姜岳叢，佟 靜，武占會(huì)，白寶鎖，王麗萍，王寶駒，梁 浩，劉 寧

（1.北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華北都市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100097；2.河北工程大學(xué)園林與生態(tài)工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038；3.未來(lái)智農(nóng)（北京）科技有限公司，北京 101200）

京研意大利生菜、京研綠雅生菜品種在華北、華南、華西等地區(qū)均有種植，尤其已經(jīng)成為華北地區(qū)的主栽生菜品種[1]，而在植物工廠種植的生菜，由于具有高質(zhì)、綠色等特點(diǎn)更加受到消費(fèi)者的青睞。植物工廠作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的高級(jí)階段，其內(nèi)部環(huán)境由傳感器探知并由計(jì)算機(jī)調(diào)控，可實(shí)現(xiàn)高效蔬菜生產(chǎn)。近年來(lái)，由于人們對(duì)高質(zhì)量、潔凈、安全蔬菜的需求越來(lái)越迫切，設(shè)施蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題已成為設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的首要問(wèn)題[2]。干燒心是設(shè)施生菜生產(chǎn)中常見(jiàn)的一種由于植物鈣缺乏而引起的生理性病害，嚴(yán)重降低了生菜產(chǎn)品的品質(zhì)，導(dǎo)致市場(chǎng)收益下降。干燒心發(fā)生機(jī)制及防治措施在露地大白菜及其他植物上已經(jīng)研究的比較透徹[3-4]，但設(shè)施栽培的生菜干燒心病情防治研究較少。

干燒心在生菜上的癥狀表現(xiàn)為：植物葉片邊緣皺縮、褪綠，最終干枯為褐色紙狀，其原因是生長(zhǎng)過(guò)快而根部吸收鈣離子的速度跟不上生菜生長(zhǎng)所需，故新生的幼嫩葉片缺鈣，引起細(xì)胞膜、細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和功能的破壞，從而影響蔬菜的外觀品質(zhì)、口感和商品價(jià)值[5-7]。干燒心在多種植物上均有發(fā)生，但表現(xiàn)形式及發(fā)生頻率都不盡相同，同一種類(lèi)蔬菜不同品種、不同基因型對(duì)干燒心敏感程度也不同，除遺傳效用之外，環(huán)境也是導(dǎo)致干燒心的重要因素。由于工廠內(nèi)環(huán)境因子可自由調(diào)控，生菜在植物工廠內(nèi)的生長(zhǎng)能夠以最快的生長(zhǎng)速度進(jìn)行最高的產(chǎn)出，并且質(zhì)量?jī)?yōu)于溫室或露地栽培的生菜；但是，由于工廠內(nèi)優(yōu)異的生長(zhǎng)環(huán)境，生菜常常由于生長(zhǎng)過(guò)快，導(dǎo)致根系鈣素的吸收跟不上生長(zhǎng)所需而發(fā)生干燒心的生理性病害[9]；此外，高溫、高濕[10]、營(yíng)養(yǎng)液EC值偏高同樣會(huì)加劇生菜干燒心病害的發(fā)生[11]。

光是植物生長(zhǎng)重要的生長(zhǎng)因素之一，除光強(qiáng)、光周期之外，光質(zhì)同樣對(duì)生菜品質(zhì)及產(chǎn)量有重要影響[12]，如紅光可以增加生菜的葉片鮮質(zhì)量、葉片數(shù)，從而增加產(chǎn)量，而藍(lán)光可以讓營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更多地流向根部，從而增加根部質(zhì)量，綠光可以透過(guò)葉片正面照射到植物葉片背面，但會(huì)降低植物葉綠素及花青素含量[12]；同時(shí)，各種光質(zhì)都會(huì)對(duì)生菜生理指標(biāo)產(chǎn)生影響從而可能對(duì)生菜的干燒心產(chǎn)生一定的影響[13-14]。

本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)2種不同品種生菜即意大利生菜和綠雅生菜在同時(shí)段分別照射紅光、綠光、藍(lán)光、白光4種不同光質(zhì)的光源處理，研究不同光質(zhì)對(duì)生菜干燒心及品質(zhì)的影響，以期為有效預(yù)防設(shè)施蔬菜干燒心的發(fā)生及提高設(shè)施蔬菜品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)在北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所（116°29'E、39°94'N）人工光型植物工廠水培系統(tǒng)中進(jìn)行。供試品種為綠雅生菜、意大利生菜，均由北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所選育，于2021年11月29日播種。

