在人工光型植物工厂中采用深液流水培法栽培叶用莴苣, 依托光谱时空分布可精准调控的智能LED光源系统, 应用电感耦合等离子体原子发射光谱技术(ICP-AES), 研究了5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 60 min, 2 h, 4 h和8 h等不同间隔的红、 蓝光谱交替照射对叶用莴苣中K, P, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn和Cu等8种营养元素吸收和累积的影响。 结果表明: (1) 与同时照射模式相比, 所有的交替光谱处理均显著提高了叶用莴苣地上部生物量, 其中鲜重提高幅度约为18.6%~67.4%, 干重提高幅度约为5.1%~88.0%; 所有的交替红蓝光谱照射下叶用莴苣体内Mg, Fe和Zn元素的植株累积量均得到显著(p<0.05)地提高; 所有的红蓝交替光谱辐射处理均不同程度地降低了叶用莴苣植株中Ca元素含量。 (2) 间隔为5 min的红蓝交替光谱辐射下莴苣植株Fe元素含量显著高于其他任意处理, 较其他处理增加了38.87%~85.37%, 高频次的红蓝光切换照射刺激了叶用莴苣植株对Fe元素的吸收。 (3) 红蓝交替光谱辐射有利于提高叶用莴苣的能量利用效率, 与红蓝同时供光的RB处理相比, 所有交替处理均显著提高了叶用莴苣的光、 电能利用率, 提高幅度分别约为34.3%~87.5%和34.6%~87.9%; 其中, 间隔为4 h的红蓝交替光谱辐射下叶用莴苣植株的光、 电能利用率均最大, 分别为6.13%和2.01%, 除间隔为5和10 min的红蓝交替光谱辐射处理外的其他交替光谱处理下的植株光、 电能利用率均与处理间最大值无显著性差异。 (4) 叶用莴苣对K和Mg两种元素的吸收在红蓝光交替间隔为10 min, 15 min, 60 min及4 h等多个处理下呈现拮抗现象。 (5) R/B(30 m)处理下叶用莴苣中P, Ca, Fe和Mn等四种元素的含量水平均呈现处理间最低水平, 其中P和Ca元素含量水平显著低于对照。

在全密闭植物工厂中水培种植中药蒲公英, 以发射不同波段光谱的荧光灯及LED灯作为药材生长光源, 并结合ICP–AES技术分析了不同光谱条件对蒲公英无机元素吸收和积累的影响。结果表明: (１)相近的光合有效辐射(PAR)条件下, 单一红光R及混合光FLRB有利于水培蒲公英可食生物量的积累, 单一蓝光B处理下可食生物量最低;(2)荧光灯FL条件下蒲公英地上部分常量无机元素含量比值为K∶Ca∶P∶Mg∶Na=79.74∶32.39∶24.32∶ 10.55∶1.00, 微量无机元素含量比值为Fe∶Mn∶B∶Zn∶Cu=9.28∶9.71∶3.82∶2.08∶1.00;(3)峰值为660 nm的红光有利于蒲公英对Ca, Fe, Mn, Zn元素的吸收, Cu元素含量受光谱条件的影响不明显;(4)蒲公英地上部分对Ca, Na, Mn, Zn四种元素的积累量均在纯红光R下最高, 而对其余六种元素的积累量以混合光FLRB条件下最高。

以HNO3+HClO4消解向日葵根、 茎、 叶、 花盘等器官, 采用ICP-AES测定河套灌区盐碱胁迫下向日葵植株对十种矿质元素的吸收和积累。 结果表明: (1)Fe, Mn, Zn, Ca, Na在向日葵根部含量最高, K含量在茎中最高, B和Mg在叶中含量最高, 花盘中P含量高于其他部位, Cu含量在向日葵各器官间无明显差异； (2)向日葵器官间矿质元素累积量差异表现为花盘中Ca, Mg, P, Cu, B, Zn累积量最高, 根Na, Fe, Mn累积量最高, 茎K累积量最高； (3)向日葵全株常量矿质元素累积量比值为K∶Ca∶Mg∶P∶Na=16.71∶5.23∶3.86∶1.23∶1.00, 微量矿质元素积累量比值为Zn∶Fe∶B∶Mn∶Cu=56.28∶27.75∶1.93∶1.17∶1.00； (4)盐分胁迫对向日葵矿质元素吸收的影响因部位及元素种类各异, 根部矿质元素含量对土壤盐分变化最为敏感, 茎、 叶次之, 花盘元素含量变化动态较为复杂。

在植物工厂全密闭环境中水培种植大速生生菜, 以光谱比例可调节的LED灯板为植物生长光源, 应用电感耦合等离子体原子发射光谱技术（ICP-AES）, 研究了红蓝LED组合光谱下生菜对K, P, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo等11种营养元素的吸收特性。 结果表明: （1）与叶绿素生理吸收波峰（峰值450和660 nm）对应的单一或组合光谱均可增强水培生菜根对Na, Fe, Mn, Cu, Mo元素的吸收能力, 且单一红光光谱的促进作用最为显著, 四种元素含量分别为荧光灯全光谱下的7.8, 4.2, 5.3, 11.0倍; （2）根对K和B元素的吸收量在荧光灯全光谱下达到最大分别为10.309 mg·g-1和32.6 μg·g-1, 而在红、 蓝单一或组合光谱下吸收能力降低; (3)单一蓝色光谱下根对Ca和Mg元素的吸收受到抑制, 分别比荧光灯对照降低35%, 33%; (4)生菜在30%蓝光+70%红光的光谱条件下生物量最高, 而在20%蓝光+80%红光条件下对Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Zn, B七种元素的累积量达到最大值。 试验结果为水培生菜光源光谱选择及营养液配方调节提供了理论依据。

