不同LED光质对香椿芽苗菜生长和品质的影响

姜宗庆

摘    要：为筛选出香椿芽苗菜生产的适宜光质条件，采用LED光源，设置白光（CK）、红光（R）、蓝光（B）、红蓝复合光R2B8、R5B5和R8B2等6种光质，研究不同光质对香椿芽苗菜生长及其品质的影响。结果表明，红光和红蓝复合光处理显著提高了香椿芽苗菜的芽长、鲜质量及干质量，R处理的芽长最大，R8B2处理的全株鲜质量和干质量最高，分别为1.49 g和0.17 g;红光比例增加有利于芽苗菜可溶性糖的合成，蓝光可以促进芽苗菜可溶性蛋白的合成，100%蓝光处理可溶性蛋白含量最高为20.2 mg·g-1;蓝光和红蓝混合光处理均促进香椿芽苗菜中抗氧化物质的合成与累积，B处理和R2B8处理维生素C含量分别比对照提高48.03%和42.65%，可溶性总酚含量和总黄酮含量也显著高于对照。综合各项指标，R和R8B2处理可提高香椿芽苗菜产量，而B和R2B8处理可提升香椿芽苗菜品质，生产上可根据实际需求进行红蓝光不同比例调控。

关键词：香椿;芽苗菜;LED光质;生长;品质

中图分类号：S644.4 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2020）11-052-04

Abstract： In order to screen out the suitable light quality conditions for the production of toona sinensis sprouts， LED light source was used， six light qualities were set， including white light（CK）， red light（R）， blue light（B）， red and blue composite light R2B8， R5B5 and R8B2， the effects of different light quality on the growth and quality of toona sinensis sprouts were investigated. The results showed that the bud length， fresh weight and dry weight of toona sinensis sprouts were significantly increased under the treatments of red light and red-blue combined light， the bud length was found the longest under the red light treatment， and the fresh and dry weights of the whole plant were discovered the largest when treated by red（R） and blue mixed light（R8B2）， which were 1.49 g and 0.17 g， respectively. The increase of red light ratio was beneficial to the synthesis of soluble sugar in sprouts， blue light could promote the synthesis of soluble protein in sprouts. The soluble protein content in 100% blue light treatment was up to 20.2 mg·g-1. The synthesis and accumulation of antioxidants in toona sinensis sprouts were promoted by blue light and red blue light treatments， the content of vitamin C under blue light（B） and red blue light（R2B8） treatments were increased by 48.03% and 42.65%， respectively， and the content of soluble total phenols and total flavonoids were also significantly higher than those of control. Above all， the output of toona sinensis sprouts could be improved by R and R8B2 treatments， while the quality of toona sinensis sprouts could be improved by B and R2B8 treatments. The red and blue light could be adjusted according to the actual demand in production.

Key words： Toona sinensis; Sprouts; LED light quality; Growth; Quality

香椿（Toona sinensis）為楝科香椿属植物，在我国已有2 000多年的栽培历史，是我国特有的经济树种，可材用，可药用，还可作特种蔬菜食用[1-3]。菜用香椿香味独特，含有丰富的蛋白质、维生素、黄酮类、多酚类等多种人体必需的微量元素，具有较好的保健功能，是蔬菜之上品，深受人们的喜爱，具有良好的市场发展潜力[4-5]。

光照对植物的生长至关重要，传统蔬菜生产中的太阳光属混合光，不易了解不同单色光源对植物的影响，LED作为新型光源，可分离获得不同单色光质，利用LED作为光源调控培育芽苗菜既简便易行，又可提高试验结果的精确性与可靠性[6]。前人关于LED光调控在不同品种芽苗菜上的应用有一些研究报道，班甜甜等[7]发现，各光质都提高了豌豆芽苗菜品质指标，红蓝4∶1最适合豌豆芽苗菜的生产;龚春燕等[8]研究认为，蓝光是提高西兰花芽苗菜营养与功能品质的最佳光质;鲁燕舞等[9]研究认为，UV-B和蓝光能增加芽苗菜中的总酚类物质含量，提高萝卜芽苗菜的营养品质;邢泽南等[10]研究表明，红光照射有利于油葵芽苗菜生长及品质提升。前人研究的对象不同，得出的结论不尽一致，甚至截然相反，说明不同蔬菜品种对光质的响应差异较大。

