不同LED光源對青蒜苗生長及品質的影響

馬桂芹等

摘要：以金鄉4號大蒜青蒜苗為試材，采用發光二極管（LED）精量調制光源，以白光為對照，研究紅、藍、黃、紅/藍/黃（7/2/1）、紅/藍（7/2）5種不同光質對青蒜苗生長及品質的影響。結果表明：黃光有利于干物質積累及地上部生長，紅光有利于色素形成，藍光抑制干物質積累與色素形成；紅光有利于碳水化合物形成，黃光及藍光有利于含氮化合物形成。

關鍵詞：LED光源；青蒜苗；光質；生長；品質

中圖分類號：S633.425.5+2文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2015）05-0031-03

Effect of Different LED Light Sources

on Growth and Nutritional Quality of Garlic Seedlings

Ma Guiqin1， Liu Shiqi1*， Liu Yingying2， Qian Shengyan1， Chen Yafei1， Liu Xingchen1

（ 1.College of Horticulture Science and Engineering， Shandong Agricultural University/ State Key Laboratory of Crop Biology，

Taian 271018， China；2.Information Research Institute， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100，China ）

AbstractTaking garlic cultivar Jinxiang 4 as material， the effects of different LED light sources， including red light， blue light， yellow light， red+blue+yellow（7∶2∶1）， red+blue（7∶2）， and white light （as control） on the growth and nutrition quality of garlic seedlings were studied. The results showed that the dry mass accumulation and growth of the above ground part were improved by yellow light but inhibited by blue light. The formation of pigments was promoted by red light but inhibited by blue light.The formation of carbohydrates was improved by red light， and that of nitrogen compounds was improved by yellow light and blue light.

Key wordsLED light sources； Garlic seedlings； Light quality； Growth；Nutritional quality

光質是植物生長發育的重要影響因素之一。關于不同光質對植物影響的研究，多以有色塑料膜、濾光膜或有色熒光燈為主，其缺點為光質不純、光譜不集中、雜質光多，試驗結果的可靠性不高，亟需改善。LED（Light emitting diode）精量調制光源具有體積小、重量輕、固態、壽命長、驅動電壓低、光效率高、能耗小、安全、可靠耐用、不易色衰等優點，波譜范圍較窄，波長正好與植物光合成和光形態建成的光譜范圍相吻合。因此，LED光源日益受到人們的關注，并逐漸應用于植物組織培養、設施園藝與工廠化育苗及航天受控生態生保系統等可控設施環境的植物栽培中。

青蒜苗是常見的大蒜食用部位，不僅營養豐富，而且繁殖速度快，土地利用率高，為最受歡迎的蔬菜之一。近年來，LED光源對植物生長影響的研究已有報道，但對青蒜苗的研究較少。本試驗以金鄉4號大蒜青蒜苗為試材，采用發光二極管（LED）精量調制光源，以白光為對照，研究紅、藍、黃、紅/藍/黃（7/2/1）、紅/藍（7/2）5種不同光質對青蒜苗生長及品質的影響，旨在為LED光源在青蒜苗設施栽培上的應用提供科學依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試大蒜品種為金鄉4號。

1.2試驗設計

LED光源共設5個處理：T1，紅光（630～680 nm，吸收峰為660 nm）；T2，藍光（450～500 nm，吸收峰為470 nm）；T3，黃光（560～630 nm，吸收峰為590 nm）；T4，紅/藍/黃=7/2/1（燈的數量比為紅∶藍∶黃=7∶2∶1）；T5，紅/藍=7/2（燈的數量比為紅∶藍=7∶2）。以LED白光為對照（CK）。以上光源由深圳純英科技有限公司提供，燈珠成平面分布，共10排24列，設于頂部，光強可調節，光照培養架為鋼架結構，高度可調節，四周設有遮光材料。

1.3試驗方法與項目測定

試驗于2013年11月至2014年1月在山東農業大學光質實驗室進行。選取大小一致、無病蟲害或損傷的蒜瓣，于2013年11月上旬種植于裝有基質的塑料方盆中，方盆容積為44 cm（長）×33 cm（寬）×14 cm（高）。每處理2盆，每盆48棵，6行8列，置于不同LED光源下。實驗室溫度為（25±2）℃，光照12 h/d，光強為500 μmol ·m-2·s-1，每周噴施一次Hogland全量營養液，生長過程精細管理。出苗照光30 d后，每處理取隨機選取10棵測定品質指標，取其平均值，重復3次。endprint

