LED光质对豌豆苗生长、光合色素和营养品质的影响

以豌豆苗为材料,采用基质穴盘培养的方法,研究不同LED光质处理(白光、红光、蓝光和红蓝光)对豌豆苗生长、光合色素(叶绿素a、b和类胡萝卜素)含量与营养品质(硝酸盐、维生素C、类黄酮和花青素含量)的影响.结果表明,与白光相比,蓝光与红蓝光处理显著提高了豌豆苗地上部生物量(P＜0.05),而红光对豌豆苗地上部生物量无影响.不同光质处理在豌豆苗根系生物量和总生物量指标上无显著差异.与白光处理相比,红蓝光处理显著提高了豌豆苗叶片中叶绿素a、b的含量(P＜0.05),但对类胡萝卜素含量无影响.在4种处理中,红光处理的叶绿素a含量最低,而蓝光处理的叶绿素b最低.红光和蓝光处理茎叶中类胡萝卜素含量间无差异,均显著低于白光和红蓝光处理(P＜0.05).红蓝光处理显著提高了豌豆苗叶片中维生素C的含量(P＜0.05),而红光和蓝光均无影响.不同光质处理的豌豆苗茎叶中硝酸盐含量和类黄酮含量无差异.白光处理的豌豆苗茎叶中花青素含量最高,蓝光处理最低.总之,蓝光和红蓝光可促进豌豆苗地上部生长,增加叶片叶绿素a、b含量,红蓝光处理可提高豌豆苗叶片维生素C含量;白光和红蓝光处理下豌豆茎叶中类胡萝卜素含量较高,白光处理的豌豆苗茎叶中花青素含量最高.说明蓝光和红蓝光有利于增加豌豆苗菜产量,而白光和红蓝光有利于提高豌豆苗的营养品质.     

不同LED光源对番茄果实转色期品质的影响

采用新型半导体光源发光二极管（LED）精量调制光质（红光、蓝光和红蓝组合光）,以普通日光灯（白光）为对照,研究不同光质对番茄果实转色期品质的影响。结果表明,红光处理下番茄果实番茄红素含量最高,显著高于对照和其他处理,但Vc含量最低。蓝光处理下番茄果实维生素C（Vc）含量、可溶性蛋白含量均显著提高。红蓝组合光处理番茄果实Vc含量与对照差异不明显,但可溶性蛋白的含量显著提高。红光和红蓝组合光处理能够显著提高番茄果实糖、酸含量;各处理糖酸比均显著高于对照,且红蓝组合光处理番茄果实的糖/酸值最高。红光和蓝光是影响番茄果实转色期品质变化的主要光质。     

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。     

不同光质LED光源对转基因杨树叶片Bt毒蛋白含量及叶绿素荧光参数的影响

为探明不同光质对杨树幼苗生长的影响,以转基因741杨株系Pb29为试材,利用LED精量调制光源,设置红光、蓝光、红蓝光、白光4个处理,测定不同光质处理下Pb29的Cry1Ac毒蛋白含量、形态指标、光合色素含量及叶绿素荧光参数。结果表明,蓝光处理下的Cry1Ac毒蛋白的表达量最大,白光次之。除了叶片长/宽的值在蓝光处理下最大外,红蓝光处理下的741杨叶片数、叶片长、叶片宽、叶面积及株高均高于其它处理。除叶绿素b的含量在红光处理下最大外,叶绿素a、叶绿素a+b、类胡萝卜素含量及叶绿素a/b比值均在白光处理下最大,红蓝光次之,且白光与红蓝光间无显著差异。叶绿素荧光参数(ΦPSⅡ、ETR、q P)在蓝光和红蓝光处理下高于其它处理,在白光和红蓝光处理下的Fv/Fm高于其它处理,q N在红光处理下最大。由此可知,不同光质对杨树幼苗的生长具有调控作用。本试验结果为深入研究不同光质对杨树的生长发育进行调控提供了科学依据。     

