在现代农业面临人口增长与资源紧张的双重压力下，垂直农业(Vertical Farming, VF)作为一种集约化生产方式备受关注。作为VF主力作物的生菜(Lactuca sativa 'Parris Island')，其生产过程中存在两个关键瓶颈：一是封闭环境易滋生大肠杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)等食源性病原体；二是传统人工光源难以兼顾植物生长与微生物控制。虽然紫外线(UV)的消毒特性早有研究，但占地表UV辐射95%的UVA波段(315-400 nm)对作物生长与病原体灭活的双重影响尚未明确，特别是395 nm UVA-LED在持续与间歇照射模式下的效果差异更缺乏系统评估。

墨西哥国家技术研究院人工照明实验室团队在《Scientific Reports》发表的研究，创新性地将395 nm UVA-LED与白光(W)、蓝光(B)组合，设计出间歇照射(WBUVA-P)和连续照射(WBUVA-C)两种模式，通过与单纯WB对照组的比较，系统评估了其对生菜微生物安全性和形态发育的影响。研究发现WBUVA-P处理不仅实现99.9%的总大肠菌群灭活率，还显著提升叶片生物量，为垂直农场的光照方案优化提供了重要依据。

研究采用量子传感器和USB650光谱仪精确调控光照参数，设置三种处理：WBUVA-P（16小时光周期中含4个UVA间歇循环）、WBUVA-C（持续UVA照射）和WB对照组。在温度20±2°C、湿度60-80%的受控环境中，使用Steiner营养液培育生菜30天。微生物分析通过VRBL/SMA/PDA培养基进行平板计数，结合EMB/SS/MSA选择性培养基和生化试验鉴定病原菌；植物形态指标包括叶面积(LA)、鲜重(FW)、干重(DW)和叶绿素含量(SPAD值)。

细菌鉴定与定量结果显示：初始样品检出大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌，经15天处理后，WBUVA-P对需氧嗜温菌、总大肠菌群和真菌的灭活对数分别达2.55、3.0和1.56 Log，显著优于WBUVA-C和WB组。至30天时，仅间歇处理维持稳定消毒效果，提示连续照射可能引发细菌光复活现象。特别值得注意的是，WB对照组最终菌落数回升至初始水平，证实UVA的持续消毒必要性。

形态学分析发现，WBUVA-P处理的生菜叶面积达1340 cm²，较对照组提升13.8%；鲜重(100.7 g)和干重(10.4 g)分别增加14.4%和20.2%，叶片色素沉积也更为明显。这种"间歇照射优势"可能与UVA激活光受体蛋白(如隐花色素CRY)的节律性调控有关。虽然UVA处理组能耗增加50%（达155.82 kWh），但叶绿素含量提升表明其促进了氮素利用效率。

讨论部分指出，该研究首次在作物生长周期全程整合UVA消毒与形态调控功能。395 nm波长选择性地通过嘧啶二聚体破坏微生物DNA，同时激活植物的光形态建成通路。间歇照射模式既避免了持续UVA引发的氧化应激，又有效抑制了细菌修复机制。从生产实践看，该技术可减少化学杀菌剂使用，但需进一步优化照射参数以平衡能耗与效益。

这项研究的重要意义在于：一方面证实UVA-LED可同步实现"种植即消毒"的安全生产，为垂直农场食品安全提供新方案；另一方面揭示了间歇性UVA辐射对作物光合作用和干物质积累的促进作用，为精准光环境调控提供理论依据。作者建议未来研究应探索UVA与其他波长的组合效应，并评估对植物有益微生物群落的影响，以推动这项技术向产业化应用迈进。

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