不同光质对黑豆芽苗菜生长发育和营养品质的影响

论文总字数：11815字

摘 要

以发光二极管（LED）为光源，设置白光、红光、蓝光和红蓝混合光（R:B=1:1）研究不同光质对黑豆芽苗菜生长发育和营养品质的影响。结果表明：在蓝光处理下，黑豆芽苗菜的主根长、茎粗、叶面积、鲜重、干重、可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量均达到最大值。红光处理的黑豆芽苗菜的叶绿素含量、可溶性糖含量最高。在混合光处理下，黑豆芽苗菜的维生素C含量最高。综上所述，红光、蓝光和混合光均能改善黑豆芽苗菜的部分营养品质，其中蓝光最适合黑豆芽苗菜的培育。

关键词：光质、黑豆芽苗菜、生长发育、营养品质

Abstract: The effects of different light-emitting diodes (LEDs) light quality on growing development and nutritional quality of black bean sprouting seedlings were studied. The treatments of light quality were white light, red light, blue light and red plus blue light. The results showed that blue light exhibited the highest main root length, stem, leaf area, fresh weight, dry weight, soluble protein content and free amino acid content of black bean sprouts. The contents of chlorophyll and soluble sugar of black bean sprouting seedlings were the highest under red light. The vitamin C content of black bean sprouting seedlings was the highest under the mixed light. The results suggested that red, blue and mixed light all can improve partial nutritional quality of black bean sprouts, but the application of blue light was the most suitable for black bean sprouting seedlings’ cultivation.

Key words: light quality、black bean sprouting seedlings、growing development、nutritional quality

目录

1 前言 5

1.1芽苗菜的发展现状 5

1.2 光对植物生长发育和品质的影响 5

1.3 LED光源在芽苗菜中的应用 5

2 材料与方法 6

2.1 试验材料 6

2.2 试验方法 6

2.2.1 试验设计 6

2.2.2 测定指标和方法 6

2.3 数据分析 7

3 结果与分析 7

3.1 不同光质对黑豆芽苗菜生长发育的影响 7

3.1.1 对黑豆芽苗菜株高、主根长的影响 7

3.1.2 对黑豆芽苗菜茎粗的影响 8

3.1.3 对黑豆芽苗菜鲜重及干重的影响 9

3.1.4 对黑豆芽苗菜单株叶面积的影响 10

3.2 不同光质对黑豆芽苗菜营养品质的影响 11

3.2.1 对黑豆芽苗菜叶绿素含量的影响 11

3.2.2 对黑豆芽苗菜维生素C含量的影响 12

3.2.3 对黑豆芽苗菜可溶性糖含量的影响 13

3.2.4 对黑豆芽苗菜可溶性蛋白含量的影响 14

3.2.5 对黑豆芽苗菜游离氨基酸含量的影响 15

3.2.6 对黑豆芽苗菜硝酸盐含量的影响 16

结论 18

参考文献 19

致谢 22

1 前言

1.1芽苗菜的发展现状

芽苗菜俗称芽菜，是指用植物种子或其他营养体培育出来的芽苗类蔬菜^[1]。芽苗菜可分为两类：种芽菜和体芽菜，种芽菜主要指香椿芽、萝卜芽等直接用种子培育出的芽苗，体芽菜指菊花脑、姜芽、枸杞头等用宿根、根茎等培育成的芽球、幼芽或幼茎^[2]。

由于社会的发展、居民生活水平的日益提高，人们对蔬菜的要求不再满足于基本的生活需要，还需要口感好、营养高、具有保健功能的蔬菜。芽苗菜不仅味美清香、口感柔嫩，而且营养丰富，除了富含可溶性蛋白、维生素外，还含有酚类物质、黄酮醇和花青素等生物活性物质，能够延缓衰老、防治肥胖、抗辐射等^[3]，并且芽苗菜的生产不受季节限制，因此越来越受到人们的青睐。

黑豆芽苗菜拥有独特的风味和翠绿的外观，不仅口感好，还含有多种对人体有利的物质，如钙、磷、胡萝卜素等。另外，它能够活血利尿和软化血管，使血容量减少、血受到的压力下降，从而能治疗心脏病和高血压，因此患心脏病和高血压的人群可以多吃黑豆芽苗菜；它还能够滋润皮肤，因此经常吃黑豆芽苗菜能使人更加年轻态^[4]。

1.2 光对植物生长发育和品质的影响

植物的生长发育、生长物质的合成和代谢反应都受到光的调控^[5-7]。光照度、光质和光周期都可以调节植物的生长率，影响植物营养物质的积累和生长物质的合成，其中光质对植物的影响起主导作用^{[8, 9]}，比如调节植物的光合速率和代谢、促进作物生长，调控植物的气孔运动、叶片生长^[10]等。光质主要通过光受体调节植物的生理和生化特征^{[11, 12]}。光受体在植物体内之所以能表现出不同的活性，是因为它吸收不同波长的光后，对植物的形态特征和代谢反应就会产生不同的影响。光敏色素和隐花色素两种光受体存在于植物体内，对植物的生长和代谢比较重要^[13]。光敏色素有Pr型和Pfr型两种类型，二者可发生逆转^[14]。在生长方面，光敏色素可以调节种子萌发、子叶伸展、下胚轴伸长等反应^[8]，在营养品质方面，它能够调控植物体内叶绿素和黄酮类物质的合成^[6]。隐花色素的主要功能是调节植物形态、新陈代谢和向光性^[15]。

1.3 LED光源在芽苗菜中的应用

发光二极管（LED）为新型半导体光源，它的优点有很多，例如发光效率高、发热低、能耗低、光束集中、光谱能量易调制等，比起普通荧光灯，LED光源能生产出更加安全、优质的芽苗菜^[16-18]。另外，LED光源与照射的植物距离近，这样可以节省空间^[19],不同的植物还可以采用不同的光谱波长照射以达到特定的种植目的^[20]。

目前，国内已有一些学者研究了LED光调控对芽苗菜的生长发育和营养品质的影响。张欢等^[21]研究了萝卜芽苗菜的生长和营养品质分别在红光、蓝光以及红蓝混合光处理下发生的变化，张立伟等^[22]研究的是豌豆芽苗菜受光质的影响情况，结果发现，红光处理对芽苗菜的株高的伸长和可溶性糖含量的积累有促进作用，蓝光处理对芽苗菜的维生素C含量和蛋白质含量的积累有促进作用。邢泽南等^[23]通过研究油葵芽苗菜，得到结果：红光处理使得油葵芽苗菜的叶面积增大，还能使叶绿素含量显著提高，蓝光处理使得芽苗菜的可溶性蛋白含量显著提高。这些研究均证实了LED光质对植物幼苗的生长和品质具有一定的调控作用。最近几年有关光质对芽苗菜营养品质影响的报道也越来越多，但对黑豆芽苗菜的报道还较少。本次试验以发光二极管（LED）为光源，研究白光、红光、蓝光、红蓝混合光对黑豆芽苗菜生长发育和营养品质的影响，为黑豆芽苗菜的高产优质栽培提供光质调控依据。

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