胡 峰,邱道壽,梅 瑜,劉曉津
(1.廣東省農(nóng)科院作物研究所,廣東 廣州 510640;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
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廣東地區(qū)鐵皮石斛林下仿野生栽培技術(shù)研究
胡 峰1,邱道壽1,梅 瑜2,劉曉津1
(1.廣東省農(nóng)科院作物研究所,廣東 廣州 510640;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
摘 要:為提高珍稀中藥材鐵皮石斛人工栽培的品質(zhì),促進(jìn)廣東地區(qū)林下經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,以不同種源的鐵皮石斛為試驗(yàn)材料,研究種苗類(lèi)型、附生樹(shù)種以及施肥方式對(duì)鐵皮石斛林下仿野生栽培的影響,同時(shí)對(duì)設(shè)施栽培和仿野生栽培的鐵皮石斛品質(zhì)進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明,以廣東、福建、云南的鐵皮石斛種質(zhì)資源為材料,將穴盤(pán)苗附生于松樹(shù)、杉樹(shù)、龍眼樹(shù),施以控釋肥,仿野生栽培效果最佳;仿野生栽培3年的鐵皮石斛多糖和生物堿含量可達(dá)40.5%和0.0367%。
關(guān)鍵詞:鐵皮石斛;仿野生栽培;林下經(jīng)濟(jì);品質(zhì)
鐵皮石斛(Dendrobium officinale)為蘭科(Orchidaceae)石斛屬(Dendrobium)植物,又名黑節(jié)草,是我國(guó)傳統(tǒng)的名貴中藥材[1]。鐵皮石斛被收錄于2010版《中華人民共和國(guó)藥典》,主要有效成分為石斛類(lèi)多糖、生物堿、酚類(lèi)等,具有抗腫瘤、抗衰老、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、降血糖和有效減輕肝損傷等作用[2-3]。
古醫(yī)籍記載,廣東地區(qū)為鐵皮石斛道地中藥材,野生種質(zhì)資源自然附生于陰涼、濕潤(rùn)的常綠闊葉樹(shù)上或表面有苔蘚生長(zhǎng)的巖石上[4-5],而目前鐵皮石斛主要以人工設(shè)施栽培為主,栽培成本高,每667 m2需5萬(wàn)~10萬(wàn)的成本投入;另外,由于設(shè)施栽培在密閉的溫室大棚環(huán)境內(nèi)進(jìn)行,極易出現(xiàn)大規(guī)模病蟲(chóng)害,導(dǎo)致農(nóng)藥使用過(guò)量,設(shè)施栽培鐵皮石斛在追求產(chǎn)量及效益的同時(shí)忽略了中藥材的道地性品質(zhì)。21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)林下經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,利用林下自然條件仿野生栽培鐵皮石斛,模擬其原生態(tài)自然生長(zhǎng),既不獨(dú)立占用土地資源,節(jié)約了生產(chǎn)空間和成本,又有利于提高鐵皮石斛道地性品質(zhì),此外,鐵皮石斛林下仿野生栽培也是生態(tài)旅游等現(xiàn)代都市休閑農(nóng)業(yè)的一大亮點(diǎn)[6]。
目前,國(guó)內(nèi)對(duì)鐵皮石斛林下仿野生栽培研究較少,鐵皮石斛設(shè)施栽培與仿野生栽培的品質(zhì)比較未見(jiàn)報(bào)道[7-8]。本研究從不同種質(zhì)資源、種苗類(lèi)型、附生樹(shù)種、種植季節(jié)、施肥方式等方面深入研究了鐵皮石斛林下仿野生栽培技術(shù),同時(shí)對(duì)設(shè)施大棚栽培和林下仿野生栽培下的鐵皮石斛多糖和生物堿含量進(jìn)行比較分析,為鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)在廣東省農(nóng)科院廣州白云基地石斛科研基地進(jìn)行,試驗(yàn)地屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),適宜鐵皮石斛林下仿野生栽培。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 適宜林下仿野生栽培的鐵皮石斛資源篩選 從廣東、浙江、云南等地搜集的鐵皮石斛資源11份(表1),以龍眼樹(shù)為附生樹(shù)種,比較不同種質(zhì)資源林下仿野生栽培的存活率及平均分蘗數(shù)。
1.2.2 不同鐵皮石斛種苗類(lèi)型對(duì)仿野生栽培的影響 選擇上一步驟篩選的鐵皮石斛資源,以龍眼樹(shù)為附生樹(shù)種,以組培瓶苗、穴盤(pán)苗、高位芽、種植1年生大苗作為林下仿野生栽培種苗,調(diào)查林下仿野生栽培存活率、平均分蘗數(shù)。
