陳裕鵬

(上海市林業(yè)總站,上海200072)

石斛屬(Dendrobium)是蘭科的第二大屬,多年生草本植物,大約有1 100 種[1],在亞洲至大洋洲地區(qū)分布較廣。 其中,分布在我國(guó)的石斛屬植物有78 種[2]。 鐵皮石斛(Dendrobium officinale),屬于蘭科、石斛屬的草本植物,別名黑節(jié)草,是一種名貴的中藥,已被錄入2015 版中國(guó)藥典。 鐵皮石斛具有“滋陰清熱,益胃生津”的功效[3],1 000 多年前的《道藏》中將鐵皮石斛列為“中華九大仙草”之首[4]。 鐵皮石斛中的多糖、石斛堿、氨基酸等成分,具有提高免疫力、抗氧化、抑制腫瘤、降低血糖、降低血脂等藥用價(jià)值[5]。

鐵皮石斛具有重要的藥用價(jià)值,是珍貴的中藥材。 為了栽培出品質(zhì)更好,價(jià)值更高的鐵皮石斛,有較多關(guān)于仿野生栽培方面的研究,仿野生栽培方式主要有活樹(shù)附生、死樹(shù)附生、大棚栽培、石頭仿野生等[6-15]。

林下仿野生栽培是利用樹(shù)冠遮陰,將鐵皮石斛附生于樹(shù)干上,從而仿造鐵皮石斛在自然環(huán)境中的生長(zhǎng)環(huán)境。 該栽培方式能充分利用林分資源,同時(shí)節(jié)約土地成本、提高林下產(chǎn)值,具有重要的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。 本研究考察不同林分對(duì)仿野生栽培鐵皮石斛適生性的影響,以期篩選出該立地條件下適宜鐵皮石斛仿野生栽培的樹(shù)種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為來(lái)自奉化種源地的綠桿鐵皮石斛,地點(diǎn)選為上海市青浦區(qū)林地,在試驗(yàn)地點(diǎn)選取三種林分(香樟林、杜英林、無(wú)患子林)將鐵皮石斛材料移栽上樹(shù)。 移栽時(shí)間為2017 年4 月。

1.2 試驗(yàn)方法

設(shè)置不同林分(香樟、杜英、無(wú)患子)、郁閉度為0.7,每一種林分下選取10 棵樹(shù)栽種鐵皮石斛,每顆樹(shù)種植6 圈鐵皮石斛,每圈種植5 叢,即每棵樹(shù)種植30 叢鐵皮石斛,種植間距為25 cm。

1.2.1 生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)測(cè)定2018 年6 月對(duì)移栽的試驗(yàn)材料進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)測(cè)定。 將所有的試驗(yàn)材料進(jìn)行測(cè)定后取平均值,主要測(cè)定指標(biāo)為存活率、總花數(shù)、發(fā)芽率、含水量、莖長(zhǎng)、莖粗。

1.2.2 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量測(cè)定

對(duì)每種林分下10 顆樹(shù)上栽種的鐵皮石斛試驗(yàn)材料進(jìn)行隨機(jī)取樣,每一種林分下各取樣200 g 莖。 另外,取大棚栽種和組培苗莖試驗(yàn)材料作為對(duì)照材料。 將所取的5 種試驗(yàn)材料放于烘箱60 ℃恒溫烘干至恒重后磨成粉,充分混勻后待用。

多糖含量測(cè)定方法參照2015 年藥典,以無(wú)水葡萄糖制備對(duì)照品溶液。 不同栽培方式的鐵皮石斛多糖含量數(shù)據(jù)用SPSS 軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

石斛堿含量測(cè)定使用的儀器為安捷倫7890A 氣相色譜儀。 采用照氣相色譜法進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定方法參考2015 版中國(guó)藥典(通則0521)。 不同栽培方式的鐵皮石斛石斛堿含量數(shù)據(jù)用SPSS 軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)測(cè)定

三種林分下栽種的鐵皮石斛存活率都為100%。 目前,在不同林分中,同一鐵皮石斛品種在無(wú)患子林中的發(fā)芽率平均值最高(35.9%)和花朵數(shù)最多(405 個(gè))。 老枝莖長(zhǎng)度平均值在香樟林中最長(zhǎng)(11.5 cm),和無(wú)患子林(11.1 cm)相差不大,杜英林中最短(9.6 cm);老枝胸徑平均值香樟林中最寬(5.7 mm),和無(wú)患子林相差不大(5.4 mm),杜英林(4.7 mm)中最細(xì)。 從表1 測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出,無(wú)論是發(fā)芽率、花朵數(shù)還是莖長(zhǎng)度和胸徑上,無(wú)患子林和香樟林都比杜英林更有優(yōu)勢(shì)。 綜合生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)結(jié)果表明,香樟林、無(wú)患子林較有益于該立地條件下鐵皮石斛的仿野生栽培生長(zhǎng)。

表1 生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)Table 1 Growth and development index

