不同遮陰模式對農(nóng)田邊條參產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

畢曉克，畢匯中，方 平,趙曉龍,許永華

（1.集安國參莊園農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，集安134200；2.集安市人參研究所，集安134200；3.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，長春1300118）

人參(Panax ginseng C.A.Meyer)是名貴中藥,為五加科人參屬多年生宿根性草本植物,具有滋補(bǔ)強(qiáng)壯、補(bǔ)氣養(yǎng)血等多種功效,因其有很高的療效和昂貴的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,素有"百草之王"的美譽(yù),在國內(nèi)外人參市場及人參研究領(lǐng)域中占有極其重要的地位。主要分布于朝鮮、蘇聯(lián)及中國東北地區(qū)的森林地帶,吉林和遼寧有大量栽培。在我國已有2000多年的應(yīng)用史和栽培史,也是第三紀(jì)幸存下來的極其珍貴的植物活化石[1]。

人參是喜陰涼氣候的藥用植物，常生長于林下環(huán)境，對光照條件有嚴(yán)格的要求，所以生產(chǎn)上常用遮陽網(wǎng)和參膜調(diào)節(jié)光照的強(qiáng)度和光質(zhì)，從而進(jìn)行人參的人工栽培。光是光合作用的能源，植物的全部產(chǎn)品，直接或間接來源于光合作用，光合效率的大小，對植物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量或生物產(chǎn)量的形成關(guān)系極大[2]。植物葉片光合作用的變化，是評價(jià)植株光合生產(chǎn)能力的一個(gè)重要理論依據(jù)，研究表明，生育期中葉片光合作用與作物產(chǎn)量密切相關(guān)。人參生長光環(huán)境的研究對于人參高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)以及改變種植方式具有重要意義。目前，我國學(xué)者在植物光照環(huán)境的研究領(lǐng)域多集中于花卉和蔬菜，而對人參栽培的光環(huán)境調(diào)節(jié)研究較少。徐克章等研究了人參在不同光質(zhì)和光強(qiáng)環(huán)境下的光合特性，并認(rèn)為在

低光強(qiáng)下，藍(lán)光和紅光的光合作用和光合效率最高[3]；韓國學(xué)者Jang等對人工栽培人參的不同透光率進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)人工栽培人參的最佳透光率在13%-17%的范圍里[4]，這些研究都為人工栽培人參提供了理論基礎(chǔ)。目前，人參的遮蔭材料主要以藍(lán)膜加聚乙烯黑色網(wǎng)為主，至于其他顏色的參膜效果幾乎卻鮮見報(bào)道。本試驗(yàn)以四年生人參為材料，選擇不同遮陰方式，設(shè)置三個(gè)處理，研究人參的產(chǎn)量和品質(zhì)，期望能找到最佳的遮蔭方法，指導(dǎo)生產(chǎn)，促進(jìn)人參產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為3年生農(nóng)田邊條人參，由集安國參莊園農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年在吉林省集安市 （E126°17，N41°15′）集安國參莊園農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司參場中進(jìn)行，屬北溫帶大陸性氣候，四季分明，每年3月上中旬起，氣候明顯轉(zhuǎn)暖，始為春季，為60天左右；從5月下旬起，雨量明顯增加，轉(zhuǎn)入夏季；7月中旬～8月上旬，氣溫最高，降雨量多，時(shí)為盛夏，整個(gè)夏季為120天左右；9月氣溫轉(zhuǎn)涼，雨量相應(yīng)減少，時(shí)為初秋；9～10月，溫和晴朗，秋高氣爽，為60天左右；11月，北風(fēng)頻繁，先偶有雨雪天氣，后常見雪花紛飛，至次年的2月，是漫長的冰封雪飄的嚴(yán)冬季節(jié)。試驗(yàn)設(shè)置三個(gè)處理，分別為連體藍(lán)膜（藍(lán)膜加黑網(wǎng)），連體黃膜（黃膜加黑網(wǎng)膜），復(fù)式棚（拱形藍(lán)膜棚加黑網(wǎng)），三個(gè)重復(fù)。田間管理按照一般的農(nóng)田栽參管理。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 產(chǎn)量測定

