不同光周期下外源锌对水培生菜生长和品质的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0568

摘要/Abstract

摘要：

以意大利耐抽薹生菜为试材,采用水培法,设置不同光周期(12 h/12 h、16 h/8 h、20 h/4 h)和外源锌浓度(0、0.5、1 mg/L ZnSO₄·7H₂O),研究不同光周期下外源锌对水培生菜生长和品质特性的调控效应。试验结果表明,16 h/8 h光周期处理有利于生菜地上部的生长以及维生素C、类黄酮和总酚含量的增加,而20 h/4 h光周期处理有利于生菜地下部的生长及可溶性蛋白质、可溶性糖和还原糖含量的增加,但20 h/4 h光周期处理会对生菜的生长产生抑制作用,从而影响干物质的积累。从光周期与锌互作效果看,光周期对生菜生长和品质的影响起主导作用,外源锌起调节作用。综上所述,16 h/8 h光周期下根施0.5 mg/L Zn对促进生菜生长、提升品质效果最佳。

关键词: 意大利耐抽薹生菜, 光周期, 微量营养元素, 外源锌, 水培法, 调控效应

Abstract:

Italian bolting-resistant lettuce was used as the test material to study the regulatory effects of exogenous zinc on the growth and quality characteristics of hydroponic lettuce under different photoperiods. The hydroponic method was used, and different photoperiods (12 h/12 h, 16 h/8 h, 20 h/4 h) and exogenous zinc concentrations (0, 0.5 and 1 mg/L ZnSO₄·7H₂O) were set. The test results show that the 16 h/8 h photoperiod treatment is beneficial to the growth of lettuce shoots and the content increase of vitamin C, flavonoids and total phenols, while the 20 h/4 h photoperiod treatment is beneficial to the growth of lettuce underground parts and the content increase of soluble protein, soluble sugar and reducing sugar. But the 20 h/4 h photoperiod treatment can inhibit the growth of lettuce, thereby affecting the accumulation of dry matter. From the interaction effect of photoperiod and zinc, photoperiod plays a leading role in the growth and quality of lettuce, and exogenous zinc plays a regulatory role. In summary, root application of 0.5 mg/L Zn under 16 h/8 h photoperiod has the best effect on promoting the growth and quality of lettuce.

Key words: Italian bolting-resistant lettuce, photoperiod, micronutrients, exogenous zinc, hydroponics, regulatory effect

中图分类号:

S636.2

张渊博, 郝文琴, 石玉, 韩瑞锋, 成永三, 张毅. 不同光周期下外源锌对水培生菜生长和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(13): 41-46.

ZHANG Yuanbo, HAO Wenqin, SHI Yu, HAN Ruifeng, CHENG Yongsan, ZHANG Yi. Effects of Exogenous Zinc on the Growth and Quality of Hydroponic Lettuce Under Different Photoperiods[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(13): 41-46.

