昼夜连续照射LED红蓝光对不同品种生菜生长和品质的影响

为探究生菜对全生长期连续光照的响应及品种差异性,在密闭式植物工厂内,以LED红蓝光为光源研究了水培条件下常规光照（12h/12h,NL）与连续光照（24h/0h,CL）对5种生菜生长和品质的影响。结果表明：与常规光照（NL）处理相比,连续光照（CL）处理显著提高了除“大卫”外其它4种生菜的地上部鲜重,其中“绿罗”生菜增加幅度最高。生长初期连续光照（CL）处理下5种生菜叶片叶绿素含量显著高于常规光照（NL）处理,但在生长后期,5种生菜两个处理下的叶绿素含量均无显著差异。与常规光照处理相比,连续光照处理显著提高了5种生菜可溶性糖、总酚和类黄酮含量,以及其中2种紫叶生菜的花青素含量。除“绿罗”外,其它4个品种连续光照处理下的抗坏血酸总量均略有或显著升高,其中主要提高了还原型抗坏血酸的含量,对脱氢抗坏血酸含量的影响不显著。总之,全生长期连续光照能显著提高生菜的产量,促进可溶性糖和抗氧化物质合成;5个品种生菜对连续光照的适应性存在差异,其中“绿罗”的适应性最强;全生长期连续光照运用于植物工厂生菜生产对提高产量和品质的潜力较大。     

弱光条件下光质和光周期对水培生菜生长与品质的影响

在弱光条件的人工光植物生长室中,设置两种不同红蓝光比例光质和两种不同光周期,水培盆栽红叶生菜（R）、绿叶生菜（G）和紫叶生菜（P）,采收后测定3种生菜的生物量指标以及抗氧化物、可溶性糖等营养品质指标,以研究弱光条件下光质和光周期对3种叶色水培生菜产量和品质的影响。结果表明：（1）生菜产量主要受光周期影响,营养品质指标受光质和光周期的综合影响。光照时间延长显著增加了3种生菜叶面积。绿叶生菜和红叶生菜单位叶面积鲜重在不同光质及光周期下无显著差异。紫叶生菜单位叶面积鲜重对光周期变化的反应则因光质环境而异。延长光周期使3种叶色生菜地上部鲜重提高一倍多,但3种生菜地上部鲜重受光质影响不显著。（2）延长光照时长对3种生菜营养品质的影响因光质而异。在红蓝1:2光质下,延长光照时长降低了绿叶生菜总酚和类黄酮相对含量以及抗坏血酸和可溶性蛋白含量,提高了红叶生菜花青素和可溶性糖含量,但降低了抗坏血酸和可溶性蛋白含量,紫叶生菜总酚相对含量得到提高,但抗坏血酸含量显著降低。在红蓝2:1光质下,延长光照时长显著提高了绿叶生菜总酚和类黄酮相对含量,抗坏血酸含量有所降低,红叶生菜总酚和类黄酮相对含量、抗坏血酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均显著降低,紫叶生菜总酚含量显著提高。说明在弱光条件下延长光照时长可以显著提高3种不同叶色生菜产量。在红蓝1:2光质下,延长光照时长使红叶生菜的花青素含量和可溶性糖含量得到显著提高。在红蓝2:1光质下,延长光照时长可以提高绿叶生菜和紫叶生菜营养品质。     

供氮水平对菠菜产量、硝酸盐和草酸累积的影响

采用溶液培养方法研究了不同供氮水平对菠菜生物量、硝酸盐和不同形态草酸含量的影响。结果表明,供氮水平由4.mmol/L增加到8.mmol/L,菠菜产量显著增加,继续提高氮水平对产量没有显著影响。叶片中的维生素C(Vc)含量随着供氮浓度从4.mmol/L提高到8.mmol/L而显著增加,再增加氮水平,叶片中的Vc含量明显下降;而菠菜叶柄Vc的含量则随供氮水平的提高显著下降。叶片硝酸盐含量随着氮浓度的提高而增加,当供氮水平由4mmol/L增加到8.mmol/L时,叶柄硝酸盐含量显著下降,而氮水平由8.mmol/L提高到20.mmol/L时,叶柄硝酸盐含量则随之升高。供氮浓度从4.mmol/L增加到8.mmol/L,叶片可溶态草酸含量略有下降,再提高供氮水平则明显上升,供氮水平低于12.mmol/L时,叶柄中的可溶态草酸和菠菜叶片和叶柄中的草酸总量则随着氮水平的提高而升高,高于12.mmol/L草酸含量反而降低。由此可见,菠菜在供氮浓度为8mmol/L(N2)时能够获得较高的产量和Vc含量,较低的硝酸盐和草酸含量,表明适宜的供氮水平下可获得高产优质的菠菜。     

