鄭曉翠,劉鳳之,王海波,王孝娣*

(1 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,遼寧興城 125100;2 農(nóng)業(yè)部園藝作物種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧興城 125100)

目前,設(shè)施栽培桃發(fā)展迅猛,但受到光照、通氣等多方面因素的影響,導(dǎo)致其果實(shí)風(fēng)味變淡、可溶性固形物含量降低,綜合品質(zhì)低于露天栽培桃[1]。設(shè)施桃生產(chǎn)中最突出的問(wèn)題就是光照強(qiáng)度低、生長(zhǎng)時(shí)間短[2],嚴(yán)重影響桃產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展。研究表明設(shè)施栽培中由于光照強(qiáng)度與光照時(shí)間不足,采用人工補(bǔ)光的方法可以改善栽培環(huán)境[3-4],促進(jìn)作物的生長(zhǎng),而目前生產(chǎn)中也采用補(bǔ)光來(lái)解決弱光問(wèn)題。補(bǔ)光可以提高作物的光合速率、增加葉面積、提高產(chǎn)量和改善果實(shí)品質(zhì)。而補(bǔ)光的效果則取決于補(bǔ)光強(qiáng)度和補(bǔ)光的光質(zhì)[5]。紅光能夠促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)、增大葉面積、提高壯苗指數(shù)以及增加葉片可溶性糖和淀粉含量[6-8]。藍(lán)光調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育,促進(jìn)花色素苷的積累和子葉擴(kuò)張、調(diào)節(jié)開花時(shí)間和氣孔開放[9]。目前,已有一些研究報(bào)道了不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)設(shè)施番茄、黃瓜、油菜等蔬菜的影響,研究的方向主要集中在光質(zhì)、光強(qiáng)、補(bǔ)光時(shí)間及補(bǔ)光燈的位置等對(duì)植株樹體生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響等方面。桃設(shè)施栽培中由于光照強(qiáng)度、光質(zhì)質(zhì)量及光照時(shí)間等導(dǎo)致其果實(shí)品質(zhì)變差[1,10],而不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)設(shè)施桃果實(shí)品質(zhì)及葉片質(zhì)量影響的研究較少,提高設(shè)施內(nèi)光照質(zhì)量是設(shè)施桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決的問(wèn)題。

酚類物質(zhì)是桃果實(shí)重要的內(nèi)在品質(zhì)性狀,以往栽培措施調(diào)控果實(shí)中酚類物質(zhì)含量的研究主要集中在套袋、鋪設(shè)反光膜、不同留果量、水分管理和砧穗組合等幾個(gè)方面[11],而對(duì)于不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)桃果實(shí)中酚類物質(zhì)含量的影響研究較少。

由于桃在果樹栽培中的地位十分重要,并且桃果實(shí)富含對(duì)人類健康有益的化學(xué)物質(zhì)和色素[12],在有限的設(shè)施栽培環(huán)境中如何提高設(shè)施桃果實(shí)品質(zhì)尤為重要。

因此,本研究選用適宜設(shè)施栽培的早熟毛桃品種‘春雪’和油桃品種‘中油4號(hào)’為試驗(yàn)材料,考察不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)桃果實(shí)外觀品質(zhì)、內(nèi)在品質(zhì)以及葉片質(zhì)量的影響,以期為完善改進(jìn)設(shè)施桃果實(shí)品質(zhì)調(diào)控技術(shù)措施奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試材為3年生‘春雪’(砧木為青州冬雪蜜桃)和‘中油4號(hào)’(砧木為青州冬雪蜜桃),行株距2.0 m×1.0 m,架式栽培主干形,每667 m2留果量2 500～3 000 kg,行內(nèi)覆蓋黑地膜,膜下滴灌,施肥管理采取水肥一體化,其他管理按常規(guī)進(jìn)行,管理水平中等。試驗(yàn)光源為S-30型植物生長(zhǎng)燈(上海合鳴照明電器有限公司),補(bǔ)光燈技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 植物生長(zhǎng)燈光譜信息技術(shù)參數(shù)Table 1 Technique parameters of plant growth light spectral information