1.2 試驗(yàn)方法

植物工廠內(nèi)將海綿塊反復(fù)擠壓浸濕，使其完全浸透后放入塑料托盤(pán)，將選取的飽滿的種子放入海綿塊中心圓孔內(nèi)，置于暗處48 h加速催芽，2 d后種子露白，將生菜苗置于栽培架育苗床上13 d，育苗期間放置在白LED燈光下，光周期為14 h（光）/10 h（暗），營(yíng)養(yǎng)液采用國(guó)家蔬菜工程技術(shù)研究中心研發(fā)的營(yíng)養(yǎng)液（pH值6.0±0.5；EC值1.9±0.1 mS/cm）。育苗完成后，于12月14日定植于植物工廠通風(fēng)試驗(yàn)區(qū)，植物工廠內(nèi)營(yíng)養(yǎng)液采用國(guó)家蔬菜工程技術(shù)研究中心研發(fā)的營(yíng)養(yǎng)液（pH值5.5～6.5；EC值1.5～2.2 mS/cm）。植物工廠內(nèi)溫度恒定設(shè)定為19 ℃，相對(duì)濕度為80%，CO2濃度為1 200 μmol/mol。

通過(guò)控制光照探究不同光質(zhì)對(duì)生菜干燒心及品質(zhì)的影響，共設(shè)置綠雅生菜和意大利生菜2個(gè)品種，每個(gè)品種分別給予紅光、綠光、藍(lán)光、白光不同光質(zhì)的光照，共8個(gè)處理（表1），每個(gè)處理24株生菜，且分別設(shè)3次重復(fù)。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定

于2022年1月10日用刻度尺對(duì)生菜的株高、葉長(zhǎng)、葉寬等生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，用天平稱(chēng)量葉片及根系鮮質(zhì)量，分別統(tǒng)計(jì)各個(gè)處理的干燒心情況，并將取樣新鮮的生菜植株放入105 ℃的烘箱中殺青1 h，然后再置于75 ℃的烘箱中烘干至恒重，用天平稱(chēng)取干質(zhì)量。

1.3.2 品質(zhì)指標(biāo)

于2022年4月11日生菜采收期測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)，其中維生素C含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、硝態(tài)氮含量分別采用2,6-二氯酚靛酚滴定法、蒽酮比色法、考馬斯亮藍(lán)染色法、水楊酸法測(cè)定[15]。

1.3.3 葉片光合特性和熒光特性測(cè)定

于2022年4月13日生菜采收期測(cè)定葉片光合特性和熒光特性。光合色素含量測(cè)定：選取3～4片功能葉，去掉葉片的主葉脈，其余剪碎混勻，稱(chēng)取0.2 g，放在樣品管中，分別加入10 mL的95%乙醇，然后放到黑暗環(huán)境下處理24 h以上直至葉片發(fā)白，95%乙醇為對(duì)照，利用紫外分光光度計(jì)測(cè)量665、649、470 nm下的值（95%乙醇為對(duì)照）。Spad值采用手持葉綠素測(cè)定儀測(cè)定。

采用L i-6400（美國(guó)，L I-C O R）便攜式光合儀，6400-02B紅藍(lán)光源葉室，光照強(qiáng)度為1 000 μmol/（m2·s），流速設(shè)置為500 μmol/s，于晴天09：00—11：00測(cè)定，選取其頂部生長(zhǎng)點(diǎn)以下第3～4片功能葉測(cè)定光合指標(biāo)。

1.3.4 干燒心指標(biāo)測(cè)定

計(jì)算干燒心率，公式為：干燒心率＝干燒心的葉片數(shù)/本處理的總?cè)~片數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光質(zhì)對(duì)生菜生長(zhǎng)的影響