叶面喷施寡糖对生菜生长和品质的调节作用

为探究不同单一寡糖和复配寡糖对作物生长发育、产量及品质的影响,选择生长周期较短的生菜品种“意大利耐抽薹”作为研究对象,以80mg·L-1的纤维寡糖（ZH-A）、低聚木糖（ZH-B）、甲壳低聚糖（ZH-C）和以上3种寡糖等质量比的复配寡糖（ZH-M）以及多糖海藻酸钠（GY-D）对定植后的生菜进行4次叶面喷施处理,以喷清水为对照（CK）。从定植后的第3天（三叶一心）开始,每隔2d连续喷施4次,至采收期（定植23d）测定生菜的生长特征（生物量、叶面积、荧光光合）、根系表型特征（根长、根表面积、根体积）以及品质特征（可溶性糖、叶绿素、Vc、硝酸盐）。结果表明：单一寡糖、复配寡糖及海藻酸钠多糖处理均能显著增加生菜生物量;纤维寡糖（ZH-A）对促进根系生长及降低硝酸盐含量具有显著效果;甲壳低聚糖（ZH-C）对叶绿素含量、最大光化学效率Fv/Fm及可溶性糖含量有显著的提高作用;复配寡糖对生菜地上部、地下部及品质的增长和提升效果明显优于单一寡糖和多糖,采收期地上部鲜重及叶面积分别增加52.58%和57.60%,根干重、总根长、总体积及总表面积分别增加35.07%、89.10%、49.23%和40.68%,可溶性糖增加25.20%,叶绿素含量增加21.50%,Vc含量提高12.08%,硝酸盐含量降低27.65%。综上可知,不同寡糖对生菜生长特征和生理性状的作用效果和调控机制具有明显差异;复配寡糖对生菜促生长和提品质的调节效果显著优于单一寡糖。     

氮对日光温室黄瓜呈味物质、硝酸盐含量及产量的影响

为了探讨氮肥用量与日光温室黄瓜风味品质及产量的关系,采用单因素试验设计,在日光温室条件下研究了氮素水平对新泰密刺黄瓜主要呈味物质和硝酸盐含量及其相关酶活性的影响。结果表明,在0～900.kg/hm2范围内,随着施氮量的增加,黄瓜果实中可溶性糖和Vc含量逐渐降低,有机酸、单宁及硝酸盐含量逐渐增加。黄瓜果实可溶性糖含量与其叶片的蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性、Vc含量与过氧化物酶(APX)活性及硝酸盐含量与硝酸还原酶(NR)活性有较明显的相关性,叶片SPS、APX和NR活性均显著大于果实的。不同氮水平下日光温室黄瓜产量差异较大,N300和N600显著高于N0,而N900则较明显低于N0。在本试验土壤肥力条件下,施氮不宜超过600.kg/hm2。     

光质对菠菜草酸、单宁及硝酸盐积累效应的影响

用彩色荧光灯得到红光、蓝光和黄光,以白光为对照,研究不同光质对菠菜产量,草酸、单宁及硝酸盐积累的影响。结果表明,处理间的菠菜叶柄和叶片硝酸盐和草酸含量的变化不同,但地上部生长量的变化趋势相同。叶片占植株地上部鲜质量的比例高于叶柄。不同处理叶片和叶柄鲜质量依次为白光(对照)>黄光>红光>蓝光。红光处理有利于干物质和碳水化合物的形成与积累。菠菜叶柄的硝酸盐含量显著高于叶片,是积累硝酸盐的主要场所,并且各处理间叶片硝酸盐和单宁含量的差异远大于叶柄。白光和黄光处理下,菠菜叶片草酸含量大于叶柄,而红光和蓝光处理则相反,其中红光处理草酸含量最低。菠菜在红光处理下生物量虽不高,但可极大地降低硝酸盐和草酸含量,提高菠菜品质。     

