采收前短期连续光照降低水培生菜硝酸盐含量的效果研究

摘要

硝酸盐是一种对人体健康具有潜在危害的物质,蔬菜特别是叶菜类蔬菜普遍存在硝酸盐高量累积的现象,人类在食用这些蔬菜时常伴随着硝酸盐的过量摄入,从而对人体健康造成危害。采取各种农艺措施降低蔬菜产品中硝酸盐含量,是减少硝酸盐过量进入人体的重要途径。在本研究中,作者提出了“采收前短期连续光照调控”(Pre-harvest Short-term Continuous Light,PSCL)的方法,即对达到成品大小的蔬菜实施短期的不间断(24 h／d)光照以降低蔬菜中硝酸盐含量。基于设施栽培环境(玻璃温室和植物工厂)以及人工光源(荧光灯和LED),作者首先探索了72 h连续光照下水培生菜中硝酸盐、可溶性糖及Vc含量的变化规律,然后分别探索光质和光强在采收前短期连续光照调控中对调控效果的影响,主要试验结果及结论如下:
　　 1.在短期连续光照下,水培生菜中硝酸盐含量大幅降低,而可溶性糖及Vc含量持续快速升高。72 h连续荧光灯光照下,生菜叶片中硝酸盐含量降低了2378.1 mg·kg-1,叶柄中降低了1569.7mg·kg-1,叶片中可溶性糖及Vc含量分别增加了9.70倍和8.18倍,叶柄中则分别提高了5.30倍和7.38倍。采收前短期连续光照可以显著提高水培生菜综合品质,可作为一种高效的蔬菜品质调控措施；
　　 2.在短期连续光照的不同阶段,硝酸盐含量的降低速率各不相同,而可溶性糖及Vc含量则以近似恒定的速率快速增加。72 h连续光照下水培生菜硝酸盐含量的降低速率逐渐降低,最初24h的降低量占到了72h中全部降低量的50％以上,而可溶性糖和Vc含量的增加速度均比较稳定,在72 h连续光照后期并没有出现减缓的趋势。从经济的角度考虑,若仅为了降低水培生菜中的硝酸盐含量则连续光照48 h即可,若为了大幅提高其中的可溶性糖及Vc含量则可进一步延长连续光照时间；
　　 3.光质显著影响短期连续光照对水培生菜硝酸盐、可溶性糖及Vc含量的调控效果。相比红色单色光,红蓝混合光更有利于降低硝酸盐含量而提高可溶性糖含量,在R／B为4的连续光照下,硝酸盐含量最低而可溶性糖含量最高,不同R／B光照处理间硝酸盐和可溶性糖含量的相对差异不随光照时间的延长而变化。增加蓝光有利于提高Vc含量,且随着光照时间的延长这一趋势更加明显。综合看来,适用于水培生菜的短期连续光照调控的R／B为4；
　　 4.光强显著影响短期连续光照对水培生菜硝酸盐、可溶性糖及Vc含量的调控效果。在光强从50μmol·m-2·s-1增加到200μmol·m-2·s-1的过程中,水培生菜的硝酸盐降低量、可溶性糖及Vc增加量都逐步增加,但当光强超过100μmol·m-2·s-1时,增加光强对降低水培生菜硝酸盐含量以及提高Vc含量的效果的边际效益逐渐减小,故而,从经济效益的角度考虑,100μmol·m-2·s-1-150μmol·m-2·s-1是适于采收前短期连续光照调控水培生菜品质的光照强度。
　　 总的说来,采收前2-3 d的连续光照可显著降低水培生菜的硝酸盐含量而提高其可溶性糖及Vc含量,其效果受到光质及光强的显著影响。适于水培生菜的采收前短期连续光照调控的R／B为4,相应的光照强度为100μmol·m-2·s-10150μmol·m-2·s-1,采收前短期连续光照调控对其它蔬菜的调控效果尚需进一步研究。