栽培基质对铁皮石斛生长的影响

谢静 许环映 吴建涛 邱永生 王勤南 金玉峰 胡后祥 杨俊贤 谭嘉娜

摘 要 以松树皮、松树皮混合泥炭土和松树皮混合蔗渣为栽培基质，对铁皮石斛在海南省乐东黎族自治县生长情况进行研究，通过调查不同栽培基质下铁皮石斛茎长、茎粗、分蘖、节数、根数、根长、地上部生物量、地下部生物量、鲜叶产量和鲜条产量差异，筛选出适宜当地种植铁皮石斛的栽培基质。试验显示：松树皮混合泥炭土（体积比为2 ∶ 1）能显著促进铁皮石斛茎伸长、节数根数增多，提高生物量，增加鲜条和鲜叶产量，总体情况显著优于其它处理，是适宜铁皮石斛生长的栽培基质。铁皮石斛生物地上生物量与其农艺性状的相关性分析结果表明，根是影响石斛生物量的关键因素，栽培基质主要通过影响根增殖，增加根重，促进地上部茎伸长，提高地上部生物量，增加铁皮石斛产量。以上结果为在海南省乐东黎族自治县种植铁皮石斛提供了参考。

关键词 铁皮石斛；栽培基质；生长

中图分类号 S567.23 文献标识码 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

铁皮石斛（Dendrobium officinale）属兰科石斛属草本植物，因其表皮有铁锈红斑而得名，其药用价值极高，是中国最珍贵的中药材之一，位列“中华九大仙草之首”[1-2]。铁皮石斛富含多种生物碱、多糖、联苄类、氨基酸、糖苷类、菲类、酚類等多种成分，具有增强机体免疫力[3]、生津益胃[4]、抗肿瘤、抗衰老等药用功效。铁皮石斛可全株入药，茎可煲汤或榨汁，花或叶子可制茶。野生铁皮石斛一般生长在高海拔悬崖峭壁或林内树干和岩石缝隙中，生长条件特殊和分布受局限，自然繁殖率极低，生长缓慢，再加上多年过度采挖，中国野生石斛资源濒临灭绝，目前为国家重点二级保护的珍稀濒危植物，禁止采集和销售。为了充分利用开发铁皮石斛，必须发展铁皮石斛的人工栽培。铁皮石斛喜温暖湿润环境，人工种植铁皮石斛必须遵循铁皮石斛的生长习性，为其营造适宜的生长环境，其中栽培基质是铁皮石斛人工种植的关键因素。

当今铁皮石斛商业栽培种主要基质有树皮、水苔、木屑、泥炭土、石质材料等，树皮为木材加工的废弃物，其疏松、孔隙量大、通水透气性好、保水保肥强、成本低廉，在美国，用树皮作为铁皮石斛的栽培基质已有50多年的历史，美国60%的石斛栽培者使用树皮基质[5]。中国科技人员在利用树皮作为石斛栽培基质方面也做了大量积极有益的研究，特别利用松树皮与其它基质进行不同配比的筛选试验，例如松树皮添加泥炭土[6-7]、松树皮与石质材料等混合成栽培基质[2，8-12]、松树皮与水苔混合成栽培基质[7，13]、松树皮与苔藓和锯末等混合成栽培基质[14-15]，但不同研究人员在不同地方筛选出的铁皮石斛生长最优基质配比不尽相同，可能与铁皮石斛人工栽培受环境条件影响很大有关，不同地方气候条件不一样，因此要因地制宜，筛选适合当地铁皮石斛生长的最优基质和配比。乐东黎族自治县位于海南省西南部，北纬度18°24′～18°58′，东经108°39′～109°24′，属热带季风气候，年平均温度24 ℃，年降水量1 600 mm，森林覆盖率高，相对湿度较高，冬有大雾，昼夜温差较大，气候条件能够满足铁皮石斛生长需要。目前还没有海南省乐东黎族自治县人工种植铁皮石斛的报道，本研究以从广东省湛江市引进的铁皮石斛为材料，研究了松树皮与泥炭土、蔗渣配比基质对铁皮石斛生长的影响，为在海南省乐东黎族自治县人工种植铁皮石斛提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为从广州甘蔗糖业研究所湛江甘蔗研究中心引进的铁皮石斛半年生组培假植苗，移栽前假植于刨花基质中。