LED绿光对生菜生长和品质的影响

在全人工光型植物工厂内以水培奶油生菜（Lactuca sativa L.）为试验材料,运用光质及光强可调节的LED植物生长灯,以8：00-24：00照射强度为200μmol·m-2·s-1的白光为基础光（对照W）,依次以强度为50（WG50）、100（WG100）、150μmol·m?2·s?1（WG150）的绿光取代相等强度的白光照射生菜,并测定生菜叶片生物量、形态、叶片数以及叶绿素、硝态氮、维生素C、可溶性糖、粗纤维和淀粉的含量,以探究绿光对生菜生长及品质的影响,为LED绿光的供光策略提供参考。结果表明：（1）在50μmol·m-2·s-1的绿光处理下,生菜地上部叶绿素含量显著高于对照,地上部干重较对照提高3.69%。（2）随着绿光强度的增加和基础白光强度的减弱,生菜地上部可溶性糖和维生素C含量均呈现先升高后降低的趋势,二者均在WG50处理下达到最高,并显著高于对照（P＜0.05）,而在WG150处理下达到最低,并显著低于对照（P＜0.05）。（3）与对照相比,绿光处理均降低了生菜叶片中淀粉、粗纤维以及硝酸盐的含量,其中硝酸盐含量在WG50处理下达到最低。说明50μmol·m-2·s-1强度的绿光有促进生菜干物质积累以及提升生菜品质的作用。     

营养液浓度对水培生菜生长和硝酸盐积累的影响

该文研究了4种营养液浓度处理(山崎生菜配方的1/4(1/4s)、1/2(1/2s)、1(1s)和2(2s)单位)对水培生菜(品种为“弘农”和“绿领”)生长、硝酸盐积累和品质的影响。结果表明,1/2单位营养液浓度处理下生菜地上部和根的鲜重、叶长和叶宽最大,而2个单位营养液浓度处理下上述指标最小。不同营养液浓度处理下叶片硝酸盐积累的高低顺序为2s>1s>1/2s>1/4s,2个单位营养液浓度处理下生菜生长发育后期叶片中的SOD活性和M DA含量最高。对采收时生菜品质的分析表明,生菜体内的硝酸盐含量随着营养液浓度的增加而迅速上升,2个单位营养液浓度处理下生菜叶片中硝酸盐、可溶性糖和可溶性蛋白质R含量最高。综合考虑产量和品质,采用1/2单位的山崎生菜配方是适合生菜水培的营养液配方。     

几种新型复合肥对基质栽培生菜品质的影响

以珍珠岩、煤渣、河沙混合物为培养基质,采用盆栽方法研究了3种新型复合肥即生物复合肥、有机无机复合肥、全有机复合肥对生菜产量、硝酸盐含量、重金属含量和营养品质的影响。结果表明,生菜产量以有机无机复合肥>生物复合肥>对照(无机营养液)>全有机复合肥,处理间差异极显著。不同处理生菜硝酸盐含量为1375～3935mg/kg,以无机营养液最高,有机无机复合肥最低,3种新型复合肥较对照生菜硝酸盐含量降低37.9%～72.5%。生菜中Hg、Pb、Cr含量,除全有机复合肥处理Hg含量(0.0101mg/kg)和对照处理Pb含量(0.235mg/kg)略超标外,其余各处理3种重金属含量低于限量值且较对照降低20.8%～83.1%。复合肥各处理生菜中的Hg、Pb、Cr累积量分别占肥料总量的11.1%～63.0%、38.2%～78.7%和10.9%～53.5%。施用复合肥明显提高生菜可溶性糖和Vc含量,但对氨基酸含量的影响不一致。     

连作条件下不同施肥处理对设施黄瓜产量和品质的影响

研究了连作条件下不同施肥处理对设施黄瓜产量和品质的影响。结果表明:在连作条件下,农民传统施肥和不施肥均会造成黄瓜产量下降、品质变劣。合理施肥能够相对减小产量的降幅,提高黄瓜的品质。随着设施黄瓜连作年限的延长,农民传统施肥黄瓜产量、Vc、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、有机酸含量均降低,黄瓜果实硝酸盐含量不断增加。减施氮磷肥、增施钾肥有机肥及优化施肥黄瓜产量降低,Vc、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、有机酸含量均升高,黄瓜果实硝酸盐含量降低。综合产量和品质两个因素,优化施肥效果最佳,与农民传统施肥相比,产量降幅减小74.7%,Vc、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、有机酸含量分别提高39.6%、17.7%、29.3%、53.0%、20.7%,黄瓜果实硝酸盐含量降低20.6%。     

REDUCING NITRATE CONTENT IN LETTUCE BY PRE-HARVEST CONTINUOUS LIGHT DELIVERED BY RED AND BLUE LIGHT-EMITTING DIODES

Effect of pre-harvest continuous light with different red/blue ratio on photon flux density (R/B ratio) on reducing nitrate accumulation was studied by growing lettuce (Lactuca sativa L.) under continuous illumination delivered by light-emitting diodes (LEDs). Results show that nitrate concentration decreased by 1648.0–2061.1 mg kg^?1 in leaf blade and 962.9–2090.3 mg kg^?1 in petiole, accompanied by a dramatic increase in soluble sugar content. Compared with monochromatic red light treatment, the decrease in nitrate concentration and increase in soluble sugar content in lettuce under mixed red and blue light were more pronounced. The lowest nitrate concentration was observed in the treatment with R/B ratio of 4. It's concluded that pre-harvest exposure to 48?h continuous LED light could effectively reduce nitrate accumulation in lettuce and this process is strongly affected by R/B ratio of light. This study may provide new perspective for pre-harvest quality management of vegetable, especially in commercial leaf vegetable production under artificial lighting.     