2.1.1 不同光質(zhì)對(duì)生菜形態(tài)的影響

由表2可知，在綠雅生菜的各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)上，處理后的株高與葉長(zhǎng)受影響表現(xiàn)的最為明顯， S2處理（綠光）的株高顯著高于其他3個(gè)處理，比株高最矮的S3處理（藍(lán)光）高出39.48%；在葉長(zhǎng)指標(biāo)上，由長(zhǎng)至短分別是S2、S1（紅光）、S4、S3處理，且S2、S1處理間差異不顯著，S2處理顯著長(zhǎng)于S4、S3處理。在冠幅指標(biāo)上，S3處理的冠幅顯著小于其他3個(gè)處理，其他3個(gè)處理間差異不顯著，且S4處理（白光）最大。在葉寬指標(biāo)上，S4處理顯著高于其他3個(gè)處理；在葉片數(shù)上，S2處理顯著少于其他3個(gè)處理，其他3個(gè)處理間差異不顯著，且S4處理最大。在植株整體形態(tài)上，綠光植株弱于其他處理，葉片細(xì)長(zhǎng)稀疏，莖節(jié)伸長(zhǎng)，與綠光相似的是紅光，同樣會(huì)使節(jié)間伸長(zhǎng)，但紅光處理下植株生物量有所增大，葉片變寬，而藍(lán)光處理更矮壯緊湊。

表2 不同光質(zhì)處理下2種生菜品種形態(tài)指標(biāo)差異

由表2可知，意大利生菜的各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)在不同光質(zhì)的處理下，其數(shù)值差異顯著性相較于綠雅生菜更低。在株高、冠幅指標(biāo)上，Y2（綠光）、Y4（白光）處理顯著高于Y1（紅光）、Y3（藍(lán)光）處理；葉長(zhǎng)以Y2處理最高，且顯著高于其他處理；4個(gè)處理葉寬差異不顯著；葉片數(shù)以Y4最多，且顯著高于Y3。在植株整體形態(tài)上，最體現(xiàn)差異性的是綠光處理和藍(lán)光處理，綠光處理下生菜的葉片節(jié)間伸長(zhǎng)變得更加細(xì)弱，葉片細(xì)長(zhǎng)稀疏，而藍(lán)光處理下則節(jié)間變短并且更加粗壯，葉寬變大。

2.1.2 不同光質(zhì)對(duì)產(chǎn)量的影響

由表3可知，在對(duì)2個(gè)不同品種進(jìn)行不同光質(zhì)的光照處理后，生菜的各項(xiàng)指標(biāo)都有不同程度的變化，在生菜的葉片鮮質(zhì)量方面，綠雅生菜受到光質(zhì)的影響更大。對(duì)于綠雅生菜，在4個(gè)處理中，S4處理（白光）的葉片鮮質(zhì)量最高，顯著高于S2處理（綠光），與S1處理（紅光）、S3處理（藍(lán)光）差異不顯著，比S1、S3處理分別高出36.37%、17.63%。在S3處理下的根系鮮質(zhì)量顯著高于S1、S2處理，而S3處理與S4處理之間無(wú)顯著差異，其中S3處理分別較S1、S2、S4處理高出71.2%、127.31%、33.99%。葉片干質(zhì)量、葉片干鮮比均以S4處理最高，且葉片干質(zhì)量與S3處理（藍(lán)光）差異不顯著，葉片干鮮比與S2、S3處理差異不顯著，且顯著高于S1處理（紅光）。

表3 不同光質(zhì)處理下2種生菜品種產(chǎn)量差異

由表3可知，意大利生菜葉片鮮質(zhì)量同樣是Y4處理（白光）處理下最大，其次是Y3處理（藍(lán)光）、Y1處理（紅光）、Y2處理（綠光），Y4處理下的生菜葉片鮮質(zhì)量較Y1、Y2、Y3這3個(gè)處理分別高出36.61%、101.82%、14.35%。在Y3處理下的根系鮮質(zhì)量顯著高于Y2處理，而Y1、Y2、Y4處理之間無(wú)顯著性差異。葉片干質(zhì)量、葉片干鮮比均以Y3處理最高，且葉片干質(zhì)量與Y4處理差異不顯著，葉片干鮮比與Y1、Y4處理差異不顯著。

