补光处理对韭菜叶绿素含量及营养品质的效应比较

姚慧静 袁 鹤 高振江 潘子旺 李 凯 张祎璐

（1.包头市农牧业科学研究院 内蒙古包头 014013；2.内蒙古科技大学 包头 014017）

韭菜（Allium tuberosum Rottlex Spr）起源于我国，又名韭、起阳草，属百合科葱属多年生草本宿根植物[1-2]，主要以叶片、假茎供食。韭菜含多种维生素、可溶性蛋白质、可溶性糖、纤维素及钙、铁、磷等物质，同时具有多方面的保健功能，因而韭菜市场需求量日益增大，所以采取相应措施提高韭菜的产量和品质是非常必要的[3]。

光照在植物的生长发育中具有特殊重要的地位。它对植物的形态建成、生理代谢等有广泛的调节作用[4]，而韭菜通常在保护地中种植，光照不足是影响其产量和品质的主要因素之一，补光处理是有效解决该问题的手段之一[5-6]。因此，选择合理的补光光质及补光时长是提高其产量和改善其品质的关键。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2020年4月在包头市农牧业科学研究院蔬菜所试验站的日光温室中进行，韭菜品种为‘棚宝’。采用裂区设计，利用由包头中科瑞丰科技有限公司提供的稀土植物补光灯创造人造光源为红（630～680 nm，吸收峰为650 nm）、蓝（440～490 nm，吸收峰为460 nm）进行补光，以补光的光质为主处理（用A表示），设4种不同光质水平（红蓝光比值3∶1用A1表示、5∶1用A2表示、7∶1用A3表示、9∶1用A4表示），以补光的时长为副处理（用B表示），设4种不同补光时长水平（10 h用B1表示、12 h用B2表示、14 h用B3表示、16 h用B4表示）。在韭菜幼苗移栽30 d后，将地上部保留3 cm左右，置于不同光照条件下培养，并设对照（不补光）。

1.2 试验指标与测定方法

光照30 d后测定品质指标，随机取样，3次重复。把韭菜可食部分洗净，吸干水分，剪碎混匀为试验样品，测定叶绿素a和叶绿素b含量（分光光度法）、可溶性糖含量（蒽酮比色法）、可溶性蛋白质含量（考马斯亮蓝G-250染色法）、维生素C含量（滴定法）[7-8]，并计算各指标相比对照增长百分率进行比较。

1.3 数据分析

数据用Excel 2003整理、用DPS 7.05进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 补光处理对韭菜叶绿素a含量的影响

由表1可知，叶绿素a含量因补光光质（A）不同而差异显著。其中，A1(红蓝光比值为3∶1）对叶绿素a含量增效最明显，叶绿素a含量与红光比例增加无明显的依变规律。叶绿素a含量因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B1（补光10 h）对叶绿素a含量增效最明显，并且随补光时长增加而减少。叶绿素a含量在补光光质A1（红蓝光比值为3∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B2（补光12 h）对叶绿素a含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h）随补光时长增加而减少。叶绿素a含量在补光光质A2（红蓝光比值为5∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B2（补光12 h）和B1（补光10 h）对叶绿素a含量增效明显高于另外2个处理，虽无明显的依变规律，但可以看出，补光时长较长时叶绿素a含量增效较低。叶绿素a含量在补光光质A3（红蓝光比值为7∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B1（补光10 h）对叶绿素a含量增效最明显，在一定范围内（10～14 h）随补光时长增加而大幅减小。叶绿素a含量在补光光质A4（红蓝光比值为9∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B1（补光10 h）对叶绿素a含量增效最明显，总体上随补光时长增加而减小。通过比较可知，在一定的光质条件下，较短的补光时长对叶绿素a含量增效更明显。

表1 补光处理对韭菜叶绿素a含量的影响

2.2 补光处理对韭菜叶绿素b含量的影响

由表2可知，叶绿素b含量因补光光质（A）不同而差异显著。其中，A2（红蓝光比值为5∶1）对叶绿素b含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h）随红光比例增加而减少。叶绿素b含量因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B3（补光14 h）对叶绿素b含量增效最明显，但与补光时长增加无明显的依变规律。叶绿素b含量在补光光质A1（红蓝光比值为3∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。B4（补光16 h）对叶绿素b含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h）随补光时长增加而增加。叶绿素b含量在补光光质A2（红蓝光比值为5∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。B3（补光14 h）对叶绿素b含量增效最明显，但与补光时长增加无明显的依变规律。叶绿素b含量在补光光质A3（红蓝光比值为7∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B4（补光16 h）对叶绿素b含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h）随补光时长增加而增加。叶绿素b含量在补光光质A4（红蓝光比值为9∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。B2（补光12 h）对叶绿素b含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h）随补光时长增加而降低。