2020年10 月21 日，將處理棚下的人參隨機(jī)采收測產(chǎn)

1.3.2 皂苷含量測定

1.3.2.1對照品溶液制備

精 密 稱 取 人 參 皂 苷 Rg1、Re、Rf、Ro、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd 標(biāo)準(zhǔn)品 2.96mg、3.54mg、2.18mg、2.34mg、4.34mg、4.46mg、3.49mg、1.66mg、3.86mg， 置 于 10mL容量瓶中，加甲醇配置成不同濃度的混合對照品溶液。

1.3.2.2供試品溶液制備

取1.0g的樣品粉末，精密稱定，置于50mL具塞磨口三角瓶中，加入25mL氨-水-甲醇溶液 （NH3+H2O+CH3OH=4+21+75），密塞，超聲提取 30min（功率500W，頻率 40kHz），靜置48h，取上清液，過 0.2μm微孔濾膜，待測。

1.3.2.3色譜條件

ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱 （2.1 50mm，1.7 m），流動(dòng)相：乙腈-0.000 5%磷酸水溶液（梯度洗脫：0min～3min，17%～19%乙腈；3min～4min，19%～21%乙腈；4min～4.5min，21%～24% 乙腈；4.5min～5min，24%～28%乙 腈 ；5min～6.5min，28% 乙 腈 ；6.5min ～7.5min，28%～30% 乙腈 ；7.5min～9.5min，30%～36% 乙腈 ；9.5min～11min，36%～40%乙腈），流速 0.5mL/min，柱溫35℃，進(jìn)樣量 2μL[6]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

先用Microsoft Excel 2013系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后用graphpad prism8.0和spss22軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同參膜下對農(nóng)田邊條參產(chǎn)量的影響

由圖1可以看出，黃膜連體棚的人參單位面積產(chǎn)量最高，為3.09kg/m2，比復(fù)式棚增產(chǎn)11.55%；復(fù)式棚為2.77 kg/m2，藍(lán)膜連體棚為2.45 kg/m2比復(fù)式棚減產(chǎn)11.55%。綜上所述，在不同的棚式上看，黃膜連體棚的人參產(chǎn)量最高，復(fù)式棚次之，藍(lán)膜連體棚最低。

圖1 不同遮陰下人參的單位面積產(chǎn)量

2.2 不同棚式對人參皂苷含量的影響

人參皂苷是人參的主要藥用成分之一，也是評價(jià)人參質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。此外，人參皂苷也是人參體內(nèi)的防御物質(zhì)，可抵抗不利環(huán)境下的各種脅迫作用[8]。在試驗(yàn)中，我們研究了在不同膜處理下人參皂苷含量的變化，為此，我們分別測定了七種主要類型的人參皂苷，包括二醇型人參皂苷，三醇型人參皂苷，一種齊墩果烷型皂苷。從表1來看，在人參根中，Rc、Re、Rg1和Ro皂苷在黃膜連體棚處理下含量最高，這也說明黃膜對人參根中皂苷的形成有促進(jìn)作用。

表1 人參根中皂苷含量Table 2 Ginsenoside contents in roots(mg/g roots dry weight)

3 討論

強(qiáng)光和高溫可使人參植株生育期縮短、葉片早衰、光合速率快速下降，而弱光和低溫使植株生育期延長，光合速率下降時(shí)間推遲[5]。總的來看，光質(zhì)和光強(qiáng)對植物生長發(fā)育、形態(tài)建成、光合作用等方面起著重要調(diào)控作用[6]。本研究結(jié)果表明，從產(chǎn)量和皂苷成分含量研究來看，黃膜連體棚膜的人參單位面積產(chǎn)量最高，人參根中的Rc、Re和Rg1皂苷含量也是黃膜連體棚最高。所以，綜上來看，生產(chǎn)上使用黃膜對于提高產(chǎn)量和增加有效成分的積累有一定幫助，而目前常用的藍(lán)膜對于人參的栽培來說也是一種較好的遮蔭材料。