图/表 7

参考文献 34

[1]	FUKUDA N, FUJITA M, OHTA Y, et al. Directional blue light irradiation triggers epidermal cell elongation of abaxial side resulting in inhibition of leaf epinasty in geranium under red light condition[J]. Scientia horticulturae, 2008, 115(2):182.
[2]	曹嘉芮, 梁社往, 张勤涛, 等. 不同光强LED蓝光对滇重楼生长、光合特性及皂苷累积的影响[J]. 中国农学通报, 2019, 35(14):77-81.
[3]	刘文科, 吴启保, 查凌雁. LED连续光照的植物生理作用及植物工厂应用策略[J]. 照明工程学报, 2020, 31(5):5-8,21.
[4]	王佳淇, 韦晓桐, 何莹钰, 等. LED补光系统对设施园艺作物的影响[J]. 浙江农业科学, 2020, 61(5):950-954.
[5]	王孝娣, 王莹莹, 郑晓翠, 等. 人工补光对设施园艺作物生长发育影响的研究进展[J]. 北方园艺, 2019(20):117-124.
[6]	李青竹, 蔡友铭, 杨贞, 等. 不同LED光质对石蒜幼苗生长、生理和生物碱积累的影响[J]. 应用与环境生物学报, 2019, 25(6):1414-1419.
[7]	余意, 刘文科. 弱光条件下光质和光周期对水培生菜生长与品质的影响[J]. 中国农业气象, 2015, 36(6):739-745.
[8]	万茂科, 苗洪利, 程广壮, 等. 光强和光周期对大麦草生长速率的影响[J]. 照明工程学报, 2020, 31(4):145-151.
[9]	严文一, 贺忠群, 王一鸣, 等. 光周期对人参菜开花和品质的调控作用[J]. 西北植物学报, 2020, 40(8):1364-1371.
[10]	吕兵兵, 姚攀锋, 王官凤, 等. 光周期对苦荞芽菜生长与品质的影响[J]. 西北植物学报, 2019, 39(10):1785-1794.
[11]	刘杰, 胡笑涛, 王文娥, 等. 光强和光周期对水培生菜光合及叶绿素荧光特性的影响[J]. 西南农业学报, 2019, 32(8):1784-1790.
[12]	刘杰, 胡笑涛, 王文娥, 等. 光强与光周期交互作用对水培生菜生长的影响[J]. 北方园艺, 2019(5):70-78.
[13]	HACISALIHOGLU, GÖKHAN, HART, et al. Zinc efficiency is correlated with enhanced expression and activity of zinc-requiring enzymes in wheat[J]. Plant physiology, 2003, 131:595-602. doi: 10.1104/pp.011825 URL
[14]	路强, 李梅兰, 侯雷平, 等. 喷施硫酸锌对胡萝卜产量和矿质元素含量的影响[J]. 中国瓜菜, 2020, 33(10):51-54.
[15]	侯广欣, 武占会, 刘明池, 等. 锌钾营养对温室无土栽培番茄生理和品质的影响[J]. 中国蔬菜, 2018(9):34-37.
[16]	王永珍, 张剑国, 刘彩虹, 等. 锌肥对温室番茄产量和品质的影响[J]. 山西农业科学, 2020, 48(12):1955-1957,1986.
[17]	马振勇, 杜虎林, 刘荣国, 等. 施锌肥对马铃薯干物质积累、生理特性及块茎营养品质的影响[J]. 干旱区资源与环境, 2017, 31(1):148-153.
[18]	赵建所, 侯广欣, 赵敏, 等. 钾锌营养对水培生菜生长、产量和品质的影响[J]. 中国瓜菜, 2019, 32(11):64-67.
[19]	刘文科, 张玉彬, 查凌雁. 采前LED红蓝光连续光照对不同光质与氮形态水培生菜生长及营养元素吸收的影响[J]. 光谱学与光谱分析, 2020, 40(7):2215-2221.
[20]	乔永祥, 谢晶, 雷昊, 等. 复合清洗方式对鲜切散叶生菜品质的影响[J]. 包装工程, 2017, 38(11):11-16.
[21]	刘雪莹, 范双喜, 韩莹琰, 等. 不同品种叶用莴苣营养品质分析[J]. 中国农学通报, 2016, 32(22):57-62.
[22]	ZHOU J, WANG J Z, HANG T, et al. Photosynthetic characteristics and growth performance of lettuce (Lactuca sativa L.) under different light/dark cycles in mini plant factories[J]. Photosynthetica, 2020,58.
[23]	高俊凤. 植物生理学实验指导[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006:142-148,203-204.
[24]	曹建康, 姜微波, 赵玉梅. 果蔬采后生理生化实验指导[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2007:44-47.
[25]	吉家曾, 李聪聪, 丁慧霞, 等. 光强及光周期对红叶生菜生长及品质的影响[J]. 照明工程学报, 2019, 30(6):163-166.
[26]	邢阿宝, 崔海峰, 俞晓平, 等. 光质及光周期对植物生长发育的影响[J]. 北方园艺, 2018(3):163-172.
[27]	吕学梅, 朱学超. 补光时间对温室牛角椒产量及其品质的影响[J]. 分子植物育种, 2021(11):250-256.
[28]	王蒙蒙, 徐志刚, 焦学磊, 等. 不同光照时间红蓝LED光对生菜生长和品质的影响[J]. 植物资源与环境学报, 2017, 26(2):113-115.
[29]	LI Xiao, SUN Zhongqiu, LU Shan, et al. A multi-angular invariant spectral index for the estimation of leaf water content across a wide range of plant species in different growth stages[J]. Remote sensing of environment, 2021,253.
[30]	查凌雁, 刘文科. 昼夜连续照射LED红蓝光对不同品种生菜生长和品质的影响[J]. 中国农业气象, 2018, 39(7):453-461.
[31]	李亚华, 陈龙, 高荣广, 等. LED光质对茄子果实品质及抗氧化能力的影响[J]. 应用生态学报, 2015, 26(9):2728-2734.
[32]	刘玉兵, 王军伟, 罗鑫辉, 等. LED光质对芹菜生长、品质及氮代谢关键酶活性的影响[J]. 中国瓜菜, 2020, 33(12):71-76.
[33]	陈冰星, 王晓倩, 刘涛, 等. 不同光质光周期对樱桃萝卜生长发育及营养品质的影响[J]. 西北植物学报, 2020, 40(1):77-86.
[34]	李海云, 杨玉杰. 不同光周期对黄瓜幼苗抗冷性的影响[J]. 中国农学通报, 2012, 28(4):115-119.

