李昀峰

（新賓滿族自治縣自然資源發(fā)展中心，遼寧 新賓 113213）

西洋參Panaxquinquefolium為五加科人參屬多年生草本宿根性植物，又稱加拿大參、美國人參、花旗參，自然生長于美國北部到加拿大南部的原始森林[1]。隨著人們對西洋參保健作用逐漸了解，其銷量也在不斷增加。由于林下西洋參栽培技術(shù)不規(guī)范導(dǎo)致其品相不佳，蘆長且彎，蘆碗眾多等問題[2-3]，因此急需建立科學(xué)的林下西洋參栽培技術(shù)。光照條件是西洋參適應(yīng)林下栽培的主要生理基礎(chǔ)，西洋參光合特性及水分利用效率可以作為西洋參林下?lián)嵊耘鄥^(qū)域初步篩選的一個(gè)重要指標(biāo)[4-6]。因此，本研究以西洋參為試驗(yàn)材料，分析不同林分類型下西洋參光合特性及水分利用效率，以期為西洋參林下高效栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為不同林型（落葉松林、天然林、混交林和紅松林）下生長3年的西洋參植株，長勢一致且健壯無病蟲害。

1.2 試驗(yàn)方法

隨機(jī)選取10株，并做標(biāo)記，方便不同時(shí)間段測量植株葉片的準(zhǔn)確性。

1.2.1 葉綠素SPAD值測定

采用柯尼卡公司的葉綠素SPAD儀（SPAD-502 PLus）測定葉綠素SPAD值。

1.2.2 葉片光合特性測定

2019年7月中旬在新賓滿族自治縣趙家林場房身工區(qū)，采用LI-6400XT便攜式光合儀測定林下栽培的西洋參葉片凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）。選擇晴朗天氣，7：00～15：00每2 h測定1次，選取上、中、下部健康無病蟲害葉片各3片，每個(gè)葉片重復(fù)3次，連續(xù)測定7 d。計(jì)算水分利用效率（WUE）=凈光合速率（Pn）/蒸騰速率（Tr）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行單因素方差分析（one-way ANOVA）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同林型西洋參葉片葉綠素SPAD值日變化

由圖1可知，不同林地類型下西洋參葉片葉綠素SPAD值日變化均為單峰曲線，7：00～11：00緩慢增加，11：00～13：00快速增加，13：00達(dá)到最大值，之后逐漸下降。葉綠素SPAD最大值依次為混交林＞紅松林＞落葉松林＞天然林。

圖1 不同林型西洋參葉片葉綠素SPAD值日變化

2.2 不同林型西洋參葉片凈光合速率日變化

植物葉片凈光合速率的大小，能直觀反映出葉片光合作用的強(qiáng)弱。從圖2可知，不同林型下西洋參葉片凈光合速率呈先升高后降低的趨勢，7：00開始凈光合速率逐漸增大，11：00達(dá)到最大值，天然林13：00達(dá)到最大值，之后逐漸降低趨于穩(wěn)定。經(jīng)方差分析可知，4種林型下西洋參凈光合速率最大值差異顯著（P＜0.05），表現(xiàn)為混交林＞紅松林＞落葉松林＞天然林，分析其原因是由于中午光照增強(qiáng)，溫度較高，林下西洋參葉片因蒸騰失水產(chǎn)生一定程度的虧缺，進(jìn)而導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度降低以致葉片萎蔫收縮，葉片為防止過度喪失水分，迫使葉片氣孔收縮，氣孔阻力增加，使CO2吸收減少，凈光合速率降低。

圖2 不同林地類型西洋參葉片凈光合速率日變化

2.3 不同林型西洋參葉片蒸騰速率日變化

植物蒸騰作用主要是指植物體內(nèi)自身水分在光照驅(qū)動(dòng)下以氣體形式通過植物體葉片表面從體內(nèi)擴(kuò)散到外的蒸騰過程，蒸騰作用具有促進(jìn)植物體內(nèi)礦物質(zhì)、有機(jī)物、水分運(yùn)輸和降低葉片表面溫度，對植物產(chǎn)量形成具有重要意義。從圖3可知，不同林型西洋參葉片蒸騰速率為單峰曲線，7：00開始逐漸增強(qiáng)，除混交林下西洋參9：00達(dá)到峰值外，其余林型下西洋參11：00達(dá)到峰值，而后逐漸下降。

圖3 不同林型西洋參葉片蒸騰速率日變化

2.4 不同林型西洋參葉片水分利用效率日動(dòng)態(tài)

植物水分利用效率（WUE）能夠反映植物體內(nèi)自身生產(chǎn)過程中的能量轉(zhuǎn)化效率，也是評價(jià)植物體內(nèi)水分虧缺條件下生長程度的一個(gè)綜合生理生態(tài)指標(biāo)。由圖4可知，混交林下西洋參葉片水分利用效率在各時(shí)間節(jié)點(diǎn)均表現(xiàn)為最大，7：00開始水分利用效率逐漸增大，13：00達(dá)到全天最大值，之后逐漸降低。紅松林下西洋參葉片水分利用效率在11：00達(dá)到全天的最大值，之后趨于平穩(wěn)。落葉松林下西洋參葉片水分利用效率9：00達(dá)到全天最大值，之后趨于平穩(wěn)。天然林下西洋參葉片水分利用效率7：00開始逐漸增大，15：00達(dá)到全天最大值。

圖4 不同林型西洋參葉片水分利用效率日變化

3 結(jié)論

植物葉綠素SPAD值是反映植物體內(nèi)葉綠素含量變化趨勢的重要指標(biāo)，而葉綠素是植物進(jìn)行光合作用最重要的一種色素，其生物合成是一系列酶促反應(yīng)，隨著光照強(qiáng)度的不斷變化會(huì)改變?nèi)~綠體膜特性，導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)破壞或體內(nèi)酶活性降低，葉綠素合成受阻，葉綠素分解加速。本文所述不同林型下西洋參植株葉片葉綠素SPAD值日變化曲線基本一致，不同林型透光率不同，導(dǎo)致林下西洋參葉片接收到的光照強(qiáng)度不同，混交林下西洋參葉片葉綠素SPAD值最大，說明混交林更有利于西洋參體內(nèi)葉綠素的合成。通過比較4個(gè)林型西洋參葉片光合特性可知，混交林下西洋參葉片的凈光合速率和水分利用效率均高于其他3個(gè)林型，說明混交林的立地條件能夠有效地促進(jìn)西洋參生長及生理代謝，更有利于西洋參植株的生長發(fā)育。