栽培基質(zhì)對鐵皮石斛生長的影響

謝靜 許環(huán)映 吳建濤 邱永生 王勤南 金玉峰 胡后祥 楊俊賢 譚嘉娜

摘 要 以松樹皮、松樹皮混合泥炭土和松樹皮混合蔗渣為栽培基質(zhì)，對鐵皮石斛在海南省樂東黎族自治縣生長情況進行研究，通過調(diào)查不同栽培基質(zhì)下鐵皮石斛莖長、莖粗、分蘗、節(jié)數(shù)、根數(shù)、根長、地上部生物量、地下部生物量、鮮葉產(chǎn)量和鮮條產(chǎn)量差異，篩選出適宜當?shù)胤N植鐵皮石斛的栽培基質(zhì)。試驗顯示：松樹皮混合泥炭土（體積比為2 ∶ 1）能顯著促進鐵皮石斛莖伸長、節(jié)數(shù)根數(shù)增多，提高生物量，增加鮮條和鮮葉產(chǎn)量，總體情況顯著優(yōu)于其它處理，是適宜鐵皮石斛生長的栽培基質(zhì)。鐵皮石斛生物地上生物量與其農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析結(jié)果表明，根是影響石斛生物量的關(guān)鍵因素，栽培基質(zhì)主要通過影響根增殖，增加根重，促進地上部莖伸長，提高地上部生物量，增加鐵皮石斛產(chǎn)量。以上結(jié)果為在海南省樂東黎族自治縣種植鐵皮石斛提供了參考。

關(guān)鍵詞 鐵皮石斛；栽培基質(zhì)；生長

中圖分類號 S567.23 文獻標識碼 A

Effects of Culture Substrates on the Growth

of Dendrobium officinale

XIE Jing1，2， XU Huanying1，2， WU Jiantao1，2， QIU Yongsheng1，2， WANG Qinnan1，2 *，

JIN Yufeng1，2， HU Houxiang1，2， YANG Junxian2， TAN Jiana2

1 Hainan Sugarcane Breeding Station， GZSIRI， Sanya， Hainan 572025， China

2 Guangdong Bioengineering Institute（GZSIRI）， Guangzhou， Guangdong 510316， China

Abstract This study was conducted to analyze the growth of Dendrobium officinale Kimura et Migo in culture substrates including pure pine bark， mixture of pine bark and peat soil and mixture of pine bark and bagasse in Ledonglizu Autonomous County， Hainan Province. In order to select and optimize the culture substrates for D.officinale growing in Ledong， stem length， stem diameter， tiller， pitch number， root number， root length， fresh weight of aerial part and root， yield of fresh leaf and fresh stem of D. Officinale in different culture substrates were calculated. The results showed that the matrix which consisted of pine bark and peat soil（volume ratio of 2 ∶ 1）could significantly enhance the elongation of stem and root， increase the number of stem and root， improve biomass and yield， and was suitable for the growth of D. officinale. The overall growth of D. officinale was remarkably better than the other two treatments. The results of correlation analysis between fresh weight of aerial part and agronomic traits indicated that root was the most important factors of fresh weight of aerial parts. Culture substrates could increase root weight， enhance the elongation of stem， improve biomass and yield of D. officinale. The results would provide a reference for D. officinale growing in Ledonglizu Autonomous County of Hainan Province.

Key words D. officinale； culture substrates； growth

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.01.006

鐵皮石斛（Dendrobium officinale）屬蘭科石斛屬草本植物，因其表皮有鐵銹紅斑而得名，其藥用價值極高，是中國最珍貴的中藥材之一，位列“中華九大仙草之首”[1-2]。鐵皮石斛富含多種生物堿、多糖、聯(lián)芐類、氨基酸、糖苷類、菲類、酚類等多種成分，具有增強機體免疫力[3]、生津益胃[4]、抗腫瘤、抗衰老等藥用功效。鐵皮石斛可全株入藥，莖可煲湯或榨汁，花或葉子可制茶。野生鐵皮石斛一般生長在高海拔懸崖峭壁或林內(nèi)樹干和巖石縫隙中，生長條件特殊和分布受局限，自然繁殖率極低，生長緩慢，再加上多年過度采挖，中國野生石斛資源瀕臨滅絕，目前為國家重點二級保護的珍稀瀕危植物，禁止采集和銷售。為了充分利用開發(fā)鐵皮石斛，必須發(fā)展鐵皮石斛的人工栽培。鐵皮石斛喜溫暖濕潤環(huán)境，人工種植鐵皮石斛必須遵循鐵皮石斛的生長習(xí)性，為其營造適宜的生長環(huán)境，其中栽培基質(zhì)是鐵皮石斛人工種植的關(guān)鍵因素。