2.2 不同光質(zhì)對(duì)品質(zhì)的影響

由表4可知，2個(gè)品種生菜維生素C含量在不同光質(zhì)處理下變化情況一致，均為藍(lán)光＞紅光＞白光＞綠光，其中綠光處理對(duì)生菜維生素C含量影響最為顯著，在單色綠光的處理下，2個(gè)品種生菜的維生素C含量相較于藍(lán)光、紅光、白光光照處理均出現(xiàn)顯著下降。2個(gè)品種生菜可溶性蛋白含量在不同光質(zhì)處理下出現(xiàn)顯著變化，其中綠雅生菜在S3（藍(lán)光）處理下可溶性蛋白含量最高，且顯著高于S2（綠光）、S1（紅光）、S4（白光）處理下的生菜；意大利生菜的可溶性蛋白含量同樣在藍(lán)光處理下達(dá)到最大，而其余光照處理之間沒(méi)有出現(xiàn)顯著性差異。2個(gè)品種可溶性糖含量表現(xiàn)不同，綠雅生菜在4種光質(zhì)處理下差異不顯著，且以S1處理（紅光）最高；意大利生菜也在Y1處理（紅光）最高，且顯著高于Y3處理（藍(lán)光）和Y4處理（白光），與Y2（綠光）處理差異不顯著。2個(gè)品種生菜在同樣處理下硝態(tài)氮含量的變化不相同，綠雅生菜在S3處理（藍(lán)光）的硝態(tài)氮含量最高，且顯著高于其他處理，S1（紅光）處理下硝態(tài)氮含量最低，顯著低于其他3個(gè)光照處理；意大利生菜在Y3處理（藍(lán)光）的硝態(tài)氮含量最高，且顯著高于Y2（綠光）、Y1（紅光）處理，與Y4處理（白光）差異不顯著。

表4 不同光質(zhì)處理下2種生菜品種品質(zhì)差異

2.3 不同光質(zhì)對(duì)光合參數(shù)及光合色素的影響

由表5可知，在不同光質(zhì)處理下的2種生菜的光合參數(shù)有差異，且不同光質(zhì)對(duì)不同品種生菜的影響不一致。綠雅生菜的凈光合速率在S4處理（白光）下最大，S1（紅光）、S3（藍(lán)光）處理的凈光合速率低于白光，但差異并不顯著，S2處理（綠光）下的凈光合速率最小，且顯著低于其他3個(gè)光照處理；氣孔導(dǎo)度與蒸騰速率表現(xiàn)相似，均以S3處理最大，且均顯著高于S2處理；胞間CO2濃度以S4處理最大，與S3處理差異不顯著。意大利生菜在Y2處理（綠光）下的凈光合速率最低，且顯著低于其他3個(gè)光照處理，但這3個(gè)處理間差異不顯著；氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度均以Y3處理最大；蒸騰速率以Y4處理最大，其與Y1處理差異不顯著。

表5 不同光質(zhì)處理下2種生菜品種光合參數(shù)差異

由表6可知，在不同光質(zhì)處理下，綠雅生菜和意大利生菜的葉綠素a＋b含量由高到低均為藍(lán)光＞紅光＞白光＞綠光，且2個(gè)品種生菜在藍(lán)光的照射下生菜的光合色素葉綠素a＋b含量均顯著高于綠光照處理下的生菜，這在外在形態(tài)上體現(xiàn)為藍(lán)光照射下的生菜顏色更深，綠光處理下的生菜則顏色最淺。2個(gè)品種生菜的類(lèi)胡蘿卜素含量由高到低均為藍(lán)光＞紅光＞白光＞綠光，與葉綠素a＋b含量變化趨勢(shì)一致。

表6 不同光質(zhì)下2種生菜品種的光合色素含量差異 mg/g

2.4 不同光質(zhì)對(duì)生菜干燒心病害的影響

由圖1可以看出，2個(gè)品種的干燒心病情隨時(shí)間發(fā)展的更為嚴(yán)重，生長(zhǎng)后期的干燒心率的增長(zhǎng)速度高于生長(zhǎng)前期，均以藍(lán)光影響更大，但總體看來(lái)，綠雅生菜的干燒心率受光質(zhì)影響比意大利生菜更大。生長(zhǎng)后期（1月10日），綠雅生菜的干燒心率表現(xiàn)為S3處理（藍(lán)光）＞S4處理（白光）＞S2處理（綠光）＞S1處理（紅光），意大利生菜的干燒心率表現(xiàn)為S3處理（藍(lán)光）＞S4處理（白光）＞S1處理（紅光）＞S2處理（綠光）。

