CN114885770B - 一种基于uv-a光照的生菜品质调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于UV‑A光照的生菜品质调控方法，涉及蔬菜品质调控方法领域。本发明的具体方法是在生菜采收前，在背景光的基础上补充UV‑A光对生菜进行照射，显著降低生菜苦味物质(山莴苣苦素和莴苣苦素)的含量，同时显著提高总酚和类黄酮含量。上述方法采用的UV‑A光源为波峰385nm的LED光源，具体可使用15‑45μmol·m‑2·s‑1的UV‑A，UV‑A照射时长为3‑9天。利用本发明的UV‑A补光方法能够显著降低生菜苦味，并提高营养物质的含量，且操作便捷，易于实现，适用于提升植物工厂栽培生菜的品质。
Description
技术领域
本发明涉及蔬菜品质调控方法领域，尤其涉及一种基于UV-A光照的生菜品质调控方法。
背景技术
生菜隶属菊科莴苣属，是园艺设施中栽培最广泛的蔬菜之一。作为以生食为主的蔬菜，生菜特有的苦味是影响其感官品质的关键因素。生菜苦味主要来源于倍半萜类化合物，包括山莴苣苦素、山莴苣素、8-脱氧山莴苣素及它们的衍生物。其中山莴苣苦素是苦味产生的关键原因，主要是因为其在生菜中浓度最高，且苦味的阈值较低。研究表明生菜倍半萜类化合物中山莴苣苦素占据了90％以上，并贡献了超过72％的苦味。因而减少生菜苦味，需降低其倍半萜类化合物含量、尤其是山莴苣苦素的含量。
蔬菜品质调控包含温度、湿度、光照和营养等多方面，其中光照调控是提升蔬菜品质最安全、有效的策略。目前园艺设施中采用的光源光谱组成主要是白光或者红蓝光，与太阳光相比缺少UV波段，这也是导致设施蔬菜品质低于露地栽培的关键原因之一。UV光对植物次生代谢物质具有显著的调控效果。近年来随着LED技术的突破，370-400nm波段的UV-ALED光源已逐步市场化且价格接近普通LED。
申请号为202110932550.7的中国专利申请公开了一种降低莴苣苦味、提高莴苣品质的栽培方，该方法为:在采收莴苣前2-4天，利用缺氮营养液栽培,同时采用红蓝LED光源连续照射。该方法光照参数为红蓝光比(2.5-4.0):1、光照强度180-220μmol·m-2·s-1。但是，该专利中降低生菜苦味的方法对生菜中山莴苣苦素的含量降低程度仅在10-31％左右，降低比率不足以显著改善生菜苦味问题，山莴苣苦素含量还有待进一步降低。此外，上述方法在实施过程中需要在蔬菜生长后期更换全部的营养液，增加了操作和管理难度以及生产成本，并造成营养液的浪费。现有技术中的方法显然不能大幅度降低生菜苦味物质含量，且现有技术的方法操作十分复杂。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种能够安全便捷、保留营养物质同时且大幅度降低生菜苦味物质含量的方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是：
1、如何以安全便捷的方式降低生菜苦且不损失营养物质；
2、如何大幅度降低生菜苦味物质含量。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于UV-A光照的生菜品质调控方法，能够降低生菜苦味物质的含量、提高营养物质含量，并且方便安全，同时又不影响生菜正常生长。
本发明提供了一种基于UV-A光照的生菜品质调控方法，其特征在于，所述品质调控方法为生菜采收前，在以红光为背景光的基础上使用UV-A光源对生菜进行照射。
优选地，其特征在于，所述方法的具体培养步骤如下：
步骤1：将生菜种子进行播种，采用光合有效辐射范围内的光作为背景光栽培生菜；
步骤2：在采收前对步骤1中获得的生菜在背景光基础上补充UV-A光源照射。
优选地，其特征在于，所述生菜的品种选自Mondai、H96、W18K895、绿如意、大速生、Kristine和绿罗中的一种。
优选地，其特征在于，所述步骤1的栽培环境为光期21℃，暗期18℃，湿度50～65％。
优选地，其特征在于，所述步骤1的光合有效辐射指波长400-700nm的光，其中波长为640-660nm的红光占70％以上，背景光的光照强度为160-200μmol·m-2·s-1，光周期为光期16h，暗期8h。
优选地，其特征在于，所述UV-A光源的光照强度为15-45μmol·m-2·s-1，UV-A照射时长为3-9天。
优选地，其特征在于，所述UV-A光源的光照强度为30μmol·m-2·s-1。