传统的香椿芽苗菜生产中，光质的影响往往被忽略，导致香椿芽苗菜的品质得不到提升。目前有关光质对香椿芽苗菜影響的研究甚少，笔者旨在探究不同光质对香椿芽苗菜生长和品质指标的影响，通过不同光质配比处理，筛选出香椿芽苗菜生产的适宜光质条件，以期为香椿芽苗菜生产中光调控技术的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为江苏中药科技园香椿资源圃当年生香椿种子，品种为‘红油椿，引种自安徽省太和县地方品种。

1.2 试验设计

试验于为2018年在江苏农牧科技职业学院光质培养室进行，设置6种光质处理，即对照（CK）白光处理、B、R2B8、R5B5、R8B2和R处理，具体参数见表1，每个处理3次重复，随机区组排列。选用发芽率95%以上的香椿种子，清除杂质去翅后，在0.1%的高锰酸钾溶液中浸泡1 min后取出，用自来水冲洗干净，浸种24 h， 将浸种后的香椿种子置于28 ℃的恒温暗培养箱中催芽，待种子1/3露白后，均匀播于育苗盘内（上口直径4 cm、深度4 cm、下口直径1.2 cm），每个处理播100粒种子，置于不同LED光照下培养13 d，光照时长12 h·d-1，温度20～25 ℃，相对湿度75%～80%。

1.3 数据测定及方法

1.3.1 生长指标的测定 培养13 d后，每处理随机选择10株测量生长情况，3次重复。分别用直尺测量芽长，万分之一天平测定鲜干质量。先称量植株鲜质量，再将植株置于105 ℃的烘箱杀青20 min后，在80 ℃条件下烘干至恒重，称量干质量。

1.3.2 品质指标测定 可溶性糖含量用蒽酮比色法测定[11]，可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝G-250染色法测定[11]，维生素C含量用分光光度计法测定[12]，可溶性总酚含量用Folin-Ciocalteu比色法并稍作改动[13]：称量0.5 g香椿样品干粉于离心管中，加50%乙醇5.0 mL后置于恒温振荡水浴锅内，30 ℃、150 r·min-1避光提取1.5 h，6 000 r·min-1离心15 min，取1.0 mL上清液加入1.0 mL福林酚试剂，混匀后加10 mL 7%碳酸钠溶液，用蒸馏水定容至25 mL，避光放置2 h后测OD766。总黄酮含量用氯化铝比色法并稍作改动 [14]：称量0.5 g香椿样品干粉，用甲醇回流提取6 h后，定容至25 mL，吸取0.5 mL样品溶液于10 mL容量瓶中，加入10%三氯化铝溶液1.0 mL，用甲醇定容至刻度，采用分光光度法，以甲醇为对照，测OD273。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel2013对试验数据进行处理并绘图，多重比较分析采用邓肯新复极差法。

2 结果与分析

2.1 不同LED光质对香椿芽苗菜生长的影响

随着红光比例的增加，不同LED光质处理香椿芽苗菜芽长逐渐上升，R最大，R8B2次之，R和R8B2显著高于其他处理（表2）。可以看出，红光对芽苗菜的芽长有促进作用，而蓝光抑制了芽苗菜芽长，蓝光比例越高抑制效果越明显。不同光质处理均有利于提高香椿芽苗菜鲜质量和干质量，总体而言，红光和红蓝复合光对香椿芽苗菜的干质量及鲜质量促进作用明显，其中，R8B2全株鲜质量和干质量最大，R次之，R8B2和R显著高于对照。

2.2 不同LED光质对香椿芽苗菜可溶性糖含量的影响

由图1可知，不同光质处理下，香椿芽苗菜的可溶性糖含量变化趋势为R8B2>R >R5B5 >R2B8>CK>B，R8B2可溶性糖含量达到最高值，显著高于CK和B，但与其他处理差异不显著。说明红蓝复合光可以提高香椿芽苗菜的可溶性糖含量，红光比例增加有利于芽苗菜可溶性糖形成。

