植物工厂不同红蓝光质配比对油菜生长和营养品质的影响

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光质是影响植物生长及发育的重要环境因素。随着设施蔬菜栽培面积的逐渐增加,为生产出高产量、品质佳的蔬菜,本试验以绿油菜‘京冠1号’和紫油菜‘紫冠1号’为试验材料,白光(W100)为对照,设置纯红光(R100)、纯蓝光(B100)、红蓝2:1(RB2:1)、红蓝4:1(RB4:1)和红蓝8:1(RB8:1)共6个处理,探究了不同光质处理对油菜生长和营养品质的影响,为实现叶菜类蔬菜(油菜)安全、优质、高效生产提供理论依据和技术支撑,主要研究结果如下:1.不同光质处理对油菜生长及光合指标影响显著。在绿油菜方面,RB8:1处理的叶面积、地上部鲜重及总鲜重、叶绿素a含量最高,R100处理下株高、叶绿素b、叶绿素a+b含量和Pn达到最高,而RB4:1处理仅次于RB8:1和R100处理,相较W100处理,RB4:1处理的株高、叶面积、地上部鲜重、总鲜重、叶绿素a和Pn分别增加了12.08%、7.50%、12.12%、13.21%、3.33%和17.53%;同时,RB4:1处理也显著提升了绿油菜的根长、地上部干重、地下部的干鲜重及总干重、类胡萝卜素和叶绿素a/b;虽B100处理下Gs和Tr最高,但RB4:1处理与其无显著性差异,RB4:1比W100处理的Gs和Tr分别提高了60.00%和63.25%。在紫油菜方面,RB4:1处理下株高、茎粗、叶绿素a含量及叶绿素a/b均有显著提升,较W100处理分别增加了3.63%、8.28%、5.36%和6.90%,类胡萝卜素和叶绿素a+b含量也有增加,但增幅较小。与W100处理相比,RB4:1处理的Gs、Ci和Tr分别增加了12.00%、6.11%和47.86%。2、红蓝光质配比较单纯光质更有利于油菜品质的提升。在绿油菜方面,RB4:1处理显著提升了维生素C和粗蛋白含量,较W100处理分别增加了6.08%和7.35%;可溶性糖含量在三个红蓝光质配比下差异不显著,R100处理时有最大值,较W100处理增加了10.83%,而B100处理下可溶性糖含量降低了49.04%,但显著增加了矿物质及硝酸盐含量,各处理下硝酸盐的含量均高于W100处理。在紫油菜方面,RB4:1处理下维生素C、可溶性糖、粗纤维及花青素含量比W100处理分别增加了38.91%、73.33%、19.15%、59.06%、9.13%和7.28%。粗蛋白含量在RB2:1处理下提升了4.38%;B100处理下矿物质及硝酸盐含量显著高于W100处理,但维生素C、可溶性糖和粗纤维含量分别降低了23.10%、26.67%和4.26%。3、进行不同光质处理后,在绿油菜中检测到了10种硫苷组分,包括5种脂肪族硫苷:PRO、SIN、RAA、NAP和GBN;4种吲哚族硫苷:4OH、GBC、4ME和NEO;还有1种芳香族硫苷:NAS。RB4:1处理显著提升了绿油菜总硫苷、脂肪族硫苷及硫苷组分中GBN含量;R100处理下吲哚族硫苷含量达到最大值,为1.87μmol·g-1。在紫油菜中共检测到11种硫苷,除上面提到的10种外,还检测到1种脂肪族的硫苷:ERU;R100处理显著提升了紫油菜中总硫苷、脂肪族硫苷和吲哚族硫苷含量。而B100处理增加了绿油菜和紫油菜中芳香族硫苷含量,但均降低了两种油菜中总硫苷和脂肪族硫苷含量。综上,在RB4:1处理下显著提升了绿油菜根长、地上部干重、地下部的干鲜重及总干重、类胡萝卜素、Gs和Tr。虽然株高、叶面积、地上部鲜重及总鲜重、叶绿素a和Pn在RB4:1处理不是最高,但仅次于最高处理,且显著高于W100处理;同时,RB4:1也显著增加了营养品质中的维生素C和粗蛋白含量,而可溶性糖和粗纤维与含量最高处理间无显著性差异;对于硫苷方面,总硫苷、脂肪族硫苷含量均在RB4:1处理时最高。在紫油菜方面,RB4:1处理同样显著增加了株高、茎粗、叶绿素a及叶绿素a+b、维生素C、可溶性糖、粗纤维及花青素含量,同时降低了硝酸盐含量。因此,RB4:1处理不管是对绿油菜还是紫油菜均有显著的促进作用,即RB4:1处理是绿油菜和紫油菜生长的最佳光质配比。
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