全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
, , 一
不同光照强度对西洋参光合特性 、 营养
成分和产量的影响 ‘
于 国华 筒辉民 罗文熹 莱阳农学院 , 莱阳
摘要 在 沁自然光强下生长的西洋参叶片 , 光合作用的光饱和点和光补偿点皆比
沁自然光强下的高 在恒定条件下 , 光合作用最适温度为 ℃ 自然光强下的光
合产物 , 较多地分配到根部 , 自然光强下则分配到果实中的高 光合速率在一定范围
内随透光强度的增加而提高 , 以透光 写的叶片为最高 其日变化呈双峰曲线 叶绿素含
量在一定范围内随光强的增加而降低 , 叶绿素 含量的变化亦为同样趋势 叶片结构以弱
光和强光相 比 , 在上表皮角质层花纹 、下表皮气孔数 、 叶肉细胞形状 、 叶绿体数及其基粒片
层结构都有明显差别 参的产量随光强的增加而显著增加 , 但以透光 时增长幅度最
大 , 纬时增长变小 根中总皂昔和氨基酸含量在一定范围内随光强而增加 , 至透光
时又下降
关键词 西洋参 透光强度 总皂昔 氨基酸 产量
, 耽
, ‘
汤 。 , 妙 ,“ 一 助户 , , 一
色
·
, ℃
‘
, ,
,
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,
,
写 写
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寸
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, 】
引 言
西洋参 尸 , , ‘ , ‘代八记 为名贵
药材 , 属 荫生植物 , 在荫棚下生长 一 年
收获 , 其荫棚透光强度影响西洋参的生长
发育 、 光 合特性 、 光 合产物的分配 、 营养和
药用成分的改变 , 最终会影响西洋参的产
量 本研究在 一 年 年间分别设
计 了 种和 种透光强度的荫棚 , 系统地
测定了各种生理指标和参根成分的变化 ,
旨在通过改变荫棚透光强度提高参根的产
量和 品质 , 为发展我国西洋参的生产提供
科学依据
’ 山东省教委墓金资助项 目
一 年 月 一 日收到 , 月 日改回
应 用 生 态 学 报 卷
材料与方法
试验设计
试验地设在山东莱阳市照 旺庄东昌山村高产
参田上 , 分别以 年生
、
年生参苗进行研究 荫
棚透光强度采用不同层 次的白布和 尼龙纱进行调
节 试验小区面积 , , 重复 次 每次取样
株供分析测定 , 并在低温下烘干后测定人参总皂
昔和氨基酸含量
光合速率测定
用 一 型红外线 分析仪测定 ,
叶绿素含量测定
用丙酮 乙醇混合液法 ’
叶片结构观察
叶肉细胞的比较用石蜡切片制片在光学显微
镜下观察 叶绿体和基粒在透射电镜下观察 叶表
皮在扫描 电镜下观察
叶面积和光照强度测定
叶面积用 一 。。 叶面积仪测定 光照强
度用多点平均光照度计测定
有机物分配测定
, ‘ 饲喂于透 明塑料膜制成的容积 为
的光合室内进行 , ’‘ 的比放射性活度为 。
表 两种光强下西洋参的生长状况 , 年 年生苗
· 一 , 浓度为 。 饲喂试验选用 年
生参苗 , 于 月 日进行 , 饲喂 , 每处理重复
次 饲喂后 、 、 取样 , 每次取样 株 , ℃杀
青 , ℃烘干 , 测定放射性活度川
, 氨基酸含量测定
用 日立 一 。氨基酸分析仪测定
人参总皂昔含量测定
用 比色法按 “ 西洋参含量测定方法 ” , 参照王
慕邹川 、章观德川等“ 人参的分析方法 ”进行测定 ,
标准样品为人参二醇 , 由中国医学科学院药物检
验所提供
结果与讨论
不同透光强度对西洋参生长状况和
光合特性的影响
两种光强下西洋参的生长状况 透
光率 的强光下 , 株高和单株叶面积
的增长明显受到抑制 , 根含水量减少 , 但根
