三種葉色生菜人工光水培氮營養(yǎng)及光質條件優(yōu)化研究.pdf

1、植物工廠是水肥一體化管控的高效農業(yè)系統(tǒng)，為蔬菜生產環(huán)境的精確控制提供有效手段。但生產中采用的較高氮濃度栽培在實現高產的同時，亦帶來了葉菜類的品質問題，如硝酸鹽含量高，抗壞血酸、可溶性糖含量低等。這些問題在一定程度上降低了設施栽培蔬菜的市場競爭力，也阻礙了植物工廠在實際生產中的推廣。因此，發(fā)掘適用于人工光植物工廠的提高葉菜品質的新手段具有重要的現實意義。同時，葉菜的實際生產過程中，因葉菜品種復雜多樣，所需的生產環(huán)境存在差異，對不同類型葉菜

2、適宜的生長環(huán)境進行有針對性的研究是必需的。本研究在溫室條件下水培紅葉生菜、紫葉生菜和綠葉生菜三種葉色生菜，觀察三種生菜在不同氮營養(yǎng)條件、光環(huán)境以及不同氮形態(tài)與光環(huán)境組結合條件下，生長和品質的響應差異，以探討三種葉色生菜人工光水培氮營養(yǎng)及光質條件需求差異。本研究所獲結論包括以下5個方面。
　　1.三種葉色生菜產量受氮水平影響顯著，地上部鮮重在10 mmol/L氮水平(N10)處理下高于5 mmol/L氮水平(N5)處理。N10處理下

3、綠葉生菜和紅葉生菜上部干重比N5處理都稍有提高，紫葉生菜相反。三種生菜營養(yǎng)品質受氮水平影響不顯著;三種葉色生菜生物量和品質不同氮形態(tài)下差異顯著，與5 mmol/L硝態(tài)氮結合5 mmol/L銨態(tài)氮(N5+A5)的處理相比，10 mmol/L單一硝態(tài)氮(N10+A0)處理三種葉色生菜地上部鮮重、地上部干重和根冠比顯著降低。綠葉生菜和紅葉生菜的總酚含量在N10+A0處理下略高，綠葉生菜抗壞血酸含量在N10+A0處理較高，紅葉生菜和紫葉生菜中的

4、總酚和抗壞血酸對氮形態(tài)的響應差異不顯著。不同氮形態(tài)處理下，三種葉色生菜葉片的類黃酮和花青素含量無顯著差異。
　　2.三種生菜產量和品質在不同單色光和紅藍組合光處理下差異顯著。白光或1∶1的紅藍組合光下三種葉色生菜地上部鮮重最高，紅藍組合光處理下地上部干重最高。三種生菜總酚含量在紅藍組合光或白光下最高。三種生菜類黃酮和花青素含量紅光下最低，花青素含量在紅藍組合光照射下最大。紫葉生菜和紅葉生菜可溶性糖含量在紅藍組合光下最大，白光下最小

5、，綠葉生菜相反;紅藍光1∶1(RBⅡ)的光質處理下三種生菜生物量積累最大，紅藍1∶2（RBⅢ）的光質處理下使生菜中酚類物質和花青素含量最高。
　　3.三種葉色生菜產量主要受光周期影響，營養(yǎng)品質指標受到光質和光周期的綜合影響。延長光照時間顯著提高了生菜葉面積和地上部鮮重，但光質對生菜地上部鮮重的影響不顯著。光周期對綠葉生菜和紅葉生菜總酚和類黃酮相對含量的影響因光質而異。延長光照時長，紫葉生菜總酚相對含量顯著提高。光質和光周期對綠葉生

6、菜和紫葉生菜花青素相對含量影響不顯著。光周期對紅葉生菜花青素相對含量的影響因光質而異。延長光照時長顯著降低了三種生菜抗壞血酸含量。光周期對綠葉生菜和紅葉生菜可溶性蛋白含量的影響因光質而不同，紫葉生菜可溶性蛋白含量受光質和光周期影響不顯著。
　　4.以6種硝態(tài)氮(N)和銨態(tài)氮(A)組合(N15+A0、 N12+A3、N7.5+A7.5、N10+A0、N8+A2、N5+A5)水培紫葉生菜，研究其在LED紅藍組合光短期連續(xù)光照(SCL)

7、后的品質提升效果:生菜地上部干重和根系干重在SCL處理后都顯著提高。SCL處理前，不同氮營養(yǎng)處理下生菜總酚、類黃酮相對含量差異不顯著。SCL處理后，不同氮營養(yǎng)條件下生菜總酚、類黃酮和花青素相對含量差異達到顯著水平。SCL處理使生菜葉片、葉柄硝酸鹽含量均顯著降低，生菜葉片抗壞血酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量顯著提高。
　　5.在密閉植物生長室中，以兩種不同比例LED紅藍光為光源研究了弱光條件下光質與連續(xù)光照對水培紫葉生菜和綠葉生菜產量