以叶用莴苣为试验材料, 应用ICP-AES等技术, 研究了不同光谱成分及其组合条件下生菜对矿质元素的吸收特性。 结果显示: （1）生菜常量、 微量矿质元素含量比约为Ca∶Mg∶K∶Na∶P=5.5∶2.5∶2.3∶1.5∶1.0, Fe∶Mn∶Zn∶Cu: B=25.9∶5.9∶2.8∶1.1∶1.0, 且LED及荧光灯处理下的生菜各元素含量均高于自然光, 差异显著; （2）生菜在红蓝组合LED光R/B=1∶2.75处理下对K, P, Ca, Mg, B元素的吸收量及累积量均达最大, LED及荧光灯红光均可显著促进生菜对Fe和Cu元素的吸收; （3）矿质元素含量较高及干物质积累量较高的处理均为LED灯R/B=1∶2.75和B/W=1∶1。

应用ICP-AES技术测定了栝楼不同生育时期各器官的主要矿质元素含量, 分析了栝楼生长发育中主要矿质元素吸收和累积动态。 结果显示: （1）栝楼矿质元素随生育时期变化。 K, P, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, Mo累积量在10月最高, 分别为: 3 695.90, 445.88, 9 649.32, 2 652.10 mg·株-1, 324 398.29, 40 188.65, 22 383.13, 36 054.58, 61.95 μg·株-1, 而B累积量最高峰出现在9月, 为8 690.97 μg·株-1。 （2）矿质元素在栝楼各个器官分布不均衡, K和P在栝楼果皮含量最高, 分别达到27.65和2.63 mg·g-1, Ca和Mg含量在栝楼叶中最高, 分别达33.28和5.73 mg·g-1, Fe, Mn, B的含量均在栝楼根最高, 分别达: 4 069.74, 127.73, 24.75 μg·g-1, Zn和Mo在栝楼种子中最高, 分别达到68.61和1.07 μg·g-1（3）栝楼体内所含矿质元素在整个生育期中的累积呈S型, 7月中旬到9月中旬为快速增长期。 本试验结果为栝楼质量评价和合理施肥提供了理论依据。

应用ICP-AES等技术, 研究了苦豆子常量、 微量矿质元素含量、 各部位吸收比例和不同时期的矿质元素需求量。 结果显示: (1)成熟期苦豆子常量矿质元素比约为N∶K∶Ca∶ Mg∶P∶Na=11.91∶8.27∶7.54∶1.02∶1.00 , 微量矿质元素比值约为Fe∶Zn∶B∶Cu∶Mn=28.91∶2.12∶1.40∶1.18∶1.00 ； (2)各器官矿质元素含量因生育时期存在差异, 微量元素在营养期茎中总量最高占全株总量的45.6%, 而在成熟期种子中最高占全株总量的36.7%。 (3)苦豆子在营养期需肥最多, 盛花期次之, 盛荚期最少。

应用ICP-AES技术, 测定并分析了野菊花不同器官矿质元素含量、 累积量和比例。 结果显示: (1)野菊花常量矿质元素中K含量最高, 根、 茎、 叶、 花K含量分别达到15.84, 17.74, 31.52, 37.55 mg·g-1, 微量元素中Fe含量最高, 根、 茎、 叶、 花Fe含量分别为3 219.90, 433.36, 1 519.46, 1 426.63 μg·g-1。 (2)野菊花茎K, P, Ca, Mg, Mn, Zn, Mo累积量最大, 分别达240.61, 19.67, 74.87, 18.31 mg·株-1, 893.00, 1 039.08, 2.85 μg·株-1, 野菊花根Na, Fe, Cu累积量最高, 分别为11.51 mg·株-1, 11 725.27, 235.24 μg·株-1。 (3)野菊花各器官K∶P, Ca∶Mg, Fe∶ Mn, Zn∶Cu差异较大。 结果明确了野菊花不同器官矿质元素差异并为野菊花的合理施肥提供了新的科学依据。

应用ICP-AES技术, 测定并分析冠菌素和茉莉酸甲酯处理对金银花矿质元素含量、 累积量和比例的影响。 结果表明: (1)冠菌素处理使金银花K, Mg, Na, Zn, B, Si含量分别不同程度提高, P, Ca, Fe, Mn含量分别不同程度降低; (2)茉莉酸甲酯处理后金银花K, Na, Zn, B, Si含量分别不同程度增加, P, Ca, Mg, Fe, Mn含量分别不同程度降低; (3)冠菌素和茉莉酸甲酯处理后金银花K∶P和Na∶Zn升高, Ca∶Mg, Fe∶Mn, B∶Si降低。研究结果明确了冠菌素和茉莉酸甲酯处理对金银花矿质元素的影响, 并为生长调节剂的合理使用提供科学依据。

应用ICP-AES技术, 测定了不同产地柴胡矿质元素含量。 (1)柴胡中五种常量矿质元素中K含量和累积量最高, 五种微量矿质元素中Fe含量和累积量最高。 (2)北京上庄柴胡中Ca, Mg, P, Na, Cu含量高, 分别可达6.40, 3.84, 3.45, 4.97 mg·g-1和25.20 μg·g-1, 而山西万荣柴胡K, Ca, Mg, P, Zn, Mn, B含量低, 分别仅为12.43, 4.57, 1.92, 1.79 mg·g-1和50.04, 32.21, 12.95 μg·g-1。 (3)不同产地柴胡间P∶K, Zn∶Fe, Cu∶Mn差异大, Mg∶Ca差异小。 不同产地间柴胡矿质元素含量、 累积量和比例存在较大差异。