人参在不同LED光质下的生理响应和皂苷含量变化的研究

摘要

随着光电技术的迅速发展,作为辅助光的发光二极管（LED）技术在设施栽培方面已显示出巨大的优势。不同光质利用效率的差异为人工调节光谱合理栽培植物提供了科学依据和研究方向。本试验的目的是使用LED作为植物光源研究人参对不同光谱光源的生理响应和皂苷含量变化。人参在人工温室中培养到展叶期移入LED培养室进行光照处理,光质分为六种处理,分别为红光、蓝光、红蓝光、白光、绿光和黄光。不同光质处理下,人参的植株形态上有明显变化,红光对植物的地上部分生长有促进作用,包括叶面积、叶长、叶宽、地上鲜重等方面都高于其他处理。而红蓝光下处理的植株矮小,地下部分却有较高的物质积累,这说明光质在植物的物质分配策略上有明显作用。从光合作用方面来看,人参在蓝光下光合能力较高,但是叶绿素含量以及光合产物的积累在蓝光下却不是很高,这表明了植物的光合能力强并不一定产生较高的物质积累。人参皂苷是人参主要的次生代谢产物,也是主要的药用成分,其含量代表了植株体内次生代谢的强弱和药用价值。从本实验的结果来看,不同光质主要影响人参叶部的皂苷含量变化,红蓝光下皂苷含量最大,蓝光下次之,这可能说明蓝光有利于刺激皂苷的合成,而在红蓝光协作下,这种刺激会出现协同效应。人参根部皂苷含量远低于叶中含量,并且不同光质处理下差异不明显,说明不同光质主要影响地上部分的皂苷含量。本试验主要研究了不同光质对人参生长形态和生理响应的影响,并根据试验现象阐述了相关现象发生的机理。从本次试验结果综合来看,红蓝复合光光源在提高植物药用部位的利用效率,增加光合物质积累以及刺激次生代谢物质合成方面效果较好。另外,其他光质也有各自优势,生产中可以根据人参培养目的制定具体策略。