不同LED綠光比例對生菜燒心及光合特性的影響

中圖分類號：S636.204 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-1302（2025）14-0186-07

人工光調(diào)控技術(shù)是植物工廠產(chǎn)業(yè)化的核心推動力之一，決定作物的生產(chǎn)效率和品質(zhì)。在植物工廠發(fā)展的早期，人工光源的利用以紅光和藍(lán)光居多[1]。研究發(fā)現(xiàn)，紅光調(diào)控作物的伸長生長[2]及生物量積累[3]，藍(lán)光在植株正常光合作用[4]、氣孔開關(guān)[5]、葉片形態(tài)調(diào)控[6等方面起到重要作用。許多研究也指出，紅藍(lán)光的綜合使用對作物的生長發(fā)育有積極影響。Goins等的早期研究表明，在LED紅光的基礎(chǔ)上加以一定比例的藍(lán)光，小麥植株可以更健壯，并產(chǎn)生更多種子；在紅光與 10% 藍(lán)光下生長的蘿卜、萵苣與菠菜的總干重要顯著高于純紅光處理下的總干重，但仍不足以使這些作物達(dá)到最佳的生長狀態(tài)[8]。Fan 等研究指出，在 300μmol/（m²?s） 的紅藍(lán)光條件下，番茄幼苗凈光合速率最高，葉片、柵欄薄壁組織和海綿薄壁組織較厚，其生物量累積也表現(xiàn)出良好效果[9]

過去，綠光常被視作對植物生長作用較小甚至無用，然而，越來越多的報道指出，綠光對作物生長及品質(zhì)具有積極作用。Smith等研究發(fā)現(xiàn)，綠光較紅光、藍(lán)光更能穿透冠層葉片，更可能到達(dá)葉片底層細(xì)胞[1°]；Terashima等研究發(fā)現(xiàn)，在強(qiáng)白光下，葉綠體吸收額外的綠光比吸收額外的紅光或藍(lán)光更有助于增強(qiáng)葉片光合作用的效率[1]。越來越多的研究表明，在紅藍(lán)光中添加綠光能夠提升作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。在 Kim 等的研究中，在紅藍(lán)LED光處理中額外添加 24% 的綠光可以促進(jìn)植物生長[12]；此外，Bian等也研究發(fā)現(xiàn)，在紅藍(lán)光中加入綠光促進(jìn)了生菜中硝酸鹽還原酶（NR）和亞硝酸還原酶（NiR）相關(guān)基因的表達(dá)，并且能更有效地提高作物營養(yǎng)價值[13]

生菜（Lactucasativavar.ramosaHort.）是菊科萵苣屬植物，其營養(yǎng)成分豐富、種植周期短且適合水培，在植物工廠中被廣泛用于研究和生產(chǎn)。然而，在植物工廠環(huán)境下，生菜容易發(fā)生干燒心現(xiàn)象。干燒心現(xiàn)象與植物工廠內(nèi)植株快速生長導(dǎo)致的鈣離子供需失衡[4及植物工廠設(shè)施內(nèi)植株蒸騰不足影響鈣離子運(yùn)輸?shù)扔嘘P(guān)[15]。部分研究表明，光調(diào)控與干燒心現(xiàn)象發(fā)生程度有一定聯(lián)系。Sago等研究發(fā)現(xiàn)，隨著光強(qiáng)的增大，生菜發(fā)生干燒心現(xiàn)象的程度也隨之加重，這可能是由于內(nèi)葉鈣供需不平衡造成的[14；姜岳叢等的研究表明，與白光處理相比，紅光和綠光處理的生菜干燒心率有所緩解[16]；鄭曉蕾等的研究中，單獨(dú)的藍(lán)光與紅光均有降低散葉萵苣燒邊病情指數(shù)的作用[17]

