不同光质激光对人参生长的影响.pdf

第 5 卷 第 3 期 2024 年 8 月 Vol 5 No 3 August 2024 智 能 化 农 业 装 备 学 报 中 英 文 Journal of Intelligent Agricultural Mechanization 不 同 光 质 激 光 对 人 参 生 长 的 影 响 李 伟 平 1 梁 雪 梅 1 程 志 强 1 许 永 华 2 贾 鹏 3 4 王 立 军 3 4 1 吉 林 农 业 大 学 智 慧 农 业 研 究 院 吉 林 长 春 130118 2 吉 林 农 业 大 学 中 药 材 学 院 吉 林 长 春 130118 3 中 国 科 学 院 长 春 光 学 精 密 机 械 与 物 理 研 究 所 吉 林 长 春 130033 4 发 光 学 及 应 用 国 家 重 点 实 验 室 吉 林 长 春 130033 摘 要 近 年 来 随 着 半 导 体 激 光 器 技 术 的 不 断 进 步 在 农 业 领 域 应 用 的 激 光 技 术 备 受 关 注 激 光 光 源 具 有 单 色 性 强 电 光 转 换 效 率 高 使 用 成 本 低 等 优 势 为 提 高 农 作 物 质 量 增 加 产 量 提 供 了 新 的 技 术 支 持 为 了 研 究 不 同 光 质 激 光 对 人 参 生 长 生 理 生 化 指 标 以 及 多 糖 皂 苷 积 累 等 方 面 的 影 响 选 取 二 年 生 人 参 载 子 进 行 试 验 从 展 叶 期 到 叶 片 枯 萎 前 的 每 日 上 午 7 00 11 00 下 午 14 00 18 00 分 别 利 用 全 波 长 LED 灯 红 色 激 光 灯 R3 蓝 色 激 光 灯 B3 混 合 激 光 灯 R2B1 R3B2 光 量 子 通 量 密 度 分 别 为 4 48 mol m 2 s 4 61 mol m 2 s 补 光 针 对 不 同 光 质 补 光 的 影 响 本 研 究 设 立 了 不 补 光 作 为 空 白 对 照 组 研 究 发 现 人 参 的 净 光 合 作 用 能 力 叶 片 的 气 孔 导 度 等 都 有 所 改 善 特 别 是 LED 处 理 组 的 净 光 合 速 率 表 现 最 为 突 出 而 蓝 光 处 理 组 则 在 蒸 腾 速 率 和 胞 间 CO 2 浓 度 方 面 取 得 了 最 显 著 的 效 果 提 升 R3B2 处 理 组 气 孔 导 度 最 大 就 生 长 情 况 而 言 人 参 在 红 蓝 混 合 光 处 理 下 表 现 最 佳 相 比 于 对 照 组 蓝 光 能 够 显 著 提 高 植 株 的 高 度 增 加 叶 片 的 长 度 和 宽 度 LED 补 光 组 根 重 叶 重 均 高 于 其 他 处 理 从 营 养 物 质 积 累 方 面 来 看 蓝 光 处 理 下 多 糖 含 量 最 高 红 光 处 理 下 皂 苷 含 量 积 累 普 遍 高 于 蓝 光 处 理 组 说 明 红 光 促 进 人 参 皂 苷 含 量 的 积 累 R2B1 处 理 组 Rg1 Rb1 皂 苷 含 量 最 高 远 高 于 其 他 处 理 R3B2 处 理 时 Re 皂 苷 含 量 与 红 光 处 理 组 结 果 相 当 高 于 其 他 4 个 处 理 在 未 来 的 研 究 中 我 们 将 选 取 最 适 宜 人 参 生 长 及 营 养 物 质 积 累 的 激 光 补 光 条 件 为 缩 短 人 参 生 长 周 期 提 质 增 效 而 提 供 可 行 性 方 法 关 键 词 人 参 激 光 补 光 光 合 作 用 多 糖 皂 苷 中 图 分 类 号 S24 S567 5 1 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 2096 7217 2024 03 0044 