不同栽培方式铁皮石斛的产量与品质分析

罗在柒 杨 洋 吴仕艳

(贵州省林业科学研究院，贵阳 550005)



不同栽培方式铁皮石斛的产量与品质分析

罗在柒 杨 洋 吴仕艳

(贵州省林业科学研究院，贵阳 550005)

探索不同栽培方式下铁皮石斛的生物学特征与产业经济效益。通过测试盆栽、大棚、石山仿野生以及仿野生贴树栽培等4种栽培方式下铁皮石斛的生长量、含水率，药用有效成分生物总碱和多糖含量等生物学特征指标。结果表明：4种栽培方式收获枝条生物总重量大棚>岩石仿野生>仿野生贴树，枝条数量相当，大棚栽培单条重量达7.46g，显著高于其它3种方式；仿野生贴树栽培方式的含水量最低，含水量为71.69%；仿野生贴树栽培法铁皮石斛中总生物碱和多糖含量最高，分别达到0.0503%和31.6540%，显著高于其他三种栽培方式；贴树栽培方式收入产出率最高，经济效益好，适合大面积种植，可作为种植铁皮石斛的较佳栽培方式。研究结果为铁皮石斛产业化栽培提供基础数据。

栽培方式；铁皮石斛；品质；经济效益分析；产业效益

铁皮石斛 (Dendrobiumcandidum)又称黑节草，是兰科(Orchidadeae)石斛属(Dendrobium)多年生草本植物，是我国传统的名贵珍稀中药材。其主要分布在我国的浙江、云南、贵州、广东、广西以及福建等地区[1]。具有滋阴清热、益胃生津润肺、止咳、改善消化系统等功效,常用于热病伤津、口干烦渴、病后虚热、视力弱等多种病症[2]。现代药理研究结果表明，石斛主要成分为多糖和生物碱，含有少量的糖苷、菲类、联苄类和氨基酸等化合物，其药理作用与生物碱和多糖有着密切关系，主要有抗氧化、抗肿瘤、抗疲劳、降血糖、提高免疫力、护肝及抗胃溃疡等功效[3～9]。

贵州地区是铁皮石斛原产地之一，主要分布在黔西南州和黔南州地区[10]。铁皮石斛对生长环境要求非常苛刻，而环境的破坏、酸雨以及温室效应对铁皮石斛的生长产生严重的影响，在自然条件下，野生铁皮石斛极难生长；同时，由于人类长期的破坏、采挖，当前自然界中生存野生居群的已经很少，濒危灭绝[11～13]。

由于环境的破坏，野生铁皮石斛在市场上已经很难买到，市场上常见的铁皮石斛主要采用人工栽培方式种植来满足人类对铁皮石斛的需求，常见的栽培方式主要分为大棚栽培、岩石栽培、仿野生贴树栽培、盆栽四种模式。随着现代科技的发展，大棚栽培方式成为铁皮石斛种植应用最广泛的一种栽培方式，采用温室或塑料薄膜，以松树皮和木屑作为主要的栽培基质，配备遮荫网、人工智能喷雾和施水，能够很好地控制铁皮石斛生长环境的温度和湿度[14～15]。岩石栽培方式是近几年一种仿照野生铁皮石斛自然生长条件，以苔藓作为生长基质，配备遮荫网，人工施水，使铁皮石斛附生在岩石上生长的一种栽培方式，主要适应在石质山区。仿野生贴树栽培方式是一种新型的栽培方式，仿照野生环境，将铁皮石斛幼苗用遮荫网或麻绳捆绑在附生树种上，利用大自然的雨、雾、露代替人工施水，主要适应沿河、沿江沟谷地带。盆栽模式采用花盆，以树皮作为栽培基质，配备遮荫网、喷雾和施水设施。

铁皮石斛总生物碱和多糖作为主要的药理成分，分析和检测不同栽培方式下铁皮石斛的生长量、含水量、总生物碱和多糖含量，对于铁皮石斛的种植，提高铁皮石斛品质具有重要意义。不同的栽培方式中，石斛中生物碱和多糖含量存在很大的差异，本试验通过对四种不同栽培方式中1年生铁皮石斛茎中含水量、生长量、总生物碱和多糖含量进行测试分析，以期为今后铁皮石斛栽培模式的推广种植提供基本依据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验所用的铁皮石斛(Dendrobiumcandidum)来自贵州黔西南州安龙县坡脚乡。采样记录为Ⅰ为盆栽，Ⅱ为大棚栽培，Ⅲ为岩石栽培，Ⅳ为仿野生贴树栽培。

1.2 方法

1.2.1 样品采集与处理

采用抽样法对贵州地区铁皮石斛样地进行样品采集，采集时间为3月下旬，采集一年生铁皮石斛。选取不同栽培方式样地内的铁皮石斛进行采集，每块样地选取三株(随机选取，包括向阳面、背阳面)，采集时要保证样品的完整性(包括根、茎、叶、老枝、新枝)。

