貴州鐵皮石斛5個(gè)種源的花產(chǎn)量特征分析*

江榮慧，羅紅，楊焱冰，孫根欽，王琪，張庭嘉，顏鳳霞,舒敏

(1.貴州省林業(yè)科學(xué)研究院，貴州 貴陽(yáng)550000；2.錦屏縣國(guó)有林場(chǎng)，貴州 黔東南556700)

鐵皮石斛(Dendrobiumofficinale)為蘭科(Orchidaceae)石斛屬(Dendrobium)多年生附生草本植物，又名為“鐵吊蘭”，是我國(guó)珍貴的中藥材植物，在云南、四川、貴州、湖南、福建、廣西、江西等地均有分布[1]，具有“益胃生津、滋陰清熱”的功效[2]，在民間有“千金草”“藥中黃金”“救命仙草”和“石斛黃金”的美稱(chēng)[3]。其功能性成分主要有多糖類(lèi)、生物堿類(lèi)、氨基酸、錳、鋅、硒、鐵、銅等微量元素以及揮發(fā)性成分等物質(zhì)[4]，具有抗氧化、抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、抗疲勞、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、預(yù)防心腦血管疾病以及干預(yù)代謝綜合征的功效，并在功能食品和特醫(yī)食品領(lǐng)域也開(kāi)始了初步應(yīng)用[5-6]。

2020年新版《中華人民共和國(guó)藥典》的頒布，標(biāo)志著對(duì)鐵皮石斛中藥材品質(zhì)的要求更加嚴(yán)格。為提高珍稀中藥材鐵皮石斛人工栽培的品質(zhì)，鐵皮石斛的人工繁育和培植技術(shù)在不斷提高，規(guī)范化的人工大棚栽培和近野生栽培成為鐵皮石斛的主要栽培模式。鐵皮石斛藥、食、賞價(jià)值的開(kāi)發(fā)研究已很成熟，但研究主要集中在植株藥用部位莖[7]，很少利用鐵皮石斛花作為原料。在采收時(shí)，產(chǎn)量較大的石斛花往往作為藥材生產(chǎn)過(guò)程的副產(chǎn)品被直接丟棄，造成一定程度的資源浪費(fèi)[7]。目前，有關(guān)鐵皮石斛花的研究集中在花的物質(zhì)成分研究[7-8]、抗氧化性研究[9-10]、加工條件對(duì)花品質(zhì)的影響研究[11]以及石斛花茶的產(chǎn)品工藝研發(fā)[12-15]。由此可見(jiàn)，鐵皮石斛花作為原料開(kāi)發(fā)功能產(chǎn)品具有潛力和優(yōu)勢(shì)，但對(duì)于鐵皮石斛花產(chǎn)量的研究卻較為少見(jiàn)。為了提高鐵皮石斛花的產(chǎn)量、產(chǎn)值認(rèn)識(shí)，提高鐵皮石斛資源的利用效益，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)收益。本研究通過(guò)比較近野生附樹(shù)栽培模式下 5 個(gè)種源鐵皮石斛花的產(chǎn)量特征，為鐵皮石斛花的產(chǎn)值、效益估算提供依據(jù)，為促進(jìn)鐵皮石斛花的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究材料

對(duì)貴州省5個(gè)種源1608叢近野生栽培鐵皮石斛植株開(kāi)展花產(chǎn)量特征調(diào)查。5個(gè)種源分別為貴州沿河梵凈山種源(簡(jiǎn)稱(chēng)梵凈山種源)、廣西羅城九萬(wàn)山種源(簡(jiǎn)稱(chēng)廣西種源)、貴州安龍萬(wàn)峰林種源(簡(jiǎn)稱(chēng)安龍種源)、浙江樂(lè)清雁蕩山種源(簡(jiǎn)稱(chēng)浙江種源)、福建福安閩東種源(簡(jiǎn)稱(chēng)福建種源)。調(diào)查時(shí)間為第一年野外栽植盛花期(花瓣全部張開(kāi))。5個(gè)種源鐵皮石斛苗均分別來(lái)自同一供苗商同批次苗，苗齡相同，采用相同林分林下附樹(shù)栽培模式種植，于2020年5—6月種植于貴州11個(gè)試驗(yàn)基地，試驗(yàn)基地分別位于南明區(qū)、龍里縣、惠水縣、望謨縣、獨(dú)山縣、安龍縣、七星關(guān)區(qū)、納雍縣、赤水縣、三穗縣、錦屏縣，附樹(shù)樹(shù)種主要為松杉類(lèi)、櫟類(lèi)。每個(gè)試驗(yàn)基地內(nèi)每個(gè)種源的鐵皮石斛均通過(guò)均勻布設(shè)調(diào)查對(duì)象的方式調(diào)查鐵皮石斛植株。

