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为探究不同 LED 光光谱对生菜幼苗生长、色素积累和抗氧化特性的影响，研究人员以红珊瑚生菜和绿生菜为材料开展研究。结果表明，不同光处理影响显著，红 + 蓝光促生长，白光增抗氧化物质。这为优化室内种植光照提供依据。
在如今的农业种植领域，随着人们对蔬菜品质和营养需求的不断提高，如何科学高效地种植蔬菜成为关键问题。生菜（Lactuca sativa）作为一种常见且营养丰富的蔬菜，富含多种维生素、矿物质以及抗氧化物质，深受人们喜爱。但传统种植方式受自然环境限制，难以精准调控生菜生长所需的条件。而在可控环境（CE）种植中，光照是影响生菜生长和品质的关键因素之一。发光二极管（LED）作为 CE 的重要组成部分，具有节能、光质可精准调控等优势。然而，不同 LED 光光谱对生菜幼苗生长、色素积累和抗氧化特性的影响尚不明确，这就促使研究人员开展相关研究，以探索最适宜生菜生长的光照条件，提升生菜品质和产量。
孟加拉国库尔纳农业大学（Khulna Agricultural University）等机构的研究人员针对这一问题展开了研究。他们以红珊瑚生菜（Lactuca sativa L. var. cripsa）和绿生菜（Lactuca sativa L. var. longifolia）为实验材料，研究不同 LED 光光谱，包括白光、蓝光、红 + 蓝光和红光，对生菜幼苗的影响。研究结果意义重大，为优化室内生菜种植的光照策略提供了科学依据，有助于实现生菜的优质、高产和可持续生产。该研究成果发表在《BMC Plant Biology》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是实验设计，选取两种生菜种子，经处理后种植在特定土壤混合物中，设置不同光处理组，每组多次重复，模拟不同光照环境。其次，运用形态学测量方法，测定生菜幼苗的高度、叶柄长度、根长等形态参数。利用分光光度技术，测定叶绿素、类胡萝卜素等色素含量，以及总酚含量（TPC）和总黄酮含量（TFC）等抗氧化物质含量。最后通过统计分析，如双向方差分析（ANOVA）和主成分分析（PCA），揭示不同光处理对生菜各项指标的影响。
形态学参数研究结果
研究发现，不同光处理对红、绿生菜幼苗的形态学参数影响各异。红生菜叶柄普遍较长，而红 + 蓝光处理下叶柄更长；蓝光处理时叶柄最短。白光下两种生菜的根长最长，绿生菜在红光下茎长最长，蓝光下茎长最短。红光使叶面积（LA）显著减小，蓝光则使其增大。红 + 蓝光促进植株长高和鲜重增加，红光导致鲜重最低，且绿生菜在各项形态指标上总体优于红生菜 。
叶绿素含量研究结果
在叶绿素含量方面，不同光处理对红、绿生菜影响显著。与白光相比，红生菜叶绿素 a 在蓝光和红 + 蓝光下明显减少，绿生菜在这两种光以及红光下均显著降低。叶绿素 b 和总叶绿素含量变化趋势相似，蓝光对两者叶绿素含量的降低作用最小。两种生菜叶绿素 a / 叶绿素 b 比值略有下降，红生菜类胡萝卜素与叶绿素比值在各光处理下均升高，绿生菜则相对稳定 。
类胡萝卜素研究结果
对于类胡萝卜素，红生菜在蓝光下总类胡萝卜素增加，在红 + 蓝光和红光下减少；绿生菜在各光处理下均减少。β- 胡萝卜素、番茄红素和叶黄素在不同光处理下，红、绿生菜也呈现不同变化趋势。总体而言，蓝光最有利于维持类胡萝卜素水平，除 β- 胡萝卜素和番茄红素外，两种生菜在类胡萝卜素相关参数上差异不显著。
抗氧化物质研究结果
在抗氧化物质方面，不同 LED 光设置对红、绿生菜的总酚含量（TPC）和总黄酮含量（TFC）影响不同。白光下两种生菜的 TPC 和 TFC 最高，红光最低。虽然红生菜在抗氧化特性上表现稍好，但两种生菜在抗氧化特性方面差异并不明显。
主成分分析和相关性分析结果
主成分分析（PCA）显示，Dim1 和 Dim2 解释了 63.9% 的数据集变异性，与色素浓度和次生代谢产物相关变量密切相关。相关性分析表明，叶绿素 a 与叶绿素 b、类胡萝卜素呈正相关，总酚含量（TPC）和总黄酮含量（TFC）也呈正相关，而类胡萝卜素与叶绿素比值与单个色素呈负相关或弱相关。
研究结论表明，LED 光处理对红、绿生菜幼苗的生长、色素积累和抗氧化特性有显著影响。白光促进抗氧化物质、酚类、黄酮类和色素的积累，红 + 蓝光最有利于促进整体生长，红光虽促进生物量形成但降低色素浓度，蓝光对稳定色素水平至关重要。主成分分析进一步揭示了生长、色素和生化参数之间的关系。这些结果强调了在可控环境农业中，精准调节光光谱对提升生菜幼苗生长和营养价值的重要性。未来研究应聚焦于优化 LED 光照策略，以进一步提高生菜产量、色素稳定性和抗氧化物质含量，推动可持续农业发展。