1.2 試驗(yàn)處理

研究于2014年11月至2015年5月在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所高效節(jié)能型日光溫室 (遼寧興城,40.45°N,120.51°E) 內(nèi)開展。溫室為東西走向,長(zhǎng)60 m、跨度7.5 m、脊高3.5 m、后坡投影長(zhǎng)度1.5 m,骨架形狀為兩弧一切線曲直形結(jié)構(gòu),塑料薄膜為PO棚膜,外保溫材料為保溫被。待設(shè)施桃萌芽期時(shí)開始補(bǔ)光處理,至果實(shí)成熟采收后停止,處理光源分別為紫外光、藍(lán)光、紅藍(lán)光,對(duì)照為設(shè)施內(nèi)暗期光照處理,每個(gè)處理24株樹,包含3個(gè)重復(fù)。在各處理行上方每行安置1盞植物生長(zhǎng)燈,安裝位置在溫室中部離北墻4.5 m處,安裝高度距離葉幕最頂部40 cm,各處理間隔4行作為保護(hù)行。日落后至次日日出前各補(bǔ)光4 h,每天連續(xù)補(bǔ)光時(shí)長(zhǎng)為8 h, 設(shè)施內(nèi)暗期的光照是完全黑暗。

1.3 測(cè)試指標(biāo)與方法

1.3.1 果實(shí)品質(zhì)‘春雪’和‘中油4號(hào)’果實(shí)在5月28日采收,每個(gè)處理采集樹冠外圍中部30個(gè)果實(shí)用于測(cè)定單果重、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、維生素C含量和酚類含量。

單果重采用電子天平(精度為0.01)測(cè)定,可溶性固形物含量采用日本產(chǎn)PAL-1型折光儀測(cè)定,可溶性糖含量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12293-90測(cè)定,可滴定酸含量采用0.1 mol/L NaOH進(jìn)行滴定,以酒石酸的量表示[13],維生素C含量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6194-86測(cè)定。

酚類含量測(cè)定時(shí),從果實(shí)四面分別取果皮混勻,冷凍研磨機(jī)研磨,-80 ℃冰箱保存,稱取冷凍研磨樣品5 g于50 mL棕色帶塞離心管中,用20 mL 1%鹽酸-甲醇溶液于4 ℃冰箱黑暗狀態(tài)下浸提果皮樣品至無(wú)色后定容到50 mL,10 000 r/min低溫(4 ℃) 離心15 min,取上清液經(jīng)微孔濾膜(0.22 μm) 過(guò)濾,濾液采用美國(guó)Waters公司生產(chǎn)高效液相色譜儀(ACQUITY UPLC H-CLASS)進(jìn)行酚類物質(zhì)定性定量分析。色譜柱選用 Wonda Sil C18柱(250 mm×4.6 mm),流動(dòng)相 A為1.6%甲酸水溶液,B為1.6%甲酸甲醇溶液,柱溫為 40 ℃,酚類物質(zhì)含量用外標(biāo)法計(jì)算,結(jié)果以 mg/kg 鮮樣表示。

