光質(zhì)與基質(zhì)互作對鐵皮石斛生長的影響

鄭胤建 汪玉潔 陳田甜 宋佳麗 曹凱 董皓 王洪峰 劉厚誠

【摘要】設(shè)置4種栽培基質(zhì)（樹皮顆粒、水苔、珍珠巖、泥炭+珍珠巖）和3種紅藍LED光質(zhì)配比（T1、T2、T3）處理，調(diào)查不同基質(zhì)和光質(zhì)配比對鐵皮石斛生長動態(tài)的影響。結(jié)果表明：在相同光質(zhì)下，樹皮基質(zhì)培養(yǎng)的鐵皮石斛枝條長、枝條總數(shù)和芽數(shù)均保持較高的增長率。T2（R75%B25%）光質(zhì)處理的鐵皮石斛總腋芽數(shù)、總枝條數(shù)和枝條長增長速率較高，樹皮與T2光質(zhì)處理的組合較適宜鐵皮石斛工廠化栽培。

皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Mi-go），為蘭科石斛屬植物，是傳統(tǒng)名貴中藥材，具有益胃生津、滋陰清熱、止咳潤肺的功效?，F(xiàn)代藥理研究表明，石斛還具有抗腫瘤、抗衰老、增強人體免疫力和擴張血管等功效[1]。鐵皮石斛生長喜溫暖、濕潤或半陰環(huán)境，不耐寒，對光照、土壤質(zhì)地、氣候條件等要求較高[2]?；|(zhì)是鐵皮石斛試管苗馴化和優(yōu)質(zhì)高效栽培的關(guān)鍵，良好的基質(zhì)應(yīng)有較好的透水性、透氣性、保肥性、不易發(fā)生病害等[3]。水苔、珍珠巖、花生殼、椰糠、樹皮、木糠、木炭、泥炭等是鐵皮石斛栽培中常用的基質(zhì)[4-6]。

光質(zhì)對植物生長發(fā)育、形態(tài)建成、物質(zhì)代謝以及基因表達均有調(diào)控作用，通過光質(zhì)調(diào)控植株形態(tài)建成和生長發(fā)育是目前的研究熱點。LED（light emitting diodes）具有波長具體、光譜性能好、光效高、發(fā)熱少、質(zhì)量和體積較小、壽命較長、占用空間小等優(yōu)勢，非常適用于植物設(shè)施栽培領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)品[7]。光質(zhì)明顯影響黃瓜[8]、絲瓜幼苗[9]、紅豆芽苗[10]、白及[11]、金線蓮[12]等蔬菜和藥材生長發(fā)育。

本試驗研究栽培基質(zhì)和光質(zhì)互作對鐵皮石斛生長的影響，以期為鐵皮石斛的工廠化栽培提供參考。

材料與方法

供試鐵皮石斛組培苗由廣東省林業(yè)科學(xué)院提供，苗體健壯。試驗基質(zhì)分設(shè)處理樹皮顆粒（pH=5.69）、水苔（pH=4.16）、珍珠巖（pH=7.08）、泥炭+珍珠巖（pH=4.55）四種。設(shè)3個紅（R）藍（B）LED處理T1（R69%B31%）、T2（R75%B25%）、T3（R81%B19%）（表1）。

試驗于2014年8月～2015年1月在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院可控環(huán)境實驗室中進行，保持溫度為24℃/20℃，空氣相對濕度80%，LED光強80 μmol/（m2·s），1/2 Hoagland營養(yǎng)液補充水分與營養(yǎng)，鐵皮石斛苗每種基質(zhì)處理45盆（每盆1株），每個光質(zhì)處理各15盆。每月測定每盆總腋芽數(shù)和枝條（長于5cm的芽為枝條）總數(shù)，每盆中隨機選取一個健壯枝條做標(biāo)記測定其的枝條長度，連續(xù)測定五個月，調(diào)查不同基質(zhì)和不同光質(zhì)配比對鐵皮石斛動態(tài)生長的影響（圖1）。

試驗數(shù)據(jù)采用Excel2007和spss17.0統(tǒng)計分析，鄧肯氏新復(fù)極差法（SSR法）檢測其差異顯著性（α<0.05），Sigmaplot做圖。

結(jié)果與分析

光質(zhì)與基質(zhì)對鐵皮石斛總腋芽數(shù)的影響

鐵皮石斛總腋芽數(shù)受不同光質(zhì)和基質(zhì)類型的影響而有所不同（圖2、表2）。在相同光質(zhì)條件下，總腋芽數(shù)在樹皮基質(zhì)培養(yǎng)下鐵皮石斛新芽數(shù)的增長一直保持在最高水平，且以前三個月增長最快，T1、T2和T3的增長率分別為20.34%、28.73%和22.33%，后期持續(xù)增長。水苔基質(zhì)培養(yǎng)下，鐵皮石斛的新芽增長數(shù)在三種光質(zhì)條件下增長趨勢不一致，但前兩個月內(nèi)均呈現(xiàn)快速增加的趨勢，T1、T2、T3增長率分別為29.48%、46.34%和44.48%。第三個月總腋芽數(shù)的增長速率均趨于平緩，T1和T3處理每月均能夠增加總腋芽數(shù)，且T3增長速率最快，為27.59%。在珍珠巖+泥炭基質(zhì)培養(yǎng)和T2處理下，總腋芽數(shù)前三個月增長速率最高為9.55%，T1次之為7.69 %，T3最低為6.73%，后兩個月T1處理的總腋芽數(shù)顯著降低，T2和T3處理增長緩慢。移栽后兩個月，珍珠巖基質(zhì)各光質(zhì)處理的鐵皮石斛腋芽數(shù)均顯著增加，以T2處理增長最快，T3處理的芽數(shù)最高，T1處理的芽數(shù)最低，后三個月各處理芽數(shù)均有所下降，以T2下降最多，T3次之，T1最少（圖2、表2）。

