周福君，翟 瑩，魏 源，王玉龍

不同光質(zhì)對韭菜各茬生長及營養(yǎng)品質(zhì)的影響

周福君，翟 瑩，魏 源，王玉龍

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，哈爾濱 150030）

隨著植物生產(chǎn)工廠化研究發(fā)展，人工光源對植物生長影響規(guī)律研究日漸深入。采用不同紅藍(lán)光比（R/B=3∶1；4∶1；5∶1；7∶1；9∶1）LED光源培養(yǎng)4個(gè)茬次韭菜，以普通白光為對照，研究不同紅藍(lán)比例LED光源對韭菜各茬生長及營養(yǎng)品質(zhì)影響規(guī)律，運(yùn)用主成分分析對其綜合評價(jià)。結(jié)果表明，R/B=7∶1時(shí)，各茬次韭菜莖粗、葉寬、可溶性糖含量和產(chǎn)量均顯著高于其他處理；R/B為3∶1時(shí)，各茬次韭菜VC和大蒜素含量顯著高于其他處理。各茬次韭菜株高、莖粗、葉寬、葉綠素含量和產(chǎn)量呈上升趨勢，VC含量則相反。主成分分析結(jié)果顯示，R/B=7∶1時(shí)各茬次綜合得分為1.563、2.313、1.280、2.038，均顯著高于同一茬次其他處理；各處理在韭菜整個(gè)生長周期內(nèi)綜合總得分依次為7R1B＞9R1B＞4R1B＞5R1B＞3R1B＞CK。因此，R/B=7∶1 LED光源對提高韭菜生長速度及品質(zhì)效果顯著。

人工光源；LED；光質(zhì)特性；紅藍(lán)比；韭菜生長規(guī)律

光照對蔬菜生長發(fā)育具有重要作用，是光合作用能量來源。蔬菜、花卉等經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)、組培過程需人工光源補(bǔ)充光照。因此，大棚或溫室內(nèi)人工光源補(bǔ)充是促進(jìn)植物生長有效途徑[1-2]。

半導(dǎo)體光源LED（light emitting diode）具有發(fā)熱量小、單管光輻射小、光源帶結(jié)構(gòu)照明、防水防潮、功耗低、可配比光學(xué)特性等優(yōu)點(diǎn)。王志敏等研究LED光照強(qiáng)度對萵苣影響，發(fā)現(xiàn)光照強(qiáng)度為100和300 μmol·m-2·s-1時(shí)，均有利于提高萵苣生長和品質(zhì)[3]；楊曉建等發(fā)現(xiàn)LED紅藍(lán)混合色光處理下青蒜苗Fv/Fm和Fv/Fo最優(yōu)[4]；Nhut等研究不同光質(zhì)處理對草莓生理特性影響，發(fā)現(xiàn)R7/B3光質(zhì)配比為補(bǔ)光最佳光質(zhì)組合[5]；樊小雪等發(fā)現(xiàn)不同紅藍(lán)光密度下，番茄葉片IAA、GA3和ZR含量隨光密度增加而增加，ABA含量與光密度成反比[6]。此外，相關(guān)研究報(bào)道蔬菜植株對可見光吸收主要集中在400~510 nm藍(lán)紫區(qū)以及610~720 nm紅橙區(qū)[7]；與單色光源（紅光、藍(lán)光、綠光、黃光）相比，LED紅藍(lán)混合光對提高植株生長發(fā)育和品質(zhì)效果更顯著[5]。

