植物最為敏感的可見(jiàn)光波段為葉綠素a和葉綠素b的生理吸收峰值，即660nm的紅光和454nm的藍(lán)光(MeCree，1972)，此波段光譜組合對(duì)生菜根系礦質(zhì)元素吸收的調(diào)控尚未報(bào)道栽培基質(zhì)的密度差異、基質(zhì)中鹽分殘留及礦質(zhì)養(yǎng)分分布不均勻等因素都可能影響到試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
因此，在封閉式植物工廠中采用波峰分別為660nm和454nm的紅、藍(lán)光組合LED光源，進(jìn)一步探究了組合光譜成分對(duì)生菜礦物質(zhì)吸收和積累的影響，以期為植物工廠功能性蔬菜的生產(chǎn)及不同光配方下的營(yíng)養(yǎng)液配方調(diào)節(jié)提供理論依據(jù)。光源與營(yíng)養(yǎng)液分別是無(wú)土栽培蔬菜礦質(zhì)養(yǎng)分的能量和物質(zhì)來(lái)源，二者對(duì)于礦物質(zhì)的吸收過(guò)程有著重要作用。
陳曉麗(2014)研究了熒光燈、8種紅藍(lán)LED復(fù)合光（峰值波長(zhǎng)及半波寬分別為660nm和450nm）光源下水培生菜對(duì)K、P、Ca、Mg、Na、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo的吸收情況。
陳曉麗(2013)研究表明，熒光燈發(fā)出的寬波段紅光和LED發(fā)出的窄波段紅光都明顯促進(jìn)了生菜對(duì)Fe和Cu元素的吸收，而LED光R（632nm）/B（460nm）為1:2處理下，生菜對(duì)K、P、Ca、Mg、Na、Mn、Zn、Cu、B等8種礦物質(zhì)元素的累積量達(dá)到最大。陳曉麗(2014）發(fā)現(xiàn)，660nm單一紅色光譜下7種礦質(zhì)元素含量均達(dá)最大，但該光譜條件下生菜生物量最低導(dǎo)致一些元素的累積量反而最小，660nm和450nm紅藍(lán)組合光譜中，藍(lán)光光量為20％時(shí)，生菜對(duì)Ca、Mg、Na、Fe、Mn、Zn、B 7種元素的累積量最大。
峰值450和660nm對(duì)應(yīng)的單一或組合光譜均可增強(qiáng)水培生菜根對(duì)Na、Fe、Mn、Cu、Mo元素的吸收能力，且單一紅光光譜的促進(jìn)作用最為顯著，4種元素含量分別為熒光燈全光譜下的數(shù)倍。根對(duì)K和B元素的吸收量在熒光燈全光譜下達(dá)到最大，而在紅、藍(lán)單一或組合光譜下吸收能力降低；單一藍(lán)色光譜下根對(duì)Ca和Mg元素的吸收受到抑制，分別比熒光燈對(duì)照降低35％和33％；生菜在30％藍(lán)光+70％紅光的光譜條件下生物量最高，而在20％藍(lán)光+80％紅光條件下對(duì)Ca、Mg、Na、Fe、Mn、Z、B7種元素的累積量達(dá)到最大值。
結(jié)果的差異表明，光譜條件及栽培方式均對(duì)生菜礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收特性有所影響，光譜配方和營(yíng)養(yǎng)液配方對(duì)設(shè)施蔬菜礦質(zhì)品質(zhì)的調(diào)控作用有助于植物工廠功能性蔬菜的研究與生產(chǎn)。為水培生菜光源光譜選擇及營(yíng)養(yǎng)液配方調(diào)節(jié)提供了理論依據(jù)。在660nm和450nm存在兩個(gè)吸收波峰。
陳曉麗等(2015)研究了不同光譜條件對(duì)蒲公英無(wú)機(jī)元素吸收和積累的影響。結(jié)果表明，相近的光合有效輻射(PAR)條件下，單一紅光及混合光有利于水培蒲公英可食生物量的積累，單一藍(lán)光處理下可食生物量最低；峰值為660m的紅光有利于蒲公英對(duì)鈣、鐵、錳和鋅元素的吸收，銅元素含量受光譜條件的影響不明顯；蒲公英地上部分對(duì)鈣、鈉、錳和鋅4種元素的積累量均在純紅光下最高，而對(duì)其余6種元素的積累量以混合光FL+RB條件下最高。
蒲公英(Taraxacum mongolicum)是一種傳統(tǒng)的中藥材，含有蒲公英甾醇、蒲公英苦素、木脂素、皂苷、綠原酸等化學(xué)成分，具有清熱解毒、消腫散結(jié)、利膽保肝等功效，同時(shí)蒲公英具有良好的口感和豐富的營(yíng)養(yǎng)，也是人們喜食的保健蔬菜。
中藥有效成分的發(fā)揮依賴于無(wú)機(jī)元素，如麻柳葉用于治療關(guān)節(jié)炎的藥效基礎(chǔ)是Cu的水楊酸配合物，麻杏石甘湯的抗菌作用依賴于Z的甘草酸麻黃堿配合物等，藥用蔬菜中的無(wú)機(jī)元素不僅是營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)，也是重要的藥效品質(zhì)指標(biāo)。光是植物生長(zhǎng)過(guò)程中最重要的環(huán)境因子之一，光照條件影響植物的物質(zhì)吸收和同化，而設(shè)施無(wú)土栽培中的水培種植模式具有營(yíng)養(yǎng)液穩(wěn)定、元素分布均勻、根系生長(zhǎng)環(huán)境一致的特點(diǎn)，是研究光譜條件與無(wú)機(jī)元素關(guān)系的最佳栽培方式。
