光质交替对LED红蓝光连续光照生菜生理伤害的削减作用机制

作者：byu7043690063 阅读：167次　更新时间：2025-03-24

标题：光质交替对LED红蓝光连续光照生菜生理伤害的削减作用机制
期刊：中国农业大学学报，2024年第29卷第10期
作者：刘文科、刘家源（中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室）

核心问题：LED红蓝光**连续光照（CL）易引发生菜生理损伤（如活性氧积累、膜脂过氧化），需探索光质交替（CL-A）**对损伤的削减机制。
科学目标：验证光质交替能否通过调节碳水化合物代谢与氧化应激响应，缓解连续光照的负面效应。

环境条件：
- 植物工厂可控环境，水培生菜。
- 昼夜6次取样（明期6 h间隔3次，暗期2 h间隔3次）。
光照处理：
- NL（常规光照）：400 μmol/(m²·s)，光周期18h/6h，红蓝光比4:1。
- CL（连续光照）：300 μmol/(m²·s)，光周期24h/0h，红蓝光比4:1。
- CL-A（交替连续光照）：红光320 μmol/(m²·s)照射18h + 蓝光240 μmol/(m²·s)照射6h。

指标	NL	CL	CL-A	趋势
地上部鲜重	中等	最低	最高	CL-A显著优于CL与NL
叶面积/冠幅	中等	最小	最大	光质交替促进形态扩展
叶片伤害等级	中等	最高	最低	CL-A有效缓解生理损伤
淀粉/蔗糖含量	低	中等	高	CL-A > CL > NL
DPPH自由基清除率	低	中等	高	抗氧化能力显著提升
H₂O₂/MDA含量	中等	最高	降低	CL诱导氧化应激，CL-A缓解
超氧阴离子（O₂⁻）	低	先增后降	持续增加	光质调控影响自由基动态

核心发现：
- 光质交替（CL-A）通过红光-蓝光时序调控，显著降低连续光照引发的活性氧（H₂O₂、MDA）积累，提升抗氧化能力（DPPH）与碳水化合物合成效率。
- CL-A处理下生菜生物量提升15-20%，叶片损伤等级降低50%以上。
应用意义：
- 为植物工厂中光周期与光质协同优化提供理论依据，助力节能高效生产。
- 光质交替策略可推广至其他叶菜类作物，缓解人工光连续照射的生理胁迫。