LED光调控对芽苗蔬菜生长和品质的影响机理

芽苗菜作为植物幼苗，光对其生长和品质都有很大影响。采用节能、环保、光谱能量分布调制便捷的新型光源- - 发光二极管LED精确调控光因子参数，可实现芽苗菜工业化生产中的光环境调控，从而调节芽苗菜形态建成，促进抗氧化物质合成与积累，提高产量和品质。本课题针对目前芽苗菜生产中光环境控制基础理论研究薄弱，深入系统地研究光因子（光质、光强、光周期及照光时间）调控对不同光生物学特性的大豆、萝卜、豌豆、油葵芽苗的生长发育、物质代谢、营养品质等的影响机理，以及光质对芽苗光形态建成、大豆异黄酮等抗氧化物质合成与积累影响的机理及分子生物学机制。研究成果将全面发展芽苗菜工业化生产光环境调控技术及其应用基础理论研究，促进安全、高效的光环境调控技术广泛应用于生产实际。此外，研究成果也将拓展光生物学理论研究，推进设施栽培、工厂化育苗等领域光调控应用机理和技术体系的发展，并为研发设施栽培系列光环境调控产品提供科学依据。

采用节能、环保、光谱能量分布调制便捷的新型光源—发光二极管LED精确调控光因子参数，可实现芽苗菜工业化生产中的光环境调控，从而调节芽苗菜形态建成，促进抗氧化物质合成与积累，提高产量和品质。本项目着重研究了（1）不同光质处理对萝卜芽苗菜生长、总酚类物质合成、抗氧化能力及花青素合成的影响；（2）不同光质及光周期处理对大豆芽苗菜生长、黄酮类物质合成、抗坏血酸含量及花青素合成的影响；（3）不同光质及光周期处理对油葵芽苗菜生长及营养品质的影响；（4）不同光质处理对苜蓿及香椿芽苗菜生长及营养品质的影响。.光质处理对芽苗菜生长及品质的研究结果表明：（1）蓝光及UV-B处理能显著增加萝卜芽苗菜中总酚类物质含量及抗氧化能力，提高萝卜芽苗菜的营养品质；UV-B照射能显著提高萝卜芽苗下胚轴中花青苷的含量，且照光结束后，花青苷的含量持续升高，12 h 后达到最大；UV-A能显著提高萝卜芽苗下胚轴中花青苷的含量，且用富氢水（HRW）进一步处理UV-A照射下萝卜芽苗菜，能显著增大UV-A单独处理引起的花青苷含量的升高。（2）UV-B处理能显著提高大豆芽苗下胚轴中总酚类物质及异黄酮含量；UV-A处理显著提高大豆芽苗菜下胚轴中花青苷的含量，不同部位遮光处理都显著降低了UV-A引起的下胚轴中花青苷的含量，下胚轴下部遮光最为明显。（3）红光培养能显著提高油葵芽苗的生长及品质，且16 h /d的红光光周期对油葵芽苗菜的生长和品质改善最有利。（4）蓝光照射有利于提高苜蓿芽苗菜的营养品质；不同光质对香椿芽苗菜的影响不同，蓝光利于其蛋白及氨基酸含量的提高，红光能降低硝酸盐的含量，提高花青苷的含量，黄光能提高其总黄酮的含量。.本课题研究成果将全面发展芽苗菜工业化生产光环境调控技术及其应用基础理论研究，促进安全、高效的光环境调控技术广泛应用于生产实际。此外，研究成果也将拓展光生物学理论研究，推进设施栽培、工厂化育苗等领域光调控应用机理和技术体系的发展，并为研发设施栽培系列光环境调控产品提供科学依据。