因此，目前針對紅、藍(lán)、綠3種光質(zhì)配比對改善植物工廠生菜十燒心現(xiàn)象與品質(zhì)的研究還較為有限。本試驗(yàn)在LED紅藍(lán)光基礎(chǔ)上，添加不同比例綠光，研究不同光質(zhì)處理下綠蝶生菜干燒心現(xiàn)象、光合特性與品質(zhì)的差異，以期找出適合植物工廠生菜生產(chǎn)的光質(zhì)配方，為有效預(yù)防植物工廠生菜干燒心的發(fā)生并改善植物工廠生菜品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與培養(yǎng)

本研究以綠蝶生菜為試驗(yàn)材料，種子由上海惠和種業(yè)有限公司提供。試驗(yàn)于2023年4—9月在福建省中科生物股份有限公司光生物產(chǎn)業(yè)研究院的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

挑選籽粒飽滿的生菜種子，播于浸透水的育苗海綿塊，1粒/穴；播種結(jié)束后，將裝有海綿塊的穴盤置入恒溫恒濕催芽箱（溫度 22‰ 、濕度 90% ）進(jìn)行催芽，種子大約 24h 后露白；將裝有露白后種子的穴盤置于植物幼苗育苗設(shè)備進(jìn)行煉苗；待幼苗長至3葉1心時，選擇生長狀況相近的幼苗，并將其移栽到水培模組上，隨后開始進(jìn)行光質(zhì)試驗(yàn)處理。室內(nèi)晝夜溫度為 21C/18C ，環(huán)境空氣濕度為 65% ，CO₂ 濃度為 。栽培期間營養(yǎng)液采用生菜通用營養(yǎng)液，營養(yǎng)液溫度為 18～20^qC，pH 值為5.5～7.5，電導(dǎo)率（EC值）為 1.6～1.8mS/cm ，溶氧量為 6mg/L 。每個處理移栽54株綠蝶生菜，重復(fù)3次。

1.2 光環(huán)境處理

本試驗(yàn)以紅光（R）：藍(lán)光 （?B）Ψ=4Ψ：?1 為對照（CK），在紅藍(lán)光比例 4：1 基礎(chǔ)上添加不同比例綠光（G）的5個處理 （7%14%21%28% 和 35% ）。各處理的光量子分布見表1，紅光選取峰值波長為660nm 的光源，藍(lán)光選取峰值波長為 450nm 的光源，綠光選取峰值波長為 526nm 的光源。試驗(yàn)中使用的3種LED光源由福建省中科生物股份有限公司提供。各個處理的平均光照度為300μmol/（Ωm²?Ωs） ，光周期為 10h/d 。光質(zhì)處理22d 后，采集綠蝶生菜植株相關(guān)形態(tài)指標(biāo)參數(shù)，并進(jìn)行燒心率、新葉鈣離子濃度、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、光合參數(shù)、光合色素參數(shù)和營養(yǎng)品質(zhì)參數(shù)的測定。

表1各處理光環(huán)境的光量子分布

1.3 測定項(xiàng)目與測定方法

1.3.1形態(tài)指標(biāo)與生物量測定光質(zhì)處理 22d 后，從各處理中隨機(jī)選取9株綠蝶生菜，用直尺測量并記錄株高和冠幅。用精確度為 的電子天平分別稱取生菜植株的地上部與地下部鮮重，測定結(jié)束后，將生菜植株放人烘箱， 100^qC 殺青 15min 再 80^°C 恒溫干燥 ^48h 至恒重，冷卻后稱取植株地上部與地下部的干重。

1.3.2燒心率測定在每個處理組中選取9株生菜植株進(jìn)行葉片總數(shù)的統(tǒng)計(jì)，并記錄下出現(xiàn)燒心現(xiàn)象的葉片數(shù)。燒心率計(jì)算公式：

燒心率 Σ=Σ （選取植株燒心總?cè)~片數(shù)/選取植株總?cè)~片數(shù)） ×100% 。

1.3.3葉片鈣離子濃度測定從每個處理選取的9株生菜中，取由內(nèi)而外第1、2層的葉片作為新葉樣品，以“1.3.1\"節(jié)中制干樣方法處理后，將樣品研磨成粉末。生菜新葉鈣離子濃度的測定使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（Optima5300DV，美國珀金埃爾默公司）進(jìn)行。

