白红与红蓝LED光照环境对两种生菜生长、品质和能量利用效率的影响

植物叶片的光合色素强烈吸收红橙光和蓝紫光,故红蓝LED光源被广泛应用于人工光型植物工厂。然而,长期在自然环境下生长的植物由于进化已形成了利用广谱太阳辐射的生理机制。为了对比红蓝组合LED光质与在白色LED中补充其他LED光质对水培生菜(LactucasativaL.)的影响,本试验在白色LED中补充红色LED,或在红蓝LED中分别补充紫外LED、绿色LED、远红外LED的光照条件下培育绿叶生菜‘绿蝶’和紫叶生菜‘紫雅’20天。结果表明,在红蓝LED中补充远红外LED使绿叶生菜的地上部鲜重和干重分别提高了28%和34%,补充紫外光对两品种生菜的生长和能源利用效率无显著性影响,补充绿光则使绿叶生菜的维生素C含量和紫叶生菜的花青素含量分别降低了44%和30%。与红蓝LED光照条件相比,红蓝LED补充绿色LED的光照条件下培育的紫叶生菜在绿光区域的光谱吸收率降低,这与其更高的花青素含量有关。在白色LED中补充红色LED的光照条件使得紫叶生菜的地上部鲜重和干重均提高了25%,但其维生素C和硝酸盐含量与白色LED光照条件下培育的无显著性差异。与红蓝LED光照条件相比,白红LED光照条件下培育的两品种生菜的鲜质量、光能和电能利用效率更优或达到同等水平。综上所述,白红LED光质可替代红蓝LED光质用于绿叶和紫叶生菜(‘绿蝶’和‘紫雅’)的立体水培生产。