1.2 方法

鐵皮石斛調(diào)查記錄均按單叢記錄，記錄不同種源鐵皮石斛植株的單叢花數(shù)(含花苞)、單叢開(kāi)花枝數(shù)，并對(duì)該叢盛開(kāi)的鮮花進(jìn)行取樣保存，記錄取樣的花朵數(shù)，并立即稱(chēng)量鮮重(精確到0.001 g)，帶回實(shí)驗(yàn)室70 ℃恒溫烘干至重量不變，3次稱(chēng)量并記錄烘干后重量平均值即干重，從而依據(jù)干重占鮮重的比例計(jì)算出含水率(%)，將干重除以對(duì)應(yīng)的取樣朵數(shù)計(jì)算出單朵干花重，將外業(yè)調(diào)查記錄的每叢花數(shù)乘以該從鐵皮石斛的單朵干花重計(jì)算出單從干花重量，將每叢花數(shù)除以開(kāi)花枝數(shù)計(jì)算出單枝開(kāi)花數(shù)。通過(guò)調(diào)查和數(shù)據(jù)計(jì)算，得到不同種源鐵皮石斛花產(chǎn)量特征數(shù)據(jù)量(表1)，因調(diào)查記錄缺失、鮮重稱(chēng)量不及時(shí)等原因?qū)е滤@各特征數(shù)據(jù)量不同。

表1 鐵皮石斛花產(chǎn)量特征數(shù)據(jù)量獲取情況

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel進(jìn)行原始數(shù)據(jù)記錄、整理和圖表繪制，在SPSS 22.0軟件中對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行最大值、最小值、平均值等統(tǒng)計(jì)分析，采用多個(gè)獨(dú)立樣本Kruskal-Wallis 檢驗(yàn)(克魯斯卡爾-沃利斯檢驗(yàn))分析鐵皮石斛5個(gè)種源間花產(chǎn)量特征的差異性，采用Kruskal-Wallis單因素方差檢驗(yàn)分析各個(gè)花產(chǎn)量特征在兩兩種源之間的差異性，采用Spearman(斯皮爾曼)相關(guān)性檢驗(yàn)分析花產(chǎn)量特征因子之間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 鐵皮石斛花產(chǎn)量特征

由表2可知，鐵皮石斛干花平均單朵重(0.017±0.006)g，單叢干花產(chǎn)量平均值(0.243±0.219)g，平均單叢開(kāi)花數(shù)(14±11)朵，平均單枝開(kāi)花數(shù)(5±3)朵，平均單叢開(kāi)花枝數(shù)(3±2)枝，花平均含水率(91.49±3.40)%。鐵皮石斛6個(gè)花產(chǎn)量特征在5個(gè)種源間均表現(xiàn)出極顯著差異(P<0.01)，變異系數(shù)在 3.40%～90.20%之間。單枝開(kāi)花數(shù)量、單叢開(kāi)花數(shù)量和單叢干花產(chǎn)量的變異系數(shù)在70%以上，范圍分別為 0～40 朵/枝、1～100 朵/叢、0.007～1.848 g/朵。

表2 鐵皮石斛的花產(chǎn)量特征

2.2 不同種源鐵皮石斛花產(chǎn)量特征

2.2.1 單朵干花重

5個(gè)種源鐵皮石斛單朵干花平均重量范圍為(0.016±0.006)～(0.018±0.007)g之間，安龍種源單朵干花重量平均值最大。福建種源和浙江種源的單朵干花重量平均值最小。安龍種源、梵凈山種源、廣西種源的鐵皮石斛單朵干花重量平均值顯著高于福建種源和浙江種源(P<0.01)(圖1a)。

2.2.2 單叢干花產(chǎn)量

5個(gè)種源鐵皮石斛單叢干花產(chǎn)量平均值范圍為(0.137±0.093)～(0.333±0.275)g，安龍種源單叢干花產(chǎn)量最高，調(diào)查結(jié)果中單叢干花產(chǎn)量最高值也為安龍種源，為1.848 g。福建種源、廣西種源的單叢干花產(chǎn)量最小，為0.137 g。安龍種源、浙江種源的鐵皮石斛單叢干花產(chǎn)量顯著高于其他3個(gè)種源(P<0.01)(圖1b)。

2.2.3 單叢開(kāi)花數(shù)量

單叢開(kāi)花數(shù)量直接反映鐵皮石斛的花產(chǎn)量特征。5個(gè)種源鐵皮石斛單叢開(kāi)花數(shù)量平均值范圍為(7±4)～(19±14)朵，安龍種源單叢開(kāi)花數(shù)量平均值最大，單叢開(kāi)花數(shù)量最大值也為安龍種源，為100朵。安龍種源、浙江種源鐵皮石斛單叢開(kāi)花數(shù)量顯著高于其他3個(gè)種源(P<0.01)(圖1c)。