1.3.2 葉片質(zhì)量‘春雪’和‘中油4號(hào)’在5月28日采收果實(shí)的同時(shí),每個(gè)處理采集樹冠外圍中部新梢第6節(jié)葉片30片用于葉片質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)定。其中,采用徒手切片法[10],在葉片統(tǒng)一位置用雙刃刀片切取邊長(zhǎng)約2 cm的正方形,放入存有FAA固定液[配方為70%酒精90 mL+冰醋酸5 mL+福爾馬林(37%～40%甲醛)5 mL]的小瓶中,浸泡7 d左右,然后進(jìn)行切片,把切下的材料放入培養(yǎng)皿中,充分展開,選擇薄而透明的切片,對(duì)其封片,再利用稀釋50倍的紅色墨水(主要成分包括墨水紅、一品紅和酸性大紅G) 對(duì)樣品染色,染色時(shí)間為1 min,用濾紙吸干多余液體,最后通過(guò)帶有測(cè)微尺的顯微鏡觀察并測(cè)定葉片柵欄組織厚度、海綿組織厚度和葉片總厚度。葉綠素采用丙酮法提取,采用分光光度計(jì)測(cè)定提取液吸光度值[14],利用Arnon公式計(jì)算葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素a /b 值、總?cè)~綠素含量。葉面積采用Li-3000A型便攜式葉面積儀測(cè)量,比葉重是在70 ℃條件下烘干葉片至恒重,用電子天平 (精度為 0.000 1)稱重,然后計(jì)算干比葉重(葉片干重/葉面積)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與繪圖,利用SAS 9.2軟件做雙因素方差分析,采用Duncan方法進(jìn)行多重比較,不同字母表示各處理間差異顯著(α=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 補(bǔ)光處理對(duì)設(shè)施栽培桃果實(shí)品質(zhì)的影響

與對(duì)照相比,3種光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)‘春雪’和‘中油4號(hào)’桃果實(shí)的單果重、可溶性固形物、可溶性糖、維生素C含量均有顯著促進(jìn)效果,但促進(jìn)程度也多存在顯著差異;對(duì)其可滴定酸含量均有不同程度降低效果,且‘春雪’各處理的降幅均達(dá)到顯著水平,而‘中油4號(hào)’各處理均無(wú)顯著變化(表2)。

表2 補(bǔ)光處理下桃果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的變化Table 2 Changes of fruit quality of peach under supplementary light wavelengths

其中,‘春雪’和‘中油4號(hào)’果實(shí)的單果重、可溶性糖和維生素C含量均以藍(lán)光最高,紫外光次之,紅藍(lán)光最低,且各補(bǔ)光處理間均差異顯著;兩品種各處理桃果實(shí)可溶性固形物含量的表現(xiàn)與以上3個(gè)指標(biāo)相似,均為藍(lán)光>紫外光>紅藍(lán)光,且‘春雪’果實(shí)各處理間也均差異顯著,只是‘中油4號(hào)’果實(shí)僅在藍(lán)光與紅藍(lán)光間差異顯著。同時(shí),‘春雪’果實(shí)可滴定酸含量表現(xiàn)為藍(lán)光<紫外光<紅藍(lán)光,但僅藍(lán)光與紅藍(lán)光處理之間差異顯著,‘中油4號(hào)’果實(shí)可滴定酸含量在各處理之間差異均不顯著。

另外,在相同光處理?xiàng)l件下,‘春雪’果實(shí)的單果重、可溶性固溶物、可滴定酸和維生素C含量均不同程度高于相應(yīng)‘中油4號(hào)’桃,尤其是維生素C含量約是‘中油4號(hào)’的2倍左右,而其可溶性糖含量在對(duì)照條件下稍高于‘中油4號(hào)’,在各補(bǔ)光處理下均低于‘中油4號(hào)’。以上結(jié)果說(shuō)明不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)設(shè)施桃果實(shí)品質(zhì)的促進(jìn)效果不同。

2.2 補(bǔ)光處理對(duì)設(shè)施栽培桃果實(shí)酚類物質(zhì)含量的影響

不同光質(zhì)補(bǔ)光條件下,‘春雪’和‘中油4號(hào)’桃果實(shí)中酚類物質(zhì)種類及含量有所不同,通過(guò)高效液相色譜分析,檢測(cè)出酚酸類、黃烷醇類、黃酮醇類、花色苷類4類共計(jì)13種酚類物質(zhì),其中‘中油4號(hào)’不含異鼠李類糖苷。

