LED光质对蟹味菇子实体生长的影响*

刘文科，杨其长，赵姣姣

(中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室，北京 100081)

LED光质对蟹味菇子实体生长的影响*

刘文科，杨其长，赵姣姣

(中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室，北京 100081)

在密闭培养室内采用LED灯管为光源研究了不同光质对蟹味菇子实体生长的影响。结果表明，光质不仅影响子实体的生长高度，也影响生物量。白光和蓝光下蟹味菇的高度为5.5 cm～6 cm，黄光下为3 cm～3.5 cm，橙光下为2.5 cm，红光下为2.5 cm，绿光下1 cm～5 cm。不同光质条件下蟹味菇子实体的生物量差异显著，白光和蓝光条件下蟹味菇子实体的生物量最高，达到每瓶75 g～80 g，显著高于黄光、橙光、绿光和红光处理。白光和蓝光处理间，以及黄光、橙光、绿光和红光处理间在子实体生物量上无显著差异

发光二极管(LED)；蟹味菇；光质；产量；子实体

食用菌作为集营养与保健功能于一体的食品，越来越受到消费者的青睐，市场潜力巨大，需求逐年递增。食用菌工厂化栽培是具有现代农业特征的产业化生产方式, 是满足市场日益增长的食用菌需求的必由之路，也是食用菌产业的发展趋势。食用菌工厂化生产必需对生产设施内的环境要素(光照、温度、CO2浓度、湿度等)进行自动化控制，其中光照条件是重要环境因子之一。光不仅影响食用菌的菌丝体的生物学特征(生长速率、菌丝体密度和颜色)和子实体的生物学形态(菌柄、菌盖及其颜色形成)，还对食用菌生理生化过程、营养物质代谢具有调控作用[1，2]。迄今，食用菌光生物学研究进展缓慢，处于停滞状态，鲜有报道，已经滞后于快速发展的食用菌种类和工厂化生产的技术要求。在上世纪80年代和90年代，我国一些学者以人造单色光进行了食用菌光质生物学的研究，但由于光质纯度问题，结果一致性差，未能系统深入探究。21世纪以来，国内外有关光照条件，特别是光质对食用菌生长发育、产量品质的影响研究有少量报道[3-6]。

LED为半导体固态冷光源，可发出单色可见光，具有光质纯、光效高、波长类型丰富、光强与光谱能量调制便捷等优点，呈现出传统光源无法比拟的光电优势，是设施生物生产中理想的光环境调控光源[7-11]，也是食用菌工厂化栽培光环境调控最佳光源，具有很强的实用性。然而，有关LED光质对食用菌子实体生长方面的研究报道很少，本文通过研究LED光质对蟹味菇子实体生长的影响，以期为蟹味菇工厂化生产光环境管理提供依据。

1 材料与方法

1.1 蟹味菇材料与试验设计

蟹味菇材料购于市场，为菌丝生长良好即将出菇的栽培瓶。试验共设定6个光质处理，分别为白光、蓝光、绿光、橙光、黄光和红光处理，每个处理设置6瓶出菇前栽培瓶。试验在黑暗密闭性培养室内进行，LED光源为灯管，长度为1.2 m，单只悬挂，与栽培瓶距离5 cm以上，各处理通过调节灯管与栽培瓶的距离使栽培瓶口上方9 cm处光强为100 umol·m-2·S-1。光照管理方法为光每隔2 h，光照处理24 min。2013年4月12日下午开始照光，2013年4月12日试验开始，2013年4月25日收获测定。

1.2 测定指标与方法

采用直尺测定子实体的高度，并称量子实体的鲜重。采用SAS软件进行差异显著性分析(p<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同光质对蟹味菇高度的影响

不同光质对蟹味菇高度的影响见图1。

由图1可知，不同光质处理下蟹味菇子实体高度差以较大。测量可知，白光和蓝光下蟹味菇的高度为5.5 cm～6 cm，黄光下为3 cm～3.5 cm，橙光下为2.5 cm，红光下为2.5 cm。绿光下蟹味菇的高度重复间差异较大，多在1 cm～5 cm之间。

2.2 不同光质对蟹味菇生物量的影响

不同光质对蟹味菇生物量的影响见图2。

由图2可知，不同光质处理下蟹味菇的子实体的生物量差异显著。白光和蓝光条件下蟹味菇的生物量最高，达到75 g～80 g每瓶，显著高于黄光、橙光、绿光和红光处理(p<0.05)。白光和蓝光处理间在生物量上无显著差异，且黄光、橙光、绿光和红光处理间在生物量上也无显著差异。