2.2 多糖含量測(cè)定

SPSS 分析結(jié)果表明,無(wú)患子林和香樟林中的鐵皮石斛多糖含量差異不顯著,其余種植方式下相互之間呈顯著性差異。 不同林分及大棚、組培苗的鐵皮石斛干燥莖多糖含量見(jiàn)圖1。 在無(wú)患子林中,每100 g多糖含量最高,為36.3 g;香樟林中含量也較高,為34.7 g;其次為大棚、杜英林和組培。 組培苗中多糖含量最低,為2.2 g。 在無(wú)患子林和香樟林中,鐵皮石斛的多糖含量顯著高于大棚栽種、杜英林、組培苗。 在2015 版中國(guó)藥典中,評(píng)價(jià)鐵皮石斛干燥莖的主要標(biāo)準(zhǔn)就是多糖含量≥25%,仿野生栽培下的無(wú)患子林和香樟林遠(yuǎn)超藥典中的含量要求。 仿野生栽培無(wú)患子林中鐵皮石斛的多糖含量比大棚栽培下的含量高21.4%,比組培苗高1550%,仿野生栽培下的鐵皮石斛具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,其中無(wú)患子林和香樟林更適合鐵皮石斛的附生生長(zhǎng)。

2.3 石斛堿含量測(cè)定

SPSS 分析結(jié)果表明,在不同生長(zhǎng)環(huán)境下,鐵皮石斛莖的石斛堿含量相互之間差異達(dá)到顯著水平。 不同林分及大棚、組培苗的鐵皮石斛干燥莖石斛堿含量見(jiàn)圖2。 在無(wú)患子林中石斛堿含量最高,為0.077%;其次為組培苗、杜英林、香樟林。 大棚栽種方式的鐵皮石斛石斛堿含量最低,為0.033%。 試驗(yàn)結(jié)果表明林下仿野生栽培方式中,無(wú)患子林中鐵皮石斛表現(xiàn)最優(yōu),優(yōu)于杜英林和香樟林,具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

3 討論與結(jié)論

許多植物多糖具有生物活性,具有包括免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、降血糖、降血脂、抗輻射、抗菌抗病毒、保護(hù)肝臟等保健作用。 作為鐵皮石斛的主要有效成分,多糖含量也是2015 版中國(guó)藥典中衡量鐵皮石斛藥用價(jià)值的主要指標(biāo)。 無(wú)患子林和香樟林中仿野生栽培的鐵皮石斛多糖含量顯著高于大棚栽培和組培的鐵皮石斛苗。 生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)測(cè)試結(jié)果顯示,香樟林和無(wú)患子林中的鐵皮石斛莖長(zhǎng)度和胸徑較杜英林中的鐵皮石斛更有優(yōu)勢(shì)。 另外,無(wú)患子林中的仿野生栽培鐵皮石斛的石斛堿含量也是5 種栽培方式下最高的,其次就是組培苗的石斛堿含量最高,如果要進(jìn)行石斛堿提取等相關(guān)的研究和應(yīng)用可以選用組培的鐵皮石斛作為試驗(yàn)材料。

在生長(zhǎng)階段鐵皮石斛需要高的濕度(60%—80%)和郁閉度(0.6—0.7),而在冬季時(shí)它幾乎停止生長(zhǎng),水分需求量降低(30%),透光度要求卻增高了(70%—80%)[16]。 跟香樟林相比,無(wú)患子林中的仿野生栽培鐵皮石斛多糖和石斛堿含量最高,原因可能是因?yàn)橄阏翆儆诔＞G樹(shù)種,無(wú)患子林屬于落葉樹(shù)種,在冬季無(wú)患子林可以為鐵皮石斛提供更好的透光率。 綜合考慮產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、藥用價(jià)值等因素,優(yōu)質(zhì)鐵皮石斛在上海地區(qū)可采用無(wú)患子林和香樟林中仿野生栽培鐵皮石斛的方式。

本研究對(duì)三種林分下的仿野生栽培鐵皮石斛進(jìn)行了對(duì)比研究,在生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)測(cè)量結(jié)果下篩選出鐵皮石斛在香樟林和無(wú)患子林中的產(chǎn)量顯著高于杜英林。 另外,對(duì)三種林分下仿野生栽培以及大棚栽種和組培的鐵皮石斛材料的多糖和石斛堿含量進(jìn)行了測(cè)定,測(cè)定結(jié)果表明無(wú)患子林和香樟林中的仿野生栽培鐵皮石斛營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值更高。 上海市比較多的樹(shù)種便是香樟樹(shù),也是用的較多的行道樹(shù)。 根據(jù)實(shí)際情況可推廣和發(fā)展公益香樟林中鐵皮石斛林下仿野生栽培的林下經(jīng)濟(jì)模式。 本研究為人工栽培優(yōu)質(zhì)的鐵皮石斛提供科學(xué)性依據(jù),對(duì)林下經(jīng)濟(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。