1.3.4葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定依據(jù)vanKooten等的方法[18進(jìn)行。隨機(jī)選取處理22d后的生菜植株9株，在室溫條件下暗適應(yīng)20min 后，使用便攜式熒光測定儀（PAM2500，德國HeinzWalz公司）測量并計(jì)算每株生菜由上而下第3張真葉的葉綠素?zé)晒鈪?shù)值。

1.3.5光合參數(shù)測定于09：00—11：30 隨機(jī)選取每個處理生長狀況相近的生菜植株各9株，使用光合儀（Li-6800，美國Li-COR公司）測定每株植株從上往下數(shù)第3張真葉的光合參數(shù)。測定光照度為300μmol/（Ωm²?Ωs） ，測量時葉溫為 23^°C ， CO₂ 濃度為 ，相對濕度為 75% 。

1.3.6光合色素含量測定光合參數(shù)測定結(jié)束后，將對應(yīng)處理的生菜植株葉片取下進(jìn)行光合色素含量測定。光合色素的測定主要采用丙酮－乙醇混合液提取法[19]，使用紫外分光光度計(jì)（UV－2700，日本島津公司）進(jìn)行葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b） 和類胡蘿卜素相應(yīng)吸光度的測定，并對其含量進(jìn)行計(jì)算。

1.3.7營養(yǎng)品質(zhì)測定同時取光處理22d后長勢一致且完整的綠蝶生菜9株，測定其維生素C含量、可溶性糖含量及硝酸鹽含量。其中，生菜維生素C含量的測定采用紫外分光光度法[20]；可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法[2；硝酸鹽含量的測定采用水楊酸比色法[22]

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel2023軟件對試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并用SPSS23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光質(zhì)處理對生菜生物量與形態(tài)指標(biāo)的影響

生菜的形態(tài)指標(biāo)能直觀反映不同光質(zhì)處理對植株生物量與整體品質(zhì)的影響。由表2可知，除4R/1B+7%G 處理外，各綠光處理生菜的地上部鮮重、株高及冠幅等指標(biāo)均顯著高于CK （Plt;0.05） 。其中， 4R/1B+21%G 處理對綠蝶生菜的影響最大，其地上部和地下部鮮重分別較CK顯著增加18.35% 和 11.99% ，生物量增幅較大。同時，該處理在株高和冠幅方面也有顯著增長，增幅分別為27.09% 和 17.47% 。試驗(yàn)表明，在紅藍(lán)光基礎(chǔ)上增加綠光，提高了綠蝶生菜的生物量。

表2不同光質(zhì)處理對生菜形態(tài)指標(biāo)的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05 ）。下表同。

2.2不同光質(zhì)處理對生菜燒心率與葉片鈣離子含量的影響

植物工廠種植生菜常存在燒心現(xiàn)象，降低燒心率對提高生菜品質(zhì)與經(jīng)濟(jì)價值至關(guān)重要。在所有處理組中， 4R/1B+ 28% G處理組燒心率最低（0.00% ）， 4R/1B+21%G 處理組次之 （1.85% ），所有綠光處理均顯著低于CK。

生菜產(chǎn)生燒心現(xiàn)象的主要原因是根系對鈣離子的吸收不足，從而導(dǎo)致缺鈣干燒心[23]。由表3可知，不同比例綠光條件下，生菜的葉片鈣離子含量大體呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。其中， 4R/1B+ 28%G 處理新葉鈣離子含量最高， 4R/1B+21%C 處理次之，這2個處理間鈣離子含量無顯著差異，但均顯著高于其他處理。各處理葉片鈣離子含量表現(xiàn)為 4R/1B+28%Ggt;4R/1B+21%Ggt;4R/1B+ 35%Ggt;4R/1B+14%Ggt;4R/1B+7%Ggt;4R/1B 。由此推測，在紅藍(lán)光中添加 21%～28% 綠光最有利于生菜對鈣離子的吸收，最大程度降低燒心率，提升生菜外觀與營養(yǎng)品質(zhì)。