表2 补光处理对韭菜叶绿素b含量的影响

2.3 补光处理对韭菜总叶绿素含量的影响

由表3可知，总叶绿素含量因补光光质（A）不同而差异显著。其中，A1（红蓝光比值为3∶1）对总叶绿素含量增效最明显，但与光质中红光比例增加无明显的规律性变化。总叶绿素含量因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B1（补光10 h）对总叶绿素含量增效最明显，并随补光时长增加而降低。总叶绿素含量在补光光质A1（红蓝光比值为3∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B2（补光12 h）对总叶绿素含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h）随补光时长增加而降低。总叶绿素含量在补光光质A2（红蓝光比值为5∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B1（补光10 h）对总叶绿素含量增效最明显，并随补光时长增加而降低。总叶绿素含量在补光光质A3（红蓝光比值为7∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著。其中，B1（补光10 h）对总叶绿素含量增效最明显，在一定范围内（10～14 h）随补光时长增加而降低。总叶绿素含量在补光光质A4（红蓝光比值为9∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B2（补光12 h）和B1（补光10 h）对总叶绿素含量增效明显高于另外2个处理，总体上随补光时长增加而降低。通过比较可知，在一定的光质条件下，较短的补光时长对总叶绿素含量增效更明显。

表3 补光处理对韭菜总叶绿素含量的影响

2.4 补光处理对韭菜可溶性蛋白质含量的影响

由表4可知，可溶性蛋白质含量因补光光质（A）不同而差异显著。其中，A1（红蓝光比值为3∶1）对可溶性蛋白质含量增效最明显，在一定范围内（红蓝光比值3∶1～7∶1）随红光比例增加而减少。可溶性蛋白质含量因补光时长（B）不同而差异显著，B1（补光10 h）对可溶性蛋白质含量增效最明显，总体上随补光时长增加而降低。可溶性蛋白质含量在补光光质A1（红蓝光比值为3∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B2（补光12 h）和B1（补光10 h）对可溶性蛋白质含量增效明显高于另外2个处理，总体上随补光时长增加而降低,说明补光时长较短增效更明显。可溶性蛋白质含量在补光光质A2（红蓝光比值为5∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B2（补光12 h）对可溶性蛋白质含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h）随补光时长增加而降低。可溶性蛋白质含量在补光光质A3（红蓝光比值为7∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B1（补光10 h）对可溶性蛋白质含量增效最明显，总体上随补光时长增加而降低。可溶性蛋白质含量在补光光质A4（红蓝光比值为9∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B1（补光10 h）对可溶性蛋白质含量增效最明显，但与补光时长增加无明显的依变规律。

表4 补光处理对韭菜可溶性蛋白质含量的影响

2.5 补光处理对韭菜可溶性糖含量的影响

由表5可知，可溶性糖含量因补光光质（A）不同而差异显著，A3（红蓝光比值为3∶1）对可溶性糖含量增效最明显，但与光质中红光比例增加无明显的依变规律。可溶性糖含量因补光时长（B）不同而差异显著，B4（补光16 h）对可溶性糖含量增效最明显，在一定范围内（10～14 h）随补光时长增加而降低。可溶性糖含量在补光光质A1（红蓝光比值为3∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B2（补光12 h）对可溶性糖含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h）随补光时长增加而降低。可溶性糖含量在补光光质A2（红蓝光比值为5∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B4（补光16 h）对可溶性糖含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h）随补光时长增加而增加。可溶性糖含量在补光光质A3（红蓝光比值为7∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B4（补光16 h）对可溶性糖含量增效最明显，在一定范围内（10～14 h）随补光时长增加而降低。可溶性糖含量在补光光质A4（红蓝光比值为9∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B4（补光16 h）和B1（补光10 h）对可溶性糖含量增效明显高于另外2个处理，在一定范围内（12～16 h）随补光时长增加而增加。

表5 补光处理对韭菜可溶性糖含量的影响

2.6 补光处理对韭菜维生素C含量的影响

由表6可知，维生素C含量因补光光质（A）不同而差异显著，A4（红蓝光比值为9∶1)对维生素C含量增效最明显，随光质中红光比例增加而增加。维生素C含量因补光时长（B）不同而差异显著，B4（补光16 h）对维生素C含量增效最明显，随补光时长增加而增加。维生素C含量在补光光质A1（红蓝光比值为3∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B4（补光16 h）对维生素C含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h)随补光时长增加而增加。维生素C含量在补光光质A2（红蓝光比值为5∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B4（补光16 h)对维生素C含量增效最明显，在一定范围内（12～16 h）随补光时长增加而增加。维生素C含量在补光光质A3（红蓝光比值为7∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B4（补光16 h)对维生素C含量增效最明显，在一定范围内（10～14 h）随补光时长增加而增加。维生素C含量在补光光质A4（红蓝光比值为9∶1）处理下因补光时长（B）不同而差异显著，B3（补光12 h)和B4（补光16 h)对维生素C含量增效明显高于另外2个处理，总体上随补光时长增加而增加。

表6 补光处理对韭菜维生素C含量的影响

3 结论

从本研究结果分析可以看出，补光会显著增加韭菜叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖及维生素C的含量，但增效有所不同，具体表现如下。

（1）韭菜的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖及维生素C等因补光光质的不同而差异显著。在一定范围内增加红光比例可使维生素C含量增加，叶绿素b和可溶性蛋白质含量减少，叶绿素a、总叶绿素和可溶性糖含量则无明显的依变规律。

（2）韭菜的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖及维生素C含量等因补光时长的不同而差异显著。其中，增加光照时长可使维生素C含量增加，叶绿素a、总叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖含量减少，叶绿素b含量则无明显的依变规律。

（3）在一定的光质条件下，补光时长的不同对韭菜的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖及维生素C含量等的影响差异显著。在一定范围内增加补光时长可使维生素C含量增加，叶绿素a、总叶绿素及可溶性糖含量降低。