1.2.3 不同附生樹(shù)種對(duì)仿野生栽培的影響 選擇經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種松樹(shù)、杉樹(shù),珍貴樹(shù)種沉香、黃花梨,果樹(shù)龍眼、荔枝作為附生樹(shù)種,調(diào)查林下仿野生栽培存活率、平均分蘗數(shù)、生長(zhǎng)量(株高、莖粗)。
1.2.4 不同施肥方式對(duì)仿野生栽培的影響 選擇控釋肥(釋放期為6個(gè)月)、腐熟雞糞肥、葉面肥進(jìn)行施肥處理,其中控釋肥和腐熟雞糞肥用網(wǎng)袋裝好置于鐵皮石斛根上部,每6個(gè)月更換1次,葉面肥每隔15 d噴施1次,調(diào)查林下仿野生栽培存活率、平均分蘗數(shù)、生長(zhǎng)量(株高、莖粗)。
1.2.5 不同栽培模式的鐵皮石斛生物堿和多糖含量測(cè)定 選擇設(shè)施大棚栽培、林下仿野生栽培的鐵皮石斛莖條,取1年生、2年生、3年生的鐵皮石斛莖條進(jìn)行多糖、生物堿含量測(cè)定,探討不同栽培模式對(duì)鐵皮石斛品質(zhì)的影響。其中多糖含量測(cè)定采用濃硫酸-苯酚比色法[9];生物堿含量測(cè)定采用溴甲酚綠酸性染料比色法[10],用堿性氯仿提取生物堿。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析
以上試驗(yàn)除特殊說(shuō)明外,試驗(yàn)材料均于每年4月種植,種植1年后調(diào)查統(tǒng)計(jì)各指標(biāo),每個(gè)處理調(diào)查30株鐵皮石斛, 3次重復(fù),用Excel和SPSS 18.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,用最小顯著差數(shù)法(LSD)法進(jìn)行多重比較,用Origin7.5作圖。
表1 不同鐵皮石斛種質(zhì)資源林下仿野生栽培比較
2.1 適宜林下仿野生栽培的鐵皮石斛資源篩選
鐵皮石斛野生種質(zhì)資源廣泛分布于廣東、浙江、云南、福建等省市,其中廣東省韶關(guān)、清遠(yuǎn)、河源等粵北山區(qū)均有鐵皮石斛分布。由表1可知,不同地區(qū)的鐵皮石斛種質(zhì)資源存在形態(tài)學(xué)上的差異,按外表顏色主要可分為紫桿、青桿,按植株形態(tài)可分為倒伏、直立等類(lèi)型;由于不同種質(zhì)資源自然生長(zhǎng)環(huán)境不同,因此在廣東地區(qū)林下仿野生栽培的存活率、平均分蘗數(shù)也存在差異,其中以廣東、福建、云南等地的資源存活率最高、均達(dá)95%以上,平均分蘗數(shù)可達(dá)5條以上,因此以上3個(gè)地區(qū)的鐵皮石斛種質(zhì)資源最適宜廣東地區(qū)林下仿野生栽培。
2.2 不同種苗類(lèi)型對(duì)鐵皮石斛林下仿野生栽培的影響
表2 不同種苗類(lèi)型對(duì)鐵皮石斛林下仿野生栽培的影響
由表2可知,不同鐵皮石斛種苗類(lèi)型對(duì)林下仿野生栽培的存活率和平均分蘗數(shù)影響均達(dá)到了顯著差異,以經(jīng)過(guò)煉苗處理的穴盤(pán)苗作為林下仿野生栽培種苗時(shí),存活率和平均分蘗數(shù)均最佳,分別為97.13%和5.83條,而組培瓶苗植株發(fā)育不完善,高位芽和1年生苗在仿野生栽培過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)莖條封頂和落葉等現(xiàn)象,因此后三者的林下仿野生栽培存活率和平均分蘗數(shù)均較差。
2.3 不同附生樹(shù)種對(duì)鐵皮石斛林下仿野生栽培的影響
成年松樹(shù)、杉樹(shù)、龍眼的表皮粗糙、有裂紋,保水性好,而沉香、黃花梨、荔枝表面光滑,保水性差;其次,松樹(shù)、杉樹(shù)、龍眼、荔枝林下郁閉度大,而沉香、黃花梨冠幅小,林下郁閉度小。由表3可知,不同附生樹(shù)種下鐵皮石斛仿野生栽培的存活率、平均分蘗數(shù)、株高和莖粗的差異均達(dá)顯著水平,在松樹(shù)林下仿野生栽培的各項(xiàng)指標(biāo)最高,存活率可達(dá)97.10%,平均分蘗數(shù)為6.03條,株高和莖粗為84 cm和0.65 cm,龍眼、杉樹(shù)林下仿野生栽培效果次之,黃花梨最差。
表3 不同附生樹(shù)種對(duì)鐵皮石斛林下仿野生栽培的影響
2.4 不同施肥方式對(duì)鐵皮石斛林下仿野生栽培的影響
控釋肥為有機(jī)樹(shù)脂包衣包裹的氮磷鉀肥料,可以實(shí)現(xiàn)肥力緩慢釋放,而腐熟雞糞肥容易被雨水沖刷,肥力不能長(zhǎng)效保持,葉面肥林下噴施處理難度大。由表4可知,3種施肥方式下鐵皮石斛林下仿野生栽培的各項(xiàng)指標(biāo)的差異均達(dá)顯著水平,其中以控釋肥效果最佳,存活率為98.17%,平均分蘗數(shù)為6.03條,株高和莖粗分別為82.67 cm和0.61 cm。
