人工種植蔬菜光環(huán)境如何進行調(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)注的重要指標之一。對蔬菜而言,主要的營養(yǎng)品質(zhì)指標包括初級代謝產(chǎn)物(糖、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、纖維素等)和次級代謝產(chǎn)物(花青素、酚類物質(zhì)、類黃、番茄紅素等)。這些指標受控于光照條件,是通過光照條件可以調(diào)控的營養(yǎng)品質(zhì)指標,在LED光源應(yīng)用中具有前景。
結(jié)果表明:紅/藍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,但是沒有降低燒邊病情指數(shù);紅色LED能促進莖的伸長,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;藍色LED則抑制散葉萵苣的生長,并增加硝酸鹽含量,但能顯著降低燒邊病情指數(shù)。說明紅色LED有利于植物工廠內(nèi)散葉萵苣生長和降低燒邊發(fā)生。
植物在紅光照射下,節(jié)間較長而莖較細;在藍光照射下,節(jié)間較短而莖較粗,伸長生長受到一定抑制作用。藍色LED顯著抑制散葉萵苣莖的生長。紅光對莖的伸長有促進作用;而在藍色LED處理下,莖長較對照短了16%,說明藍光抑制了莖的伸長,研究結(jié)果與前人一致。
藍色LED增加硝酸鹽含量主要因為植物吸收硝態(tài)氮的過程需要消耗能量,藍光很可能是通過刺激ATP形成而促進硝態(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,而藍光受體的生色團就含有黃素和嘌呤,所以,藍光很可能對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,夜間補充藍光和UV-B復合光可大幅提高花青素的合成。研究了紅藍復合光中藍光強度增加對花青素合成的影響。100umol/m2·s下花青素積累最多相同光紅光下最小,紅藍復合光居中。也就是說紅藍光比例在紅葉生菜花青素合成中很重要。