圖1 不同光質(zhì)處理下綠雅生菜（左）、意大利生菜（右）干燒心率隨時(shí)間的變化情況

3 結(jié)論與討論

3.1 不同光質(zhì)對(duì)生菜生長(zhǎng)的影響

本試驗(yàn)結(jié)果得出，白光處理下葉片鮮質(zhì)量是最高的，紅光、綠光、藍(lán)光處理均會(huì)減少生菜的產(chǎn)量，尤其在單色綠光的處理下綠雅生菜的葉片鮮質(zhì)量相對(duì)白光處理下降了60.21%，意大利生菜的葉片鮮質(zhì)量相對(duì)白光下降了50.45%，這說(shuō)明單色的有色光質(zhì)對(duì)生菜進(jìn)行處理可能會(huì)對(duì)生菜產(chǎn)生脅迫，不利于生菜的生物量的積累，降低生菜的產(chǎn)量。2個(gè)品種生菜根系鮮質(zhì)量均以藍(lán)光處理下最高，說(shuō)明藍(lán)光會(huì)讓營(yíng)養(yǎng)更多的流向根部，這與張帥等[16]的研究結(jié)果一致。另外，藍(lán)光處理下的意大利生菜干鮮比也要大于其他處理，綠雅生菜藍(lán)光處理下的干鮮比僅次于白光處理而大于紅光、綠光處理，這說(shuō)明由于品種間的差異，藍(lán)光可能有利于某些品種的干物質(zhì)的積累，這與許建民等[17]的研究結(jié)果一致。

在紅光、綠光照射下，生菜節(jié)間、葉片伸長(zhǎng)，綠光處理下生菜出現(xiàn)一定的徒長(zhǎng)情況，而藍(lán)光處理下的生菜則低矮粗壯，葉片緊實(shí)，這可能是因?yàn)樗{(lán)光提高了吲哚乙酸氧化酶的活性，降低了生長(zhǎng)素的水平，進(jìn)而抑制了植物的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，致使生菜形態(tài)更加低矮。

3.2 不同光質(zhì)對(duì)生菜品質(zhì)的影響

光合器官的正常發(fā)育長(zhǎng)期受光調(diào)控，在紅光處理下生菜葉片會(huì)抑制光合產(chǎn)物從葉片輸出從而增加可溶物的含量[18]，因此紅光處理下的生菜可溶性糖含量高于其他處理。藍(lán)光處理下的維生素C含量最高，其次為紅光，說(shuō)明藍(lán)光、紅光有提高生菜維生素C含量的作用，這與郝文琴[19]的研究結(jié)果基本一致。在紅光、藍(lán)光照射下，可顯著提高生菜光合作用能力，產(chǎn)生更多的光合產(chǎn)物，尤其是增加可溶性碳水化合物含量，使其有助于提高維生素C及可溶性蛋白的含量。紅光可以提高光溫效應(yīng)，促進(jìn)植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，提高品質(zhì)，光質(zhì)對(duì)維生素C含量的影響與其合成分解酶活性有關(guān)。半乳糖內(nèi)酯脫氫酶（GaLDH）直接催化半乳糖內(nèi)酯合成維生素C，抗壞血酸氧化酶（AAO）和抗壞血酸過(guò)氧化物酶（AAP）則是植物體內(nèi)氧化維生素C的關(guān)鍵酶，以上3種酶對(duì)光敏感，這可能與以上3種酶對(duì)不同光質(zhì)的不同響應(yīng)有關(guān)，其響應(yīng)機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。

在藍(lán)光處理下，2個(gè)品種生菜的可溶性蛋白含量均高于其他3個(gè)處理，這是因?yàn)樵诩兯{(lán)光處理下，可以誘使線粒體進(jìn)行暗呼吸，暗呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸為氨基酸的合成提供碳架，從而促進(jìn)了蛋白質(zhì)的合成[20]。

在不同光質(zhì)光照處理下，生菜的硝態(tài)氮含量有明顯的區(qū)別，在前人研究中光質(zhì)對(duì)硝態(tài)氮含量有顯著影響，其中紅光會(huì)大幅度降低菠菜的硝態(tài)氮含量[22]，在植物工廠生產(chǎn)中加入一定量的藍(lán)光同樣可以減少硝態(tài)氮的含量[23]，在本試驗(yàn)中2種生菜在紅光處理下的硝態(tài)氮含量相較于白光處理下均有所降低，與前人試驗(yàn)結(jié)果一致[24]，在水稻幼苗的研究中，加入一定量的藍(lán)光處理后加快了硝酸根離子NO3–的吸收，同時(shí)激活硝酸還原酶的活性，對(duì)降低硝態(tài)氮含量有正向影響，而本試驗(yàn)在純藍(lán)光處理下，硝態(tài)氮的含量相較于白光處理有所增加，這可能是純藍(lán)光處理下硝酸還原酶的活性降低導(dǎo)致。

