钙是植物生长发育的必需元素之一,能够稳定细胞膜、稳固细胞壁以及促进细胞伸长和根系生长的作用,对植物抗逆性具有重要调节作用。本研究以3年生人参为供试材料,在水培条件下以霍格兰营养液为基础设置4个钙浓度,研究不同钙浓度对人参生物学性状、生理响应、超微结构损伤、钙的存在形态及分布的影响,以期明确不同浓度对人参生长发育的影响,为人参钙素营养诊断及人参合理施肥提供理论依据。研究结果如下:1.光合色素、茎电导率及根系活力研究表明,高钙虽然阻碍了人参叶片叶绿素的合成,但提高了叶片光合捕光能力。试验中高钙组人参叶绿素含量最低为2.692 mg/g,叶绿素a与叶绿素b比值最高为2.602;低钙组细胞膜透性遭到破坏,人参茎电解质渗透率增大,其电解质渗透率为35.64%,是正常组的2.1倍;人参根系活力的比较:正常组>高钙组>低钙组(P<0.05);人参缺钙会严重影响人参根、茎、叶的正常生理活动,导致人参对逆境的抗性降低。2.通过对人参各器官中元素分析,发现外源钙的增加与减少对人参吸收氮、锰及铝元素没有显著影响;在钙供应不足的情况下人参对磷的吸收降低;人参各器官的钙积累随着钙浓度的增加而相应增大;低浓度的钙促进人参对钾吸收,高浓度的钙抑制钾的吸收;人参对镁、铁的吸收与钙供应呈显著负相关,高浓度的钙会抑制它们的吸收;人参对铜的吸收也在一定程度上与钙供应存在拮抗作用;高浓度的钙会抑制人参中锌向地上部分运输。3.通过Tessier法及电镜观察研究钙在人参中存在的形态及分布。人参根中钙主要以草酸钙沉淀存在于小液泡中;人参茎及叶片中钙主要以果胶钙存在,用于维持膜的透性和细胞壁的完整性;缺钙会引起人参根、茎、叶膜的破坏从而引起细胞器解体,导致钙进入细胞质中;人参叶片中过量的钙会以草酸钙和磷酸钙的形态贮存在大液泡中;高浓度钙处理下人参茎细胞壁有加厚现象。4.通过对人参生物学性状及皂苷含量的分析,发现钙供应不足时会导致人参植株矮小,叶片萎缩,叶面积减少,高钙组人参叶片生长状况不如正常组;钙供应量低于正常组的人参茎容易萎缩弯折,影响茎的支撑作用及其向上运输能力,且人参侧根数量减少,出现红褐色腐坏现象,说明低钙抑制人参根的生长及侧根的发生;高钙处理能够促进水培条件下人参根的生长。缺钙或过量的钙都会降低人参皂苷的含量,缺钙则降低的更加严重。钙胁迫影响人参的外观生物学性状、生理代谢、无机元素积累、人参中钙的形态、分布以及皂苷合成。这些指标变化可以作为人参钙素营养诊断的标准。适宜的钙浓度能够提高人参的抗逆性,在生产实践中可以指导人参合理施肥。