1.2 方法

试验材料于2014年12月20日种植于兴平育种基地（乐东黎族自治县志仲镇）智能温室内。栽培方式为苗床盆栽，苗床为铁质，规格20 m×1.5 m，高0.8 m，底层用塑料丝网铺设，苗床间宽0.5 m。基质配制前高温蒸煮松树皮2 h，然后根据试验设计搅拌混合均匀，边搅拌边用多菌灵进行消毒，堆后覆盖塑料薄膜，堆放7 d后，装入花盆中，花盆口径0.14 m，底径0.1 m，高0.1 m。

试验设3个处理，分别为T1松树皮+泥炭土（体积比为2 ∶ 1）、T2松树皮、T3松树皮+蔗渣（体积比为2 ∶ 1），完全随机设计，每个处理3个重复，每个重复1床，每床摆放1 116盆，每盆种1丛，每丛3株苗。试验期间采用相同的肥水管理及温湿度、光照等因子的调控。

1.3 数据分析

于2016年4月20日进行数据调查，各处理随机选择10盆破坏性取样，测量根长、根数、根重、分蘖数、地上生物量，统计每丛的平均值；保留嫩茎采收成熟茎，各处理随机选择10条，测量茎长、茎粗、节数，并统计每条平均值；测量每床鲜条重和鲜叶重，并换算成公顷产量。

试验数据在Microsoft Excel 2010、SPSS17.0中进行，采用单因素方差分析，利用LSD分析数据间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同栽培基质对铁皮石斛茎和根生长的影响

不同栽培基质对铁皮石斛茎长、茎粗、分蘖和节数影响见表1，不同栽培基质下铁皮石斛茎长、节数差异较大，其中处理T1平均茎长最大，平均为（42.08±17.53）cm，最长达到75 cm，与处理T2差异不显著，与处理T3差异极显著；处理T2与处理T3差异显著。节数由大到小依次为T1>T2>T3，其中处理T1平均节数为（30.3±11.1）节，与处理T2差异不显著，与处理T3差异显著；处理T2和处理T3差异显著。不同处理间铁皮石斛茎粗、分蘖差异不显著。以上分析表明，铁皮石斛茎长和节数受到栽培基质影响较大，处理T1有利于铁皮石斛茎伸长，适宜铁皮石斛茎生长。

从表1中可以看出，不同处理间铁皮石斛根数均差异极显著，其中处理T1每丛根数平均为（56.8±5.5）条，最多达到66条，平均根数分别比T2和T3多11.1和22.5条。不同处理间根长差异不显著。结果表明，栽培基质能够影响铁皮石斛根生长，特别是根数增多，其中处理T1适宜铁皮石斛根生长。

2.2 不同栽培基质对鐵皮石斛生物量和产量的影响

不同栽培基质对铁皮石斛生物产量影响的方差分析见表2，各处理间地下部生物量（根重）、地上部生物量、叶子产量和茎条产量差异均极显著，说明不同栽培基质对铁皮石斛生物产量有明显影响。

不同栽培基质对铁皮石斛生物量的影响见图1。结果表明，处理T1地下部生物量与T2和T3差异极显著，处理T2和T3地下部生物量差异不显著，其中T1地下部平均生物量为（9.82±1.17）g/丛，平均每丛分别比T2和T3多2.35 g和3.00 g；处理T1地上部生物量与T2和T3差异极显著，T2与T3差异极显著，其中T1地上部平均生物量为（111.58±9.11）g/丛，平均每丛分别比T2和T3多18.96 g和58.60 g，最重达到120.7 g/丛，T3平均每丛仅为（52.98±8.10）g。以上说明不同栽培基质对铁皮石斛生物量有明显影响，其中处理T1适宜铁皮石斛生长，有利于生物量增加。

图2为不同栽培基质下铁皮石斛叶子和茎条产量。结果表明，各处理间叶子产量存在极显著性差异，其中T1平均叶子产量为（1 625.65±114.14）kg/hm2，每公顷分别比T2和T3多203.90 kg和717.60 kg，T1叶子产量最高可达到1 762.8 kg/hm2；T1茎条产量与T2差异显著，与T3差异极显著，T2和T3差异极显著，其中T1平均茎条产量为（1 551.55±241.63）kg/hm2，每公顷分别比T2和T3多254.30 kg和813.80 kg，T1茎条产量最高可达到2 012.4 kg/hm2。以上结果表明，不同栽培基质对铁皮石斛收获产量有明显影响，处理T1铁皮石斛产量最高，其次是T2，T3产量最低。

