题目：光强对盾叶薯蓣生长发育及生理生态特性的影响

本研究于2009年6月至2010年12月以陕西师范大学格物楼5楼平台为试验地点，以陕西省旬阳县黄姜研究所提供的‘安姜3号’盾叶薯蓣根茎为材料，设置5个光照水平，共40个处理，采用盆栽搭棚试验的方法研究‘安姜3号’盾叶薯蓣在不同光强环境下的生长发育状况，根茎皂素产量情况等,为其栽培生产选择合适的光照条件,提供科学技术依据。本实验的主要目的是，专一的从光照强度的角度，对同一品种盾叶薯蓣的生长发育，形态建成，生理生化特性和次生代谢物产量等各个方面影响做深入细致的研究，探讨在哪种光照条件下，盾叶薯蓣地上部分生长发育情况最好并且根茎分泌的皂苷元产量最大，旨在使盾叶薯蓣栽培农业化管理成功实现，以缓解医药业的皂素资源危机。本实验的主要研究结果如下：
1 不同光照强度对‘安姜3号’盾叶薯蓣的生殖期有显著影响，并证明遮阴能够使薯蓣的生殖期推迟。5组不同光照水平下的薯蓣出苗和开花顺序依次是：100%自然光强、80%自然光强、60%自然光强、40%自然光强、20%自然光强。表明强光照能够促使薯蓣生殖期提早发生。
2 不同光照强度对‘安姜3号’盾叶薯蓣幼苗生长期的叶片数量和株高都有显著影响(P，而对幼苗分支数和基茎粗没有显著性影响(P>0.05)。从研究结果可知，强光照和弱光照下的薯蓣幼苗植株较矮，而中度遮阴下的幼苗植株最高，说明强光照会抑制幼苗茎的伸长生长，弱光照下幼苗没有足够的能量供给自身的营养生长，而中度遮阴提供给幼苗最合适的光照环境,幼苗株高增长最快；幼苗叶片数量随着光强的减弱呈现开口向下的抛物线趋势，其中60%光照下叶片数量最多，说明中度遮阴下的幼苗生长发育速度最快；40%和60%自然光照下的幼苗分支数最多，说明中等遮阴有利于幼苗分支数的增加，强光照会抑制茎的分枝；茎基粗随着光强的减弱呈开口向上抛物线趋势，其中80%~100%自然光照下茎基最粗，说明强光有利于茎的横向生长，使幼苗支持结构同化物积累最多。
3 不同光照强度对‘安姜3号’盾叶薯蓣叶片各个生态指标都有显著性影响，其中叶片重量、叶面积、单位叶面积质量、叶长、叶宽和相对叶绿素含量都随着光强的减弱基本呈现开口向上抛物线趋势，而叶片含水量和叶厚变化情况比较复杂。
4 不同光照强度对‘安姜3号’盾叶薯蓣叶片中CAT酶活性和MDA酶含量都有显著影响,对POD酶活性没有显著影响。其中CAT酶活性随着光强的减弱逐渐降低，说明高光强使薯蓣植株抗逆性增强；100%自然光照下的MDA酶活性远远高于其它组植株，说明高光强不利于植株的生长发育；POD酶活性变化随着光强的减弱基本呈开口向上抛物线趋势，其中60%自然光下的最低，说明此光照强度最适合薯蓣生长发育。
5 不同光照强度对‘安姜3号’盾叶薯蓣叶片中淀粉和可溶性糖含量都有显著影响，其中60%自然光照下的植株叶片淀粉含量最多，而40%自然光照下可溶性糖含量最多，20%自然光照的薯蓣叶片中淀粉和可溶性糖含量都最少。
6 不同光照强度对‘安姜3号’盾叶薯蓣根茎中各个指标都有显著性影响。根茎鲜重随着光强的减弱呈开口向下抛物线趋势；须根长度则呈越来越小的趋势；根茎芽头数则呈W趋势变化；根茎中皂素含量也基本呈开口向下抛物线趋势。总体看来，中度遮阴环境下的薯蓣根茎生长状况和皂素含量情况最好。
本实验的最终结论是,40%自然光照环境最适合‘安姜3号’盾叶薯蓣大规模栽培生产。
关键词：盾叶薯蓣，光照强度，皂素，生态指标，根茎考种