2.2.1 酚酸類物質(zhì)含量‘春雪’和‘中油4號(hào)’桃果實(shí)均檢測(cè)出2種酚酸類物質(zhì)(矢車菊-3-葡萄糖苷和矢車菊-3-蕓香糖苷),且‘春雪’桃中酚酸類物質(zhì)含量遠(yuǎn)高于‘中油4號(hào)’桃;在補(bǔ)光處理后,‘春雪’和‘中油4號(hào)’桃果實(shí)酚酸類物質(zhì)含量均不同程度高于對(duì)照,且增幅大多達(dá)到顯著水平;補(bǔ)光處理間均以紫外光處理最高,并與其他處理差異顯著,藍(lán)光次之,紅藍(lán)光最低,而藍(lán)光與紅藍(lán)光之間也多差異顯著(圖1),其中,在紫外光補(bǔ)光處理后,‘春雪’桃的矢車菊-3-葡萄糖苷含量(525.51 mg/kg)和矢車菊-3-蕓香糖苷含量(30.92 mg/kg)分別是相應(yīng)對(duì)照的2.32倍和1.92倍,‘中油4號(hào)’的矢車菊-3-葡萄糖苷含量(319.95 mg/kg)和矢車菊-3-蕓香糖苷含量(24.27 mg/kg)則分別是相應(yīng)對(duì)照的2.68倍和3.18倍?？梢?jiàn),補(bǔ)光處理均能提高桃果實(shí)中酚酸類物質(zhì)含量,并以紫外光處理效果最佳,藍(lán)光處理次之。

圖中品種內(nèi)不同字母表示處理間差異達(dá)0.05顯著水平。下同。圖1 補(bǔ)光處理下‘春雪’(A)和‘中油4號(hào)’(B)桃果實(shí)酚酸類物質(zhì)含量的變化Different letters in the figure indicate significant difference between treatments at 5% level in the same cultivar. The same as below.Fig.1 The phenolic acid contents in fruit of ‘Chunxue’ (A) and ‘Zhongyou 4’ (B) peach under supplementary light wavelengths

2.2.2 黃烷醇類物質(zhì)含量‘春雪’桃和‘中油4號(hào)’桃果實(shí)檢測(cè)出的黃烷醇類物質(zhì)為新綠原酸和綠原酸。由圖2可知,‘春雪’桃和‘中油4號(hào)’桃果實(shí)新綠原酸和綠原酸含量在各補(bǔ)光處理下均顯著高于對(duì)照,并均以紫外光處理最高且顯著高于其他處理,藍(lán)光處理次之,紅藍(lán)光處理的影響最小。

圖2 補(bǔ)光處理下‘春雪’(A)和‘中油4號(hào)’(B)桃果實(shí)黃烷醇類物質(zhì)含量的變化Fig.2 The flavanol contents in fruit of ‘Chunxue’ (A) and ‘Zhongyou 4’ (B) peach under supplementary light wavelengths

其中,在紫外光補(bǔ)光處理后,‘春雪’桃新綠原酸含量(6.04 mg/kg)和綠原酸含量(124.81 mg/kg)分別是對(duì)照的1.39倍和1.38倍,而‘中油4號(hào)’桃新綠原酸含量(21.24 mg/kg)和綠原酸含量(65.53 mg/kg)分別是對(duì)照的1.67倍和2.47倍。另外,在相同光照處理下,‘中油4號(hào)’桃新綠原酸含量顯著高于‘春雪’桃,而其綠原酸含量則顯著低于‘春雪’桃。

2.2.3 黃酮醇類物質(zhì)含量‘春雪’桃和‘中油4號(hào)’桃中所含有的黃酮醇類物質(zhì)包括原花色苷B1和表兒茶素。

在各補(bǔ)光處理后,‘春雪’和‘中油4號(hào)’果實(shí)的原花色苷B1和表兒茶素含量大多比對(duì)照顯著增加,僅紅藍(lán)光處理的‘春雪’原花色苷B1含量稍低于對(duì)照,并均以紫外光處理的增幅最大含量最高,且與其余補(bǔ)光處理差異顯著;藍(lán)光處理的原花色苷B1顯著高于相應(yīng)紅藍(lán)光處理,而其表兒茶素含量稍高于紅藍(lán)光處理。