韭菜（Allium tuberosum Rottl.ex Spreng）是傳統(tǒng)蔬菜之一[8]。韭菜栽培相關(guān)研究主要集中于營養(yǎng)液栽培關(guān)鍵技術(shù)、植物源農(nóng)藥防治效果、地栽韭蛆發(fā)生和防治對策、韭菜和土壤中毒死蜱殘留與降解等方面，LED光源對韭菜生長和營養(yǎng)品質(zhì)影響鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)采用5種不同紅藍(lán)光比例LED光源，分析不同紅藍(lán)光比例對韭菜各茬生長及營養(yǎng)品質(zhì)影響，運(yùn)用主成分分析法對各處理綜合評價(jià)，確定韭菜生長最佳LED紅藍(lán)光比例，為提高韭菜品質(zhì)及產(chǎn)量奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)地點(diǎn)在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代園藝生產(chǎn)設(shè)備裝備研究室，選用“紫根紅”韭菜品種，2016年12月將韭菜直播于日光溫室，常規(guī)管理。2017年2月將溫室培養(yǎng)韭菜剪根（留5 cm），移栽到育苗盤（53 cm×25.5 cm×6 cm）中，每盤栽4行，每行8叢，每叢5株，基質(zhì)為泥炭、草炭、蛭石及有機(jī)肥。移栽30 d后割去第一茬韭菜并將育苗盤轉(zhuǎn)移到人工氣候光質(zhì)培養(yǎng)箱，置于不同波長光照下培養(yǎng)。控制白天溫度（23±1）℃，夜間（11±1）℃，每天光照12 h，生長過程精細(xì)管理。30 d后收割新鮮韭菜以備測量各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)光源處理，紅藍(lán)光比分別為3∶1（3R1B）、4∶1（4R1B）、5∶1（5R1B）、7∶1（7R1B）和9∶1（9R1B）（以下分別用 3R1B、4R1B、5R1B、7R1B、9R1B表示），以普通白光（CK）為對照，以上光源均由深圳市亮宇浩光電有限公司提供。不同處理光譜采用美國UnispecTM光譜分析系統(tǒng)測定，各光質(zhì)發(fā)射光譜如圖1所示。調(diào)節(jié)光源與韭菜距離，光強(qiáng)均為200 μmol·m-2·s-1。光照培養(yǎng)架為鋼架結(jié)構(gòu)，光源位于頂部，高度可調(diào)，培養(yǎng)架內(nèi)層采用鍍鋁反光膜，外層為黑色遮光材料。各光質(zhì)隨機(jī)排列，每個(gè)光質(zhì)設(shè)3次重復(fù)。

1.3 測試指標(biāo)與方法

試驗(yàn)每個(gè)處理共收割韭菜4茬，第一茬、第二茬、第三茬、第四茬分別于2017年2月20日、3月21日、4月20日、5月20日收獲。韭菜生長特性測定：游標(biāo)卡尺測定株高、莖粗、葉寬，電子天平測定地上部可食用部分干鮮重。韭菜營養(yǎng)品質(zhì)測定：葉綠素含量測定參照文獻(xiàn)[9]；可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)G-250法測定[10]；VC含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定[11]；粗纖維含量采用酸堿消煮法測定[11]；可溶性糖含量采用蒽酮法測定[10]；大蒜素采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測定；測定各小區(qū)韭菜產(chǎn)量。

圖1 不同光質(zhì)光譜Fig.1 Spectra of different light qualities

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示，試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)均采用Excel 2010和Origin 8.5整理分析、繪圖制作。利用SPSS 22.0軟件單因素方差分析（ANOVA），Duncan多重比較分析不同處理組間差異，以p＜0.05作為差異顯著水平；利用SAS 9.2軟件主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同LED光質(zhì)對韭菜生長特性影響

韭菜地上部分是主要食用部分，韭菜各項(xiàng)生長指標(biāo)可直觀反映長勢差異[12]。不同處理對韭菜生長特性影響根據(jù)不同收割茬次分別分析，結(jié)果如表1、2、3、4及圖2所示。

根據(jù)表1結(jié)果可知，不同茬次韭菜株高呈不斷增長趨勢，且各茬次株高隨紅藍(lán)光比例增加增加。韭菜整個(gè)生長周期內(nèi)均表現(xiàn)為9R1B處理最高、CK最低、9R1B與7R1B差異不顯著。9R1B處理各茬次分別比對照高19.14%、19.01%、18.56%、20.81%，表明不同紅藍(lán)光比例對韭菜株高影響顯著，紅藍(lán)光比例越高促進(jìn)韭菜株高增長作用越顯著。