2.3 不同LED光质对香椿芽苗菜可溶性蛋白含量的影响

由图2可知，红光R处理可溶性蛋白含量最低（6.83 mg ·g-1），香椿芽苗菜的可溶性蛋白含量随蓝光比例的增高而上升，100%蓝光B可溶性蛋白含量最高（20.2 mg ·g-1），B、R2B8和R5B5显著高于对照，R8B2和R与对照差异不显著。表明蓝光可以促进香椿芽苗菜可溶性蛋白的合成，红光的作用相反。

2.4 不同LED光质对香椿芽苗菜维生素C含量的影响

由图3可知，与CK相比，不同光质处理下均提高了香椿芽苗菜维生素C含量，B处理的维生素C含量最高（1.128 mg·g-1），R2B8次之（1.087 mg·g-1），具体表现为B>R2B8>R5B5>R8B2>R>CK，B和R2B8分别比对照提高48.03%和42.65%，除了红光R与对照无差异外，其他处理与对照差异达显著水平。结果表明，蓝光和红蓝混合光都有利于香椿芽苗菜维生素C的合成和积累。

2.5 不同LED光质对香椿芽苗菜可溶性总酚含量的影响

由图4可知，香椿芽苗菜可溶性总酚含量随着蓝光比例增加而逐渐提升，以B处理最高，R2B8处理次之，CK最低，除红光R与对照无差异外，其他处理显著高于CK和R。蓝光和红蓝混合光均有利于香椿芽苗菜可溶性总酚的形成和累积。

2.6 不同LED光质对香椿芽苗菜总黄酮含量的影响

由图5可知，香椿芽苗菜总黄酮含量随着蓝光比例增加而逐渐提升，以100%蓝光B处理最高，R2B8处理次之，CK最低，R和R8B2与对照差异不显著，其他处理显著高于CK。B和R2B8分别比CK提高92.3%和63.8%，红蓝混合光有利于香椿芽苗菜总黄酮的形成和累积，蓝光比例越高促进作用越大。

3 讨论与结论

耿灵灵等[15]研究认为，相比白光处理，红光蓝光3∶1复合光显著提高了3种豌豆芽苗菜的可食率、全株鲜质量等部分生长指标。本试验结果表明，红光对香椿芽苗菜的生长有促进作用，而蓝光抑制了芽苗菜生长。与CK相比，红光和红蓝复合光显著提高了芽苗菜的芽长、鲜质量及干质量，R8B2和R显著高于对照，R8B2芽长略低于R，但全株鲜质量和干质量最高。

不同光质处理下，R8B2可溶性糖含量显著高于CK和B，但与其他处理差异不显著。香椿芽苗菜的可溶性蛋白含量随蓝光比例的增高而上升，100%蓝光B可溶性蛋白含量最高。说明红光比例增加有利于芽苗菜可溶性糖形成，而蓝光可以促进蔬菜可溶性蛋白的合成，这与张立伟、李岩等[16-17]的研究结果一致。

植物抗氧化物质包括维生素C、酚类和黄酮类等物质，是植株抗氧化系统的重要组分。黄酮类和酚类物质密切影响蔬菜的生长发育、风味和品质形成，还与植物抗逆性和抗病性相关[11-13]。维生素C是人体必需维生素之一，人体不能合成，只能通过植物性食物获取[18]。类黄酮类、酚类物质广泛存在于植物中，具有较强的自由基清除能力[19]。本试验结果表明，蓝光和红蓝混合光处理均促进香椿芽苗菜中抗氧化物质的合成与累积，R2B8和B的维生素C、可溶性总酚和总黄酮含量显著高于CK。这与刘素慧、徐凯、杨晓建等[20-22]众多研究结果一致，而刘文科、张晶等[23-24]已经在豌豆等不同作物上的研究結果认为，红光可促进维生素C的合成和累积。研究结果的差异可能与不同作物对不同光质的响应不一致有关，具体机制尚待进一步探讨。

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