红蓝光比例对绿叶蔬菜生理特性及品质的影响

摘要

生菜（Lactuca sativa L.），又称叶用莴苣，属菊科莴苣属，一年生或二年生草本，是重要的世界性绿叶蔬菜，近年来成为设施蔬菜的主栽类型。青菜（Brassicacampestris ssp.chinensis Makino）又名小白菜，十字花科，芸苔属，直根系，为一年生草本，茎、叶用蔬菜。在设施蔬菜栽培中，设施内易形成弱光环境，尤其是秋冬季节，光照度减弱，日照时间较短，加上覆盖的保温设备常使设施内光照不足，弱光环境成为蔬菜生长障碍之一，严重影响蔬菜的产量和品质。因此，调节好温室内的光环境是实现温室作物高产优质的首要条件。LED是英文Light Emitting Diode（发光二极管）缩写，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光，与白炽灯、荧光灯、高压钠灯等其他传统人工光源相比，LED具有电压低、节能高效、光波窄、体积小、寿命长等优点，因此LED在现代农业中得到广泛应用。.
　　本文以生菜和青菜为材料，LED为补光设备，研究了不同比例红蓝光组合对生菜和青菜生长发育的影响。主要研究结果如下:
　　1.不同光质处理对生菜种子的萌发及幼苗生长有显著影响。以红光为主的复合光处理对生菜种子萌发的促进效果优于以蓝光为主的复合光。以红光为主的复合光可以促进生菜幼苗根系生长，使生菜能更好地吸收水分及养分;促进叶片生长，提高叶绿素含量，使生菜幼苗具有更高的光合能力，从而促进生菜幼苗的营养生长。在以红光为主的复合光中，4R/1B、2R/1B效果较好，而8R/1B效果不佳。
　　2.红蓝复合光可以提高青菜叶绿素含量、光合参数和叶绿素荧光参数，进而促进青菜生长发育。其中，以红光为主的复合光对青菜鲜重、干重、叶面积、叶绿素含量、气孔参数和叶绿素荧光参数促进效果优于以蓝光为主的复合光;以蓝光为主的复合光处理下，青菜具有较高的根冠比和根系活力，对叶片光合系统的保护能力更强。4R/1B和8R/1B处理下，青菜地上部分生长较旺盛，干重和鲜重较大，叶片伸展较大，商品性状更佳;1R/4B处理下，根系活力最大，根冠比高于对照，青菜苗生长健壮。
　　3.以红光为主的处理中可溶性糖含量较高，其中8R/1B处理促进效果最明显，比对照提高了74.67％;而以蓝光为主的处理有利于可溶性蛋白、维生素C、类胡萝卜素、类黄酮和总酚的形成;不同营养品质对红蓝光比例的响应不同，1R/4B处理下可溶性蛋白含量最高，比对照提高了19.48％，而维生素C和类胡萝卜素含量均在1R/8B处理下最高，比对照高14.45％和27.57％，类黄酮和总酚含量在1R/2B处理下取得最大值，分别比对照高19.12％和11.20％。
　　4.不同比例红蓝复合光对青菜抗氧化酶和代谢酶均具有调控作用。以蓝光为主的复合光处理对植株SOD、POD、CAT、APX活性具有促进效应，而以红光为主的复合光处理，抗氧化酶活性低于白光;1R/8B处理效果最显著，与对照相比，SOD、POD、CAT和APX分别提高了32.56％、19.82％、32.38和14.07％;红蓝复合光对PAL活性均有促进作用，1R/8B处理促进效果最佳，高于对照51.72％;1R/2B和2R/1B处理下PPO比对照提高了17.84％和9.32％，其他处理与对照无显著差异。
　　5.两种波长的红光对青菜的多项指标影响不同，不同波长的红光与蓝光通过不同比例的组合才能更好地促进青菜生长与品质形成。两种波长的红光与蓝光比例为4/1时，植株鲜重、干重和叶绿素含量指标均为最大值，根系活力随红光比例增加而降低;660 nm红光在与蓝光比例为8/1时，可溶性糖含量最高，而630 nm红光在与蓝光比例为12/1时最高;对次生物质含量和次生代谢酶活性的影响中，A(8/1)处理下类黄酮含量低于B(8/1)，其他组合中，采用630 nm红光均高于660 nm红光或者无显著差异。在红光与蓝光比值为4/1时，两种波长红光与蓝光组合对青菜处理，在多数指标中无显著差异，可用630nm红光取代660 nm红光。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

第一章 文献综述

1 光质对植物生长发育的影响

1．1 自然光谱组成

1．2 光质对植物种子萌发的影响

1．3 光质对植物幼苗生长的影响

1．4 光质对根部生长的影响

1．5 光质对茎生长的影响

1．6 光质对叶片生长的影响

1．7 光质对离体组织培养的影响

2 光质对植物光合作用的影响

2．1 光质对叶绿体发育的影响

2．2 光质对叶绿素含量的影响

2．3 光质对叶绿素荧光的影响

2．4 光质对光合速率的影响

3 光质对植物品质的影响

3．1 光质对植物体内可溶性蛋白含量的影响

3．2 光质对植物体内可溶性糖含量的影响

3．3 光质对植物体内Vc含量的影响

4 光质对植物抗性的影响

5 LED的特性及应用前景

5．1 LED的特性

5．2 LED应用前景

6 本研究的目的和意义

第二章 红蓝光比例对生菜种子萌发及幼苗生长的影响

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 试验设计

1．3 测定方法

1．4 数据处理与分析

2 结果与分析

2．1 红蓝光比例对生菜种子萌发的影响

2．2 红蓝光比例对生菜幼苗生长的影响

2．4 红蓝光比例对生菜幼苗叶片色素含量的影响

2．5 红蓝光比例对生菜幼苗叶绿素荧光参数的影响

3 讨论

第三章 红蓝光比例对青菜生长和光合作用的影响

1 材料与方法

1．1 材料与处理

1．2 测定方法

1．3 数据分析

2 结果与分析

2．1 红蓝光比例对青菜生长发育的影响

2．2 红蓝光比例对青菜叶绿素含量的影响

2．3 红蓝光比例对青菜叶片气体交换参数的影响

2．4 红蓝光比例对青菜叶片叶绿素荧光参数的影响

3 讨论

第四章 红蓝光比例对青菜品质的影响

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 测定方法

1．3 数据分析

2 结果与分析

2．1 红蓝光比例对青菜可溶性糖含量的影响

2．2 红蓝光比例对青菜可溶性蛋白含量的影响

2．3 红蓝光比例对青菜Vc含量的影响

2．4 红蓝光比例对青菜类胡萝卜素含量的影响

2．5 红蓝光比例对青菜类黄酮含量的影响

2．6 红蓝光比例对青菜总酚含量的影响

3 讨论

第五章 红蓝光比例对青菜抗氧化酶和次生代谢酶活性的影响

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 测定方法

1．3 数据分析

2 结果与分析

2．1 红蓝光比例对青菜叶片内抗氧化酶活性的影响

2．2 红蓝光比例对青菜叶片内PPO与PAL活性的影响

3 讨论

第六章 不同波长红光与蓝光组合对青菜生长和品质的影响

1 材料与方法

1．1 材料与处理

1．2 测定方法

1．3 数据分析

2 结果与分析

2．1 组合光质对青菜生长发育的影响

2．2 组合光质处理对青菜可溶性糖、可溶性蛋白和Vc含量的影响

2．3 组合光质处理对青菜次生代谢产物含量和次生代谢酶活力的影响

3 讨论

全文结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表论文

致谢