光质调控提升辣椒采后品质:LED光谱对辣椒红素积累的影响机制研究

【字体: 时间:2025年08月05日 来源:Scientia Horticulturae 4.2

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  为解决辣椒采后品质调控中辣椒红素(capsorubin)积累效率低的问题,研究人员通过LED光谱(红/蓝/绿光)干预七种辣椒栽培种的生长过程,发现蓝光显著提升果实辣椒红素(1.8倍)、蛋白质(23%)和维生素C(Vc)含量,红光则促进生物量积累但降低品质参数。该研究为辣椒采后营养强化提供了可操作的光照策略。

  

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辣椒作为全球广泛消费的经济作物,其果实品质尤其是辣椒红素(capsorubin)等活性成分的含量直接影响营养价值和市场竞争力。然而,传统栽培模式下辣椒采后果实的辣椒红素积累效率低下,且不同光环境对品质参数的影响机制尚不明确。这一瓶颈制约了高品质辣椒的标准化生产,亟需从光调控角度寻找突破路径。

贵州大学生命科学学院的研究团队在《Scientia Horticulturae》发表的研究中,创新性地采用三色LED光谱(红光72%R/13%G/15%B,蓝光8%R/33%G/59%B,绿光26%R/57%G/17%B)处理七种辣椒栽培种,通过田间随机区组设计(15个重复/处理),系统分析了光质对植株生长、营养吸收及采后品质的影响。研究结合高效液相色谱(HPLC)测定辣椒红素、碘滴定法检测Vc等关键技术,首次揭示了光谱特性与辣椒采后品质的量化关系。

植物生长和干物质积累

红光处理使株高和根颈直径(RCD)最高提升37%,叶片和茎干重增加1.6倍,但蓝光处理下栽培种4/6/7的果实干重显著高于对照(p<0.05)。这表明红光更利于生物量积累,而蓝光对果实发育有特异性促进。

叶片营养与光合特性

蓝光使叶片总氮(TN)和钾(TK)浓度最高提升2.1倍,叶绿素a含量达2.5 mg g-1,显著优于其他处理。这提示蓝光通过增强光合同化效率驱动营养吸收。

果实形态与品质

蓝光处理的辣椒红素含量(8.7 mg 100g-1)比对照高82%,且采后Vc增加1.3倍。相关性分析显示果宽与辣椒红素呈正相关(r=0.71),而果实数量与品质参数负相关。多变量回归证实叶片TN和干重每增加1单位,辣椒红素分别提升0.43和0.21单位(p<0.01)。

该研究颠覆了"红光促进类胡萝卜素"的传统认知,首次明确蓝光才是优化辣椒采后品质的关键光谱。其意义在于:①为设施栽培提供精确的光配方(蓝光PPFD 60 μmol m-2 s-1);②建立叶片TN-果实辣椒红素的预测模型;③揭示干物质向茎部分配会降低品质的生理机制。这些发现为辣椒采后增值技术开发奠定了理论基础。

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