人工種植蔬菜光環(huán)境如何進(jìn)行調(diào)控
品質(zhì)及功能性物質(zhì)累積水平是設(shè)施蔬菜生產(chǎn)關(guān)注的重要指標(biāo)之一。對(duì)蔬菜而言,主要的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)包括初級(jí)代謝產(chǎn)物(糖、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、纖維素等)和次級(jí)代謝產(chǎn)物(花青素、酚類物質(zhì)、類黃、番茄紅素等)。這些指標(biāo)受控于光照條件,是通過(guò)光照條件可以調(diào)控的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo),在LED光源應(yīng)用中具有前景。
結(jié)果表明:紅/藍(lán)LED能顯著增加散葉萵苣的鮮重、葉數(shù)和葉面積,降低散葉萵苣的硝酸鹽含量,但是沒(méi)有降低燒邊病情指數(shù);紅色LED能促進(jìn)莖的伸長(zhǎng),顯著降低燒邊病情指數(shù)和硝酸鹽含量,但是不利于干物質(zhì)、維生素C積累和葉面積增加;藍(lán)色LED則抑制散葉萵苣的生長(zhǎng),并增加硝酸鹽含量,但能顯著降低燒邊病情指數(shù)。說(shuō)明紅色LED有利于植物工廠內(nèi)散葉萵苣生長(zhǎng)和降低燒邊發(fā)生。
植物在紅光照射下,節(jié)間較長(zhǎng)而莖較細(xì);在藍(lán)光照射下,節(jié)間較短而莖較粗,伸長(zhǎng)生長(zhǎng)受到一定抑制作用。藍(lán)色LED顯著抑制散葉萵苣莖的生長(zhǎng)。紅光對(duì)莖的伸長(zhǎng)有促進(jìn)作用;而在藍(lán)色LED處理下,莖長(zhǎng)較對(duì)照短了16%,說(shuō)明藍(lán)光抑制了莖的伸長(zhǎng),研究結(jié)果與前人一致。
藍(lán)色LED增加硝酸鹽含量主要因?yàn)橹参镂障鯌B(tài)氮的過(guò)程需要消耗能量,藍(lán)光很可能是通過(guò)刺激ATP形成而促進(jìn)硝態(tài)氮吸收。硝酸還原酶(NR)的輔基有黃素腺嘌呤二核苷酸和嘌呤,而藍(lán)光受體的生色團(tuán)就含有黃素和嘌呤,所以,藍(lán)光很可能對(duì)NR有直接刺激作用,使散葉萵苣葉片硝酸鹽較快被還原。從而促進(jìn)硝酸鹽的吸收和積累。
紅葉生菜在設(shè)施栽培條件下花青素的合成積累將減少。研究表明,夜間補(bǔ)充藍(lán)光和UV-B復(fù)合光可大幅提高花青素的合成。研究了紅藍(lán)復(fù)合光中藍(lán)光強(qiáng)度增加對(duì)花青素合成的影響。100umol/m2·s下花青素積累最多相同光紅光下最小,紅藍(lán)復(fù)合光居中。也就是說(shuō)紅藍(lán)光比例在紅葉生菜花青素合成中很重要。