表3不同光質(zhì)處理對生菜燒心率與新葉鈣離子含量的影響

2.3不同光質(zhì)處理對生菜葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

由表4可知，在生菜缺鈣發(fā)生干燒心的狀態(tài)下，其葉綠素?zé)晒鈪?shù)在不同比例綠光下會受到不同程度的影響[24]。隨著綠光比例的增加，生菜的PSⅡ最大光化學(xué)效率（ |F_v/F_m 、非光化學(xué)淬滅系數(shù)（NPQ）光化學(xué)淬滅系數(shù) （q_P） 和PSI實(shí)際光化學(xué)效率 （?_psI ）數(shù)值整體呈先上升后下降的趨勢。 4R 1B+21%G 和 4R/1B+28%G 處理生菜的 F_v/F_m 、NPQ_?q_P 和 ?_PSII 顯著高于CK 和大部分綠光處理;而 PSII 激發(fā)壓 （1-q_p） 與過剩激發(fā)能 （1-q_p）/NPQ]則顯著低于CK和大部分綠光處理。結(jié)果表明，在 21%～28% 綠光比例下，生菜葉片的PSⅡ電子傳遞效率高[25]，光合色素將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程更為高效[26]，有利于光合作用的正常進(jìn)行，以抵御生菜干燒心現(xiàn)象的產(chǎn)生24或降低干燒心帶來的傷害。

表4不同光質(zhì)處理對生菜葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

2.4不同光質(zhì)處理對生菜葉片光合參數(shù)的影響

光合參數(shù)直接反映生菜的光合作用效率和能力，進(jìn)而影響到生菜的生長、發(fā)育和產(chǎn)量。凈光合速率（ P_n） 是評估植物光合作用能力的重要指標(biāo)之_[27]。各處理綠蝶生菜的 P_n 表現(xiàn)為 4R/1B+21% （204號 1B+28%Ggt;4R/1B+35%G 。其中， 4R/1B+21% G處理組的 最高，較CK顯著增加 9.78% 。說明在相同環(huán)境條件下， 4R/1B+21%G 處理組的生菜葉片光能利用率最高，具有高產(chǎn)潛力；相反， 4R 1B+28%G 處理組的光能利用率低于CK，說明較高比例的綠光可能抑制植株對光能的利用（表5）。

氣孔導(dǎo)率（ [G_s] ）反映了葉片氣孔的開放程度以及對外界氣體和水汽的傳導(dǎo)能力。蒸騰速率（ T_r） 指的是在單位時間內(nèi)，單位葉面積所散失的水分量[27]。提升蒸騰速率可以促進(jìn)內(nèi)葉鈣離子的吸收，有助于預(yù)防因葉菜生長過快而引起的燒心現(xiàn)象[28] 。

各處理生菜的 T_r 表現(xiàn)為 4R/1B+21%Ggt;4R/1B+ 14%Ggt;4R/1B+7%Ggt;4R/1Bgt;4R/1B+28%G. gt;4R/1B+35%G，G_s 表現(xiàn)為 4%/1B+21%Ggt;4R/1B+ 7%Ggt;4R/1B+14%Ggt;4R/1B+28%Ggt;4R/1B+ 35%G 。其中， 4R/1B+21%G 處理的 T_r 和 G_s 最高，分別較CK增加 4.59% 和 10.79% 。說明在紅藍(lán)光基礎(chǔ)上添加適量綠光有利于增強(qiáng)生菜葉片蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度，調(diào)節(jié)葉片鈣離子供應(yīng)，降低干燒心率（表5）。