表1 不同LED光質(zhì)對韭菜株高影響Table 1 Effect of different LED light quality on height of Chinese chive

由表2可知，不同茬次各處理韭菜莖粗呈增加趨勢，莖粗隨紅藍(lán)光比例增加呈先升后降趨勢，均在7R1B處理達(dá)到峰值。第一茬、第二茬和第三茬時(shí)，各處理韭菜莖粗依次均為7R1B＞5R1B＞9R1B＞4R1B＞3R1B＞CK。除CK外，3R1B、4R1B、5R1B、7R1B、9R1B處理在第四茬時(shí)莖粗比第一茬分別提高24.50%、27.20%、21.11%、29.56%、28.03%，韭菜整個(gè)生長周期內(nèi)均表現(xiàn)為7R1B處理最高，CK最低，說明紅藍(lán)光比例對韭菜莖粗影響顯著。

如表3所示，不同茬次韭菜葉寬隨紅藍(lán)光比例增加呈先升后降趨勢。4R1B、5R1B、7R1B、9R1B處理在整個(gè)生長周期內(nèi)葉寬呈增加趨勢，均極顯著高于對照。除第四茬外，各處理韭菜葉寬依次均為 7R1B＞5R1B＞9R1B＞4R1B＞3R1B＞CK。在7R1B處理下，葉寬在不同茬次均表現(xiàn)最高，分別比對照提高37.99%、38.74%、20.10%、31.75%。

地上部干鮮重可間接反應(yīng)韭菜營養(yǎng)物質(zhì)貯藏和消耗情況。根據(jù)表4結(jié)果可知，不同茬次地上部干鮮重呈“升-降-升”趨勢，說明第二茬和第四茬有利于韭菜營養(yǎng)物質(zhì)積累。不同茬次各處理均顯著高于對照，均表現(xiàn)為7R1B或4R1B最高，CK最低，表明光質(zhì)對韭菜地上部干鮮重影響顯著。第一茬、第二茬、第四茬時(shí)，各處理韭菜地上部干鮮重依次均為7R1B＞4R1B＞9R1B＞5R1B＞3R1B＞CK。除第一茬外，5R1B與9R1B處理間差異不顯著。

表2 不同LED光質(zhì)對韭菜莖粗影響Table 2 Effect of different LED light quality on stem diameter of Chinese chive

表3 不同LED光質(zhì)對韭菜葉寬影響Table 3 Effect of different LED light quality on leaf width of Chinese chive (mm)

表4 不同LED光質(zhì)對韭菜地上部干鮮重比影響Table 4 Effect of different LED light quality on value of dry weight to fresh weight of Chines chive (%)

2.2 不同LED光質(zhì)對韭菜營養(yǎng)品質(zhì)影響

由圖3可見，韭菜葉綠素含量不同茬次呈上升趨勢；與第一茬相比，第四茬時(shí)3R1B、4R1B、5R1B、7R1B、9R1B、CK處理分別提高13.69%、19.27%、12.41%、17.50%、13.18%、5.46%。從第三茬開始，各處理葉綠素含量均顯著高于CK。除第二茬外，3R1B與7R1B處理差異不顯著、5R1B與9R1B處理差異不顯著。不同茬次韭菜葉綠素含量表現(xiàn)為5R1B或CK最低，表明韭菜葉綠素含量變化與紅藍(lán)光比例無關(guān)，且5R1B處理對提高韭菜葉綠素含量作用不顯著。

可溶性蛋白是韭菜重要營養(yǎng)成分，由圖3可知，不同茬次各處理韭菜可溶性蛋白含量呈先降后升趨勢；表現(xiàn)為7R1B處理最高，CK處理最低，且各處理均顯著高于對照，說明不同紅藍(lán)光比例對韭菜可溶性蛋白含量影響顯著。不同茬次韭菜可溶性蛋白含量隨紅藍(lán)光比例增加呈先升后降趨勢，均在7R1B處理達(dá)到峰值。第二茬和第三茬時(shí)，各處理可溶性蛋白下降，韭菜營養(yǎng)物質(zhì)積累變少。韭菜整個(gè)生長周期內(nèi)，5R1B與7R1B處理差異不顯著。