可溶性糖采用蒽酮比色法 測定，可溶性蛋白采用考馬斯亮藍法測定，游離氨基酸采用茚三酮溶液顯色法測定，色素采用丙酮比色法，VC含量采用2，6–二氯靛酚比色法測定，大蒜素含量采用苯腙法測定。

1.4數據處理

試驗數據采用Microsoft Excel 和DPS7.05進行處理和統計分析。

2結果與分析

2.1不同光質對青蒜苗生長指標的影響

由表1可知，黃光處理的青蒜苗株高、假莖長、單株干重、干鮮質量比均為最大，分別比對照高29.13%、20.42%、31.91%、26.59%，顯著高于其它處理；藍光處理的最小，分別比對照低8.34%、12.50%、36.17%、29.67%，明顯低于其它處理。假莖粗與單株鮮重分別為紅光、紅/藍（7/2）處理最大，分別比對照高8.60%、7.38%，顯著高于其它處理，藍光處理的最小，分別比對照低7.80%、12.64%，明顯低于其它處理。由此可見，黃光促進青蒜苗地上部生長，有利于干物質的積累，藍光抑制青蒜苗地上部生長，不利于干物質的積累。

2.2不同光質對青蒜苗色素的影響

由表2可知，紅光處理的青蒜苗葉綠素a、葉綠素b及類胡蘿卜素含量最高，分別比對照高22.34%、25.00%、15.79%，顯著高于其它處理；藍光處理的葉綠素a及類胡蘿卜素含量最低，分別比對照低35.11%、52.63%，顯著低于其它處理；紅/藍（7/2）處理的葉綠素b含量最低，比對照低20.00%，除顯著低于紅光處理外，與其它各處理差異不顯著。葉綠素a+b以紅光處理最高，比對照高23.89%，顯著高于其它處理，藍光處理最低，比對照低29.20%，顯著低于其它處理。葉綠素a/b以紅/藍（7/2）處理最高，高于對照5.70%，與紅光、紅/藍/黃（7/2/1）處理差異不顯著，但顯著高于藍光及黃光處理；藍光處理最低，顯著低于對照。可見，紅光有利于葉綠素及類胡蘿卜素的形成，而藍光對其形成具有一定的抑制作用。

2.3不同光質對青蒜苗品質的影響

由表3可知，紅光處理的青蒜苗葉片可溶性糖、大蒜素含量最高，顯著高于其它處理，黃光處理最低，顯著低于其它處理。黃光處理的青蒜苗葉片可溶性蛋白、游離氨基酸、VC含量最高，顯著高于其它處理，其次為藍光、紅紅/藍/黃（7/2/1）、紅/藍（7/2）處理，紅光處理最低，顯著低于其它處理。不同光質條件對青蒜苗假莖品質指標影響的變化趨勢與葉片一致。

3結論與討論

本試驗結果表明，不同光質條件對青蒜苗生長及品質的影響差異顯著。黃光有利于青蒜苗地上部的生長，藍光對其具有抑制作用，這與蒲高斌、楊曉建等的部分結論一致，但與張歡、魯燕舞、劉文科等的結論有所不同。紅光處理的青蒜苗葉綠素a、葉綠素b及類胡蘿卜素含量最高，藍光處理較低。這與楊曉建等關于青蒜苗的研究結果一致，但與蒲高斌等關于番茄的研究不一致。可見，光質對植物生長指標及色素含量的影響存在物種差異。

此外，試驗發現紅光處理的青蒜苗可溶性糖與大蒜素含量最高，黃光與藍光處理下含量較低，而可溶性蛋白、游離氨基酸和維生素C含量為黃光與藍光處理下較高，紅光處理下最低，表明紅光有利于碳水化合物的形成，而黃光及藍光有利于含氮化合物的形成。這與大多數的研究及報道結果相符。

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