光质调控对红三叶草生长及次生代谢的影响机制研究

为解决受控环境农业(CEA)中饲草产量与品质调控问题，研究人员开展红三叶草(Trifolium pratense L.)光质适应性研究。通过30天红/蓝/绿/白光处理，发现红光促进株高和叶面积，蓝光增加茎粗和异黄酮含量，绿光提升气孔导度(Cond)和δ15N。该研究为精准光调控培育高价值饲草提供新策略。

　　

在受控环境农业(Controlled Environmental Agriculture, CEA)体系中，精准调控光质成为提升饲草产量与品质的新突破口。这项研究以两种栽培品种'Haifa'(HF)和'Ruide'(RD)红三叶草(Trifolium pratense L.)为模型，揭秘了不同单色光对植物生理代谢的差异化调控效应。

红光展现出强大的形态建成促进作用，使叶面积和株高达到峰值。更有趣的是，在RD品种茎部检测到棕榈酸(palmitic acid)、油酸(oleic acid)、亚油酸(linoleic acid)和花生酸(arachidic acid)等脂肪酸含量显著提升(P<0.05)。蓝光则塑造出更健壮的株型，不仅增加茎粗和叶片厚度，还激活了叶片中大豆苷元(daidzein)、芒柄花素(formononetin)和鹰嘴豆芽素A(biochanin A)等药用异黄酮的合成。

绿光处理呈现独特的"代谢重编程"现象：虽然抑制了株高、茎粗等生长指标，却意外提升了气孔导度(Stomatal conductance, Cond)、糖含量及氮同位素δ¹⁵N值。双向方差分析(Two-way ANOVA)揭示，光质对还原糖、芒柄花素和棕榈酸含量的影响极显著(P<0.01)，而品种差异影响不显著(P>0.05)。

这项研究构建了"光质-形态-代谢"调控网络，不仅为高蛋白饲草培育提供精准光照方案，更开创了通过非转基因手段定向富集药用成分的新途径。特别是发现红光促进营养生长、蓝光激活次生代谢的分工机制，为发展环境友好型农业提供了可量化的光调控参数。