當今鐵皮石斛商業(yè)栽培種主要基質(zhì)有樹皮、水苔、木屑、泥炭土、石質(zhì)材料等，樹皮為木材加工的廢棄物，其疏松、孔隙量大、通水透氣性好、保水保肥強、成本低廉，在美國，用樹皮作為鐵皮石斛的栽培基質(zhì)已有50多年的歷史，美國60%的石斛栽培者使用樹皮基質(zhì)[5]。中國科技人員在利用樹皮作為石斛栽培基質(zhì)方面也做了大量積極有益的研究，特別利用松樹皮與其它基質(zhì)進行不同配比的篩選試驗，例如松樹皮添加泥炭土[6-7]、松樹皮與石質(zhì)材料等混合成栽培基質(zhì)[2，8-12]、松樹皮與水苔混合成栽培基質(zhì)[7，13]、松樹皮與苔蘚和鋸末等混合成栽培基質(zhì)[14-15]，但不同研究人員在不同地方篩選出的鐵皮石斛生長最優(yōu)基質(zhì)配比不盡相同，可能與鐵皮石斛人工栽培受環(huán)境條件影響很大有關(guān)，不同地方氣候條件不一樣，因此要因地制宜，篩選適合當?shù)罔F皮石斛生長的最優(yōu)基質(zhì)和配比。樂東黎族自治縣位于海南省西南部，北緯度18°24′～18°58′，東經(jīng)108°39′～109°24′，屬熱帶季風(fēng)氣候，年平均溫度24 ℃，年降水量1 600 mm，森林覆蓋率高，相對濕度較高，冬有大霧，晝夜溫差較大，氣候條件能夠滿足鐵皮石斛生長需要。目前還沒有海南省樂東黎族自治縣人工種植鐵皮石斛的報道，本研究以從廣東省湛江市引進的鐵皮石斛為材料，研究了松樹皮與泥炭土、蔗渣配比基質(zhì)對鐵皮石斛生長的影響，為在海南省樂東黎族自治縣人工種植鐵皮石斛提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為從廣州甘蔗糖業(yè)研究所湛江甘蔗研究中心引進的鐵皮石斛半年生組培假植苗，移栽前假植于刨花基質(zhì)中。

1.2 方法

試驗材料于2014年12月20日種植于興平育種基地（樂東黎族自治縣志仲鎮(zhèn)）智能溫室內(nèi)。栽培方式為苗床盆栽，苗床為鐵質(zhì)，規(guī)格20 m×1.5 m，高0.8 m，底層用塑料絲網(wǎng)鋪設(shè)，苗床間寬0.5 m?；|(zhì)配制前高溫蒸煮松樹皮2 h，然后根據(jù)試驗設(shè)計攪拌混合均勻，邊攪拌邊用多菌靈進行消毒，堆后覆蓋塑料薄膜，堆放7 d后，裝入花盆中，花盆口徑0.14 m，底徑0.1 m，高0.1 m。

試驗設(shè)3個處理，分別為T1松樹皮+泥炭土（體積比為2 ∶ 1）、T2松樹皮、T3松樹皮+蔗渣（體積比為2 ∶ 1），完全隨機設(shè)計，每個處理3個重復(fù)，每個重復(fù)1床，每床擺放1 116盆，每盆種1叢，每叢3株苗。試驗期間采用相同的肥水管理及溫濕度、光照等因子的調(diào)控。

1.3 數(shù)據(jù)分析

于2016年4月20日進行數(shù)據(jù)調(diào)查，各處理隨機選擇10盆破壞性取樣，測量根長、根數(shù)、根重、分蘗數(shù)、地上生物量，統(tǒng)計每叢的平均值；保留嫩莖采收成熟莖，各處理隨機選擇10條，測量莖長、莖粗、節(jié)數(shù)，并統(tǒng)計每條平均值；測量每床鮮條重和鮮葉重，并換算成公頃產(chǎn)量。

試驗數(shù)據(jù)在Microsoft Excel 2010、SPSS17.0中進行，采用單因素方差分析，利用LSD分析數(shù)據(jù)間差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培基質(zhì)對鐵皮石斛莖和根生長的影響

