光照是影响设施蔬菜生长发育的重要环境因子之一,光环境特征和调控是设施园艺研究的热点。植物工厂普遍采用LED灯源进行补光,它能通过精确调控光环境来提高作物的产量和品质。目前在植物工厂中研究及种植的作物主要是以生菜为主的蔬菜,然而不同的作物种类需要独特的“光配方”才能生长发育良好。对于有特色和市场前景的蔬菜作物的光环境需求特征,目前仍缺乏广泛和系统研究。菜心（Brassica campestris L.ssp.chinensis var.utilis Tsenet Lee）是华南地区的重要和特色蔬菜,对于满足蔬菜周年供应和人们日常消费具有重要贡献。系统研究菜心的光环境需求,对于保障其植物工厂优质高效生产具有重要意义。本试验以菜心为材料,在水培及完全LED光照条件下,通过LED调光台设置四种不同光照强度(150、250、350、450μmol.m-2.s-1,分别标为T1、T2、T3、T4),并进一步在光照强度为350μmol.m-2.s-1的基础上,设置两组光质比例（分别以10%蓝光处理组的红蓝绿光质比例为8:1:1、7:1:2、6:1:3、5:1:4、4:1:5,以及20%蓝光处理组的红蓝绿光质比例为7:2:1、6:2:2、5:2:3、4:2:4）,分别研究了对菜心的生长、品质、抗氧化能力和养分吸收的影响,以期获得植物工厂条件下菜心优质高效生产的光环境参数,并为菜心栽培管理的光环境调控提供依据。主要研究结果如下:1.不同LED光照强度对菜心生长和品质的影响（1）随着LED光照强度增高,菜心的各生长参数均呈现先升高后降低的趋势,T3处理菜心的生物量都显著大于其它处理。各处理菜心的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量以T2、T3处理最大并显著高于其它2个处理。这表明较高LED光照强度有利于菜心的生长。（2）随着LED光照强度增高,菜心产品器官的可溶性糖、Vc、游离氨基酸含量呈现先增高后降低的趋势。T3处理的Vc、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸含量较高,硝酸盐含量较低,品质最佳。菜心的FRAP值、多酚含量、DPPH自由基清除率值以T3最高并显著高于其它处理,而类黄酮含量则以T2最高,T3次之。2.10%蓝光下LED光质配比对菜心生长、品质和养分吸收的影响（1）10%蓝光下,T4（R7/B1/G2）处理菜心的生物量显著高于其它处理。各处理菜心的光合色素含量差异不显著。（2）10%蓝光下,T3（R6/B1/G3）处理下菜心Vc、可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸含量较高,各处理间差异显著。硝酸盐含量先降低后增高,以T1处理的硝酸盐含量最低,T3最高。FRAP、多酚、DPPH自由基清除率、类黄酮值均以T3处理达到最高并显著高于其它处理。（3）10%蓝光下随着红绿光R/G比例的增高,菜心地上部分矿质元素的含量均出现增高的趋势,T1（R4/B1/G5）、T2（R5/B1/G4）处理的矿质元素含量较低,T3、T4处理菜心各矿质元素含量较高,T4处理的菜心全N、K、Mg、Fe含量最高,但降低了植株Zn的含量量。3.20%蓝光下LED光质配比对菜心生长、品质和养分吸收的影响（1）20%蓝光下,T3（R6/B2/G2）处理菜心的生物量显著高于其它处理,T2次之,T1最差。各处理菜心的光合色素含量差异不显著。表明了20%蓝光下红绿光R/G比例过高或过低的光强都会抑制菜心正常生长。（2）20%蓝光下,T2（R5/B2/G3）处理的菜心Vc含量、游离氨基酸含量达最高。T4（R7/B2/G1）处理下的可溶性糖含量最高,T3处理下的硝酸盐最高均显著大于其它处理。T2、T3处理下菜心的FRAP值、多酚含量达到最高并显著高于其它处理,但各处理下的DPPH自由基清除率、类黄酮值无显著的差异。（3）20%蓝光下,T1（R4/B2/G4）处理的地上部矿质元素N、P、K、Ca、Mg、Zn、Fe、S含量都比其它处理低,不利于矿质元素的积累。而T3处理的矿质元素积累量都相对比较高,且T4处理矿质元素含量较T3的低。综上所述,适宜的光照强度有利于提高菜心的生物量,光强为350μmol.m-2.s-1处理菜心生长、品质、抗氧化能力、叶绿素含量均最高。当蓝光比例一定时,随着红绿光R/G比例增高,菜心的生物量、品质指标及矿质元素积累都呈现增高后降低的的趋势。从品质指标及生长状况来看,较为适宜菜心生长的LED光质比例为R:B:G=6:1:3。