其中,在紫外光補(bǔ)光處理后,‘春雪’桃原花色苷B1含量(28.34 mg/kg)和表兒茶素含量(8.24 mg/kg)分別是對(duì)照的1.79倍和1.65倍,‘中油4號(hào)’桃原花色苷B1含量(62.93 mg/kg)和表兒茶素含量(5.33 mg/kg)分別是對(duì)照的2.6倍和2.1倍(圖3)。另外,在相同光環(huán)境下,‘中油4號(hào)’桃原花色苷B1含量明顯高于‘春雪’桃,而其表兒茶素含量則低于‘春雪’桃。

圖3 補(bǔ)光處理下‘春雪’(A)和‘中油4號(hào)’(B)桃果實(shí)黃酮醇類物質(zhì)含量的變化Fig.3 Xanthone alcohol content in fruit of ‘Chunxue’ (A) and ‘Zhongyou 4’ (B) peach under supplementary light wavelengths

2.2.4 花色苷類物質(zhì)含量圖4顯示,‘春雪’桃果實(shí)中檢測(cè)出的花色苷類物質(zhì)包括蘆丁、槲皮素-3-半乳糖苷、槲皮素-3-葡萄糖苷、山萘黃酮醇-蕓香糖苷、異鼠李-蕓香糖苷、異鼠李-半乳糖苷和異鼠李-葡萄糖苷等7種,這幾種物質(zhì)含量均以紫外光處理最高,并與其余補(bǔ)光處理和對(duì)照差異顯著,藍(lán)光處理次之,紅藍(lán)光處理最低,但是除山萘黃酮醇-蕓香糖苷外大都顯著高于對(duì)照。同時(shí),‘中油4號(hào)’桃果實(shí)中檢測(cè)出的花色苷類物質(zhì)僅有以上7種中的4種,包括蘆丁、槲皮素-3-半乳糖苷、槲皮素-3-葡萄糖苷和山萘黃酮醇-蕓香糖苷,這幾種物質(zhì)含量在各補(bǔ)光處理后大多顯著高于對(duì)照,并均以紫外光處理最高且除山萘黃酮醇-蕓香糖苷外顯著高于其他補(bǔ)光處理,藍(lán)光處理次之,紅藍(lán)光處理最低(圖4)。另外,‘春雪’和‘中油4號(hào)’桃果實(shí)中槲皮素-3-半乳糖苷、槲皮素-3-葡萄糖苷含量均明顯高于其余成分含量;‘中油4號(hào)’桃果實(shí)中花色苷類物質(zhì)含量明顯高于相應(yīng)的‘春雪’桃。

2.3 補(bǔ)光處理對(duì)設(shè)施栽培桃葉片質(zhì)量的影響

2.3.1 葉綠素含量及比值由表3可知,在各補(bǔ)光處理后,‘春雪’和‘中油4號(hào)’桃葉片的葉綠素a、葉綠素b含量、葉綠素a/b值和總?cè)~綠素量均顯著高于對(duì)照?！貉胰~片葉綠素a含量和葉綠素a/b值均為藍(lán)光處理最高,紅藍(lán)光次之,紫外光最低,且各處理之間均存在顯著差異;而其葉綠素b含量表現(xiàn)出相反趨勢(shì),即紅藍(lán)光和紫外光處理較高并顯著高于藍(lán)光處理,但前兩者間差異不顯著;其總?cè)~綠素含量在各補(bǔ)光處理之間均差異不顯著。同時(shí),‘中油4號(hào)’桃葉片葉綠素a含量和葉綠素a/b值在各補(bǔ)光處理下的表現(xiàn)與‘春雪’桃葉片相同,即藍(lán)光>紅藍(lán)光>紫外光;而其葉綠素b含量以紫外光處理最高,并顯著高于其他處理,藍(lán)光和紅藍(lán)光次之;其總?cè)~綠素含量在藍(lán)光處理下最高,紅藍(lán)光和紫外光處理次之。

