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广东地区铁皮石斛林下仿野生栽培技术研究

2016-07-13邱道寿刘晓津

广东农业科学 2016年2期
关键词:铁皮石斛林下经济品质

胡 峰,邱道寿,梅 瑜,刘晓津

(1.广东省农科院作物研究所,广东 广州 510640;2.湖南农业大学园艺园林学院,湖南 长沙 410128)



广东地区铁皮石斛林下仿野生栽培技术研究

胡 峰1,邱道寿1,梅 瑜2,刘晓津1

(1.广东省农科院作物研究所,广东 广州 510640;2.湖南农业大学园艺园林学院,湖南 长沙 410128)

摘 要:为提高珍稀中药材铁皮石斛人工栽培的品质,促进广东地区林下经济的发展,以不同种源的铁皮石斛为试验材料,研究种苗类型、附生树种以及施肥方式对铁皮石斛林下仿野生栽培的影响,同时对设施栽培和仿野生栽培的铁皮石斛品质进行比较分析。结果表明,以广东、福建、云南的铁皮石斛种质资源为材料,将穴盘苗附生于松树、杉树、龙眼树,施以控释肥,仿野生栽培效果最佳;仿野生栽培3年的铁皮石斛多糖和生物碱含量可达40.5%和0.0367%。

关键词:铁皮石斛;仿野生栽培;林下经济;品质

铁皮石斛(Dendrobium officinale)为兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium)植物,又名黑节草,是我国传统的名贵中药材[1]。铁皮石斛被收录于2010版《中华人民共和国药典》,主要有效成分为石斛类多糖、生物碱、酚类等,具有抗肿瘤、抗衰老、增强机体免疫力、降血糖和有效减轻肝损伤等作用[2-3]。

古医籍记载,广东地区为铁皮石斛道地中药材,野生种质资源自然附生于阴凉、湿润的常绿阔叶树上或表面有苔藓生长的岩石上[4-5],而目前铁皮石斛主要以人工设施栽培为主,栽培成本高,每667 m2需5万~10万的成本投入;另外,由于设施栽培在密闭的温室大棚环境内进行,极易出现大规模病虫害,导致农药使用过量,设施栽培铁皮石斛在追求产量及效益的同时忽略了中药材的道地性品质。21世纪以来,我国林下经济发展迅猛,利用林下自然条件仿野生栽培铁皮石斛,模拟其原生态自然生长,既不独立占用土地资源,节约了生产空间和成本,又有利于提高铁皮石斛道地性品质,此外,铁皮石斛林下仿野生栽培也是生态旅游等现代都市休闲农业的一大亮点[6]。

目前,国内对铁皮石斛林下仿野生栽培研究较少,铁皮石斛设施栽培与仿野生栽培的品质比较未见报道[7-8]。本研究从不同种质资源、种苗类型、附生树种、种植季节、施肥方式等方面深入研究了铁皮石斛林下仿野生栽培技术,同时对设施大棚栽培和林下仿野生栽培下的铁皮石斛多糖和生物碱含量进行比较分析,为铁皮石斛产业的可持续发展奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在广东省农科院广州白云基地石斛科研基地进行,试验地属南亚热带季风气候区,适宜铁皮石斛林下仿野生栽培。

1.2 试验方法

1.2.1 适宜林下仿野生栽培的铁皮石斛资源筛选 从广东、浙江、云南等地搜集的铁皮石斛资源11份(表1),以龙眼树为附生树种,比较不同种质资源林下仿野生栽培的存活率及平均分蘖数。

1.2.2 不同铁皮石斛种苗类型对仿野生栽培的影响 选择上一步骤筛选的铁皮石斛资源,以龙眼树为附生树种,以组培瓶苗、穴盘苗、高位芽、种植1年生大苗作为林下仿野生栽培种苗,调查林下仿野生栽培存活率、平均分蘖数。

1.2.3 不同附生树种对仿野生栽培的影响 选择经济林树种松树、杉树,珍贵树种沉香、黄花梨,果树龙眼、荔枝作为附生树种,调查林下仿野生栽培存活率、平均分蘖数、生长量(株高、茎粗)。

1.2.4 不同施肥方式对仿野生栽培的影响 选择控释肥(释放期为6个月)、腐熟鸡粪肥、叶面肥进行施肥处理,其中控释肥和腐熟鸡粪肥用网袋装好置于铁皮石斛根上部,每6个月更换1次,叶面肥每隔15 d喷施1次,调查林下仿野生栽培存活率、平均分蘖数、生长量(株高、茎粗)。