2.2.4 單叢開(kāi)花枝數(shù)

單叢開(kāi)花枝數(shù)亦直接反映鐵皮石斛花產(chǎn)量特征。5個(gè)種源鐵皮石斛單叢開(kāi)花枝數(shù)平均值范圍為(2±1)～(4±2)枝，浙江種源鐵皮石斛單叢開(kāi)花枝數(shù)平均值最大，單叢開(kāi)花枝數(shù)最大值也為浙江種源，為13枝。浙江種源鐵皮石斛單叢開(kāi)花枝數(shù)顯著高于其他4個(gè)種源(P<0.01)，其次是安龍種源，梵凈山種源、福建種源、廣西種源單叢開(kāi)花枝數(shù)處于同一水平(圖1d)。

2.2.5 單枝開(kāi)花數(shù)量

5個(gè)種源鐵皮石斛平均單枝開(kāi)花數(shù)量為(3±2)～(6±4)朵，安龍種源單枝平均開(kāi)花數(shù)最多，其次為梵凈山種源、浙江種源，單枝開(kāi)花數(shù)量最大值出現(xiàn)在梵凈山種源，為40朵，福建種源、廣西種源鐵皮石斛單枝平均開(kāi)花數(shù)顯著低于其他種源(P<0.01)(圖1e)，其單枝最大開(kāi)花數(shù)量分別為13朵、14朵。

2.2.6 含水率

5個(gè)種源鐵皮石斛鮮花含水率平均范圍為(91.29±3.69)～(91.64±1.71)%，梵凈山種源平均含水率最高，安龍種源平均含水率最小，其種源間差異性較其他花產(chǎn)量特征小，種源間差異相對(duì)較小(圖1f)。

2.3 鐵皮石斛花產(chǎn)量間相關(guān)分析

由表3可知，單叢干花產(chǎn)量與單叢開(kāi)花數(shù)量相關(guān)系數(shù)最高，呈極顯著高度正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)>0.8)，表明單叢干花產(chǎn)量主要取決于單叢開(kāi)花數(shù)量，結(jié)合圖1b、圖1c，安龍種源和浙江種源鐵皮石斛在單叢干花產(chǎn)量上優(yōu)勢(shì)較為明顯。

表3 鐵皮石斛花產(chǎn)量特征間的相關(guān)性

單叢干花產(chǎn)量與開(kāi)花枝數(shù)、單叢開(kāi)花數(shù)與開(kāi)花枝數(shù)、單叢開(kāi)花數(shù)量與單枝開(kāi)花數(shù)量之間呈極顯著中度正相關(guān)(0.5<相關(guān)系數(shù)<0.8)，表明單叢干花產(chǎn)量的高低也有賴(lài)于單叢開(kāi)花枝數(shù)量，而與單叢干花產(chǎn)量高度相關(guān)的單叢開(kāi)花數(shù)量則一定程度上依賴(lài)于開(kāi)花枝數(shù)、單枝開(kāi)花數(shù)量，鐵皮石斛花產(chǎn)量則實(shí)際取決于開(kāi)花枝數(shù)和單枝開(kāi)花數(shù)量這兩個(gè)特性。結(jié)合圖1d、圖1e可知，安龍種源、浙江種源鐵皮石斛在開(kāi)花枝數(shù)和單枝開(kāi)花數(shù)量上優(yōu)勢(shì)都較為明顯，梵凈山種源僅在單枝開(kāi)花數(shù)量上占一定優(yōu)勢(shì)。

單叢開(kāi)花產(chǎn)量與單朵干花重、單叢開(kāi)花產(chǎn)量與單枝開(kāi)花數(shù)量、單朵干花重與含水率，兩兩呈極顯著低度相關(guān)(0.3<相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值<0.5)，可見(jiàn)單朵干花重、單枝開(kāi)花數(shù)量越多也會(huì)對(duì)更高的單叢干花產(chǎn)量有一定正向影響，結(jié)合圖1a，安龍種源在單朵干花重上的優(yōu)勢(shì)較為明顯。而含水率與單朵干花重負(fù)相關(guān)。

單朵干花重與開(kāi)花枝數(shù)、開(kāi)花枝數(shù)與單枝開(kāi)花數(shù)量、單枝開(kāi)花數(shù)量與含水率呈極顯著極弱負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值<0.3)，開(kāi)花枝數(shù)與含水率呈顯著極弱正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)<0.3)，兩兩相關(guān)系數(shù)低。