称取铁皮石斛鲜条10g，105℃杀青30min，60℃烘干至恒重，粉碎，过60目筛备用[16～17]。

1.2.2 生长量的测定

测量时需要将供试铁皮石斛样品根部处理干净(去除伴生苔藓，泥土，木屑)，分别测量样品植株的总重，再分别称取老枝、新枝、新叶和根的重量，以及测量老枝、新枝的直径，叶的长度以及宽度。

1.2.3 含水量的测定

称取供试铁皮石斛鲜条样品，经过样品干燥处理，精密称取供试铁皮石斛样品干重，计算样品的含水量。

含水量测定公式：含水量=(鲜重-干重)/鲜重×100%

1.2.4 总生物碱含量测定

精密称取铁皮石斛干粉1g，用适量的氨水密塞浸提30min，精确加入氯仿40ml，置于80℃水浴上加热回流2h，冷却，再次加入氯仿30ml提取1h，最后在加入氯仿30ml，再次置于水浴锅上提取1h，冷却，过滤，合并滤液，置于100ml容量瓶中定容，氯仿补足失重。

样品测定称取制备好的供试样品滤液10ml，加入pH4.5缓冲液(pH值为4的0.2mol/l的邻苯二甲酸氢钾，用0.2mol/l的氢氧化钠调节pH值为4.5，既得)5ml和0.04%溴甲酚绿溶液(称取溴甲酚绿40mg，加入100mlpH为4.5的缓冲溶液溶解，过滤，既得)2ml，剧烈振摇5min，静止30min，氯仿层用经过氯仿泡制并干燥的药棉滤过。取续滤液5ml，加入0.01mol/l氢氧化钠无水乙醇溶液1ml，摇匀。取氯仿10ml，同法操作，作为空白对照，于620nm处测得吸收度。精密称取1mg石斛碱对照品，100ml容量瓶中，氯仿定容。精密称取1.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0ml置于分液漏斗中，取氯仿10ml，作为空白对照，按上述操作方法于620nm处测得吸收度，绘制标准曲线，计算总生物碱含量。本实验操作在30min内稳定，精密度高，稳定性良好，符合分析测试的条件[18，19]。

1.2.5 多糖含量测定

精密称取铁皮石斛粉末1g，在索氏提取器中用75%乙醇溶液与80℃水浴锅上回流提取3h，将装有样品的滤纸包于105℃烘干，加40ml重蒸水，沸水浴提取3h，趁热过滤收集滤液，合并滤液，定容至100ml，备用。

精密称取供试样品1ml置于试管中，加水定容至2ml，再加入苯酚1.0ml，摇匀后立即加入5ml浓硫酸，迅速混匀，静止5min，于沸水浴中加热20min，取出，冷水浴中迅速冷至室温。另取2ml蒸馏水作空白对照，同法操作在490nm处测得吸光度。精密称取葡萄糖对照品100mg，蒸馏水配制得到0.1mg/ml葡萄糖对照品贮备液。分别量取0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8ml至于试管中，另取2ml蒸馏水作空白对照，按上述操作方法，于490nm处测得吸光度，绘制标准曲线，计算多糖含量。该实验操作在4h内稳定，RSD值符合实验要求，说明该实验稳定性高，精密度良好[20]。

2 结果与分析

2.1 生长量测定

从生长量结果分析，大棚栽培方式中铁皮石斛的长势好于仿野生贴树栽培方式、岩石栽培方式和盆栽模式，每株铁皮石斛的枝条数为7～8株，枝条数目相当，枝条单枝重达7.46g，显著高于其它3种方式(P=0.00<0.01)；仿野生贴树栽培方式铁皮石斛长势最弱，每株铁皮石斛枝条数相差巨大，而且枝条单枝重4.21g。4种栽培方式收获枝条生物总重量大棚>岩石仿野生>仿野生贴树，结果见表1。

表1 不同栽培方式铁皮石斛生长量

2.2 含水量测定

含水量的高低严重影响铁皮石斛的品质。从含水量分析，4种不同栽培方式下铁皮石斛含水量进行方差分析，结果显示不同栽培方式下含水量差异极显著P=0.006<0.01(见表2)，其中，盆栽模式下铁皮石斛的含水量平均值最高，含水量达78.42%。仿野生贴树栽培方式的含水量最低，含水量为71.69%。

表2 不同栽培方式铁皮石斛含水量

2.3 不同栽培方式下铁皮石斛总生物碱和多糖含量

盆栽模式供试铁皮石斛中总生物碱质量为0.0398%，多糖含量质量分数为21.2064%；大棚栽培方式供试铁皮石斛中总生物碱质量分数为0.0489%，多糖含量的质量分数为22.5658%；岩石栽培方式供试铁皮石斛中总生物碱质量分数为0.0492%，多糖含量的质量分数为21.1432%；仿野生贴树栽培方式中铁皮石斛的总生物碱含量的质量分数为0.0503%,多糖含量的质量分数为31.654%。对4种不同栽培方式下铁皮石斛总生物碱和多糖含量进行方差分析，结果显示不同栽培方式下总生物碱含量差异极显著P=0.003>0.01，多糖含量差异极显著P=0.003>0.01，见表3。仿野生贴树栽培方式中总生物碱和多糖含量高于其他三种栽培方式。