优选地，所述UV-A光源的峰值波长为385nm。
优选地，所述UV-A光源的照射时长为9天。
优选地，其特征在于，栽培生菜期间采用EC值和pH分别为1500μS·cm-1和5.8的霍格兰营养液灌溉。
本发明的技术方案可以实现如下技术效果：
1、显著降低生菜苦味物质的含量；
2、显著提高类黄酮等营养物质的含量；
3、本发明的方法在实施过程中操作便捷，易于实现。
以下将结合附图对本发明的构思及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例中UV-A对不同品种生菜山莴苣苦素和山莴苣素含量影响的示意图；
图2是本发明的一个较佳实施例中UV-A对不同品种生菜总酚和类黄酮含量的影响的示意图；
图3是本发明的一个较佳实施例中不同强度UV-A生菜山莴苣苦素和山莴苣素含量的影响的示意图；
图4是本发明的一个较佳实施例中UV-A补光时长对生菜山莴苣苦素和山莴苣素含量的影响的示意图。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
实施例1、UV-A补光对不同品种生菜苦味物质和其他营养物质含量的影响
1、试验材料、试验设计
在温度21/18℃(光期/暗期)、湿度50～65％的植物工厂中进行生菜的栽培，将Mondai、H96、W18K895、绿如意、大速生、Kristine和绿罗七个品种生菜种子播种于育苗岩棉块中，白光(180μmol·m-2·s-1)LED下培养至两叶一心，光周期16/8h(光期/暗期)。黑暗处理48h后将生菜幼苗分为两组，对照组采用红光(180μmol·m-2·s-1R)处理，处理组在上述红光基础上补充UV-A(180μmol·m-2·s-1R+30μmol·m-2·s-1UV-A)，UV-A LED光源峰值波长为385nm。试验期间采用EC值和pH分别为1500μS·cm-1和5.8的霍格兰营养液灌溉。
在处理9d后每组随机取12株生菜的叶片，每4株作为一个重复。样品经液氮预冻后分别测定山莴苣苦素、山莴苣素、总酚和类黄酮的含量。山莴苣苦素和山莴苣素采用超高效液相色谱-三重四极杆质谱仪检测，总酚和类黄酮采用甲醇分光光度计比色法。
2、试验结果
如图1所示，与对照组相比，UV-A显著降低了所有供试品种的山莴苣苦素含量37％～74％、山莴苣素含量50％～75％，同时使所有品种生菜的总酚和类黄酮含量分别提高了22％～59％和19％～68％(图2)。本实施例中的试验步骤可以作为本发明的一种基于UV-A光照的生菜品质调控方法的技术方案之一。
实施例2、UV-A光照强度对生菜苦味物质含量的影响
1、试验材料、试验设计
参照实施例1的方法培育两叶一心生菜幼苗，供试生菜品种为大速生。黑暗处理48h后将生菜幼苗分为4组，对照组采用红光(180μmol·m-2·s-1R)处理，处理组在对照组的基础上分别补充不同强度UV-A(L：15μmol·m-2·s-1，M：30μmol·m-2·s-1，H：45μmol·m-2·s-1)，UV-A LED光源峰值波长为385nm。试验期间采用EC值和pH分别为1500μS·cm-1和5.8的霍格兰营养液灌溉。在处理9d后每组随机取12株生菜的叶片，每4株作为一个重复。采用超高效液相色谱-三重四极杆质谱仪检测山莴苣苦素和山莴苣素含量。
2、试验结果
如图3所示，与对照组相比，添加15、30和45μmol·m-2·s-1UV-A使山莴苣苦素含量分别降低了40％、72％和74％，山莴苣素含量分别降低45％、67％和72％，说明在UV-A光强15-45μmol·m-2·s-1范围内，UV-A补光强度越高，对生菜苦味物质含量降低的效果越显著。综合比较，30μmol·m-2·s-1UV-A即可达到显著降低苦味物质含量的效果。本实施例中的试验步骤可以作为本发明的一种基于UV-A光照的生菜品质调控方法的技术方案之一。
实施例3、UV-A补光时长对生菜苦味物质含量的影响
1、试验材料、试验设计
参照实施例1的方法培育生菜和进行光照处理，供试生菜品种为大速生。分别在处理的第3d、6d和9d每组随机取12株生菜的叶片，每4株作为一个重复。采用超高效液相色谱-三重四极杆质谱仪检测山莴苣苦素和山莴苣素含量。
2、试验结果