重量却显著增加 表 这 与阳生植物有
同样的生理效应 , 短波光特别是紫外光抑
制生长 , 较强的光能提高光合速率 , 有利于
干物质的积累
日 ,
透光率
奋 是生 价
王
株 高
矛一 、
十面积
是一
单株参根
鲜 重
飞
干 重 含水量
差值 ’ 二 一
, 二
两种光强下参苗叶片光合作用的光
饱和 点和 光 补偿 点 盆栽 西 洋参 年 生
苗 , 在 室 内 人 工 光 源 摘 灯 、 温 度 ℃ 、
恒定条件下测定 , 生长在强光
下 透光 参苗叶片 叶绿素含量为
刁 光 合作 用 的光 饱 和 点 为
拼 一 一 , , 光 补偿点为 拼 一 ,
一‘ 生长在弱光下 透光 参苗叶片 叶
绿 素含 量 为 一‘ 光饱 和 点 为
拼 招 一‘ , 光补偿点为 拜 弓 一‘
图 较强的光对荫生植物叶绿素有破坏
作用 , 故强光下叶绿素含量减少 , 光饱和点
和光补偿点都明显增加 , 此结果与 田间测
定相一致 室 内测定结果还表 明 , 当
为 拌 砚 一‘ , 为 的条件
下 , 西洋参叶片光合速率在 ℃达最大值 ,
超 过 ℃时光合速率开始下降 图 在
光饱和条件下荫生植物光合作用的热限明
期 于国华等 不同光照强度对西洋参光合特性 、营养成分和产量的影响
显低 于 阳生植物 , 这 与西洋参原产地的凉
爽气候 条件有关 , 也与西洋参在我国适宜
栽培地 区的温度条件相一致
强 光 川斌 只 、
弱 光 只卜
种光强下叶绿素含量的变化 由
图 可见 , 叶绿素含量变化的总趋势是 , 在
透光率 一 范围内随着光强的降低而
增加 但在 的透光条件下 , 由于光照过
低影响了叶绿素的形成 , 其含量有所减少 ,
叶绿素 值在一定范围内 , 随透光强度
的增高而增高‘
光量 了通 最 密 度
· 刃 一 ,
沁
外
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图 不同光 强下参苗光饱和点及 光补偿点 年
于生 是‘ 是一 壬一
是一 矛一 飞
,
时 云 。
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图 不同光强下 叶片光合速率 在一 日中变 化的比较
年 , 年生参
,
二几二又。曾,名巴︺﹁。材卜确月白
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叶温 ,伴 仁 》
图 温度对参苗光 合速率的影 响 年 光 量子通
量密度为 尸 一 , 一 , , 为
矛一 一 、 壬一
是一
,‘ 、以 ‘ ‘ 拌 一 、一 , , ,
种光强下光 合速率的变化 经
统计分析表明 , 种光强下光合速率有明显
差异 , 表现 为在透光强度为 写一 的
范 围内随光强 的增加而增加 而透光强度
增至 以后 , 即开始下降 日进程的规律
分别是 , 透光 写的叶片光 合速率在午后
出现最高值 , 呈单峰曲线 , 透光 一 的
叶片 , 其光合速率在午间高温时下降 , 故出
现双峰曲线 , 但以前一个峰值为高 图
此变化规律与 年测定结果一致一
通
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图 不同光强下 叶片叶绿素含量的比较 , 年 , 年
生参
, 一
, , , 分别为透光率 , , ,
不同光强下 叶片构造的 比较 西洋
参属荫生植物 , 上下表皮间的栅栏细胞和
海绵细胞无 明显的差别 , 但在透光 的
光强下 , 叶肉细胞体积大 , 细胞 间隙小 , 近
上表皮叶肉细胞上部宽 , 近似倒圆锥形 近
下表皮 叶肉细胞 体积大 , 横 向拉长 , 而在
透 光率的较高光强 下 叶 肉细胞 体积
应 用 生 态 学 报 卷
小 , 细 胞 间隙大 近 上表皮叶 肉细胞宽度 对 张 叶片 分两组 , 每组 个视
