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　　藥用植物在中國有悠長的歷史。隨著社會經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，人們對預防和治療疾病的要求更加迫切，藥材的需要量也大大增加。同時，隨著對藥用植物尤其是中醫藥植物的不斷研究，發現中醫藥手段在很多西醫無能為力的領域具有奇特的治療功效，因此中醫藥植物栽培的研究也日益受到關注。

　　但是，藥用植物的獲取主要來源于野生和露地栽培，生長周期較長，產量較低，部分植物還由于其特殊的生長環境而難以馴化。近年來，隨著對藥用植物需求量、出口量的不斷增加，單靠野生藥材資源已經很難滿足市場需求。如何在不破壞自然資源的前提下，擴大藥材來源，改變供不應求的局面，特別是保證珍稀、需求量大藥材的持續供應，具有重要的現實意義。

　　LED在藥用植物栽培的優勢

　　藥用植物栽培是在野生馴化的基礎上，進行優質高產栽培的一種生產模式。不同的藥用植物對生態環境有不同的要求，藥用植物的野生性決定其生長環境的特殊性，這對人工馴化環境控制提出了更高的要求。人工光植物工廠由于其出色的環境控制能力，使得野生藥用植物的馴化及快速生產成為可能。

　　植物工廠作為一種資源集約型生產模式，可以最大程度地模擬藥用植物要求的生長環境，同時由于采用多層立體栽培，可以大幅提高單位土地的利用率、產出率和經濟效益。光照是植物生長最重要的環境因子，適宜的光環境是實現藥用植物優質高產的首要前提。LED光源的研究開發為藥用植物工廠光環境的優化控制提供了可能。

　　對于藥用植物栽培來說，LED突出的優勢：一是可發射半波寬為±20 nm的單色光，可以提供植物所需要的特殊光環境；二是光照度與占空比呈線性關系，容易實現光照度的調節。而目前常用的人工光源，熒光燈含有較多的藍光，白熾燈和高壓鈉燈含有較多的紅外光，其發射的光譜均是固定的，不能進行有效的光環境調節。因此，LED在藥用植物馴化栽培上具有明顯優勢。

　　植物工廠初期投資成本較大，生產附加價值高的藥用植物也是今后發展的一個重要方向和趨勢。LED光源的使用和逐步普及將會使藥用植物工廠高精度環境控制的優勢得到充分的發揮。

　　鐵皮石斛試驗

　　鐵皮石斛是一種名貴而古老的藥用植物，最早記載于2000年前梁朝的“神農本草經”。藥理研究表明，石斛能顯著提高SOD（超氧化物歧化酶）水平，降低LPO（過氧化脂質）而起到延緩衰老的作用。現代藥理實驗發現，石斛具有抗衰老和增強機體免疫力、抗腫瘤、治療白內障、擴張血管及抗血小板凝聚、清咽護嗓等作用。以石斛為主配制的復方制劑廣泛應用于臨床，能降低血糖，提高機體免疫力，且安全無毒性。

　　鐵皮石斛對生態環境的要求較嚴格，自然繁殖困難，成活率低且生長速度慢。因此，利用設施園藝控制手段，人工繁殖鐵皮石斛成為一項重要課題。本試驗在前人對鐵皮石斛光環境研究的基礎上，探究LED光質及其比例對鐵皮石斛組培苗移栽成活率和生長發育的影響，提出密閉式植物工廠鐵皮石斛生長發育的光環境指標，為鐵皮石斛人工繁育提供理論與試驗依據。

　　（1）試驗材料

　　試驗于4月～8月在溫室的植物工廠內進行。試驗材料選用同一種源的藥用鐵皮石斛組織培養苗（D. officinale)，高約25 mm，鮮質量約400 mg，移栽至50 孔的穴盤中。穴盤內基質選用包含樹皮、青石、陶粒以及營養顆粒的蘭花專用培養土，并使用EC為1.8 mS/cm的營養液進行人工噴灌。

　　選用中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所自主研發的LED平面光源系統（圖1、圖2）。該光源系統由波長為660 nm（半波寬為±20 nm）的紅光LED和450 nm（半波寬為±20 nm）的藍光LED 交叉均勻分布組成，光照度可實現在0~288μmol/（m2？s）自由調節，光源與植物間的照射距離也可根據需求進行調節。

　　因為LED是冷光源，可以近距離照射植物，既可減少不必要的光損失，也可提高植物工廠的空間利用率，因此，試驗中LED光源距離植株正上方10 cm。鐵皮石斛組培苗移栽階段環境參數設置如下：晝溫（25±1） ℃、夜溫（15±1） ℃、相對濕度60%～80%、CO2濃度（1500±30） μmol/mol、光照時間為12 h/d。試驗中，根據紅光LED和藍光LED光質比例的不同設置4 個LED光質試驗區（表1），各試驗區光照度均為70 μmol/（m2？s），除光質外，其他試驗條件保持一致。