表4 不同施肥方式對(duì)鐵皮石斛林下仿野生栽培的影響
2.5 不同栽培模式鐵皮石斛的品質(zhì)評(píng)價(jià)
由圖1可知,設(shè)施栽培下鐵皮石斛的多糖和生物堿含量隨著植株生長(zhǎng)年份的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),其中2年生鐵皮石斛的多糖和生物堿含量最高,分別為37.43%和0.0345%;而仿野生栽培鐵皮石斛的多糖和生物堿含量隨生長(zhǎng)年份的增加而持續(xù)增加,第3年的品質(zhì)達(dá)到最佳,分別為40.5% 和0.0367%,均高于設(shè)施栽培生長(zhǎng)2年的含量。
圖1 不同栽培模式鐵皮石斛的品質(zhì)比較
3.1 加強(qiáng)林下仿野生栽培品種選育
本研究選用11份不同種源的鐵皮石斛資源為試驗(yàn)材料,結(jié)果表明,廣東、福建、云南等省的鐵皮石斛適合廣東地區(qū)林下仿野生栽培。林下仿野生栽培在自然原生態(tài)環(huán)境中進(jìn)行,因而栽培過(guò)程中會(huì)存在許多不可預(yù)測(cè)的環(huán)境因素,如春季病蟲(chóng)害暴發(fā)、夏季雷雨臺(tái)風(fēng)天氣,容易導(dǎo)致鐵皮石斛產(chǎn)量下降,今后應(yīng)加強(qiáng)鐵皮石斛抗病、耐澇等新品種的選育,從品種角度出發(fā)提高鐵皮石斛林下仿野生種植的產(chǎn)量、品質(zhì)等。
3.2 林下仿野生栽培技術(shù)改進(jìn)
以鐵皮石斛穴盤(pán)苗作為林下仿野生栽培種苗,附生于松樹(shù)、杉樹(shù)、龍眼樹(shù)等樹(shù)種,施以緩釋復(fù)合肥,仿野生栽培效果最佳。本研究還發(fā)現(xiàn),不同樹(shù)齡對(duì)鐵皮石斛仿野生附樹(shù)栽培存在一定的影響,其中3~5年生的松樹(shù)、杉樹(shù)、龍眼樹(shù)皮表面粗糙,且富含水分,鐵皮石斛生長(zhǎng)較好,而10年生以上的樹(shù)皮雖然表面粗糙,但較為干燥,鐵皮石斛生長(zhǎng)較差。其次,不同附樹(shù)捆綁材料對(duì)鐵皮石斛附生生長(zhǎng)也有影響,今后應(yīng)注意改進(jìn)方法,既能使鐵皮石斛根部緊貼于樹(shù)干,提高成活率,又不影響樹(shù)木本身的生長(zhǎng),節(jié)省種植時(shí)間和種植材料。
3.3 設(shè)施栽培與仿野生栽培鐵皮石斛品質(zhì)差異機(jī)理研究
本研究對(duì)兩種栽培模式下的多糖和生物堿含量進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果表明設(shè)施栽培的鐵皮石斛多糖和生物堿隨生長(zhǎng)時(shí)間的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),而林下仿野生栽培則呈現(xiàn)不斷上升趨勢(shì),3年生鐵皮石斛多糖和生物堿含量均高于設(shè)施栽培,側(cè)面反映了設(shè)施栽培追求短時(shí)間內(nèi)獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益,而林下仿野生栽培則注重鐵皮石斛的品質(zhì)。本研究?jī)H從多糖和生物堿含量方面對(duì)兩種栽培模式的品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià),而藥用植物次生代謝產(chǎn)物繁多,采用代謝組的方法可以對(duì)品質(zhì)進(jìn)行完整的綜合評(píng)價(jià)。其次,通過(guò)基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究,比較設(shè)施栽培和林下仿野生栽培的基因組和蛋白質(zhì)組差異,可以找出與鐵皮石斛品質(zhì)藥用成分的相關(guān)基因和蛋白,為鐵皮石斛育種、栽培等研究提供借鑒。
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(責(zé)任編輯 楊賢智)
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,F(xiàn)ujian 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
中圖分類(lèi)號(hào):S567.2
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1004-874X(2016)02-0035-04
收稿日期:2015-09-06
基金項(xiàng)目:廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014A020208071,2012A020602020)
作者簡(jiǎn)介:胡峰( 1988- ),男,碩士,研究實(shí)習(xí)員,E-mail:416373258@qq.com