第 5 卷 第 3 期 2024 年 8 月 Vol 5 No 3 August 2024 智 能 化 農(nóng) 業(yè) 裝 備 學 報 中 英 文 Journal of Intelligent Agricultural Mechanization 不 同 光 質(zhì) 激 光 對 人 參 生 長 的 影 響 李 偉 平 1 梁 雪 梅 1 程 志 強 1 許 永 華 2 賈 鵬 3 4 王 立 軍 3 4 1 吉 林 農(nóng) 業(yè) 大 學 智 慧 農(nóng) 業(yè) 研 究 院 吉 林 長 春 130118 2 吉 林 農(nóng) 業(yè) 大 學 中 藥 材 學 院 吉 林 長 春 130118 3 中 國 科 學 院 長 春 光 學 精 密 機 械 與 物 理 研 究 所 吉 林 長 春 130033 4 發(fā) 光 學 及 應 用 國 家 重 點 實 驗 室 吉 林 長 春 130033 摘 要 近 年 來 隨 著 半 導 體 激 光 器 技 術(shù) 的 不 斷 進 步 在 農(nóng) 業(yè) 領(lǐng) 域 應 用 的 激 光 技 術(shù) 備 受 關(guān) 注 激 光 光 源 具 有 單 色 性 強 電 光 轉(zhuǎn) 換 效 率 高 使 用 成 本 低 等 優(yōu) 勢 為 提 高 農(nóng) 作 物 質(zhì) 量 增 加 產(chǎn) 量 提 供 了 新 的 技 術(shù) 支 持 為 了 研 究 不 同 光 質(zhì) 激 光 對 人 參 生 長 生 理 生 化 指 標 以 及 多 糖 皂 苷 積 累 等 方 面 的 影 響 選 取 二 年 生 人 參 載 子 進 行 試 驗 從 展 葉 期 到 葉 片 枯 萎 前 的 每 日 上 午 7 00 11 00 下 午 14 00 18 00 分 別 利 用 全 波 長 LED 燈 紅 色 激 光 燈 R3 藍 色 激 光 燈 B3 混 合 激 光 燈 R2B1 R3B2 光 量 子 通 量 密 度 分 別 為 4 48 mol m 2 s 4 61 mol m 2 s 補 光 針 對 不 同 光 質(zhì) 補 光 的 影 響 本 研 究 設(shè) 立 了 不 補 光 作 為 空 白 對 照 組 研 究 發(fā) 現(xiàn) 人 參 的 凈 光 合 作 用 能 力 葉 片 的 氣 孔 導 度 等 都 有 所 改 善 特 別 是 LED 處 理 組 的 凈 光 合 速 率 表 現(xiàn) 最 為 突 出 而 藍 光 處 理 組 則 在 蒸 騰 速 率 和 胞 間 CO 2 濃 度 方 面 取 得 了 最 顯 著 的 效 果 提 升 R3B2 處 理 組 氣 孔 導 度 最 大 就 生 長 情 況 而 言 人 參 在 紅 藍 混 合 光 處 理 下 表 現(xiàn) 最 佳 相 比 于 對 照 組 藍 光 能 夠 顯 著 提 高 植 株 的 高 度 增 加 葉 片 的 長 度 和 寬 度 LED 補 光 組 根 重 葉 重 均 高 于 其 他 處 理 從 營 養(yǎng) 物 質(zhì) 積 累 方 面 來 看 藍 光 處 理 下 多 糖 含 量 最 高 紅 光 處 理 下 皂 苷 含 量 積 累 普 遍 高 于 藍 光 處 理 組 說 明 紅 光 促 進 人 參 皂 苷 含 量 的 積 累 R2B1 處 理 組 Rg1 Rb1 皂 苷 含 量 最 高 遠 高 于 其 他 處 理 R3B2 處 理 時 Re 皂 苷 含 量 與 紅 光 處 理 組 結(jié) 果 相 當 高 于 其 他 4 個 處 理 在 未 來 的 研 究 中 我 們 將 選 取 最 適 宜 人 參 生 長 及 營 養(yǎng) 物 質(zhì) 積 累 的 激 光 補 光 條 件 為 縮 短 人 參 生 長 周 期 提 質(zhì) 增 效 而 提 供 可 行 性 方 法 關(guān) 鍵 詞 人 參 激 光 補 光 光 合 作 用 多 糖 皂 苷 中 圖 分 類 號 S24 S567 5 1 文 獻 標 識 碼 