白紅與紅藍(lán)LED光照環(huán)境對兩種生菜生長、品質(zhì)和能量利用效率的影響

閆征南 賀冬仙 鈕根花 周清 曲英華

摘 要：植物葉片的光合色素強(qiáng)烈吸收紅橙光和藍(lán)紫光，故紅藍(lán)LED光源被廣泛應(yīng)用于人工光型植物工廠。然而，長期在自然環(huán)境下生長的植物由于進(jìn)化已形成了利用廣譜太陽輻射的生理機(jī)制。為了對比紅藍(lán)組合LED光質(zhì)與在白色LED中補(bǔ)充其他LED光質(zhì)對水培生菜（Lactuca sativa L.）的影響，該試驗(yàn)在白色LED中補(bǔ)充紅色LED，或在紅藍(lán)LED中分別補(bǔ)充紫外LED、綠色LED或遠(yuǎn)紅外LED的光照條件下培育綠葉生菜綠蝶和紫葉生菜紫雅20天。結(jié)果表明，在紅藍(lán)LED中補(bǔ)充遠(yuǎn)紅外LED使綠葉生菜的地上部鮮重和干重分別提高了28%和34%，補(bǔ)充紫外光對2個品種生菜的生長和能源利用效率無顯著性影響，補(bǔ)充綠光則使綠葉生菜的VC含量和紫葉生菜的花青素含量分別降低了44%和30%。與紅藍(lán)LED光照條件相比，紅藍(lán)LED補(bǔ)充綠色LED的光照條件下培育的紫葉生菜在綠光區(qū)域的光譜吸收率降低，這與其更高的花青素含量有關(guān)。在白色LED中補(bǔ)充紅色LED的光照條件使得紫葉生菜的地上部鮮重和干重均提高了25%，但其VC和硝酸鹽含量與白色LED光照條件下培育的無顯著性差異。與紅藍(lán)LED 光照條件相比，白紅LED光照條件下培育的2個品種生菜的鮮質(zhì)量、光能和電能利用效率更優(yōu)或達(dá)到同等水平。綜上所述，白紅LED光質(zhì)可替代紅藍(lán)LED光質(zhì)用于綠葉和紫葉生菜（綠蝶和紫雅）的立體水培生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：植物工廠;水培生菜;LED;光能利用效率;人工光源;吸收光譜;花青素含量;光合色素

DOI： 10.25165/j.ijabe.20201302.5135

引用信息： Yan Z N， He D X， Niu G H， Zhou Q， Qu Y H.? Growth， nutritional quality， and energy use efficiency in two lettuce cultivars as influenced by white plus red versus red plus blue LEDs.? Int J Agric & Biol Eng， 2020; 13（2）： 33–40.