光是农业生产的核心要素，适当的光照是大型真菌子实体形成及发育的必要条件之一。杏鲍菇Pleurotus eryngii var. eryngii是一种著名大型食用真菌，目前已实现工厂化栽培，市场发展前景广阔。近年来，随着杏鲍菇工厂化栽培模式的不断推广，针对其标准化栽培配套的技术研究要求日益迫切。

与荧光灯相比，发光二极管 (LED) 具有更高的能源效率且能耗较低，使用寿命更长，波长范围更广和光照强度可调节等优点。与此同时，LED与常用的人工照明光源相比产生热量较低，更有利于生物培养环境的精准调控和保持，这也充分表明了LED光源在杏鲍菇等食用菌的高质量节能生产中具有巨大的应用潜力。目前在工厂化杏鲍菇生产管理过程中普遍存在光质、光强等光配方不明确的现象，不利于标准化生产方案的形成与实施。

针对上述问题，雄安创新研究院光电子农业实验室研究人员模拟工厂化栽培条件，参照植物生产研究中光照强度的测量方法，使用光量子计对杏鲍菇实际生产车间栽培架不同区域进行了光照强度的实地测量，设计采用普通4500K白光和450nm±15nm蓝光、660nm±15nm红光、735nm±15nm远红光以及类太阳光Sunlike等5种LED光质以及5个不同光强梯度，在杏鲍菇生产中进行光照干预，考察了不同光质和不同光照强度对杏鲍菇产量、外观品质和营养品质的影响。

图1 试验5种光照处理光谱图

结果表明：

1. 在红光、类太阳光和远红光处理下，杏鲍菇子实体单个栽培袋的平均产量均明显高于白光处理下的产量。

图2 相同光强范围内不同光质处理对杏鲍菇子实体产量的影响

2.在白光和蓝光处理下，较高的光照强度不利于杏鲍菇子实体单袋总产量的提高。然而，在红光、类太阳光和远红光处理下，较高的光照强度对增加单袋杏鲍菇子实体的总产量有积极作用。

图3 5种光质下不同光强处理对杏鲍菇子实体产量的影响

3.光照强度对杏鲍菇子实体的菌盖和菌柄的直径比的影响不明显。在蓝光处理中，杏鲍菇子实体的直径比最大，且明显大于对照；在远红光处理中该比值明显小于对照。但在红光和类太阳光处理中这一比值与对照组的差异并不明显。

4. 根据营养品质分析的结果，红光处理下杏鲍菇子实体的水溶性多糖含量最高，白光对照处理下含量最低。红光处理下的杏鲍菇样品的鲜味氨基酸/总氨基酸UAA/TAA、必需氨基酸/总氨基酸EAA/TAA和必需氨基酸/非必须氨基酸EAA/NEAA以及氨基酸评分均最高。必需氨基酸指数EAAI可反映必需氨基酸含量与标准蛋白质相比接近的程度，根据计算5种光质处理下杏鲍菇子实体EAAI可知，红光处理下的样品可达到优质蛋白源水平。蓝光和远红光处理下的样品可达到良好蛋白源水平。

5. 在相同光强下对不同光质的LED光源的测量功率进行的比较结果表明，红色LED消耗的能量最少，与白光对照相比可节能约50%。

基于上述结论，红光被确定为最适合杏鲍菇子实体生产的光质，红光处理的最佳光强为5-10 μmol.m-2. s-1。本研究采用光量子通量密度Photon Flux Density (PFD)作为光照强度的度量标准，有效避免了生产者广泛使用的以Lux为描述单位时产生的能量误差，本试验结果进一步为杏鲍菇的节能优质栽培提供了参考依据。

上述结果于2022年11月24日以“Effect of Different Light Qualities and Intensitieson the Yield and Quality of Facility‐Grown Pleurotus eryngii”（J. Fungi 2022, 8, 1244. ）为题在线发表于国际学术期刊Journal of Fungi （IF=5.7），该研究得到河北省乡村振兴技术创新专项（22327215D、22326411D）资助，安徽丰原食品股份有限公司提供材料支持。

光电子农业实验室是雄安创新研究院绿色生态农业研究中心直属实验室，团队由教育部长江学者及博士团队领衔，主要从事兼顾光合作用的光伏农业系统、人工光植物工厂、植物照明光源及光配方、植物生态监测传感器等农业光电子相关技术的研发及产业化应用。团队将光学与光电子技术用于农作物光照管理（包括光强、光谱、光频、光周期），在满足农作物光合作用所需阳光光强、光谱按需分配的同时兼顾光伏发电，实现植物、食用菌工厂等设施供电及LED高效人工光源补光；通过二次光电转换实现光能波长搬运及时空转换，从而成倍提升农作物光合作用能效。团队致力于通过开发光电农业生产模式为我国能源转型与农业科技进步提供高效解决方案。