A 文 章 編 號 2096 7217 2024 03 0044 07 李 偉 平 梁 雪 梅 程 志 強 許 永 華 賈 鵬 王 立 軍 不 同 光 質(zhì) 激 光 對 人 參 生 長 的 影 響 J 智 能 化 農(nóng) 業(yè) 裝 備 學 報 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 參 屬 于 五 加 科 1 是 一 種 多 年 生 草 本 植 物 距 今 已 有 數(shù) 千 年 的 歷 史 人 參 因 含 有 皂 苷 多 糖 揮 發(fā) 油 氨 基 酸 有 機 酸 黃 酮 類 維 生 素 類 及 微 量 元 素 等 多 重 藥 理 成 分 而 體 現(xiàn) 出 優(yōu) 良 的 藥 用 價 值 2 3 人 參 具 有 多 種 功 效 包 括 滋 補 強 壯 和 補 氣 養(yǎng) 血 等 4 這 種 植 物 的 生 命 周 期 非 常 漫 長 從 發(fā) 芽 到 開 花 結(jié) 果 從 綠 色 的 果 實 到 紅 色 的 果 實 再 到 最 終 凋 零 它 們 的 生 物 合 成 代 謝 和 儲 存 都 受 到 外 界 環(huán) 境 的 影 響 而 光 照 則 是 其 中 最 重 要 的 因 素 之 一 5 6 它 可 以 通 過 光 質(zhì) 光 強 度 和 光 周 期 3 個 方 面 來 改 變 植 物 的 生 長 狀 況 7 9 隨 著 環(huán) 境 光 照 的 變 化 植 物 會 迅 速 做 出 反 應 以 縮 短 其 生 長 周 期 并 且 能 夠 有 效 地 提 升 作 物 的 品 質(zhì) 10 11 在 植 物 補 光 方 面 目 前 發(fā) 光 二 極 管 被 廣 泛 應 用 于 植 物 工 廠 中 4 激 光 技 術(shù) 作 為 20 世 紀 最 偉 大 的 發(fā) 明 之 一 在 育 苗 育 種 增 產(chǎn) 提 質(zhì) 光 伏 農(nóng) 業(yè) 互 補 土 壤 改 良 設(shè) 施 農(nóng) 業(yè) 病 蟲 害 防 治 等 方 面 取 得 了 一 系 列 可 喜 的 成 果 胡 煉 團 隊 12 利 用 二 維 激 光 雷 達 與 激 光 接 收 器 開 發(fā) 出 一 種 新 型 的 激 光 感 應 機 械 臂 用 以 實 現(xiàn) 高 效 的 植 物 識 別 牛 潤 新 博 士 13 則 在 丘 陵 地 帶 的 果 園 環(huán) 境 下 探 索 并 利 用 激 光 雷 達 技 術(shù) 實 現(xiàn) 了 準 確 的 植 物 識 別 從 而 有 效 地 改 善 植 物 的 生 長 狀 況 劉 海 明 團 隊 14 致 力 于 開 發(fā) 一 種 新 型 的 農(nóng) 業(yè) 大 棚 監(jiān) 測 技 術(shù) 它 利 用 先 進 的 激 光 傳 感 技 術(shù) 來 實 現(xiàn) 對 溫 度 變 化 的 實 時 監(jiān) 測 和 分 析 通 過 激 光 對 溫 室 大 棚 內(nèi) 的 黃 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 項 目 中 國 工 程 科 技 發(fā) 展 戰(zhàn) 略 吉 林 研 究 院 咨 詢 研 究 重 點 項 目 JL2022 04 第 一 作 者 李 偉 平 男 1995 年 生 吉 林 長 春 人 博 士 研 究 生 研 究 方 向 為 激 光 在 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 中 的 應 用 E mail 18104402737 通 信 作 者 梁 雪 梅 女 1982 年 生 吉 林 長 春 人 博 士 副 教 授 研 究 方 向 為 激 光 在 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 中 的 應 用 E mail xuemeil