如图4所示，与对照组相比，30μmol·m-2·s-1UV-A补光3d、6d和9d使山莴苣苦素含量分别降低了30％、44％和45％，山莴苣素含量分别降低30％、43％和45％。说明30μmol·m-2·s-1UV-A补光照射3d就能够显著降低生菜山莴苣苦素和山莴苣素的含量。本实施例中的试验步骤可以作为本发明的一种基于UV-A光照的生菜品质调控方法的技术方案之一。
实施例4、通用培养方法
基于实施例1-3的实验结果，本发明提供了一种基于UV-A光照的生菜品质调控方法的通用步骤，具体培养步骤如下：
步骤1：将生菜种子进行播种，采用光合有效辐射范围内的光作为背景光栽培生菜；
步骤2：在采收前对步骤1中获得的生菜在背景光基础上补充UV-A光源照射。
优选地，上述生菜的品种选自Mondai、H96、W18K895、绿如意、大速生、Kristine和绿罗中的一种。
优选地，步骤1的栽培环境为光期21℃，暗期18℃，湿度50～65％。
优选地，步骤1中光合有效辐射指波长400-700nm的光，其中波长为640-660nm的红光占70％以上，背景光的光照强度为160-200μmol·m-2·s-1，光周期为光期16h，暗期8h。
优选地，所述UV-A光源的光照强度为15-45μmol·m-2·s-1，UV-A照射时长为3-9天。优选地，所述UV-A光源的峰值波长为385nm。更优选地，上述UV-A光源的光照强度优选地为30μmol·m-2·s-1，光照时间优选地为9天。
优选地，栽培生菜期间采用EC值和pH分别为1500μS·cm-1和5.8的霍格兰营养液灌溉。
本实施例中的培养步骤可以作为本发明的一种基于UV-A光照的生菜品质调控方法的技术方案之一。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于UV-A光照的用于降低生菜苦味的品质调控方法，其特征在于，所述品质调控方法为在生菜采收前，补充UV-A光源对生菜进行照射，所述方法的具体培养步骤如下：
步骤1：将生菜种子进行播种，采用光合有效辐射范围内的光作为背景光栽培生菜；
步骤2：在采收前对步骤1中获得的生菜在背景光基础上补充UV-A光源照射；
所述步骤1的栽培环境为光期21℃，暗期18℃，湿度50～65％；
所述步骤1的光合有效辐射指波长400-700nm的光，其中波长为640-660nm的红光占70％以上，背景光的光照强度为160-200μmol·m-2·s-1，光周期为光期16h，暗期8h；
所述UV-A光源的光照强度为15-45μmol·m-2·s-1，UV-A照射时长为3-9天；
经所述UV-A光源照射能显著降低生菜中的山莴苣苦素和山莴苣素含量。
2.如权利要求1所述的品质调控方法，其特征在于，所述生菜的品种选自Mondai、H96、W18K895、绿如意、大速生、Kristine和绿罗中的一种。
3.如权利要求1-2中任一项所述的品质调控方法，其特征在于，所述UV-A光源的光照强度为30μmol·m-2·s-1。
4.如权利要求1-2中任一项所述的品质调控方法，所述UV-A光源的峰值波长为385nm。
5.如权利要求1-2中任一项所述的品质调控方法，所述UV-A光源的照射时长为9天。
6.如权利要求1-2中任一项所述的品质调控方法，其特征在于，栽培生菜期间采用EC值和pH分别为1500μS·cm-1和5.8的霍格兰营养液灌溉。
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2022
- 2022-05-26 CN CN202210589055.5A patent/CN114885770B/zh active Active
Patent Citations (8)
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| Title |
|---|
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| 施天慧 ; 凡杭 ; 陈剑 ; .菊苣不同部位山莴苣素和山莴苣苦素含量的HPLC法测定.时珍国医国药.2018,(第04期),全文. * |
| 菊苣不同部位山莴苣素和山莴苣苦素含量的HPLC法测定;施天慧;凡杭;陈剑;;时珍国医国药(第04期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114885770A (zh) | 2022-08-12 |
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