3.3 不同光質(zhì)對(duì)生菜光合色素及光合參數(shù)的影響

在本試驗(yàn)中，不同的光質(zhì)處理下生菜的光合色素葉綠素a＋b含量及比例均出現(xiàn)明顯的差異。在藍(lán)光處理下的生菜光合色素葉綠素a＋b含量明顯高出其他處理，綠光處理下的則最低，這與余意等[25]、林魁[26]的試驗(yàn)結(jié)果一致，綠光可以穿透植物的葉片到達(dá)葉片背部，但由于葉片會(huì)反射大部分的綠光，所以在單獨(dú)的綠光照射下光合色素合成受阻，光合色素含量降低。而藍(lán)光是植物生長(zhǎng)的重要調(diào)控因子，負(fù)責(zé)葉綠素合成發(fā)育與氣孔開(kāi)啟，以及調(diào)控光合速率等，本試驗(yàn)在藍(lán)光的處理下葉綠素a＋b含量明顯高于其他處理組，與徐莉等[27]在葉用萵苣上的研究結(jié)果并不一致，這可能與不同作物之間的生理差異有關(guān)。

相同時(shí)段在藍(lán)光處理下的生菜凈光合速率高于紅光、綠光處理，尤其顯著高于綠光處理下的生菜的光合速率，這與光質(zhì)對(duì)光合器官的生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控有關(guān)，研究表明，植物在不同光譜下的響應(yīng)機(jī)制不同[27-28]，在綠光照射下生菜的葉片柵欄組織和海綿組織生長(zhǎng)受抑制，呼吸受阻，這導(dǎo)致了光合作用的減弱，而藍(lán)光則促進(jìn)了氣孔的生長(zhǎng)發(fā)育，有利于氣體交換，提高了生菜的胞間CO2濃度，為促進(jìn)光合作用提供了有利條件。

3.4 不同光質(zhì)對(duì)生菜干燒心的影響

干燒心是一種由于植物組織缺鈣而產(chǎn)生的生理性病害，其發(fā)生表現(xiàn)為細(xì)胞膜、細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和功能由于缺鈣而導(dǎo)致破壞[29]，導(dǎo)致分生組織壞死，從而影響蔬菜的外觀品質(zhì)、口感和商品價(jià)值[5-6]。生菜的干燒心在植物工廠栽培中病情發(fā)生尤其嚴(yán)重，其影響因素是多方面的，溫度及濕度過(guò)高、光照時(shí)間過(guò)長(zhǎng)及強(qiáng)度過(guò)大均會(huì)導(dǎo)致生菜的干燒心率增大，工廠內(nèi)密閉的環(huán)境及密集化栽植尤其容易導(dǎo)致干燒心的發(fā)生。有研究表明，生菜的干燒心情況于鈣離子濃度有一定的關(guān)系，鈣缺失，干燒心則嚴(yán)重[30-32]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)生菜進(jìn)行不同光質(zhì)處理研究光質(zhì)對(duì)生菜干燒心的影響，發(fā)現(xiàn)不同的光質(zhì)處理下生菜的干燒心率出現(xiàn)差異，其中紅光、綠光處理下的生菜干燒心率相較于白光處理下的生菜干燒心率下降，其由于生菜葉片鮮質(zhì)量降低，其生長(zhǎng)所需的鈣離子減少，而此時(shí)根系提供的鈣離子足夠滿足生長(zhǎng)所需，則干燒心率下降。純色藍(lán)光處理下生菜干燒心指數(shù)高于其他光質(zhì)處理，其原因可能與鈣的第二信使功能失調(diào)有關(guān)，藍(lán)光處理對(duì)谷氨酸酶以及鈣調(diào)系統(tǒng)酶活性的影響改變了膜Ca2+—ATPase活性，減少了鈣離子的吸收，從而降低了鈣離子濃度，此外藍(lán)光處理下促進(jìn)了生菜的硝態(tài)氮及氨態(tài)氮的積累，而氨態(tài)氮的積累會(huì)降低植物體內(nèi)的鈣離子濃度，從而加重了干燒心病情。

綜合不同光質(zhì)對(duì)生菜的產(chǎn)量、品質(zhì)及干燒心的影響，發(fā)現(xiàn)在紅光處理下植物工廠內(nèi)生菜的干燒心得到有效控制，可溶性糖含量及維生素C含量有所提升，可以通過(guò)在植物工廠內(nèi)增加紅光比例的方式來(lái)減緩干燒心病情的發(fā)生。