1.2.5 不同栽培模式的铁皮石斛生物碱和多糖含量测定 选择设施大棚栽培、林下仿野生栽培的铁皮石斛茎条,取1年生、2年生、3年生的铁皮石斛茎条进行多糖、生物碱含量测定,探讨不同栽培模式对铁皮石斛品质的影响。其中多糖含量测定采用浓硫酸-苯酚比色法[9];生物碱含量测定采用溴甲酚绿酸性染料比色法[10],用碱性氯仿提取生物碱。

1.3 数据统计及分析

以上试验除特殊说明外,试验材料均于每年4月种植,种植1年后调查统计各指标,每个处理调查30株铁皮石斛, 3次重复,用Excel和SPSS 18.0对数据进行处理,用最小显著差数法(LSD)法进行多重比较,用Origin7.5作图。

2 结果与分析

表1 不同铁皮石斛种质资源林下仿野生栽培比较

2.1 适宜林下仿野生栽培的铁皮石斛资源筛选

铁皮石斛野生种质资源广泛分布于广东、浙江、云南、福建等省市,其中广东省韶关、清远、河源等粤北山区均有铁皮石斛分布。由表1可知,不同地区的铁皮石斛种质资源存在形态学上的差异,按外表颜色主要可分为紫杆、青杆,按植株形态可分为倒伏、直立等类型;由于不同种质资源自然生长环境不同,因此在广东地区林下仿野生栽培的存活率、平均分蘖数也存在差异,其中以广东、福建、云南等地的资源存活率最高、均达95%以上,平均分蘖数可达5条以上,因此以上3个地区的铁皮石斛种质资源最适宜广东地区林下仿野生栽培。

2.2 不同种苗类型对铁皮石斛林下仿野生栽培的影响

表2 不同种苗类型对铁皮石斛林下仿野生栽培的影响

由表2可知,不同铁皮石斛种苗类型对林下仿野生栽培的存活率和平均分蘖数影响均达到了显著差异,以经过炼苗处理的穴盘苗作为林下仿野生栽培种苗时,存活率和平均分蘖数均最佳,分别为97.13%和5.83条,而组培瓶苗植株发育不完善,高位芽和1年生苗在仿野生栽培过程中会出现茎条封顶和落叶等现象,因此后三者的林下仿野生栽培存活率和平均分蘖数均较差。

2.3 不同附生树种对铁皮石斛林下仿野生栽培的影响

成年松树、杉树、龙眼的表皮粗糙、有裂纹,保水性好,而沉香、黄花梨、荔枝表面光滑,保水性差;其次,松树、杉树、龙眼、荔枝林下郁闭度大,而沉香、黄花梨冠幅小,林下郁闭度小。由表3可知,不同附生树种下铁皮石斛仿野生栽培的存活率、平均分蘖数、株高和茎粗的差异均达显著水平,在松树林下仿野生栽培的各项指标最高,存活率可达97.10%,平均分蘖数为6.03条,株高和茎粗为84 cm和0.65 cm,龙眼、杉树林下仿野生栽培效果次之,黄花梨最差。

表3 不同附生树种对铁皮石斛林下仿野生栽培的影响

2.4 不同施肥方式对铁皮石斛林下仿野生栽培的影响

控释肥为有机树脂包衣包裹的氮磷钾肥料,可以实现肥力缓慢释放,而腐熟鸡粪肥容易被雨水冲刷,肥力不能长效保持,叶面肥林下喷施处理难度大。由表4可知,3种施肥方式下铁皮石斛林下仿野生栽培的各项指标的差异均达显著水平,其中以控释肥效果最佳,存活率为98.17%,平均分蘖数为6.03条,株高和茎粗分别为82.67 cm和0.61 cm。

表4 不同施肥方式对铁皮石斛林下仿野生栽培的影响

2.5 不同栽培模式铁皮石斛的品质评价

由图1可知,设施栽培下铁皮石斛的多糖和生物碱含量随着植株生长年份的增加呈先上升后下降的趋势,其中2年生铁皮石斛的多糖和生物碱含量最高,分别为37.43%和0.0345%;而仿野生栽培铁皮石斛的多糖和生物碱含量随生长年份的增加而持续增加,第3年的品质达到最佳,分别为40.5% 和0.0367%,均高于设施栽培生长2年的含量。

图1 不同栽培模式铁皮石斛的品质比较

3 结论与讨论

3.1 加强林下仿野生栽培品种选育

本研究选用11份不同种源的铁皮石斛资源为试验材料,结果表明,广东、福建、云南等省的铁皮石斛适合广东地区林下仿野生栽培。林下仿野生栽培在自然原生态环境中进行,因而栽培过程中会存在许多不可预测的环境因素,如春季病虫害暴发、夏季雷雨台风天气,容易导致铁皮石斛产量下降,今后应加强铁皮石斛抗病、耐涝等新品种的选育,从品种角度出发提高铁皮石斛林下仿野生种植的产量、品质等。

