光质和锌肥耦合对生菜品质和锌富集的影响

摘要

光质和营养液是蔬菜生长发育过程重要的环境因子，对蔬菜同化物分配和品质形成具有重要影响。本文研究不同光质和 Zn 浓度耦合处理对生菜生长、品质、抗氧化能力和抗氧化酶活性以及矿质元素积累的影响。3个Zn浓度水平是：（1）正常Zn浓度（7.65×10-4mmol/L Zn2+）、（2）5倍Zn浓度（3.82×10-3mmol/L Zn2+）、（3）10倍Zn浓度（7.65×10-3mmol/L Zn2+）；3个光质水平分别为：（B）4B/1R、（M）1B/1R、（R） 1B/4R。以此确定适合植物工厂富Zn生菜生产的光质和营养液浓度。主要结果如下：　　1. 光质和Zn处理对生菜生物量和光合色素含量影响显著。以红光为主的复合光和10倍Zn浓度处理，可以促进生菜根系的发育，提高对水分和养分的吸收，从而加快光合色素的合成，增强生菜的光合能力，进而加速生菜的营养生长。生菜的生物量和光合色素含量在R3（1B/4R和7.65×10-3mmol/L Zn2+耦合）处理下最大，并且随着红光比例的增加以及Zn浓度的提高而增大。　　2. 不同营养品质对光质和Zn处理响应不同。Vc和可溶性蛋白在B3（4B/1R和7.65×10-3mmol/L Zn2+耦合）处理下含量最高，可溶性糖含量在R3（1B/4R和7.65×10-3mmol/L Zn2+耦合）处理下最高，B3（4B/1R和7.65×10-3mmol/L Zn2+耦合）处理下的硝酸盐含量最低，游离氨基酸含量在B2（1B/4R和3.82×10-3mmol/L Zn2+耦合）处理下最高。可溶性糖含量随着红光比例的增加而升高，而蓝光比例增加可以加速Vc、可溶性蛋白、游离氨基酸的合成以及硝酸盐的降解。Zn浓度的增加不仅有利于Vc、可溶性蛋白、游离氨基酸和可溶性糖的积累，还可以促进硝酸盐的代谢。　　3. 光质和Zn处理对生菜抗氧化能力和抗氧化酶均有调控作用。复合光中蓝光比例增加，对DPPH自由基清除率、FRAP抗氧化能力、多酚和类黄酮的含量以及POD和CAT的活性具有促进作用；随着Zn浓度的增加，抗氧能力和抗氧化酶活性都有不同程度的提高。B3（4B/1R和7.65×10-3mmol/L Zn2+耦合）处理下的生菜，具有最大的DPPH自由基清除率、FRAP抗氧能力；最高的多酚和类黄酮含量；最强的POD、CAT活性。　　4. 因为以红光为主的复合光下生菜生物量较大，所以元素含量相对较低，但 N、P、K、Ca和Mg的含量随光质和Zn浓度变化的具体趋势不明。红光比例增大和Zn浓度升高，有利于N、P、K、Ca、Mg和Fe、Mn、Zn的积累。R3（1B/4R和7.65×10-3mmol/L Zn2+耦合）处理下，生菜地上部N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn的积累量最大。　　5.本研究表明，B3（4B/1R和7.65×10-3mmol/L Zn2+耦合）处理有利于品质和抗氧能力的提高，R3（1B/4R和7.65×10-3mmol/L Zn2+耦合）处理可以促进产量和元素积累量的增加，可作为植物工厂富Zn生菜生产的参考方案。

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