不同栽培基質(zhì)對鐵皮石斛莖長、莖粗、分蘗和節(jié)數(shù)影響見表1，不同栽培基質(zhì)下鐵皮石斛莖長、節(jié)數(shù)差異較大，其中處理T1平均莖長最大，平均為（42.08±17.53）cm，最長達到75 cm，與處理T2差異不顯著，與處理T3差異極顯著；處理T2與處理T3差異顯著。節(jié)數(shù)由大到小依次為T1>T2>T3，其中處理T1平均節(jié)數(shù)為（30.3±11.1）節(jié)，與處理T2差異不顯著，與處理T3差異顯著；處理T2和處理T3差異顯著。不同處理間鐵皮石斛莖粗、分蘗差異不顯著。以上分析表明，鐵皮石斛莖長和節(jié)數(shù)受到栽培基質(zhì)影響較大，處理T1有利于鐵皮石斛莖伸長，適宜鐵皮石斛莖生長。

從表1中可以看出，不同處理間鐵皮石斛根數(shù)均差異極顯著，其中處理T1每叢根數(shù)平均為（56.8±5.5）條，最多達到66條，平均根數(shù)分別比T2和T3多11.1和22.5條。不同處理間根長差異不顯著。結(jié)果表明，栽培基質(zhì)能夠影響鐵皮石斛根生長，特別是根數(shù)增多，其中處理T1適宜鐵皮石斛根生長。

2.2 不同栽培基質(zhì)對鐵皮石斛生物量和產(chǎn)量的影響

不同栽培基質(zhì)對鐵皮石斛生物產(chǎn)量影響的方差分析見表2，各處理間地下部生物量（根重）、地上部生物量、葉子產(chǎn)量和莖條產(chǎn)量差異均極顯著，說明不同栽培基質(zhì)對鐵皮石斛生物產(chǎn)量有明顯影響。

不同栽培基質(zhì)對鐵皮石斛生物量的影響見圖1。結(jié)果表明，處理T1地下部生物量與T2和T3差異極顯著，處理T2和T3地下部生物量差異不顯著，其中T1地下部平均生物量為（9.82±1.17）g/叢，平均每叢分別比T2和T3多2.35 g和3.00 g；處理T1地上部生物量與T2和T3差異極顯著，T2與T3差異極顯著，其中T1地上部平均生物量為（111.58±9.11）g/叢，平均每叢分別比T2和T3多18.96 g和58.60 g，最重達到120.7 g/叢，T3平均每叢僅為（52.98±8.10）g。以上說明不同栽培基質(zhì)對鐵皮石斛生物量有明顯影響，其中處理T1適宜鐵皮石斛生長，有利于生物量增加。

圖2為不同栽培基質(zhì)下鐵皮石斛葉子和莖條產(chǎn)量。結(jié)果表明，各處理間葉子產(chǎn)量存在極顯著性差異，其中T1平均葉子產(chǎn)量為（1 625.65±114.14）kg/hm2，每公頃分別比T2和T3多203.90 kg和717.60 kg，T1葉子產(chǎn)量最高可達到1 762.8 kg/hm2；T1莖條產(chǎn)量與T2差異顯著，與T3差異極顯著，T2和T3差異極顯著，其中T1平均莖條產(chǎn)量為（1 551.55±241.63）kg/hm2，每公頃分別比T2和T3多254.30 kg和813.80 kg，T1莖條產(chǎn)量最高可達到2 012.4 kg/hm2。以上結(jié)果表明，不同栽培基質(zhì)對鐵皮石斛收獲產(chǎn)量有明顯影響，處理T1鐵皮石斛產(chǎn)量最高，其次是T2，T3產(chǎn)量最低。

2.3 鐵皮石斛生物量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

分析不同栽培基質(zhì)下鐵皮石斛莖長、莖粗、分蘗、節(jié)數(shù)、根數(shù)、根長、地下生物量（根重）等主要農(nóng)藝性狀與地上生物量的相關(guān)關(guān)系，結(jié)果（表3）表明，鐵皮石斛地上生物量與節(jié)數(shù)、根數(shù)、根重呈高度正相關(guān)關(guān)系（0.606**、0.614**和0.683**），與莖長呈中度正相關(guān)關(guān)系（0.535*），與莖粗、根長呈低度正相關(guān)關(guān)系（0.235和0.043），與分蘗呈低度負相關(guān)關(guān)系（-0.100），本研究顯示地上生物量與分蘗卻呈負相關(guān)關(guān)系，這可能因為栽培基質(zhì)對鐵皮石斛分蘗影響不明顯，不同處理間和處理內(nèi)差異均不明顯，導(dǎo)致分蘗和地上生物量相關(guān)性呈低度負相關(guān)關(guān)系。