2.3 铁皮石斛生物量与农艺性状的相关性分析

分析不同栽培基质下铁皮石斛茎长、茎粗、分蘖、节数、根数、根长、地下生物量（根重）等主要农艺性状与地上生物量的相关关系，结果（表3）表明，铁皮石斛地上生物量与节数、根数、根重呈高度正相关关系（0.606**、0.614**和0.683**），与茎长呈中度正相关关系（0.535*），与茎粗、根长呈低度正相关关系（0.235和0.043），与分蘖呈低度负相关关系（-0.100），本研究显示地上生物量与分蘖却呈负相关关系，这可能因为栽培基质对铁皮石斛分蘖影响不明显，不同处理间和处理内差异均不明显，导致分蘖和地上生物量相关性呈低度负相关关系。

从铁皮石斛主要农艺性状之间的关系看（表3），茎长与分蘖、节数呈显极著正相关关系，与茎粗、根重呈显著正相关关系，与根数呈不显著正相关关系，与根长呈极小的不显著负相关关系；茎粗与节数呈显著正相关关系，与分蘖、根长、根数、根重呈不显著正相关关系；分蘖与节数、根数、根重呈不显著正相关关系，与根长呈不显著负相关关系；根数与根重呈显著正相关关系，与根长呈不显著负相关关系；根长和根重呈不显著正相关关系。

以上分析表明，不同栽培基质条件下，铁皮石斛生物量与农艺性状相关程度较高，不同农艺性状相关作用，从而影响了铁皮石斛地上生物量。

3 讨论

3.1 不同栽培基质对铁皮石斛生长的影响

铁皮石斛喜温暖、湿润、半阴半阳的环境，属气生根系，要求根部通透性好，采用的基质最好能透气滤水。基质的理化性质和结构是影响基质选择的两个重要因素。松树皮结构稳定、孔隙度大，通水透气性好，价格低廉，种植成本低，运输方便，资源相对丰富，是兰科植物栽培的常用基质之一，但松树皮持水能力差，且根系容易长到容器外，影响植株生长，需与其它基质混合使用，以改善理化性质。前人结果[2，7-15]也表明松树皮是种植铁皮石斛的理想基质，与其它基质混合使用效果更佳。本研究发现蔗渣保水性较好，但透气性差，基质潮湿，易使铁皮石斛根系腐烂死亡，影响铁皮石斛生长。泥炭土主要来源于沼泽植物的残体没有完全分解堆积的产物，其理化性质稳定富含有机质、营养丰富、总孔隙度较大，具有较好的保水保肥性，但再吸湿能力差[1]。本研究利用松树皮、松树皮混合泥炭土、松树皮混合蔗渣三種混合基质在海南省乐东黎族自治县开展铁皮石斛栽培研究，结果表明松树皮混合泥炭土有利于铁皮石斛茎伸长、节数根数增多，生物量提高，叶子和茎条产量增加，适宜铁皮石斛生长。但李筑等[7]在贵州地区开展的铁皮石斛基质筛选试验中发现，松鳞和泥炭混合基质并不适合贵州地区铁皮石斛生长，可能与两地气候特点不同有关。不同栽培基质对铁皮石斛生长有较大影响，不同种类和配比的基质间也存在差异，因此根据当地气候特点，因地制宜，筛选适合当地铁皮石斛生长的基质类型和配比。

3.2 不同栽培基质下铁皮石斛生长特性研究

栽培基质为铁皮石斛生长提供水分和养分并保证根系的气体交换，不同栽培基质下铁皮石斛生长特性存在较大差异，杨岚等[15]研究结果表明不同栽培基质下铁皮石斛成活率、株高、茎粗、根长、新根数存在差异。李宏蛟等[16]研究了不同栽培对铁皮石斛生长动态的影响，结果表明，不同栽培基质下石斛叶厚、茎粗、株高、叶宽、根长、根数、生物量等差异显著。前人研究结果只是研究了不同栽培基质下铁皮石斛农艺性状差异变化，而对铁皮石斛不同农艺性状的相关关系以及不同农艺性状对生物产量的影响程度缺乏研究。本文对不同栽培基质条件下铁皮石斛地上生物量与农艺性状相关性进行了研究，结果显示根数、根重、节数、茎长与铁皮石斛生物产量相关程度最高，根是影响石斛生物产量的关键因素，通过改善栽培基质，促进铁皮石斛根增殖，根重增加，促进地上部茎伸长，从而提高铁皮石斛地上部生物量，提高铁皮石斛收获产量。

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