不同遮阴模式对农田边条参产量和品质的影响

毕晓克，毕汇中，方 平,赵晓龙,许永华

（1.集安国参庄园农业发展有限公司，集安134200；2.集安市人参研究所，集安134200；3.吉林农业大学中药材学院，长春1300118）

人参(Panax ginseng C.A.Meyer)是名贵中药,为五加科人参属多年生宿根性草本植物,具有滋补强壮、补气养血等多种功效,因其有很高的疗效和昂贵的经济价值,素有"百草之王"的美誉,在国内外人参市场及人参研究领域中占有极其重要的地位。主要分布于朝鲜、苏联及中国东北地区的森林地带,吉林和辽宁有大量栽培。在我国已有2000多年的应用史和栽培史,也是第三纪幸存下来的极其珍贵的植物活化石[1]。

人参是喜阴凉气候的药用植物，常生长于林下环境，对光照条件有严格的要求，所以生产上常用遮阳网和参膜调节光照的强度和光质，从而进行人参的人工栽培。光是光合作用的能源，植物的全部产品，直接或间接来源于光合作用，光合效率的大小，对植物经济产量或生物产量的形成关系极大[2]。植物叶片光合作用的变化，是评价植株光合生产能力的一个重要理论依据，研究表明，生育期中叶片光合作用与作物产量密切相关。人参生长光环境的研究对于人参高产稳产以及改变种植方式具有重要意义。目前，我国学者在植物光照环境的研究领域多集中于花卉和蔬菜，而对人参栽培的光环境调节研究较少。徐克章等研究了人参在不同光质和光强环境下的光合特性，并认为在

低光强下，蓝光和红光的光合作用和光合效率最高[3]；韩国学者Jang等对人工栽培人参的不同透光率进行了研究，发现人工栽培人参的最佳透光率在13%-17%的范围里[4]，这些研究都为人工栽培人参提供了理论基础。目前，人参的遮荫材料主要以蓝膜加聚乙烯黑色网为主，至于其他颜色的参膜效果几乎却鲜见报道。本试验以四年生人参为材料，选择不同遮阴方式，设置三个处理，研究人参的产量和品质，期望能找到最佳的遮荫方法，指导生产，促进人参产业的发展和进步。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为3年生农田边条人参，由集安国参庄园农业发展有限公司提供。

1.2 试验设计

试验于2019年在吉林省集安市 （E126°17，N41°15′）集安国参庄园农业发展有限公司参场中进行，属北温带大陆性气候，四季分明，每年3月上中旬起，气候明显转暖，始为春季，为60天左右；从5月下旬起，雨量明显增加，转入夏季；7月中旬～8月上旬，气温最高，降雨量多，时为盛夏，整个夏季为120天左右；9月气温转凉，雨量相应减少，时为初秋；9～10月，温和晴朗，秋高气爽，为60天左右；11月，北风频繁，先偶有雨雪天气，后常见雪花纷飞，至次年的2月，是漫长的冰封雪飘的严冬季节。试验设置三个处理，分别为连体蓝膜（蓝膜加黑网），连体黄膜（黄膜加黑网膜），复式棚（拱形蓝膜棚加黑网），三个重复。田间管理按照一般的农田栽参管理。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 产量测定

2020年10 月21 日，将处理棚下的人参随机采收测产

1.3.2 皂苷含量测定

1.3.2.1对照品溶液制备

精 密 称 取 人 参 皂 苷 Rg1、Re、Rf、Ro、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd 标准品 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，加甲醇配置成不同浓度的混合对照品溶液。

1.3.2.2供试品溶液制备

取1.0g的样品粉末，精密称定，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，超声提取 30min（功率500W，频率 40kHz），静置48h，取上清液，过 0.2μm微孔滤膜，待测。

1.3.2.3色谱条件

ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱 （2.1 50mm，1.7 m），流动相：乙腈-0.000 5%磷酸水溶液（梯度洗脱：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，柱温35℃，进样量 2μL[6]。

1.4 数据处理

先用Microsoft Excel 2013系统进行数据处理，然后用graphpad prism8.0和spss22软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同参膜下对农田边条参产量的影响

由图1可以看出，黄膜连体棚的人参单位面积产量最高，为3.09kg/m2，比复式棚增产11.55%；复式棚为2.77 kg/m2，蓝膜连体棚为2.45 kg/m2比复式棚减产11.55%。综上所述，在不同的棚式上看，黄膜连体棚的人参产量最高，复式棚次之，蓝膜连体棚最低。

图1 不同遮阴下人参的单位面积产量

2.2 不同棚式对人参皂苷含量的影响

人参皂苷是人参的主要药用成分之一，也是评价人参质量的关键指标。此外，人参皂苷也是人参体内的防御物质，可抵抗不利环境下的各种胁迫作用[8]。在试验中，我们研究了在不同膜处理下人参皂苷含量的变化，为此，我们分别测定了七种主要类型的人参皂苷，包括二醇型人参皂苷，三醇型人参皂苷，一种齐墩果烷型皂苷。从表1来看，在人参根中，Rc、Re、Rg1和Ro皂苷在黄膜连体棚处理下含量最高，这也说明黄膜对人参根中皂苷的形成有促进作用。

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

3 讨论

强光和高温可使人参植株生育期缩短、叶片早衰、光合速率快速下降，而弱光和低温使植株生育期延长，光合速率下降时间推迟[5]。总的来看，光质和光强对植物生长发育、形态建成、光合作用等方面起着重要调控作用[6]。本研究结果表明，从产量和皂苷成分含量研究来看，黄膜连体棚膜的人参单位面积产量最高，人参根中的Rc、Re和Rg1皂苷含量也是黄膜连体棚最高。所以，综上来看，生产上使用黄膜对于提高产量和增加有效成分的积累有一定帮助，而目前常用的蓝膜对于人参的栽培来说也是一种较好的遮荫材料。