贵州铁皮石斛仿野生种植组培育苗技术研究*

韩宝银，刘立辰，张桂玲，郭垠利，郑 珊，张 波，潘金高，李剑峰*

（1.贵州师范学院，贵州 贵阳 550018；2.贵州省德森现代农业科技有限公司，贵州 铜仁 565300）

铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）是气生兰科的名贵药用草本植物[1]，主要生长在我国南方热带季风、亚热带季风大部分地区，其潜在分布区域面积达193×104km2[2]，因具有益胃生津、滋阴清热、明目利嗓[3-4]，及增强免疫力、抗氧化、降血糖、降血脂、防癌抗癌[5]等神奇功效，被誉为“中华九大仙草”之首，因此铁皮石斛作为鲜食、保健品或中药配伍而倍受青睐[6]。然而，近年来贵州省铁皮石斛仿野生高产栽培组培育苗技术发展受技术落后，流程工艺缺乏规范标准而发展较慢。本研究引进浙江石斛组培专家潘金高团队成熟先进的铁皮石斛组培快繁育苗技术。依据沿河县中界镇海拔和气候条件，对培养基配方、育苗时长、光温水气肥等条件进行实验优化集成。本研究拟解决铁皮石斛近野生栽培组培育苗的关键技术，为实现乡村振兴和加快铁皮石斛产业化发展提供技术支撑。

1 试验地点地理位置和气候条件

试验地点选在贵州省沿河县，沿河县隶属铜仁市，在乌江中下游。沿河县地跨东经 108°03＇49″～108°37＇53″，北纬 28°12'45″～29°05＇23″，南北长 98.28km，东西宽53km。沿河县年降水量1050～1220mm、年日照1100～1400h、年均气温13～18℃属中亚热带季风湿润气候区，水热同期，光温同步，气候温暖湿润。

2 研究方法

2.1 试验地点情况概述

试验地点选在沿河县中界镇海拔高度560m，与贵州省德森现代农业科技有限公司合作，该公司在中界镇建成了标准化组培试验室和训化苗炼苗大棚基地，为项目研究提供了试验场所。

2.2 试验材料

铁皮石斛种苗制备材料选取安徽省霍山县铁皮石斛1代种，利用组培技术通过无菌培养的实生苗。

3 结果与分析

3.1 组培苗培养基优化

组培苗培养基的配制关键是软硬度取决于琼脂粉的配比、调制，需要具备专业水平的组织培养技师，根据不同水质、地区温差调整，从而达到培养出优等种苗。培养基由25种药品配置而成（碘化钾、一水合硫酸锰、硼酸、五水合硫酸亚铁、六水合氯化钴、钼酸钠、七水合硫酸锌、盐酸硫胺、维生素B6、萘乙酸、琼脂粉、肌醇、烟酸、甘氨酸、硝酸铵、硝酸钾、二水化合钙、二氢钾、硫酸镁、氢氧化钠、香蕉、白糖花宝、纯净水），经过配比调和加热组合形成培养基，装瓶，按照灭菌操作规程，进入灭菌锅炉进行消毒灭菌，存放三天后，剔除不合格瓶，送入接种室准备接种。

3.2 训化苗基质优化

训化苗（也称炼苗）基质，李雪等[7]研究发现，树皮能提高铁皮石斛的鲜重、干物质质量分数和株高等生物学指标，提高叶和茎中蛋白质的质量分数；刘杨等[8]研究结果表明：以松树皮作为主要基质能够有效提高铁皮石斛贴树种植生长和生物量积累。安彦峰[9]、陈美钦[10]也认为栽培基质等因素是影响铁皮石斛生长和药用成分积累的关键。本研究选择树皮和锯末，树皮以松木为最佳，切段（1～1.5cm），用高温杀菌（煮开后再蒸煮20～30min即可）或者药物堆腐发酵（加百菌清，敌克松，高锰酸钾），这样做的目的在于防止以后基质霉变和减少出现地下害虫及根腐病的发生，促进铁皮石斛仿野生高产种植。

