質(zhì)主要從農(nóng)藝性狀與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀兩方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，農(nóng)藝性狀是植株的外在直觀表型，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀是決定農(nóng)作物品質(zhì)的重要因素（李涌泉等，2022）。楊善等（2015）研究表明甘蔗的P、T等光合作用因子與收獲時(shí)甘蔗的品質(zhì)性狀存在顯著相關(guān)關(guān)系。吳瑕等（2023）在探究有機(jī)肥與生物炭對(duì)小白菜光合作用及硝酸鹽積累的影響中發(fā)現(xiàn)，小白菜的總干重與株高和根長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)，且株高與根長(zhǎng)、C等存在顯著正相關(guān)性。本研究結(jié)果與前人研究一致，番杏植株的株高不僅與其莖粗、葉面積和鮮重等農(nóng)藝指標(biāo)呈極顯著正相關(guān)，還與植株的P有顯著正相關(guān)性。蔬菜是一種極易富集硝酸鹽的植物，研究表明人體內(nèi)80%的硝酸鹽均來(lái)源于蔬菜（阿旺達(dá)吉等，2021）。在植株的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，各營(yíng)養(yǎng)元素之間的含量變化，可能與物質(zhì)之間的相互代謝相關(guān)。葉綠素b是含氮化合物，而硝態(tài)氮作為主要的氮素形態(tài)，在植物葉片中經(jīng)過(guò)還原作用后可被植物吸收（文濱濱等，2019）。本研究中，番杏植株硝酸鹽含量與葉綠素b含量呈負(fù)相關(guān)，總?cè)~綠素含量與P。又存在極顯著正相關(guān)，這與高杏（2020）的研究結(jié)果一致，說(shuō)明植物可通過(guò)增加葉綠素含量，促進(jìn)光合產(chǎn)物形成，進(jìn)而減少植株體內(nèi)硝酸鹽含量的合成與積累。

4結(jié)論

紅、藍(lán)光不同配比影響植物工廠中番杏的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累，番杏葉綠素b與硝酸鹽呈顯著負(fù)相關(guān)，總?cè)~綠素與P呈極顯著正相關(guān)。當(dāng)2種光質(zhì)配比為R8B2時(shí)可促進(jìn)番杏光合作用、形態(tài)建成和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累，降低硝酸鹽含量，提升食用口感，可應(yīng)用于番杏實(shí)際生產(chǎn)。

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（責(zé)任編輯 李洪艷）