07 李 伟 平 梁 雪 梅 程 志 强 许 永 华 贾 鹏 王 立 军 不 同 光 质 激 光 对 人 参 生 长 的 影 响 J 智 能 化 农 业 装 备 学 报 中 英 文 2024 5 3 44 50 LI Weiping LIANG Xuemei CHENG Zhiqiang XU Yonghua JIA Peng WANG Lijun Effects of different light quality lasers on the growth of ginseng J Journal of Intelligent Agricultural Mechanization 2024 5 3 44 50 0 引 言 人 参 属 于 五 加 科 1 是 一 种 多 年 生 草 本 植 物 距 今 已 有 数 千 年 的 历 史 人 参 因 含 有 皂 苷 多 糖 挥 发 油 氨 基 酸 有 机 酸 黄 酮 类 维 生 素 类 及 微 量 元 素 等 多 重 药 理 成 分 而 体 现 出 优 良 的 药 用 价 值 2 3 人 参 具 有 多 种 功 效 包 括 滋 补 强 壮 和 补 气 养 血 等 4 这 种 植 物 的 生 命 周 期 非 常 漫 长 从 发 芽 到 开 花 结 果 从 绿 色 的 果 实 到 红 色 的 果 实 再 到 最 终 凋 零 它 们 的 生 物 合 成 代 谢 和 储 存 都 受 到 外 界 环 境 的 影 响 而 光 照 则 是 其 中 最 重 要 的 因 素 之 一 5 6 它 可 以 通 过 光 质 光 强 度 和 光 周 期 3 个 方 面 来 改 变 植 物 的 生 长 状 况 7 9 随 着 环 境 光 照 的 变 化 植 物 会 迅 速 做 出 反 应 以 缩 短 其 生 长 周 期 并 且 能 够 有 效 地 提 升 作 物 的 品 质 10 11 在 植 物 补 光 方 面 目 前 发 光 二 极 管 被 广 泛 应 用 于 植 物 工 厂 中 4 激 光 技 术 作 为 20 世 纪 最 伟 大 的 发 明 之 一 在 育 苗 育 种 增 产 提 质 光 伏 农 业 互 补 土 壤 改 良 设 施 农 业 病 虫 害 防 治 等 方 面 取 得 了 一 系 列 可 喜 的 成 果 胡 炼 团 队 12 利 用 二 维 激 光 雷 达 与 激 光 接 收 器 开 发 出 一 种 新 型 的 激 光 感 应 机 械 臂 用 以 实 现 高 效 的 植 物 识 别 牛 润 新 博 士 13 则 在 丘 陵 地 带 的 果 园 环 境 下 探 索 并 利 用 激 光 雷 达 技 术 实 现 了 准 确 的 植 物 识 别 从 而 有 效 地 改 善 植 物 的 生 长 状 况 刘 海 明 团 队 14 致 力 于 开 发 一 种 新 型 的 农 业 大 棚 监 测 技 术 它 利 用 先 进 的 激 光 传 感 技 术 来 实 现 对 温 度 变 化 的 实 时 监 测 和 分 析 通 过 激 光 对 温 室 大 棚 内 的 黄 瓜 豆 角 草 莓 茄 子 辣 椒 DOI 10 12398 j issn 2096 7217 2024 03 005 收 稿 日 期 2024 04 03 修 回 日 期 2024 07 05 基 金 项 目 中 国 工 程 科 技 发 展 战 略 吉 林 研 究 院 咨 询 研 究 重 点 项 目 JL2022 04 第 一 作 者 李 伟 平 男 1995 年 生 吉 林 长 春 人 博 士 研 究 生 研 究 方 向 为 激 光 在 农 业 生 产 中 的 应 用 E mail 18104402737 通 信 作 者 梁 雪 梅 女 1982 年 生 吉 林 长 春 人 博 士 副 教 授 研 究 方 向 为 激 光 在 农 业 生 产 中 的 应 用 E mail xuemeil