圖2 韭菜各茬生長情況Fig.2 Physical drawing of growth situation of Chinese chive

圖3 不同LED光質(zhì)對韭菜葉綠素和可溶性蛋白含量影響Fig.3 Effect of different LED light quality on Chlorophyll and soluble protein content of Chinese chive

維生素C是一種抗氧化劑，也是韭菜重要營養(yǎng)成分之一。由圖4可知，不同茬次韭菜VC含量呈下降趨勢，且各茬次內(nèi)VC含量隨紅藍(lán)光比例增加而降低。在韭菜整個(gè)生長周期內(nèi)，3R1B和4R1B處理VC含量均顯著高于CK；7R1B與9R1B處理間差異不顯著。除第二茬外，4R1B與5R1B處理間差異不顯著；除第四茬外，9R1B與CK處理間差異不顯著。與CK相比，3R1B在各茬次VC含量分別提高27.78%、18.22%、19.90%、7.30%，表明低比例紅藍(lán)光可顯著提高韭菜VC含量。

由圖4可知，不同茬次韭菜粗纖維含量呈先降后升趨勢，隨紅藍(lán)光比例增加而升高，表現(xiàn)為9R1B最高，CK或4R1B最低。所有茬次內(nèi)，3R1B與4R1B處理間差異均不顯著。第一茬和第三茬各處理韭菜粗纖維含量均為9R1B＞7R1B＞5R1B＞4R1B＞3R1B＞CK。結(jié)果表明，高比例紅藍(lán)光顯著促進(jìn)纖維素積累，低比例紅藍(lán)光培養(yǎng)韭菜其粗纖維含量適當(dāng)。

由圖5可知，不同茬次韭菜可溶性糖含量呈先升后降趨勢，韭菜可溶性糖含量隨紅藍(lán)光比例增加呈先升后降趨勢；各處理均顯著高于CK，表現(xiàn)為7R1B最高，CK最低，說明不同紅藍(lán)光比例顯著提高韭菜可溶性糖含量。第三茬時(shí)，各處理可溶性糖含量達(dá)最大值，由于這一時(shí)期韭菜生長速度快，糖分積累減少，因此到第四茬時(shí)可溶性糖含量下降。韭菜整個(gè)生長周期內(nèi)，3R1B與4R1B處理、7R1B與9R1B處理差異不顯著。不同茬次可溶性糖含量均依次為7R1B＞9R1B＞5R1B＞4R1B＞3R1B＞CK。

圖4 不同LED光質(zhì)對韭菜Vc和粗纖維含量影響Fig.4 Effect of different LED light quality on Vc and crude fibre content of Chinese chive

圖5 不同LED光質(zhì)對韭菜可溶性糖和大蒜素含量影響Fig.5 Effect of different LED light quality on soluble sugar and garlicin content of Chinese chive

不同茬次大蒜素含量見圖5，含量呈“升-降-升”趨勢，韭菜大蒜素含量隨紅藍(lán)光比例增加呈下降趨勢；各茬次表現(xiàn)3R1B最高，CK或9R1B最低，表明低比例紅藍(lán)光可促進(jìn)大蒜素含量增加，而7R1B和9R1B處理對提高韭菜大蒜素作用不顯著。各處理大蒜素含量均在第二茬時(shí)達(dá)最大值，分別為0.209%、0.207%、0.200%、0.196%、0.192%、0.201%。3R1B與4R1B處理、5R1B與7R1B處理在韭菜整個(gè)生長周期內(nèi)差異均不顯著。與CK相比，3R1B在各茬次大蒜素含量分別提高5.35%、3.98%、7.87%、4.62%。