3.2 林下仿野生栽培技术改进

以铁皮石斛穴盘苗作为林下仿野生栽培种苗,附生于松树、杉树、龙眼树等树种,施以缓释复合肥,仿野生栽培效果最佳。本研究还发现,不同树龄对铁皮石斛仿野生附树栽培存在一定的影响,其中3~5年生的松树、杉树、龙眼树皮表面粗糙,且富含水分,铁皮石斛生长较好,而10年生以上的树皮虽然表面粗糙,但较为干燥,铁皮石斛生长较差。其次,不同附树捆绑材料对铁皮石斛附生生长也有影响,今后应注意改进方法,既能使铁皮石斛根部紧贴于树干,提高成活率,又不影响树木本身的生长,节省种植时间和种植材料。

3.3 设施栽培与仿野生栽培铁皮石斛品质差异机理研究

本研究对两种栽培模式下的多糖和生物碱含量进行了测定,结果表明设施栽培的铁皮石斛多糖和生物碱随生长时间的增加呈现先上升后下降的趋势,而林下仿野生栽培则呈现不断上升趋势,3年生铁皮石斛多糖和生物碱含量均高于设施栽培,侧面反映了设施栽培追求短时间内获得较高的经济效益,而林下仿野生栽培则注重铁皮石斛的品质。本研究仅从多糖和生物碱含量方面对两种栽培模式的品质进行了评价,而药用植物次生代谢产物繁多,采用代谢组的方法可以对品质进行完整的综合评价。其次,通过基因组学和蛋白质组学研究,比较设施栽培和林下仿野生栽培的基因组和蛋白质组差异,可以找出与铁皮石斛品质药用成分的相关基因和蛋白,为铁皮石斛育种、栽培等研究提供借鉴。

参考文献:

[1] 包雪声. 中国药用石斛[M]. 上海:复旦大学出版社,2001.

[2] 药典国家委员会. 中华人民共和国药典(2010版一部)[M]. 北京:中国医药科技出版社,2010:265-266.

[3] 徐红,王峥涛,丁家宜,等. 药用石斛生物技术的研究概况[J]. 中国野生植物资源,2001,20(1):1-4.

[4] 冉景丞,杨婷婷. 茂兰保护区铁皮石斛生长状况与伴生苔藓的关系初探[J]. 林业实用技术,2013(9):114-117.

[5] 李江陵,肖小河. 四川石斛属药用植物资源调查[J].中国中药杂志,1995,20( 1):7- 9.

[6] 翟明普. 关于林下经济若干问题的思考[J]. 林产工业,2011,38(3):47-50.

[7] 胡永亮,李泽生,赵云翔,等. 齿瓣石斛仿野生栽培技术研究[J]. 湖南农业科学,2013(3):38-40.

[8] 肖强,杨丛,张峥,等. 不同仿生态栽培方式对铁皮石斛多糖积累影响[J]. 中国农学通报 2015,31 (10):142-147.

[9] Saha SK,Brewer EF. Determination of the concentration of digo-saccharides,complex type carbohydrates and glycol proteins using the phenolsulrfuricacid method[J]. Carbohydr Res,1994,254:157.

[10] 吴刚,季祥彪,康冀川,等. 石斛中多糖和生物碱的含量测定[J]. 山地农业生物学报,2008,27(3):274-278.

(责任编辑 杨贤智)

Cultivation techniques in imitating wild forest condition for Dendrobium officinale in Guangdong

HU Feng1,QIU Dao-shou1,MEI Yu2,LIU Xiao-jin1(1. Crops Research Institute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Guangzhou 510640,China;
2. College of Horticultural & Landscape,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China)

Abstract:To improve the quality of valuable Chinese herbal material Dendrobium officinale and promote the development of under-forest economy in Guangdong province,this article studied the effects of different seedling types,attached trees and fertilization on cultivation techniques in imitating wild forest condition for D. officinale with different germplasm resources,and compared the quality between facility cultivation and imitating wild forest cultivation. With the germplasm resources from Guangdong,Fujian and Yunnan province,the suitable imitating wild cultivation can be reached by attaching the tray seedling on pine,fir and longan trees,and using the controlled release fertilizer. The content of accumulation of polysaccharide can reach 40.5% and 0.0367% of three-year old D. officinale.

Key words:Dendrobium officinale;imitating wild cultivation;under-forest economy;quality

中图分类号:S567.2

文献标识码:A

文章编号:1004-874X(2016)02-0035-04

收稿日期:2015-09-06

基金项目:广东省科技计划项目(2014A020208071,2012A020602020)

作者简介:胡峰( 1988- ),男,硕士,研究实习员,E-mail:416373258@qq.com

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