表3 不同栽培方式铁皮石斛总生物碱和多糖含量

2.4 投入产出率分析

4种栽培方式中，如表5所示，仿野生贴树栽培方式和岩石栽培产出投入比明显高于其它两种。仿野生贴树栽培方式产出投入比最好，达到10.48，其次为岩石栽培，产出投入比为8.21，盆栽和大棚栽培相当，分别为2.01和2.63。

表4 不同栽培方式产出投入概算分析

3 结论与讨论

通过对不同栽培方式下的铁皮石斛中生长量、含水量、总生物碱和多糖含量进行研究，不同栽培方式铁皮石斛中生长量、含水量、总生物碱和多糖含量存在明显的差异。从铁皮石斛生长量上分析，大棚栽培方式的长势好于仿野生贴树栽培方式、岩石栽培方式和盆栽模式，从总生物碱和多糖含量上分析，仿野生贴树栽培方式中铁皮石斛的总生物碱和多糖含量明显高于大棚栽培方式和盆栽模式。从含水量上分析，仿野生贴树栽培方式中铁皮石斛的含水量明显低于大棚栽培、岩石栽培和盆栽三种模式，从总生物碱和多糖含量上看，仿野生贴树栽培方式中总生物碱和多糖含量最高。含水量与铁皮石斛中总生物碱和多糖含量有着密切的关系，一般来说，含水量越高，铁皮石斛品质越差。在仿野生贴树栽培方式中，铁皮石斛含水量最低，总生物碱和多糖含量最高，所以铁皮石斛品质最好。

树栽模式已成为铁皮石斛栽培的主流方向。斯金平等[21]曾对铁皮石斛活树附生栽培模式栽培方式进行了研究，说明仿野生贴树栽培模式栽培方式具有显著的经济、生态优势。仿野生贴树栽培模式栽培方式，以林地资源为主体，充分利用林地自然条件合理种植，构建了良好的生态系统与发挥林地综合效益的发展模式，主要依靠大自然的雨、雾、露滋润铁皮石斛生长，在管理过程中，不喷施化肥，不使用农药，这样不仅很大程度上减少了人工开销，而且还减少了肥料和农药对铁皮石斛品质的影响，所产的铁皮石斛品质与大自然野生铁皮石斛品质相同，相比大棚栽培和盆栽模式，仿野生贴树栽培模式栽培方式，无论是从品质上，还是经济效益上来讲，是目前最适用，最值得推广的一种铁皮石斛栽培模式栽培方式[22]。4种栽培方式中，仿野生贴树栽培方式和岩石栽培产出投入比明显高于其它两种。

本研究结果表明，仿野生贴树栽培方式含水量低于大棚栽培、岩石栽培和盆栽模式，总生物碱和多糖含量最高，无论是从含水量分析，还是从总生物碱和多糖含量分析，仿野生贴树栽培方式下，铁皮石斛品质最好，质量最佳，可以作为铁皮石斛最佳栽培方式。

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Analysis on Yield and Quality ofDendrobiumcandidumof Different Cultivation Patterns

LUO Zai-qi YANG Yang WU Shi-yan

(Guizhou Academy of Forestry ,Guiyang , Guizhou 550005)

In order to explore the biological characteristics and industrial economic benefits of different patterns ofDendrobiumcandidum., a comparison experiment among the cultivation patterns of pot, plastic greenhouse, imitation wild on rock ,imitation wild on tree stem has been carried out to test the biomass, water content, alkaloid and polysaccharides content. The result shows that the total biomass of harvest branches were greenhouse > imitation wild on rock > imitation wild on tree stem > pot with similar branch numbers, and single branch weight in Greenhouse was 7.46g, which was significantly higher than that of the others. The water content of imitation wild on tree stem was the lowest, 71.69%. The highest contents of total alkaloids and polysaccharides were appeared in planting pattern of wild living tree, obviously higher than the others, which achieved 0.0503% and 31.6540% respectively. Further analysis of the economic benefits showed that stick tree cultivation had the highest income output rate and good benefit, which was suitable for the popularization as a better cultivation mean of Dendrobium candidum . The research results also provided much basic data for the industrial cultivation of Dendrobium candidum.

cultivation mode;Dendrobiumcandidum; quality; economic benefits

2016-06-11

罗在柒，(1978～)，男，副研究员，主要从事植物资源保护与开发利用，E-mail：luozaiqi@163.com

贵州省科技厅改革转制项目(黔科合Z字[2013]4011号).

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