处理	株高/cm	叶长/cm	叶宽/cm	叶片数	地上部鲜重/g	地下部鲜重/g	地上部干重/g	地下部干重/g
12-0	14.00±0.28cd	14.76±0.60cde	8.30±0.65de	15.00±0.33cd	19.79±3.25c	1.77±0.36cde	1.07±0.14de	0.11±0.030e
12-0.5	14.26±0.14bcd	15.43±0.40cd	7.43±0.52ef	16.00±0.88c	17.79±1.98c	1.10±0.17e	0.99±0.12e	0.12±0.014de
12-1	13.33±0.32de	13.76±0.48de	6.00±0.43f	17.00±0.33c	14.39±2.48c	1.32±0.19de	0.93±0.15e	0.13±0.020de
16-0	17.10±0.30a	19.93±0.81a	10.83±0.43ab	18.00±0.66ab	47.37±2.09a	1.96±0.11bcde	2.73±0.31a	0.30±0.058b
16-0.5	16.10±0.20ab	17.76±0.32b	11.13±0.54ab	19.00±0.33a	48.98±2.59a	3.01±0.15b	2.74±0.31a	0.22±0.033bc
16-1	15.53±0.26abc	16.70±0.81bc	10.36±0.40abc	17.00±0.57bc	32.95±2.74b	2.24±0.38bcd	1.64±0.12cd	0.20±0.016cd
20-0	11.83±1.36ef	13.76±1.39de	9.56±1.10bcd	14.00±0.33ef	30.46±3.33b	2.72±0.47bc	2.13±0.15bc	0.26±0.013bc
20-0.5	13.26±1.02de	14.56±0.34cde	11.53±0.26a	14.00±0.57de	41.20±1.49a	5.94±0.61a	2.58±0.07ab	0.47±0.010a
20-1	11.16±0.66f	12.66±0.41e	8.66±0.41cde	12.00±0.33f	18.41±3.12c	2.51±0.11bc	1.50±0.14de	0.30±0.020b

处理	株高/cm	叶长/cm	叶宽/cm	叶片数	地上部鲜重/g	地下部鲜重/g	地上部干重/g	地下部干重/g
12-0	14.00±0.28cd	14.76±0.60cde	8.30±0.65de	15.00±0.33cd	19.79±3.25c	1.77±0.36cde	1.07±0.14de	0.11±0.030e
12-0.5	14.26±0.14bcd	15.43±0.40cd	7.43±0.52ef	16.00±0.88c	17.79±1.98c	1.10±0.17e	0.99±0.12e	0.12±0.014de
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