3 结论与讨论

试验结果表明，LED光质对蟹味菇生长发育具有显著影响。白光和蓝光在促进蟹味菇子实体生长发育上表现较好，蓝光效果最佳，而其它可见光较差。本试验结果证明了蟹味菇子实体生长发育对光质具有选择性。这一结果与日本学者研究结果相一致。Miyazaki等[4]发现LED蓝光对滑子菇子实体生长发育有促进作用，光质间差异明显。食用菌种类庞大，不同种类间在光质需求以及光强和光周期上存在差异，必须深入研究光环境调控食用菌生长发育的规律，才能更有效地将LED光源引入食用菌工厂化栽培实践，促进食用菌生产的节能和高效生产。

[1] 于海龙，郭倩，杨娟，等. 环境因子对食用菌生长发育影响的研究进展[J]. 上海农业学报， 2009， 25(3)：100-104.

[2] 李玉，于海龙，周峰，等. 光照对食用菌生长发育影响的研究进展[J]. 食用菌，2011(2)：3-4.

[3] 罗茂春，林标生，林跃鑫. 光质对红平菇菌丝体和子实体生长发育的影响[J]. 食品工业科技，2012，33(8)：188-190.

[4] 刘明月，何长征，谭金莲，等. 光质对金针菇子实体生长发育的影响[J]. 中国食用菌，1997，16(6)：11-12.

[5] Miyazaki Y, Masuno K, Abe M, et al. Light-stimulative effects on the cultivation of edible mushrooms by using blue LED[C]Proceedings of the 7th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products (ICMBMP7). Section Posters, 2011.

[6] 王立华，陈向东， 王秋颖， 等. LED光源的不同光质对灵芝菌丝体生长及抗氧化酶活性的影响[J]. 中国中药杂志， 2011，36(18)：2471-2474.

[7] 刘文科，杨其长. 红蓝光质对豌豆苗生长、光合色素与营养品质的影响[J]. 中国农业气象，2012，33(4)：500-504.

[8] 崔瑾，徐志刚，邸秀茹. LED在植物设施栽培中的应用和前景[J]. 农业工程学报，2008，24(8)：249-253.

[9] 刘文科，杨其长，魏灵玲. LED光源及其设施园艺应用[M]. 北京：中国农业科学技术出版社，2012.

[10] Zhou WL, Liu WK, Yang QC. Reducing nitrate concentration in lettuce by elongated lighting delivered by red and blue LEDs before harvest[J]. Journal of Plant Nutrition, 2013, 36(3): 481-490.

[11] Zhou WL, Liu WK, Yang QC. Quality changes of hydroponic lettuce under pre-harvest short-term continuous light with dif ferent intensity[J]. The Journal of Horticultural Science & Biotechnology, 2012, 87(5): 429-434.

Effect of LED Light Qualities on Growth of Fruit Body ofHypsizygusmammoreusBigelow

LIU Wen-ke, YANG Qi-chang, ZHAO Jiao-jiao

(Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture,Chinese Academy of Agricultural Sciences, Key Lab of Energy Conservation and Waste Management of Agricultural Structures, Ministry of Agriculture, Beijing100081)

Effect of light quality on fruiting ofHypsizygusmammoreusBigelow was investigated in a closed culture chamber. The results showed that light qualities influenced significantly on fruiting ofHypsizygusmammoreusBigelow. Under white and blue light, the height of fruit body ranged from 5.5 cm to 6 cm, while 3 cm～3.5 cm, 2.5 cm, 2.5 cm and 1 cm～5 cm centimeters under yellow, orange, red and green light respectively. Additionally, biomass ofHypsizygusmammoreusBigelow under white and blue light was significant higher than those under yellow, orange, red and green light. However, there were no difference in fruit body biomass under white and blue light, and no difference was found in fruit body biomass under yellow, orange, red and green light.

Light-emitting diode (LED);HypsizygusmammoreusBigelow; Light quality; Yield; Fruit body

*项目来源：国家“十二五”863课题“植物工厂节能LED光源及光环境智能控制技术”(2013AA103001)；863计划重大项目课题“LED非视觉照明技术研究”(2011AA03A114)。

刘文科(1974-)，男，研究员，主要从事设施蔬菜光生物学方面的研究工作。E-mail: liuwke@163.com

2013-11-27

S646.9

A

1003-8310(2014)01-0042-02