LED红蓝光对不同品种水培生菜的影响效果对比

选取9个不同叶色和叶形的生菜品种,以红蓝光比为7︰1的复合光（RBL）为光源,在植物工厂内对比白光（WL）进行试验,以探究红蓝复合光（RBL）对不同品种生菜（Lactuca sativa L.）的响应差异性及影响效果。结果表明,相比于白光（WL）处理,红蓝光（RBL）促进了绿色散叶生菜品种的株高相对生长速率（P＜0.05）,但是抑制了其长势过旺;降低了紫色生菜品种后期叶绿素含量;提高了半结球和散叶生菜品种的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度（P＜0.05）;抑制了所有品种生菜PSⅡ的最大光化学效率;提高了散叶生菜品种的ETR值（P＜0.05）;提高了半结球生菜的可溶性固形物含量和可溶性糖含量（P＜0.05）;提高了绿色散生生菜品种的维生素C含量、产量和干物率（P＜0.05）。总之,红蓝光（RBL）对不同品种生菜生长发育及光合荧光特性的影响差异性主要与叶片离散程度相关,对绿色生菜品种品质和产量的提升效果普遍优于紫色生菜品种。     

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。     

荧光粉激发型远红光LED植物灯对番茄生长的影响研究

为探究远红光对植物生长的影响,采用“燃烧法+高温二次烧结”的方法制备了ZnGa₂O₄:Cr³⁺,Ge⁴⁺,Li⁺(ZGO:Cr³⁺,Ge⁴⁺,Li⁺)荧光粉,将自制的荧光粉材料涂覆在410 nm的蓝紫光LED芯片上,封装成发射主峰位于710 nm左右的LED远红光器件,并进一步组装成LED植物生长灯作为直接光源。以番茄(Solanum lycopersicum)品种红矮生为试材,白光(W)为对照(CK),设置3个处理:T1:红蓝组合光(1R1B)加远红光(光质比为3:1);T2:红蓝组合光(1R1B);T3:白光加远红光(光质比为3:1),研究红蓝组合光(1R1B)和远红光对番茄生理周期、农艺性状、光合色素和番茄果实主要品质的影响。结果表明,与CK相比,T1处理可显著缩短番茄生理周期,T1、T2和T3处理对番茄农艺性状中的株高有抑制作用。添加远红光降低了光合色素的含量,但提高了番茄果实中可溶性糖、番茄红素和维生素C的含量,特别是在红蓝组合光与远红光的共同作用下,可溶性糖含量提高效果最明显,达到CK的3.3倍。添加远红光能够促进维生素C和番茄红素含量增加;红蓝组合光则有利于番茄红素的积累。综上,采用ZGO:Cr³⁺,Ge⁴⁺,Li⁺远红光荧光粉激发型LED植物灯能调控番茄开花时间,缩短其生理周期,提高番茄果实品质。本研究结果为提高番茄以及其他园艺作物的品质提供了一种新的光照手段,具有广阔的应用前景。     

LED红蓝弱光照射保持樱桃番茄冷库贮藏品质

为了探究单色光对番茄冷藏过程中品质的影响,开发樱桃番茄保鲜新技术,以绿熟期樱桃番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)为试材,在4℃条件下分别采用发光二极管(LED,light emitting diode)红蓝单色弱光(30 lx)持续照射,研究LED红蓝单色弱光对樱桃番茄采后贮藏过程中感官和主要营养品质指标的影响。结果表明:研制的LED试验装置稳定可靠,红蓝单色光的发射光谱稳定,不因光照强度的变化而发生偏移。贮藏10 d以后LED红蓝光处理的樱桃番茄感官品质显著优于无光对照(P0.05),且LED红光处理好于蓝光处理(P0.05)。LED蓝光照射能较好地保持樱桃番茄维生素C含量(P0.05),但LED红光照射不利于维生素C含量的保持。LED红蓝单色弱光照射有利于促进樱桃番茄早期贮藏过程中的还原糖和可溶性总糖积累,显著抑制贮藏后期糖含量的下降(P0.05)。LED红蓝单色弱光照射处理还能显著延缓樱桃番茄贮藏过程中可溶性固形物下降(P0.05),提高樱桃番茄果实可滴定酸的含量,其中LED红光处理显著高于蓝光处理(P0.05)。贮藏20 d时,红光照射可显著促进番茄红素的合成,但贮藏过程中LED蓝光照射与对照差异不显著(P0.05)。综合来看,与对照(CK)相比,LED红蓝弱光(30 lx)照射有利于樱桃番茄4℃贮藏过程中感官和营养价值的保持,其中LED红色弱光照射处理效果较好。作为一种简便可行的物理保鲜方法,LED红蓝弱光持续照射处理在樱桃番茄采后营养品质调控方面具有应用潜力。     