表3 補(bǔ)光處理下桃葉片葉綠素含量及葉綠素a/b 的變化Table 3 The chlorophyll contents and chlorophyll a/b ratio in leaves of peach under supplementary light wavelengths

2.3.2 葉面積、葉片厚度和干比葉重表4顯示,在各補(bǔ)光處理后,‘春雪’桃和‘中油4號(hào)’桃葉片柵欄組織厚度、海綿組織、葉面積和葉片厚度都顯著高于對(duì)照,‘春雪’桃葉片的干比葉重值也顯著高于對(duì)照,而‘中油4號(hào)’桃葉片干比葉重值與對(duì)照無(wú)顯著差異。2個(gè)桃品種葉片的柵欄組織厚度、葉面積和葉片厚度均以藍(lán)光處理最高,紅藍(lán)光處理次之,紫外光處理最低,且各處理之間均差異顯著;葉片海綿組織厚度在‘春雪’桃中以仍以藍(lán)光最高,紅藍(lán)光次之,紫外光最低,且處理間差異顯著,而在‘中油4號(hào)’桃中各補(bǔ)光處理之間無(wú)顯著差異;‘春雪’和‘中油4號(hào)’桃干比葉重值在各補(bǔ)充處理間均差異不顯著。

表4 補(bǔ)光處理下桃葉面積、葉片厚度及干比葉重的變化Table 4 The leaf area, leaf thickness and specific leaf weight of peach under supplementary light wavelengths

3 討 論

光質(zhì)對(duì)果樹形態(tài)建成及果實(shí)品質(zhì)的發(fā)育具有重要的調(diào)控作用[15]。由于設(shè)施栽培桃樹是典型的弱光環(huán)境,使桃的發(fā)育受到光質(zhì)和光強(qiáng)的限制。采用人工補(bǔ)光的方法對(duì)提高桃果實(shí)品質(zhì)與葉片質(zhì)量有顯著的效果,而不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)果實(shí)品質(zhì)有較大的調(diào)控作用。有研究發(fā)現(xiàn),紅光能提高番茄的糖酸含量,低劑量UV-B與紅光復(fù)合處理可提高果實(shí)糖、酸、番茄紅素含量[16];藍(lán)光處理能顯著提高番茄果實(shí)維生素 C 和可溶性蛋白含量[17];藍(lán)光補(bǔ)光處理果實(shí)發(fā)育最快,成熟最早,果實(shí)單粒質(zhì)量較高,糖含量最高[18]。本研究發(fā)現(xiàn),在藍(lán)光補(bǔ)光條件下,設(shè)施內(nèi)‘春雪’和‘中油4號(hào)’桃的單果重較大,可溶性固形物含量和可溶性糖含量均較高。通過(guò)光質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)果實(shí)的糖、酸代謝中,有關(guān)光質(zhì)對(duì)可溶性糖的調(diào)控作用機(jī)理,可能是由于不同光質(zhì)影響對(duì)碳水化合物的吸收從而改變了可溶性糖含量[19],也可能是光質(zhì)的改變誘導(dǎo)了光敏色素對(duì)蔗糖代謝酶的調(diào)控,促進(jìn)提高了蔗糖代謝相關(guān)酶活性,從而積累更多的光合作用產(chǎn)物[20-21]。