胞間 CO₂ 濃度 （C_i） 在一定程度上影響光合作用[29]。各處理綠蝶生菜的 C_i 表現(xiàn)為 4R/1B+35% Ggt;4RN1B+28%Ggt;4RN1Bgt;4RN1B+14%Ggt; 4R1B+7%Ggt;4R1B+21%G 。其中， 4R/1B+ 21%G 處理的 C_i 最低，僅為 ，較CK顯著降低 7.03% ，這意味著該處理生菜氣孔有效地吸收并利用了大氣中的 CO₂ 進(jìn)行光合作用，說明 4R/1B+21%G 處理的綠蝶生菜比其他處理更容易高產(chǎn)（表5）。

表5不同光質(zhì)處理對生菜葉片光合參數(shù)的影響

2.5不同光質(zhì)處理對生菜葉片光合色素含量的影響

葉綠素含量主要影響植物光合作用及葉片顏色，是反映植株生長情況的重要指標(biāo)。由表6可知，4R/1B+21%G 和 4R/1B+28%G 處理生菜葉片葉綠素含量和類胡蘿卜素含量無顯著差異，但均顯著高于 cK 。 4R/1B+28% G處理的綠蝶生菜總?cè)~綠素含量最高 （1.131mg/g） ，而 4R/1B+21%G 處理次之 （1.116mg/g） ），未添加綠光的 4R/1B 處理總?cè)~綠素含量最低 （0.965mg/g） ），說明添加適量綠光有助于葉綠素合成。同時， 4R/1B+35%G 處理的總?cè)~綠素含量 （1. 058mg/g ）與類胡蘿卜素含量0.187mg/g 明顯低于 4R/1B+28%G 處理，說明添加過高比例的綠光可能抑制植株光合色素的合成。

表6不同光質(zhì)處理對生菜葉片光合色素含量的影響

2.6不同光質(zhì)處理對生菜營養(yǎng)品質(zhì)的影響

蔬菜中可溶性糖的水平對于其營養(yǎng)品質(zhì)和收獲后的保鮮能力至關(guān)重要[30]。由表7可知，各處理綠蝶生菜的可溶性糖含量表現(xiàn)為 4R/1B+21%G gt;4R/1B+7%Ggt;4R/1B+14%Ggt;4R/1B+28%Ggt; 4R/1Bgt;4R/1B+35%G 。試驗(yàn)結(jié)果表明， 4R/1B+ 21%G 處理的可溶性糖含量與CK相比有顯著提升，增幅為 16.44% ，含量較高 （9.35mg/g） ，說明添加適量綠光有助于可溶性糖的合成；當(dāng)綠光比例達(dá)到 35% 時，生菜可溶性糖的含量最低 （7.30mg/g） ，較CK顯著降低 9.09% ，說明過量的綠光補(bǔ)光影響了生菜中可溶性糖的合成。

維生素C在植物體內(nèi)的多種新陳代謝過程中扮演著重要角色[31]。各處理綠蝶生菜維生素C含量表現(xiàn)為 4R/1B+21%Ggt;4R/1B+14%Ggt;4RV 1B+28%Ggt;4R/1B+35%Ggt;4R/1B+7%Ggt;4RV 1B。其中， 4R/1B+21%G 處理維生素C含量最高C 67.52mg/100g ），相比CK提高 30.02% ，說明補(bǔ)充適當(dāng)比例綠光有助于維生素C的合成；當(dāng)補(bǔ)充綠光的比例超過 21% 后，生菜中的維生素C含量隨綠光比例的增加而減少，說明過量的綠光補(bǔ)光影響生菜中維生素C的合成（表7）。

生菜中硝酸鹽的含量是評估其食用安全性的指標(biāo)之一，而這一含量受到硝酸還原酶活性的影響[32]。綠蝶生菜硝酸鹽含量表現(xiàn)為 4R/1Bgt;4R 1B+35%Ggt;4R/1B+7%Ggt;4R/1B+28%Ggt;4RV 1B+14%Ggt;4R/1B+21%G 。其中， 4R/1B+21% G處理組的硝酸鹽含量最低 （2952.80mg/kg） ，相比CK顯著降低 17.12% ，說明補(bǔ)充綠光有利于氮同化；當(dāng)補(bǔ)充綠光的比例超過 21% 后，生菜中的硝酸鹽含量隨綠光比例的增加而增加，說明添加綠光應(yīng)控制在合適比例區(qū)間內(nèi)（表7）。