补光时间及光质对黄瓜幼苗生长及根系活力的影响

为了明确温室黄瓜幼苗生长及根系活力对补光时间及光质的响应,本研究分析了补光时间(2、4和8h)及光质[红蓝复合光(R∶B=7∶3,R∶B=8∶2)、蓝光(B)、红光(R)和白光(W)]对黄瓜幼苗地上部形态、根系形态、根系活力及干物质积累的影响。结果表明,补光时间及光质对黄瓜幼苗株高、茎粗、根长、根表面积、根分枝数、根系活力及地上部干重和壮苗指数影响显著,且互作效应显著。补光4h后黄瓜的各项生长指标均优于补光2、8h和不补光(CK);补照红蓝复合光处理后黄瓜的各项生长指标均优于补照蓝光、红光、白光和CK。其中,补照4h红蓝复合光(7∶3)处理下黄瓜幼苗株高、茎粗、根长、根表面积、根分枝数和根系活力最高,黄瓜幼苗地上部干重和根干重分别显著高于补照2h蓝、红、白光,补照8h的蓝、红、白光及CK。黄瓜幼苗地上部干重、根干重均与根系活力呈显著正相关关系。说明通过补充4h红蓝复合光(7∶3)可显著提高根系活力,进而有效促进黄瓜幼苗干物质的积累,为培育壮苗奠定了生理基础。     

LED光质配比对香菇菌丝生长及转色期生理活性的影响

为了探究不同光质和光质配比对香菇菌丝生长及转色期的影响,该研究采用9种LED光质处理,以香菇‘L808’为试材,测定了香菇菌丝生长及转色期的生长势、转色特点及5种胞外酶活性,并采用线性回归和主成分分析方法对各指标进行评价。结果表明：在菌丝生长期,与黑暗处理（CK₁）相比,红光处理下菌丝平均生长速率显著提高12.13%（P＜0.05）,羧甲基纤维素酶（carboxymethylcellulase,CMC酶）活性平均增加66.81%,而红蓝光比为3︰7时,菌丝平均生长速率显著降低2.62%（P＜0.05）,CMC酶活性平均降低10.46%。在菌丝转色期,与白光处理（CK₂）相比,红蓝光7︰3处理第54天时菌丝完成转色,漆酶活性平均增加19.21%,而此时红光和黄光处理下的菌丝未转色,漆酶活性平均降低9.50%。菌丝生长期CMC酶活性与木聚糖酶活性、淀粉酶活性与漆酶和多酚氧化酶活性均呈正相关。菌丝转色期CMC酶活性与木聚糖酶活性、淀粉酶活性、漆酶活性呈正相关,淀粉酶活性与漆酶活性、多酚氧化酶活性呈正相关。综上所述,红光和红蓝光7︰3分别是菌丝生长期和转色期的适宜光质。该研究结果可为香菇生长的LED光质选择以及香菇工厂化栽培下的光环境控制提供理论依据。     

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。     

不同施肥处理对莴笋营养效应的研究

采用田间试验研究了不同施肥处理对莴笋产量、品质和经济效益的影响。结果表明,在CK(N15P5K10)基础上分别增施氮肥、磷肥、钾肥、硼肥或有机肥可使莴笋增产19.4%~66.4%,以施用有机肥菜籽粕增产作用最大。有机肥泥炭和菜籽粕处理使莴笋茎硝酸盐含量分别降低9.3%和18.0%。不同施肥处理均提高了莴笋叶和茎维生素C含量,菜籽粕处理莴笋叶维生素C含量增幅最大(为16.5%),泥炭和菜籽粕处理莴笋茎维生素C含量均显著高于其他处理。增施钾肥处理对提高莴笋叶还原糖含量作用最大(达10.0%),增施磷肥处理对提高莴笋茎还原糖含量效果显著。不同施肥处理均提高了莴笋叶必需氨基酸含量,硼肥( B)处理莴笋叶蛋氨酸/亮氨酸比值最高;泥炭处理对提高莴笋茎蛋氨酸/亮氨酸比值及甜味、鲜味氨基酸占氨基酸总量的比例效果最佳。菜籽粕处理莴笋施肥利润最高,增施钾肥处理产投比高于其他处理。     