2.3 不同LED光質(zhì)對韭菜產(chǎn)量影響

不同LED光質(zhì)對韭菜產(chǎn)量影響如表5所示，不同茬次各處理韭菜產(chǎn)量不斷上升，各茬次內(nèi)韭菜產(chǎn)量隨紅藍(lán)光比例增加呈先升后降趨勢，7R1B處達(dá)到峰值，除3R1B外各處理產(chǎn)量均在第四茬時(shí)達(dá)到最大值。第一茬、第二茬、第三茬、第四茬和總產(chǎn)量各處理間差異顯著，表現(xiàn)為7R1B最高，CK最低，表明不同比例紅藍(lán)光對提高韭菜產(chǎn)量有顯著影響?？偖a(chǎn)量方面，4R1B與5R1B處理間差異不顯著，各處理總產(chǎn)量依次為7R1B＞9R1B＞5R1B＞4R1B＞3R1B＞CK，與CK相比，各處理總產(chǎn)量分別提高14.34%、39.96%、42.42%、64.96%、50.20%，因此，紅藍(lán)光比例為7∶1時(shí)，對提高韭菜產(chǎn)量效果最顯著。

表5 不同LED光質(zhì)對韭菜產(chǎn)量影響Table 5 Effect of different LED light quality on yield of Chinese chive (Kg·plot-1)

2.4 主成分分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)變量可增加分析復(fù)雜性，但常忽略數(shù)據(jù)間內(nèi)在關(guān)系。為解決此問題，采用主成分分析方法，通過分析和處理大量數(shù)據(jù)，將多指標(biāo)簡化為少量綜合指標(biāo)，反映原變量信息，得到該研究結(jié)果全面綜合評價(jià)[13]。

主成分分析步驟為：

①構(gòu)造樣本矩陣，對樣本陣元如下標(biāo)準(zhǔn)化變換：

得標(biāo)準(zhǔn)化矩陣Z；

③解樣本相關(guān)矩陣R特征方程 ||R-λIp=0，得p

⑤對m個(gè)主成分加權(quán)求和，獲得最終評價(jià)值，權(quán)數(shù)為每個(gè)主成分方差貢獻(xiàn)率。

根據(jù)前文結(jié)果，對各茬韭菜11項(xiàng)生長和營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)主成分分析，分析結(jié)果如表6所示。本試驗(yàn)選取特征值λ＞1確定最優(yōu)主成分?jǐn)?shù)。由表6可知，前2個(gè)主成分PC1、PC2對解釋變量貢獻(xiàn)最大，各茬累積方差貢獻(xiàn)率分別達(dá)到84.334%、83.090%、82.289%、83.673%。

主成分載荷矩陣旋轉(zhuǎn)之后載荷系數(shù)在接近1或者接近0時(shí)，各項(xiàng)主成分可更系統(tǒng)解釋變量[14]。由表7可知，各茬韭菜第一主成分PC1綜合韭菜株高、莖粗、葉寬、產(chǎn)量、地上部干鮮重、葉綠素含量、粗纖維含量、可溶性糖含量，共8項(xiàng)指標(biāo)；第二主成分PC2綜合韭菜可溶性蛋白含量、VC含量、大蒜素含量，共3項(xiàng)指標(biāo)。

由圖6可知，不同光質(zhì)下培養(yǎng)各茬韭菜在PC1和PC2區(qū)間變現(xiàn)情況。所有茬次內(nèi)7R1B和9R1B處理均落在第四區(qū)間，表明這三種光質(zhì)下培養(yǎng)韭菜在可溶性蛋白含量、VC含量、大蒜素含量方面表現(xiàn)不佳，其他指標(biāo)表現(xiàn)較好；3R1B處理均落在第二區(qū)間，與7R1B和9R1B處理情況相反；5R1B處理均落在原點(diǎn)附近，說明該處理培養(yǎng)韭菜品質(zhì)和營養(yǎng)均處于中等水平。

第一茬時(shí)，4R1B處理落在PC1和PC2正區(qū)間，說明該光質(zhì)下培養(yǎng)韭菜各項(xiàng)指標(biāo)均較好。第二茬時(shí)，4R1B與3R1B處理均落在PC2正區(qū)間，但3R1B落在PC1負(fù)區(qū)間，表明其株高、莖粗等PC1指標(biāo)有待提高。第三茬和第四茬時(shí)，4R1B處理均落在PC1和PC2正區(qū)間，相比于第三茬，4R1B處理在第四茬時(shí)韭菜可溶性蛋白含量、VC含量、大蒜素含量3項(xiàng)指標(biāo)顯著提高。