表7不同光質(zhì)處理對生菜營養(yǎng)品質(zhì)的影響

3討論

光質(zhì)是植物生長的關(guān)鍵光環(huán)境因素，其為光合作用提供能量，調(diào)控光合作用相關(guān)過程，也參與植物形態(tài)建成和次生代謝等過程。研究表明，光質(zhì)調(diào)控與植物干燒心現(xiàn)象發(fā)生程度有一定聯(lián)系。已有研究指出，紅光有助于植株莖的伸長，能有效降低干燒心嚴(yán)重程度[17]，并能提升植物過氧化物酶活性[33]，還在影響作物的伸長生長[2]及生物量積累[3]等方面起作用；而藍(lán)光則抑制植物的生長，使植株吸收的鈣滿足其生長需求，從而緩解燒邊情況[17]同時其具有調(diào)控植株正常光合功能[4、氣孔開度[5]與葉片性狀[等功能;紅藍(lán)光的綜合使用則可以改善葉片的形態(tài)結(jié)構(gòu)和葉綠體超微結(jié)構(gòu)[34]，進(jìn)而提高作物的生物量與種子產(chǎn)量[7]。相比之下，綠光具有較強(qiáng)穿透性，能為植株冠層內(nèi)部補(bǔ)光[10]，在降低作物燒心率[16]、促進(jìn)植株下胚軸的伸長[35]、提升番茄幼苗抗旱性[36]等方面也起到重要作用。同時，越來越多的研究表明，在紅藍(lán)光中適當(dāng)添加綠光，有助于提升作物的產(chǎn)量與品質(zhì)[12]

本研究在LED紅藍(lán)組合光基礎(chǔ)上逐步增加綠光比例，探究在植物工廠中降低生菜生產(chǎn)燒心率且確保作物品質(zhì)優(yōu)良的較佳光質(zhì)配比。結(jié)果顯示，與純LED紅藍(lán)光對照組相比，在加入綠光的處理中，隨著綠光比例的增加，生菜的燒心率、生物量、凈光合速率、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、光合色素含量及各項(xiàng)營養(yǎng)品質(zhì)等指標(biāo)大體呈先增后減趨勢。特別是在 4R 1B+21%G 的光質(zhì)條件下，綠蝶生菜的株高和生物量均優(yōu)于CK和其他處理，其地上部、地下部鮮重分別提高 18.35% 與 11.99% ，燒心率則顯著降低。Smith等曾指出，綠光比紅、藍(lán)光更能夠深入植物冠層[10]。在本試驗(yàn)中，綠光為生菜冠層內(nèi)部提供補(bǔ)光，增強(qiáng)生菜的光合作用，從而提升生菜的生物量。Schenkels等研究發(fā)現(xiàn)，添加綠光的羅勒生物量積累增加，植物形態(tài)也更健壯[37]，本研究結(jié)果與之接近。

植物工廠內(nèi)生菜發(fā)生燒心現(xiàn)象的主要原因是鈣離子吸收能力不足，導(dǎo)致無法將鈣離子有效運(yùn)輸?shù)饺~片[38]，進(jìn)而引發(fā)缺鈣性干燒心現(xiàn)象[23]。在4R/1B+21%G 處理中，新葉鈣離子濃度比其他處理高，說明 4R/1B+21%G 處理有助于促進(jìn)生菜對鈣離子的吸收，降低生菜燒心率。李揚(yáng)眉等的研究表明，適度降低植物工廠中空氣的相對濕度，可以提高葉片氣孔導(dǎo)度與外界的水汽壓差，從而促進(jìn)蒸騰作用以提高內(nèi)葉中鈣離子的利用率，有助于減輕干燒心現(xiàn)象[28]。筆者推測，在 4R/1B+21%G 處理中，生菜燒心率大幅下降的原因可能是綠光照射影響了氣孔導(dǎo)度[39]，促進(jìn)蒸騰作用，增強(qiáng)植株的鈣離子利用吸收，有效緩解了生菜因生長過快導(dǎo)致的干燒心問題。