3 結(jié)論與討論

貴州近野生栽培鐵皮石斛干花單朵平均重 0.017 g，單叢干花產(chǎn)量平均為 0.243 g，單叢開(kāi)花數(shù)量平均為14朵，單叢開(kāi)花枝數(shù)平均為3枝，單枝開(kāi)花數(shù)量平均為5朵，鮮花平均含水率 91.49%。安龍種源、梵凈山種源、廣西種源的鐵皮石斛單朵干花重量較高，以安龍種源單朵干花平均重最高。單叢干花產(chǎn)量上安龍種源、浙江種源的更高，以安龍種源最高。單叢開(kāi)花數(shù)量上安龍種源、浙江種源單叢開(kāi)花數(shù)量更多，以安龍種源最多。單叢開(kāi)花枝數(shù)上以浙江種源、安龍種源較多，浙江種源平均單叢開(kāi)花枝數(shù)最多。單枝開(kāi)花數(shù)量上安龍種源、梵凈山種源、浙江種源較多，以安龍種源單枝平均開(kāi)花數(shù)量最多。鐵皮石斛鮮花含水率在種源間差異較小。單叢干花產(chǎn)量與單叢開(kāi)花數(shù)量高度相關(guān)，單叢開(kāi)花數(shù)量與單叢開(kāi)花枝數(shù)、單枝開(kāi)花數(shù)量中度相關(guān)。安龍種源和浙江種源鐵皮石斛在單叢干花產(chǎn)量上優(yōu)勢(shì)明顯。

貴州省鐵皮石斛種植面積接近10 667 hm2，是全國(guó)種植面積最大的省份，近野生栽培石斛種植面積也位居全國(guó)第一[16-17]，在貴州鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí)，大量的鐵皮石斛花盛開(kāi)后自然凋謝，沒(méi)有得到利用，因此綜合開(kāi)發(fā)鐵皮石斛，擴(kuò)展其利用部位，由莖拓展到花和葉，是提高產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的重要途徑。鐵皮石斛花具有較高的開(kāi)發(fā)和利用價(jià)值，研究主要集中在功能成分和產(chǎn)品應(yīng)用等方面。唐文文等[18]以鐵皮石斛莖、葉、花作為試驗(yàn)材料，通過(guò)對(duì)比分析主要功能成分，發(fā)現(xiàn)三者均含有多糖、黃酮、多酚和生物堿類(lèi)活性成分，且葉和花中黃酮、多酚和生物堿類(lèi)含量高于莖。李芳等[19]研究同樣發(fā)現(xiàn)，鐵皮石斛黃酮類(lèi)成分集中于花，其黃酮類(lèi)成分的抗氧化活性很強(qiáng)，是極具開(kāi)發(fā)潛力的天然抗氧化劑。孟洋等[20]以鐵皮石斛花與茉莉花、菊花進(jìn)行混料設(shè)計(jì)，以多糖、黃酮及多酚含量為篩選值，制備得到一種兼具良好口感與功能性的鐵皮石斛花復(fù)配茶產(chǎn)品。鐵皮石斛花主要開(kāi)發(fā)方向是普通食品，市場(chǎng)上以花茶和飲品居多，具有一定的消費(fèi)群體和市場(chǎng)。從本研究結(jié)果看，貴州鐵皮石斛花開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)條件上，安龍種源和浙江種源具有一定產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)，尤其是安龍種源在多個(gè)花產(chǎn)量特征上表現(xiàn)較好，在提高鐵皮石斛綜合產(chǎn)值上能夠發(fā)揮一定優(yōu)勢(shì)作用。鐵皮石斛含水率高，本研究中單叢平均干花產(chǎn)量?jī)H0.243 g，按照市場(chǎng)最小量10 g/袋干花產(chǎn)品，則需要采摘約41叢588朵鐵皮石斛鮮花，其售價(jià)10～50元之間。根據(jù)基地單人日采摘15 kg鮮花/(150元·人)成本計(jì)，單人單日采摘量可制成1 276 g 干花，產(chǎn)值在1 200～6 300元間，其具有可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)收益。結(jié)合基地45 000叢/hm2的林下附樹(shù)栽培模式計(jì)，貴州近野生栽培鐵皮石斛花初步估算每公頃產(chǎn)值可達(dá)萬(wàn)元以上，對(duì)提高鐵皮石斛綜合產(chǎn)值具有重要作用，進(jìn)一步深加工產(chǎn)品則收益更高。鐵皮石斛花作為原料研發(fā)產(chǎn)品具有較強(qiáng)市場(chǎng)潛力，充分利用鐵皮石斛資源，可優(yōu)先考慮從花的功能成分著手，利用鐵皮石斛花的抗氧化物開(kāi)發(fā)功能食品，其價(jià)值可進(jìn)一步提升，進(jìn)而有效提高種植鐵皮石斛的經(jīng)濟(jì)效益。

由于鐵皮石斛花產(chǎn)量特征的研究鮮少，因而不同栽培環(huán)境和栽培時(shí)間在不同種源間是否會(huì)造成花產(chǎn)量的差異尚需持續(xù)跟蹤研究。