3.3 铁皮石斛组培育苗关键技术实验优化

培养组培苗的关键技术是培养基、温控和灭菌措施。本研究对种子培养出苗的温度控制，各生长阶段分瓶移栽、种苗培养、间苗转接和大棚炼苗培植进行为期两年的实验研究，控制因素具体分析见（表1）。

表1 高产高成活率组培育苗因素控制分析

组培瓶苗最后四个月在培养室的温度控制在20～28℃之间，使瓶苗适应昼夜温差交替变化，从而成功进入自然环境，在这四个月中瓶苗要达到初根形成、真叶6～7片开始展开，部分根达到3～4cm长，根系初步形成，多数根上有乳白色根毛。然后是出瓶洗苗，洗苗要经专人负责，专业指导培训，做到尽量不伤苗，特别是茎秆和基部，种苗基部很重要，下一批出来的隐芽全在那里，洗好的苗分类、大小摆放整齐，进行晾苗处理，尽量摆薄，让其基部和根部尽快露白，以便移栽至温棚。上述育苗相关过程如图1-图4所示。

图1 分瓶移栽

图2 种苗培养

图3 大棚炼苗

图4 洗苗晾干

3.4 大棚炼苗管理关键技术

大棚炼苗管理的五大要素，即光、温、水、气、肥料。

3.4.1 光照

光照对铁皮石斛组培育苗幼苗形成生长及多糖累积非常重要。有研究表明，在较低光强时更利于铁皮石斛多糖的累积[11]；人工遮阴下，铁皮石斛苗在透光率43%～55%时生长和多糖累积最佳[12]，本研究通过两年的实验研究发现铁皮石斛苗透光率一般控制在65%～80%时其幼苗形态建成、后期生长及生物多糖含量累积最佳。

3.4.2 温度

合适的温度能有效促进铁皮石斛后期生长，一定范围内，温度越高越有利于铁皮石斛的茎长高，茎生长高峰期时日平均气温在22～26℃[13]，而昼/夜温度为28℃/13℃时（即温差在15℃）利于铁皮石斛有效成分的累积[14-15]，本研究发现铁皮石斛生长温度在18～28℃之间有效成分累积最佳。

3.4.3 水分

铁皮石斛主要依靠气生根和叶片从雾气、露水中获取水分和养分，其根忌积水，在通风良好的情况下，相对湿度在70%～95%适合铁皮石斛种植，相对湿度超过80%，生长迅速；昼/夜湿度为90%/75%时总生物碱及总黄酮的含量均较高[16]，因此铁皮石斛对湿度的要求比较严格，需要湿润但也不能过湿，以润为准（比如锯末保持在以手紧握指缝出水但不滴出），本研究发现铁皮石斛生长相对湿度控制在65%～80%其总生物碱及总黄酮的含量均较高。

3.4.4 透气

透气包括两个方面,一是基质的透气度，利水不实、不结块；二是大棚的通风透气，根据天气变化，进行科学合理的调节。

3.4.5 肥料

主要以有机肥为主，如腐熟腐化好的菜籽油枯、羊粪可进行再利用，经过一段时间发酵后也是一种很好的有机肥，这种有机肥可以有效改善土质，对沿河县铁皮石斛施加发酵的羊粪和菜籽油枯，发现施加发酵羊粪的铁皮石斛其存活率、茎粗、茎长、茎节数和青叶均高于其他肥料。相关的低残留叶面肥根据四季天气变化、铁皮石斛生长习性灵活合理调整。