葉綠素?zé)晒鈪?shù)能夠反映植物對光環(huán)境的適應(yīng)性及受脅迫程度[25]。其中， F_v/F_m 是PSⅡ最大光化學(xué)效率，代表光化學(xué)反應(yīng)的能力[40]。 F_v/F_m 數(shù)值的上升表明該處理有利于提高植物葉片的光合速率[26]；而 ?_PSII 則反映PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率，用于估算PSⅡ天線色素吸收的光能中用于光化學(xué)反應(yīng)的比例[41；NPQ代表非光化學(xué)淬滅系數(shù)，較高的NPQ表示植株具有較高的光保護(hù)能力[40]； q_P 代表植物光化學(xué)淬滅系數(shù)，其數(shù)值高低表示植物光合電子傳遞活性的高低[40]。在 4R/1B+21%G 處理中，生菜的F_v/F_m?NPQ?q_P 和 ?_PSII 明顯高于其他處理，而 1-q_P 與 （1-q_P）/NPQ 則低于其他處理。表明在該綠光比例下，生菜葉片有更多的光能被用于光化學(xué)反應(yīng)，同時也有能力耗散過剩的光能，以降低葉片反應(yīng)中心的激發(fā)壓，從而抵御生菜干燒心現(xiàn)象的產(chǎn)生[24]

光合參數(shù)直接反映生菜的光合作用效率。 4R 1B+21%G 處理的凈光合速率最高，較CK提高9.78% ，有效提高了光能的利用效率，從而加快生長速度和提高產(chǎn)量。從蒸騰速率的比較結(jié)果看， 4R1B+21% G處理組的蒸騰速率最大，增幅為4.59% ，說明在相同的環(huán)境條件下，該組生菜蒸騰速率更強(qiáng)，有利于植株對鈣離子的利用，對后續(xù)植株燒心率的降低有幫助。

光合色素參與能量的吸收、轉(zhuǎn)化和有機(jī)物質(zhì)的合成。在 4R/1B+21%G 處理組中，葉綠素總量和類胡蘿卜素含量較CK顯著增加。證明增加一定范圍內(nèi)的綠光有利于促進(jìn)綠蝶生菜葉綠素的合成與積累，提高綠蝶生菜的光合能力和生物量累積。本研究以在紅藍(lán)組合光基礎(chǔ)上添加 21% 綠光處理的生菜葉綠素積累與植株生長最優(yōu)，與先前 Kim 等的研究結(jié)果（紅藍(lán)光處理中添加 24% 的綠光可以促進(jìn)植物生長）[12]相吻合。

營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)關(guān)系到生菜的營養(yǎng)價值、產(chǎn)量及市場競爭力。在營養(yǎng)品質(zhì)方面， 4R/1B+21%G 處理的可溶性糖含量較CK提高 16.44% ，使得生菜的口感更清甜爽脆。生菜維生素C的含量也顯著提高 30.02% 。綠光可能通過提高半乳糖酸內(nèi)脂脫氫酶（GLDH）的活性，加快維生素C的積累[32]。4R/1B+21%G 處理組的硝酸鹽含量相比對照組降低了 17.12% ，減少了食用者健康風(fēng)險，說明補(bǔ)充綠光有助于生菜硝酸鹽的代謝，并提升其品質(zhì)。該結(jié)果與Bian等的研究結(jié)果（綠光有助于降低生菜中的硝酸鹽含量）[42]一致。

4結(jié)論

綜上所述，在 4R/1B+21%G 的光質(zhì)條件下，綠蝶生菜表現(xiàn)出最高的生物量，燒心率大幅下降，且在光合能力及營養(yǎng)品質(zhì)等方面優(yōu)于其他比例綠光處理。因此， 4R/1B+21%G 被推薦作為植物工廠中適合綠蝶生菜生產(chǎn)的光質(zhì)配比。

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