從鐵皮石斛主要農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系看（表3），莖長與分蘗、節(jié)數(shù)呈顯極著正相關(guān)關(guān)系，與莖粗、根重呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與根數(shù)呈不顯著正相關(guān)關(guān)系，與根長呈極小的不顯著負相關(guān)關(guān)系；莖粗與節(jié)數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與分蘗、根長、根數(shù)、根重呈不顯著正相關(guān)關(guān)系；分蘗與節(jié)數(shù)、根數(shù)、根重呈不顯著正相關(guān)關(guān)系，與根長呈不顯著負相關(guān)關(guān)系；根數(shù)與根重呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與根長呈不顯著負相關(guān)關(guān)系；根長和根重呈不顯著正相關(guān)關(guān)系。

以上分析表明，不同栽培基質(zhì)條件下，鐵皮石斛生物量與農(nóng)藝性狀相關(guān)程度較高，不同農(nóng)藝性狀相關(guān)作用，從而影響了鐵皮石斛地上生物量。

3 討論

3.1 不同栽培基質(zhì)對鐵皮石斛生長的影響

鐵皮石斛喜溫暖、濕潤、半陰半陽的環(huán)境，屬氣生根系，要求根部通透性好，采用的基質(zhì)最好能透氣濾水?；|(zhì)的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)是影響基質(zhì)選擇的兩個重要因素。松樹皮結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、孔隙度大，通水透氣性好，價格低廉，種植成本低，運輸方便，資源相對豐富，是蘭科植物栽培的常用基質(zhì)之一，但松樹皮持水能力差，且根系容易長到容器外，影響植株生長，需與其它基質(zhì)混合使用，以改善理化性質(zhì)。前人結(jié)果[2，7-15]也表明松樹皮是種植鐵皮石斛的理想基質(zhì)，與其它基質(zhì)混合使用效果更佳。本研究發(fā)現(xiàn)蔗渣保水性較好，但透氣性差，基質(zhì)潮濕，易使鐵皮石斛根系腐爛死亡，影響鐵皮石斛生長。泥炭土主要來源于沼澤植物的殘體沒有完全分解堆積的產(chǎn)物，其理化性質(zhì)穩(wěn)定富含有機質(zhì)、營養(yǎng)豐富、總孔隙度較大，具有較好的保水保肥性，但再吸濕能力差[1]。本研究利用松樹皮、松樹皮混合泥炭土、松樹皮混合蔗渣三種混合基質(zhì)在海南省樂東黎族自治縣開展鐵皮石斛栽培研究，結(jié)果表明松樹皮混合泥炭土有利于鐵皮石斛莖伸長、節(jié)數(shù)根數(shù)增多，生物量提高，葉子和莖條產(chǎn)量增加，適宜鐵皮石斛生長。但李筑等[7]在貴州地區(qū)開展的鐵皮石斛基質(zhì)篩選試驗中發(fā)現(xiàn)，松鱗和泥炭混合基質(zhì)并不適合貴州地區(qū)鐵皮石斛生長，可能與兩地氣候特點不同有關(guān)。不同栽培基質(zhì)對鐵皮石斛生長有較大影響，不同種類和配比的基質(zhì)間也存在差異，因此根據(jù)當?shù)貧夂蛱攸c，因地制宜，篩選適合當?shù)罔F皮石斛生長的基質(zhì)類型和配比。

3.2 不同栽培基質(zhì)下鐵皮石斛生長特性研究

栽培基質(zhì)為鐵皮石斛生長提供水分和養(yǎng)分并保證根系的氣體交換，不同栽培基質(zhì)下鐵皮石斛生長特性存在較大差異，楊嵐等[15]研究結(jié)果表明不同栽培基質(zhì)下鐵皮石斛成活率、株高、莖粗、根長、新根數(shù)存在差異。李宏蛟等[16]研究了不同栽培對鐵皮石斛生長動態(tài)的影響，結(jié)果表明，不同栽培基質(zhì)下石斛葉厚、莖粗、株高、葉寬、根長、根數(shù)、生物量等差異顯著。前人研究結(jié)果只是研究了不同栽培基質(zhì)下鐵皮石斛農(nóng)藝性狀差異變化，而對鐵皮石斛不同農(nóng)藝性狀的相關(guān)關(guān)系以及不同農(nóng)藝性狀對生物產(chǎn)量的影響程度缺乏研究。本文對不同栽培基質(zhì)條件下鐵皮石斛地上生物量與農(nóng)藝性狀相關(guān)性進行了研究，結(jié)果顯示根數(shù)、根重、節(jié)數(shù)、莖長與鐵皮石斛生物產(chǎn)量相關(guān)程度最高，根是影響石斛生物產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，通過改善栽培基質(zhì)，促進鐵皮石斛根增殖，根重增加，促進地上部莖伸長，從而提高鐵皮石斛地上部生物量，提高鐵皮石斛收獲產(chǎn)量。

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