酚類物質(zhì)與果實(shí)色澤、風(fēng)味(澀、苦、香、甜)和保健功效密切相關(guān),也是果實(shí)采后褐變的物質(zhì)基礎(chǔ)以及果汁和果酒顏色、風(fēng)味、沉淀等理化特性的決定因素[22]。酚類物質(zhì)與果蔬品質(zhì)的許多方面都有密切關(guān)系,其中花色素類和黃酮類是果蔬色澤的重要決定因子之一。光照可影響桃果實(shí)酚類物質(zhì)的積累[11],張克坤等[18]研究表明紫外光照射能夠刺激葡萄葉片或果皮產(chǎn)生脫落酸(ABA),ABA 經(jīng)運(yùn)輸提高了細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶(CWI)、可溶性酸性轉(zhuǎn)化酶(SAI) 活性,增加了漿果中光合產(chǎn)物的卸載量。有研究報(bào)道,光質(zhì)對(duì)花色素苷的合成有重要作用。紫外線增強(qiáng)可促進(jìn)黃酮類物質(zhì)的合成[23]。這與本研究中,‘春雪’和‘中油4號(hào)’桃補(bǔ)紫外光后,果實(shí)中酚類物質(zhì)的含量顯著增加的研究結(jié)論一致。植物酚類物質(zhì)的生物合成對(duì)光質(zhì)比較敏感,特別是波長(zhǎng)較短的紫外光能夠上調(diào)黃酮生物合成基因的表達(dá),并促進(jìn)黃酮類化合物在植物體內(nèi)的積累[24]。

葉片是植物進(jìn)行光合作用的重要器官,而葉綠素是植物吸收與利用光能的主要色素。葉綠素作為高等植物的光合色素,對(duì)植物的光合作用起著非常重要的作用[25]。王欣欣等[26]研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)色、紅藍(lán)色補(bǔ)光條件下葡萄葉片的葉綠素含量、光合速率均有升高,而藍(lán)光條件下葉綠素含量及光合速率最高,藍(lán)光有利于葉綠素和干物質(zhì)的積累與分配。藍(lán)色補(bǔ)光條件下桃葉片的葉綠素含量、葉片數(shù)量及氣孔數(shù)量高[27],光合作用旺盛,光合產(chǎn)物積累迅速、積累量大。這與本研究中設(shè)施內(nèi)‘春雪’桃和‘中油4號(hào)’桃在補(bǔ)充藍(lán)光處理后葉片葉綠素含量顯著高于其他處理的研究結(jié)論一致。劉慶等[28]研究則認(rèn)為補(bǔ)充藍(lán)光處理降低了草莓葉片葉綠素的含量,這與本研究結(jié)論相反,其原因可能是不同物種或品種葉綠素含量對(duì)補(bǔ)充光質(zhì)處理的反應(yīng)存在較大差異,也可能與光質(zhì)的實(shí)現(xiàn)條件不同有關(guān)。

另外,本研究采用人工補(bǔ)光的方法對(duì)于提高設(shè)施內(nèi)‘春雪’桃和‘中油4號(hào)’桃葉片質(zhì)量有顯著的效果,并且能夠增加葉片干物質(zhì)的積累。有研究表明[29],補(bǔ)充藍(lán)光提高了溫室黃瓜葉片的葉面積(有助于葉片對(duì)光的吸收),并且補(bǔ)充藍(lán)光使干物質(zhì)產(chǎn)量升高,這一結(jié)論與本研究的結(jié)果一致。Andrew 等[30]認(rèn)為藍(lán)光能夠增加葉片厚度,這恰好與本研究中補(bǔ)充藍(lán)光處理的‘春雪’桃和‘中油4號(hào)’桃葉片厚度顯著高于其他處理的結(jié)論一致。

綜上所述,不同光質(zhì)補(bǔ)光處理可以有效改善設(shè)施內(nèi)桃果實(shí)的外在和內(nèi)在品質(zhì)、果實(shí)的酚類物質(zhì)含量以及桃葉片的品質(zhì),且不同補(bǔ)光處理的效果存在明顯差異。與對(duì)照相比,藍(lán)光補(bǔ)光處理設(shè)施桃果實(shí)的單果重、可溶性糖含量和維生素C含量均最高,紫外光補(bǔ)光處理也明顯提高了桃果實(shí)中酚酸類物質(zhì)含量。從提升桃果實(shí)品質(zhì)角度考慮,建議采用藍(lán)光植物生長(zhǎng)燈進(jìn)行人工補(bǔ)光;從增加果實(shí)酚類物質(zhì)含量的角度來(lái)看,建議采用紫外植物生長(zhǎng)燈進(jìn)行人工補(bǔ)光。