光質(zhì)與基質(zhì)對鐵皮石斛枝條數(shù)的影響

鐵皮石斛枝條總數(shù)受不同光質(zhì)和基質(zhì)類型的影響而有所不同（圖3、表3）。三種光質(zhì)條件下，樹皮基質(zhì)的鐵皮石斛枝條總數(shù)均顯著增加，五個月平均增長率T2最快（9.48%），T3次之（8.30%），T1最慢（7.04%）。珍珠巖+泥炭基質(zhì)不利于鐵皮石斛枝條總數(shù)的增長，三種光質(zhì)條件下枝條總數(shù)在移栽第二個月均顯著下降，T3下降最快，T1最緩慢。珍珠巖基質(zhì)培養(yǎng)和T1處理下鐵皮石斛枝條總數(shù)增長緩慢，T2和T3處理下，移栽后前兩個月枝條總數(shù)顯著增加，第三個月起則表現(xiàn)抑制效果。水苔基質(zhì)的鐵皮石斛總枝條數(shù)在T1條件下緩慢增長，平均增長率為4.05%，T3條件下枝條總數(shù)每月均顯著增加，平均增長率為9.99%，T2條件下則前兩個月增加，后四個月略有減少。

光質(zhì)與基質(zhì)對鐵皮石斛枝條長的影響

鐵皮石斛枝條長受不同光質(zhì)和基質(zhì)類型的影響而有所不同（圖4、表4）。T1處理樹皮基質(zhì)的枝條長增長速度一直維持在最高水平，增長率為28.73%；T2處理水苔基質(zhì)的枝條長增長速率最高（24.84%），T3處理的前2個月以珍珠巖+泥炭基質(zhì)培養(yǎng)下的枝條長增長最快（29.08%），第3個月之后以樹皮基質(zhì)培養(yǎng)下的枝條長增長最快（26.01%）?？梢?，樹皮基質(zhì)處理有利于鐵皮石斛的枝條伸長。

討論與結(jié)論

鐵皮石斛主要以枝條干品（楓斗）入藥，也可以新鮮枝條入藥和食用，因此單叢總腋芽數(shù)、總枝條數(shù)、枝條長度都是反映產(chǎn)量的重要指標(biāo)。樹皮和刨花這2種基質(zhì)具有良好的透氣性和持水能力[13]，適合用于鐵皮石斛栽培。本試驗發(fā)現(xiàn)，樹皮基質(zhì)培養(yǎng)下的鐵皮石斛總腋芽數(shù)、總枝條數(shù)、枝條長均保持較高的增長率。鐵皮石斛移栽基質(zhì)應(yīng)以疏松通透性好且不易發(fā)霉長菌的原料為主，并配合使用保水保肥的原料才能獲得最佳成活率[14]。本試驗發(fā)現(xiàn)，珍珠巖+泥炭基質(zhì)培養(yǎng)下的腋芽數(shù)和枝條長的增長速率緩慢，對枝條總數(shù)的增加有抑制作用。可能原因是珍珠巖+泥炭的基質(zhì)的pH為4.55，偏酸性，不利于鐵皮石斛根系吸收養(yǎng)分。珍珠巖基質(zhì)的pH為7.08，呈中性，疏松透氣，但持水性較差，鐵皮石斛苗的水分供給不足，單一的珍珠巖不宜于石斛試管苗的移栽。覆蓋有活苔蘚基質(zhì)的鐵皮石斛比未覆蓋的移栽成活率都要高[15]，說明苔蘚具有良好的保水效果。另外，苔蘚可能提供鐵皮石斛生長所需的共生菌，能提高其移栽成活率[16]。本試驗發(fā)現(xiàn)，在水苔基質(zhì)培養(yǎng)下的鐵皮石斛腋芽數(shù)、枝條總數(shù)和枝條生長速率中等，水苔酸性（pH為4.15），比珍珠巖+泥炭基質(zhì)的酸性更強，但對鐵皮石斛腋芽數(shù)、枝條總數(shù)和枝條增長速率無抑制效果，可能原因是水苔中存有鐵皮石斛生長所需的共生菌有關(guān)。

紅橙光（610～720nm）及藍紫光（400～510nm）是植物所吸收的主要光譜。隨著紅光（R）比例的增加，鐵皮石斛試管苗株高呈增大的趨勢，并于100%R時達到最大值，100%B處理株高最低[17]，說明紅光對鐵皮石斛試管苗莖的伸長有促進作用，而藍光（B）有抑制作用。本試驗發(fā)現(xiàn)，T2（R75%B25%）的鐵皮石斛總腋芽數(shù)和枝條數(shù)增長率較高，也受栽培基質(zhì)類型的影響，其相互影響有待進一步研究。

從鐵皮石斛總腋芽數(shù)、枝條數(shù)和枝條長增速率來看，樹皮與較高紅藍光比例的T2光質(zhì)處理的組合較適宜鐵皮石斛工廠化栽培。

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*項目支持：廣東省大學(xué)生科技創(chuàng)新培育專項資金。

**通信作者：劉厚誠（1968-），男，教授，從事設(shè)施園藝科研與教學(xué)工作。