2.5 不同LED光質(zhì)對韭菜產(chǎn)量影響

根據(jù)綜合主成分函數(shù)模型[15]：

其中，b為貢獻(xiàn)率；m為主成分個(gè)數(shù)；Z為主分量，計(jì)算出綜合主成分分值排序，綜合評分不同LED光質(zhì)下各茬次韭菜。

由圖7可知，不同茬次7R1B處理韭菜綜合得分最高，分別為1.563、2.313、1.280、2.038，顯著高于其他處理，說明7R1B處理在韭菜整個(gè)生長周期內(nèi)均綜合表現(xiàn)最佳；CK綜合得分均最低，分別為-3.875、-3.396、-3.556、-3.292。各處理在所有茬次綜合總得分依次為7R1B＞9R1B＞4R1B＞5R1B＞3R1B＞CK。

表6 主成分分析解釋總變量Table 6 Total variance explained of PCA

表7 主成分分析旋轉(zhuǎn)后成分載荷矩陣Table 7 Rotated component m atrix of PCA

圖6 各茬韭菜主成分分析PC1、PC2得分Fig.6 PCA scores for each generation of Chinese chives on PC1 and PC2

圖7 韭菜生長周期內(nèi)各處理綜合得分圖Fig.7 Comprehensive score map of each processing period in Chinese chives growth cycle

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同LED光質(zhì)對韭菜株高和粗纖維含量影響隨比值增加而增加，紅光使吲哚乙酸（IAA）氧化酶活性降低，提高IAA水平，促進(jìn)植物生長，藍(lán)光反之，4這與前人不同作物研究結(jié)論一致[2,14-16]。本試驗(yàn)9R1B處理韭菜粗纖維含量顯著高于其他處理，而3R1B和4R1B處理韭菜纖維素含量適中，與張立偉等研究一致[17]。說明不同比例紅藍(lán)光通過纖維素酶活性調(diào)節(jié)改變韭菜纖維素含量。

不同LED光質(zhì)對韭菜莖粗、葉寬、葉綠素含量、可溶性糖含量、產(chǎn)量影響相同，隨比值增加呈先升后降趨勢，均在7R1B處理處達(dá)到峰值，說明R/B=7∶1處波長對韭菜以上指標(biāo)調(diào)節(jié)具有相似性。不同茬次各處理韭菜莖粗、葉寬呈增長趨勢，均在第四茬時(shí)達(dá)到最大值。

植物體內(nèi)葉綠素與光合作用關(guān)系密切，含量與韭菜植株生長情況有關(guān)。本試驗(yàn)各處理葉綠素含量均顯著高于CK，說明不同光質(zhì)對韭菜葉綠素含量影響顯著，與儲(chǔ)鐘稀等研究結(jié)果相似[18]，但與車生泉和楊曉建等結(jié)論不同[19-20]，因韭菜光合器官中兩種光系統(tǒng)（PSⅡ與PSⅠ）活性比值可變，不同紅藍(lán)光處理均可調(diào)節(jié)兩種光系統(tǒng)發(fā)育。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，高比例紅藍(lán)光極顯著提高韭菜可溶性糖含量，低比例紅藍(lán)光則相反。與蒲高斌等研究結(jié)果一致[14,21]，由于藍(lán)光破壞韭菜葉綠體光合片層結(jié)構(gòu)，光合效率降低。另外，不同紅藍(lán)光比例使光敏色素對蔗糖代謝酶調(diào)控產(chǎn)生變化，影響蔗糖代謝相關(guān)酶活性[22]。不同茬次韭菜可溶性糖含量呈先升后降趨勢，原因是前三茬韭菜植株不斷生長，第四茬時(shí)可溶性糖分積累減少。