4 讨论

4.1 贵州发展石斛产业对乡村振兴具有伟大的战略意义

乡村振兴战略是中共中央总书记习近平2017年10月18日在党的十九大报告中提出的。党的十九大报告中强调要“实施乡村振兴战略”，并提出了乡村振兴战略20字总要求“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”，从而实现五大振兴：“乡村产业振兴、人才振兴、文化振兴、生态振兴及组织振兴”。2020年12月28日至29日，中央农村工作会议在北京举行。会议提出坚持把解决好“三农”问题作为全党工作重中之重，举全党全社会之力推动乡村振兴，促进农业高质高效、乡村宜居宜业、农民富裕富足。乡村要振兴产业要先行，贵州典型的喀斯特地貌孕育出了丰富的林地资源和多样性的小气候，对于贵州发展林地经济和特色中药材产业、对于贵州在全面建成小康社会后实现乡村振兴农业产业调整和布局提供了宝贵的、稀缺的、多样化的环境资源。

石斛产业是贵州省十二大重点农业产业之一，是贵州省重点发展的产业[17]。2020年贵州省石斛产业推进大会在锦屏县召开，根据会议报道，截至5月底，全省铁皮石斛种植面积、产量、产值均位居全国第一。因此，贵州可凭借丰富的林地资源、多样的气候资源在广大的农村地区大力发展石斛种植产业，对于巩固脱贫攻坚成果，实现乡村振兴具有伟大的现实意义和战略意义。

4.2 本研究对贵州发展铁皮石斛产业起到关键技术支撑作用

贵州省铁皮石斛适宜栽植区域分布最广且面积最大，全省有25个县（市、区）适宜发展，适栽面积为4974.32hm2，占适宜发展石斛栽植总面积的90.36%[18]。因此，贵州适宜栽培铁皮石斛分布区域最广面积最大，本研究对贵州发展铁皮石斛仿野生栽培组培育苗技术的突破实现规模化栽培具有一定的关键技术支撑作用。

4.3 贵州铁皮石斛组培育苗的建议

4.3.1 种子遗传多样性要丰富

要实现铁皮石斛仿野生在室外自然环境下大规模化生产，种源的筛选、原种引进显得尤为重要，只有首先把握好种子的源头，才能保证种子具有丰富的遗传多样性，这样才能利用组培技术规模化生产出种苗，这样的种苗才能在野外仿野生栽培生长过程中有效避免病虫害大规模发生的风险，实现规模化种植高产稳产。

4.3.2 要充分控制组培育苗时间才能保障仿野生规模化种植

组培苗种苗技术的成功除了培养基配制、充分灭菌外，在制苗过程中各阶段育苗时间应充分控制好，特别是大棚炼苗的时间既不能过短也不能过长，一般在半年到一年时间最适合，这样经过大棚炼苗后就可以进行附树仿野生种植，铁皮石斛的生长状况、品质和产量比较好而且稳定。

4.4 铁皮石斛苗大棚炼苗期间注意病虫害防控

虫害：软体动物主要有蜗牛、小螺丝，一年四季均有发生，一般使用四聚乙醛诱杀，少量可人工捕捉；地下害虫主要有地老虎、地蛆之鳖，一般以基质处理为主，先把基质杂虫卵处理，药物浸泡或高温蒸煮，然后铺苗床栽苗；螨类，如蚜虫、黑飞，用粘虫纸，黄、蓝色均可挂吊在温棚里，间隔3m左右高于苗床20cm左右；蟋蟀、蝗虫、毛虫、小青虫一般以内吸性高效低毒、低残留（或无残留）的药品进行防治。

病害：腐烂病，春末夏初易发生，要定期喷施72%农用链霉素，以防为主，如已发病应连续喷4～5次，间隔5～7天；炭疽病、叶斑病注意观察发病初期尽快处理防止蔓延，在农资店购置高效低毒的对症药；根腐病主要是基质没有处理好，栽培前应处理好基质，如发生用根腐灵灌根；白绢病主要发生在根部，注意观察或者定期喷施百菌清、多菌之类的杀菌药品处理。

因此，大棚训化苗培育期间，病虫害主要以防为主，应提前准备相关必备药品如农用链霉素、百菌清之类及软体动物药品，这样才能事半功倍，保证大棚炼苗期间组培训化苗长势较好，为成功进行仿野生种植打下坚实的炼苗基础。