LED補光對亞洲薄荷生理性狀、精油含量及自然香氣的影響.pdf

1、為解決芳香植物用于室內(nèi)綠化因光照不足而導(dǎo)致的生長不佳的問題，以常見的唇形科（Lamiaceae）多年生宿根芳香植物亞洲薄荷（Mentha arvensis）為試材，研究了不同光質(zhì)（紅光、藍(lán)光、白光）和不同光強（80、160、240μmol·m-2·s-1）的LED補光條件對亞洲薄荷生理性狀、精油含量及自然香氣等的影響。補光12周后，對亞洲薄荷生理性狀指標(biāo)進(jìn)行了測定；以水蒸氣蒸餾法提取亞洲薄荷精油，運用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀對精油成分進(jìn)行了

2、分析，并采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對精油品質(zhì)進(jìn)行了評價；采用動態(tài)頂空法采集植株自然香氣，結(jié)合全自動熱脫附-氣相色譜/質(zhì)譜（ATD-GC/MS）聯(lián)用技術(shù)，對亞洲薄荷的香氣成分進(jìn)行了測定與分析。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）紅光最有利于亞洲薄荷地上部生物量的增加，紅光（LED-R2）照射下地上部鮮重達(dá)148.23 g。藍(lán)光最有利于地下部生物量、根冠比和根系活力的增加，藍(lán)光（LED-B2）照射下分別達(dá)80.27 g、0.63和25.43 m

3、g·g-1·h-1。藍(lán)光最有利于主根的伸長和莖的增粗，藍(lán)光（LED-B2）照射下主根長和莖直徑分別達(dá)17.67 cm和3.08 mm，紅光最有利于莖的伸長，紅光（LED-R2）照射下株高達(dá)23.7 cm。紅光（LED-R2）照射下葉長、葉寬、葉面積和葉鮮重均顯著高于其余各組，分別為7.00 cm、4.19 cm、18.67 cm2和0.33 g。紅光最有利于葉綠素b和類胡蘿卜素含量的增加，藍(lán)光最有利于葉綠素a含量的增加。紅光最有利于提高

4、可溶性糖和淀粉含量，藍(lán)光最有利于提高游離氨基酸和可溶性蛋白含量。各補光組均能顯著提高SOD、POD和CAT3種抗氧化性酶的活性并顯著降低MDA的含量，從而提高植株的抗逆性。
　?。?）各補光組均能顯著提高亞洲薄荷的精油含量、精油產(chǎn)量和油腺毛密度，紅光（LED-R3）照射下分別達(dá)0.86%、1.28 g/盆和28.53個/mm2。精油含量和油腺毛密度呈極顯著正相關(guān)，表明油腺毛是亞洲薄荷主要的產(chǎn)油結(jié)構(gòu)。l-薄荷醇含量隨著光照增強呈現(xiàn)上

5、升趨勢，紅光（LED-R3）、藍(lán)光（LED-B3）和白光（LED-W3）下分別達(dá)67.03%、67.50%和67.84%。l-薄荷醇含量與色譜峰面積面積歸一化法所得相對含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.9351。其精油中共檢測鑒定出40種成分，各組精油的成分類別差異不大，含量在2%以上的成分分別為l-薄荷醇（48.70%~65.60%）、胡薄荷酮（15.77%~33.47%）、l-薄荷酮（7.38%~15.46%）、異薄荷酮（2.53%

6、~3.91%）。白光（LED-W3）照射下的精油品質(zhì)最高，綜合評價值為0.84，主要表現(xiàn)為較高的l-薄荷醇水平和較低的胡薄荷酮水平。
　?。?）亞洲薄荷自然香氣主要由萜烯類、醇類、酮類、脂肪烴類等組成，共鑒定出66種揮發(fā)性成分，各組共同含有的成分為56種，其中l(wèi)-薄荷醇、胡薄荷酮、d-檸檬烯、異薄荷醇為香氣主成分，補光組中該4種化合物的相對含量之和大于1/3，顯著高于對照組。LED補光能顯著增加亞洲薄荷自然香氣中l(wèi)-薄荷醇、胡薄荷

7、酮和異薄荷醇的釋放量，且同種光質(zhì)下，3種成分的釋放量隨光照的增強均有一定程度增加，其中紅光（LED-R3）總體增加效果最為顯著，3種成分的釋放量分別為對照組的6.04、10.45和34.23倍。
　?。?）綜合而言，LED補光能顯著促進(jìn)亞洲薄荷植株的生長和相關(guān)次生代謝產(chǎn)物的合成。由于較高光強的紅光對亞洲薄荷的光合作用、生物量、精油含量等各方面的影響最為有利，同時考慮到藍(lán)光較為顯著的壯苗作用以及白光對精油品質(zhì)的提升作用，在實際LED