定制发光二极管光谱下芸薹属微绿菜的营养水平提升

摘要： 为提高蔬菜食物的营养价值及必需矿物质含量，微绿菜是极具潜力的研究对象。通过不同栽培技术（包括调控发光二极管(LED)提供的光照特性）可管理微绿菜的代谢过程。本研究在差异光质条件下栽培十字花科微绿菜（苤蓝Brassica oleracea var. gongylodes、西兰花Brassica oleracea和芥菜Brassica rapa var. Japonica），监测其不溶性糖（己糖和蔗糖）、抗坏血酸、β-胡萝卜素含量以及非血红素铁(Fe)含量与镁(Mg)、钙(Ca)水平的关联变化。植株在基础LED光谱（447nm蓝光、638nm与665nm红光及731nm远红光组合）或补充520nm绿光、595nm黄光、622nm橙光条件下生长，光周期16小时，维持总PPFD 300 μmol m-2 s-1。补充595nm黄光时，芥菜和西兰花可溶性碳水化合物含量显著增加；所有补光处理组中芥菜β-胡萝卜素积累明显，苤蓝抗坏血酸显著富集；补充622nm橙光时，所有微绿菜的Fe、Mg和Ca含量均显著提升。铁积累与吸收促进/抑制因子高度相关——苤蓝和西兰花中Fe与Ca、Fe与Mg呈极强正相关，苤蓝中Fe与β-胡萝卜素、Fe与可溶性碳水化合物呈强负相关，证实处理组微绿菜的代谢变化提升了必需营养素含量。因此，选用特定LED补光波长可有效保持并增加十字花科微绿菜中具有营养价值的代谢物含量。