小 , 长度相应增大 , 近似栅栏组织 近下表 野 在低倍镜下观察的结果表明 , 透光强度
皮叶肉细胞体积小 ,近 圆形 叶肉细胞中叶 的改变也影响了气孔频度 个 砚 , 透光
绿体在 透光强度下 , 叶绿体多 , 近 圆 强度 的气孔频度为 透光
形 , 体积小 , 分散在细胞中 , 大都靠壁的边 的气孔频度为 , 但气孔开张度大
缘分布 近上表皮叶肉细胞 中的叶绿体此 不同透光强度对西洋参同化物分配
特征更为明显 透光强度下叶绿体少 , 和产量的影响
体积较大 , 近纺娅形 , 并相互连接 , 排列在 两种光强对同化物分配的影响 在
靠壁的边缘 叶绿体中基粒在 透光强 两种透光荫棚下 , 参苗的‘ ℃同化物分配到
度下 , 体积较大 , 基 粒类囊体垛 叠 多并致 茎和叶的比例基本相似 , 但分配到根和果
密 透光强度下 , 基粒体积小 , 基粒类 实中的有明显差异 , 饲喂后 和 的结
囊体垛叠少排列较疏松 透光强度下 , 果表明 , 弱光下有较多的 同化物分配到
叶上表皮角质层花纹纹路分布不均匀 , 且 果实中 , 而透光增强时则有较多的 ’‘ 同化
较稀 , 透光强度下 , 叶上表皮角质层花 物分配到根中 表 , 有利参根的生长
纹分布均匀且较密 种光强下参根产量的变化 从表
表 不同光强下 ’ 同化物在各器官分配比例 , , 年生参
脚 ‘ 代 卜
, 加
透光率
饲喂后时间 ’
尽萦 叶笼 茎 根 果实 叶苦 茎 根 果实 。十 茎 根 界实
。
表 不同光强下参根产 比较 , , 年 年生参
,
加 , 至透光 时又有所下降 叶子中总皂
昔含量的变化规律也是如此 , 但茎 中总皂
昔含量的变化不大 表
衰 不 同光强下植株人参总皂昔和氮基酸含 比较
, 年 , 月年生参
钟 邵
直 扭
,
二 川
·
二
可见 , 参根产量在一定范围内与光强呈显
著正 相关 , 以透光 时增长幅度 最大 ,
透光时平均参重增长幅度较小
种透光强度下植株人参总皂昔和氨
基酸含量的变化
不同光强下 , 根 中人参总皂昔和氨基
酸含量的变化是一致的 , 这与李向高 」、郑
友兰困的报道一致 , 均随光强的增加而增
透光率 总皂昔 氨基酸
根 茎 叶 根
结 语
西洋参虽为荫生植物 , 但其产量主要
期 于国华等 不同光照强度对西洋参光合特性 、营养成分和产量的影响
来 自光合作用 , 故荫棚透光强度必然直接
影响西洋参的产量 试验结果表明 , 透光强
度在 一 肠范围 内随着光强增加 , 西洋
参的光合速率和参根产量亦随着提高 , 以
透光 的增长幅度最大 但透光强度超
过 时 , 植株 回苗早 , 且病害增加 , 品质
有所下降 , 因而参棚透光强度一般不要超
过
西洋参的参龄不同 , 其适宜的光强度
也不同 年生的西洋参 , 其产量主要来 自
第 、 年根的生长 , 尤 以第 年增长幅度
最大 , 近前 年之和 , 单株根干重 日增长最
高时达 , 故首先要调整好 、 年生参
的透光强度 经试验认为 , 、 年生参 因参
龄小 、 抗病力弱 , 其荫棚透光强度应保持在
一 左右 、 年生参植株较大 , 光合
能力强 , 抗病力亦相应提高 , 其荫棚透光强
度应控制在 左右 , 以利参根产量的提
高
,
参考文献
上海植扮生理学会编 植物生理学实验手册
上海科学技术出版社 , 上海 , 一
王慕邹等 人参的分析 人参皂昔的提取 、
分离和比色侧定 药物学报 , 一
李向高等 西洋参氨基酸成分的分析 中药通
报 ,
张宪政 植物叶绿素含量测定 —丙酮 乙 醉混合液法 辽宁农业科学 , 一
周光华 、 王树常 西瓜不同部位叶片’‘ 运转
规律的研究 原子能农业应用 , 一
郑友兰等 人参的组织化学研究 吉林农业大
学学报 , 一
章观德等 人参的分析 , 人参皂贰的测定
药物学报 , 一
一工, 几︸门」‘口勺月‘一厂﹂