Spatiotemporal changes of nitrate and Vc contents in hydroponic lettuce treated with various nitrogen-free solutions

Abstract

Nowadays, off-season leafy vegetables are generally characterized by low vitamin C (Vc) content and high nitrate accumulation due to low light intensity inner protected systems and high-level nitrogen supply. A glasshouse experiment was conducted to investigate the effects of three kinds of nitrogen-free solution treatments before harvest on Vc and nitrate contents in expanded leaf blades, expanded leaf petioles and old leaves of hydroponic lettuce. The results showed that using nitrogen-free solutions could decrease nitrate contents of expanded leaf blades, expanded leaf petioles and old leaves, also nitrate contents in above parts reduced increasingly with treatment time extending. In addition, three nitrogen-free solution treatments increased the Vc content of expanded leaf blades instead of expanded leaf petioles and old leaves. There were instead of significant positive correlations between nitrate contents but Vc contents of expanded leaf blades, expanded leaf petioles and old leaves. To conclude, nitrogen disruption treatment before harvest could effectively reduce nitrate contents in edible parts of lettuce, and also improve Vc content in expanded leaf blade.     

不同土壤和氮钾肥配比对莴笋的营养效应研究

通过田间小区试验研究了不同N、K肥料配比对酸性和碱性土壤上两个莴笋品种(科兴 3 号和双尖莴笋)产量及品质的影响.结果表明,不同土壤上施用不同N、K配比肥料对双尖莴笋和科兴 3 号的产量影响不同.在酸性土壤上,对照(N15K10)是适宜两种莴笋高产的最佳N、K肥配比处理.在碱性土壤上种植双尖莴笋时,可以考虑在对照基础上适当地降低N肥用量.在碱性土壤上两种莴笋的产量均高于酸性土壤.减N和增K处理有利于降低莴笋的硝酸盐含量.在酸性土壤上莴笋中的硝酸盐含量高于碱性土壤.莴笋采收后期茎的硝酸盐含量高于叶片.不同施肥处理对两种土壤上科兴3号和双尖莴笋营养品质的作用不一致.在酸性土壤上增施K肥或提高N肥的用量对莴笋营养品质的改善更有效果.莴笋的Vc含量以叶片＞茎,且酸性土壤＞碱性土壤.除双尖莴笋在增K处理(N15K15、N20K15)中茎的可溶性糖含量表现为酸性土＜碱性土以外,其他处理莴笋茎叶中的可溶性糖均为酸性土＞碱性土.不同处理莴笋的氨基酸含量均表现为茎＞叶.     

秸秆钾替代化肥钾对莴笋的营养效应研究

在重庆地区多年种植蔬菜的两个基地进行田间试验,研究了秸秆钾替代化肥钾对莴笋的产量、品质、养分吸收量和钾素利用率的影响。秸秆钾替代化肥钾较无钾肥处理极显著提高两个试验点莴笋产量,增产11.4%~13.7%和11.4%~15.3%,各处理产量大小为:MH+KL(有机肥钾50%+化肥钾50%)MM+KM(有机肥钾30%+化肥钾70%)ML+KH(有机肥钾10%+化肥钾90%)CK2(常规施钾处理)CK1(无钾肥处理),以高量(50%)秸秆钾处理(MH+KL)增产作用最大。秸秆钾替代化肥钾较常规施钾提高莴笋产量,但增产作用不显著。两个试验点秸秆钾替代化肥钾显著降低莴笋叶维生素C和可溶性糖含量,降幅分别为4.7%~16.8%和3.2%~30.5%,但对莴笋茎该两个品质指标略有提高;莴笋叶硝酸盐含量增加8.0%~8.2%和11.4%~17.2%,莴笋茎硝酸盐含量在试验点1降低2.5%~11.5%,而试验点2则增加8.0%~13.5%。试验点1莴笋叶钙、镁、铁和锰含量为提高,试验点2降低。两个试验点秸秆钾替代化肥钾均显著提高莴笋对氮、磷和钾吸收量,以MH+KL处理莴笋钾素利用率最高。综合莴笋产量、品质、养分吸收和钾素利用效率,以MH+KL处理效果最佳。