不同干燥方式制备海鲜菇物性及营养品质的灰色关联分析

为优选海鲜菇干燥的工业化生产方式,采用不加热冻干、加热冻干、热泵干燥、热风干燥4种方式进行干燥对比试验,以营养成分(蛋白质、氨基酸、还原糖、脂肪、灰分、粗纤维)、活性成分(总黄酮、总多酚、粗多糖)、物性特征(色泽、硬度、咀嚼度、微观结构)为评价指标,应用灰色关联分析法进行综合评价。结果表明,不同干燥方式对海鲜菇蛋白质、氨基酸、还原糖、脂肪、灰分、粗纤维等营养成分的影响较小。不加热冻干条件下海鲜菇的多糖含量(7.04%)和多酚含量(0.60%)最高,热泵干燥条件下海鲜菇的总黄酮含量最高(0.43%),冻干处理后海鲜茹的色泽、质构特征和组织结构较好。灰色关联度分析结果显示,不加热冻干及加热冻干海鲜菇品质较好,热风干燥品质最差。综合考虑,加热冻干是海鲜菇较合适的干燥方式。本研究结果为海鲜菇的进一步加工利用提供了理论依据。     

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.     

不同品种樱桃番茄氨基酸组成及风味分析

为评价不同品种樱桃番茄的风味及营养价值,比较分析了8个品种樱桃番茄的可溶性固形物含量、总糖含量、有机酸含量、糖酸比、Vc含量、氨基酸含量和氨基酸组成。结果表明,红果樱桃番茄品种的部分风味指标(可溶性固形物、总糖、有机酸、Vc)、氨基酸组成及营养价值(总氨基酸、必需氨基酸含量及氨基酸模式谱)优于黄果品种,尤其是红果品种浙樱粉1号和浙樱红1号,其中,浙樱粉1号樱桃番茄可溶性固形物含量、总糖含量、有机酸含量、Vc含量、呈味类氨基酸(鲜味、甜味、芳香类)含量及氨基酸营养价值均处于较高水平。红果樱桃番茄品种之间的总糖含量、Vc含量,以及黄果樱桃番茄品种之间的有机酸含量、总氨基酸含量、必需氨基酸含量和甜味类氨基酸含量等指标均呈现出较低的变异系数。氨基酸营养价值分析表明,缬氨酸和亮氨酸是樱桃番茄的2个主要限制氨基酸。本研究结果为高品质樱桃番茄的品种选育提供了理论指导。     

LED光源R／B对叶用莴苣生理性状及品质的影响

研究不同红／蓝（R／B）光强配比对叶用莴苣（LactucasativaL．）生理性状及品质方面的影响,以便为新型人工光源在莴苣生产上的应用提供理论依据。试验利用波长为660nm（±20nm）红光与450nm（±20nm）蓝光发光二极管（LightEmittingDiode,LED）作为人工光源,设置3个R／B试验处理,分别为LED1（R／B=10）、LED2（R／B=8）、LED3（R／B=6）,以1个荧光灯处理为对照（CK）,选用水耕栽培模式在不同光照环境下培育叶用莴苣30d。结果表明：660nm红光和450nm蓝光组合可以有效提高莴苣的光能利用率,促进光合作用;适宜的红蓝光比例能有效增加植物Vc含量,并降低硝酸盐含量。其中,处理LED2（R／B=8）的叶用莴苣净光合速率及Vc含量明显高于其他试验处理,而硝酸盐含量最低,表现出良好的生理和品质特性,因此,R／B=8相对更适宜叶用莴苣的生长发育。