韭菜產(chǎn)量與其生長規(guī)律變化呈正相關(guān)性，不同處理對各茬次韭菜產(chǎn)量影響差異顯著，表明LED紅藍(lán)光比例對韭菜產(chǎn)量影響顯著。不同茬次韭菜產(chǎn)量增長，7R1B處理產(chǎn)量均最高，可使產(chǎn)量最大化。

不同LED光質(zhì)對韭菜VC含量和大蒜素含量隨比值增加而呈下降趨勢。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，低比例紅藍(lán)光可顯著提高韭菜VC含量，由于藍(lán)光提高半乳糖酸內(nèi)酯脫氫酶（GLDH）活性，提高VC合成酶活性，紅光則反之。這與蒲高斌等[21]、楊曉建等[23]番茄和青蒜苗研究結(jié)果一致。

不同LED光質(zhì)處理下，地上部干鮮重差異明顯，其中以R/B=7∶1處理最佳，不同茬次地上部干鮮重呈“升-降-升”趨勢，說明第二茬和第四茬時(shí)韭菜光合效率升高，有利于營養(yǎng)物質(zhì)積累。

光質(zhì)對植物蛋白質(zhì)代謝有調(diào)節(jié)作用[24]。本研究結(jié)果表明，不同紅藍(lán)光處理均顯著促進(jìn)韭菜可溶性蛋白積累，與張立偉等研究結(jié)果相似[17]，原因是藍(lán)光可促進(jìn)親和性較高丙酮酸激酶合成，更利于蛋白質(zhì)代謝。

本文選擇紅藍(lán)比為7∶1的組合光可提高韭菜植株生長和營養(yǎng)品質(zhì)。后續(xù)應(yīng)添加更多紅藍(lán)光比例光質(zhì)，檢測其他營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，進(jìn)一步探索紅藍(lán)光對韭菜及其他蔬菜的作用規(guī)律。

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Effect of LED source on growth and nutritional quality of Chinese chive in different cutting stages/

ZHOU Fujun,ZHAI Ying,WEI Yuan,WANG

Yulong
(School of Engineering,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

With the development of plant industrialization,which makes the research on artificial light source regularity necessary.In order to ensure the effects of different proportions of red and blue lights on the growth and nutrient quality of Chinese chives,an experiment was conducted by five kinds of LED lights with different red and blue light ratio(R/B=3∶1;4∶1;5∶1;7∶1;9∶1),and the natural light was used as the control.The method of principal component analysis was used to evaluate the effects of different ratios of red light to blue light(R/B)on the growth and nutrient quality of Chinese chive.The results showed that the values,including stem diameter,leaf width,soluble sugar content and yield of Chinese chive were significantly higher than those of other treatments at the treatment using 7∶1 of R/B.While contents of VC and allicin at the treatment of 3∶1 of R/B were significantly higher than those of other treatments.The plant height,stem diameter,leaf width,chlorophyll content and yield of each generation Chinese chive were increasing,while the content of VC was the opposite.The results of principal component analysis showed that the composite score of eachcutting was 1.563,2.313,1.280,and 2.038,respectively,under the condition of R/B=7∶1,which was significantly higher than the same cutting period dealing with other conditions.The sequence of the average score of different treatments was 7R1B＞9R1B＞4R1B＞5R1B＞3R1B＞CK.Therefore,it was an important decision that choosing 7∶1 of R/B to improve the growth and nutritional quality of Chinese chive in northern China.

artificial light;LED;quality characteristic;red blue ratio;growth regularity of leek

S627

A

1005-9369（2017）11-0051-11

時(shí)間2017-12-7 12:36:48 [URL]http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20171207.1236.012.html

周福君,翟瑩,魏源,等.不同光質(zhì)對韭菜各茬生長及營養(yǎng)品質(zhì)的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2017,48(11):51-62.

Zhou Fujun,Zhai Ying,Wei Yuan,et al.Effect of LED source on growth and nutritional quality of Chinese chive in different cutting stages[J].Journal of Northeast Agricultural University,2017,48(11):52-62.(in Chinese with English abstract)

2017-08-27

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51405078）

周福君（1969-），男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)機(jī)械化工程、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境控制。E-mail:fjzhou@163.com