贵州铁皮石斛5个种源的花产量特征分析*

江荣慧，罗红，杨焱冰，孙根钦，王琪，张庭嘉，颜凤霞,舒敏

(1.贵州省林业科学研究院，贵州 贵阳550000；2.锦屏县国有林场，贵州 黔东南556700)

铁皮石斛(Dendrobiumofficinale)为兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium)多年生附生草本植物，又名为“铁吊兰”，是我国珍贵的中药材植物，在云南、四川、贵州、湖南、福建、广西、江西等地均有分布[1]，具有“益胃生津、滋阴清热”的功效[2]，在民间有“千金草”“药中黄金”“救命仙草”和“石斛黄金”的美称[3]。其功能性成分主要有多糖类、生物碱类、氨基酸、锰、锌、硒、铁、铜等微量元素以及挥发性成分等物质[4]，具有抗氧化、抑制肿瘤细胞生长、抗疲劳、调节免疫系统、预防心脑血管疾病以及干预代谢综合征的功效，并在功能食品和特医食品领域也开始了初步应用[5-6]。

2020年新版《中华人民共和国药典》的颁布，标志着对铁皮石斛中药材品质的要求更加严格。为提高珍稀中药材铁皮石斛人工栽培的品质，铁皮石斛的人工繁育和培植技术在不断提高，规范化的人工大棚栽培和近野生栽培成为铁皮石斛的主要栽培模式。铁皮石斛药、食、赏价值的开发研究已很成熟，但研究主要集中在植株药用部位茎[7]，很少利用铁皮石斛花作为原料。在采收时，产量较大的石斛花往往作为药材生产过程的副产品被直接丢弃，造成一定程度的资源浪费[7]。目前，有关铁皮石斛花的研究集中在花的物质成分研究[7-8]、抗氧化性研究[9-10]、加工条件对花品质的影响研究[11]以及石斛花茶的产品工艺研发[12-15]。由此可见，铁皮石斛花作为原料开发功能产品具有潜力和优势，但对于铁皮石斛花产量的研究却较为少见。为了提高铁皮石斛花的产量、产值认识，提高铁皮石斛资源的利用效益，扩大经济收益。本研究通过比较近野生附树栽培模式下 5 个种源铁皮石斛花的产量特征，为铁皮石斛花的产值、效益估算提供依据，为促进铁皮石斛花的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究材料

对贵州省5个种源1608丛近野生栽培铁皮石斛植株开展花产量特征调查。5个种源分别为贵州沿河梵净山种源(简称梵净山种源)、广西罗城九万山种源(简称广西种源)、贵州安龙万峰林种源(简称安龙种源)、浙江乐清雁荡山种源(简称浙江种源)、福建福安闽东种源(简称福建种源)。调查时间为第一年野外栽植盛花期(花瓣全部张开)。5个种源铁皮石斛苗均分别来自同一供苗商同批次苗，苗龄相同，采用相同林分林下附树栽培模式种植，于2020年5—6月种植于贵州11个试验基地，试验基地分别位于南明区、龙里县、惠水县、望谟县、独山县、安龙县、七星关区、纳雍县、赤水县、三穗县、锦屏县，附树树种主要为松杉类、栎类。每个试验基地内每个种源的铁皮石斛均通过均匀布设调查对象的方式调查铁皮石斛植株。

1.2 方法

铁皮石斛调查记录均按单丛记录，记录不同种源铁皮石斛植株的单丛花数(含花苞)、单丛开花枝数，并对该丛盛开的鲜花进行取样保存，记录取样的花朵数，并立即称量鲜重(精确到0.001 g)，带回实验室70 ℃恒温烘干至重量不变，3次称量并记录烘干后重量平均值即干重，从而依据干重占鲜重的比例计算出含水率(%)，将干重除以对应的取样朵数计算出单朵干花重，将外业调查记录的每丛花数乘以该从铁皮石斛的单朵干花重计算出单从干花重量，将每丛花数除以开花枝数计算出单枝开花数。通过调查和数据计算，得到不同种源铁皮石斛花产量特征数据量(表1)，因调查记录缺失、鲜重称量不及时等原因导致所获各特征数据量不同。

表1 铁皮石斛花产量特征数据量获取情况

1.3 数据处理与分析

采用Excel进行原始数据记录、整理和图表绘制，在SPSS 22.0软件中对试验数据进行最大值、最小值、平均值等统计分析，采用多个独立样本Kruskal-Wallis 检验(克鲁斯卡尔-沃利斯检验)分析铁皮石斛5个种源间花产量特征的差异性，采用Kruskal-Wallis单因素方差检验分析各个花产量特征在两两种源之间的差异性，采用Spearman(斯皮尔曼)相关性检验分析花产量特征因子之间的相关性。

2 结果与分析

2.1 铁皮石斛花产量特征

由表2可知，铁皮石斛干花平均单朵重(0.017±0.006)g，单丛干花产量平均值(0.243±0.219)g，平均单丛开花数(14±11)朵，平均单枝开花数(5±3)朵，平均单丛开花枝数(3±2)枝，花平均含水率(91.49±3.40)%。铁皮石斛6个花产量特征在5个种源间均表现出极显著差异(P<0.01)，变异系数在 3.40%～90.20%之间。单枝开花数量、单丛开花数量和单丛干花产量的变异系数在70%以上，范围分别为 0～40 朵/枝、1～100 朵/丛、0.007～1.848 g/朵。

表2 铁皮石斛的花产量特征

2.2 不同种源铁皮石斛花产量特征

2.2.1 单朵干花重

5个种源铁皮石斛单朵干花平均重量范围为(0.016±0.006)～(0.018±0.007)g之间，安龙种源单朵干花重量平均值最大。福建种源和浙江种源的单朵干花重量平均值最小。安龙种源、梵净山种源、广西种源的铁皮石斛单朵干花重量平均值显著高于福建种源和浙江种源(P<0.01)(图1a)。

2.2.2 单丛干花产量

5个种源铁皮石斛单丛干花产量平均值范围为(0.137±0.093)～(0.333±0.275)g，安龙种源单丛干花产量最高，调查结果中单丛干花产量最高值也为安龙种源，为1.848 g。福建种源、广西种源的单丛干花产量最小，为0.137 g。安龙种源、浙江种源的铁皮石斛单丛干花产量显著高于其他3个种源(P<0.01)(图1b)。

2.2.3 单丛开花数量

单丛开花数量直接反映铁皮石斛的花产量特征。5个种源铁皮石斛单丛开花数量平均值范围为(7±4)～(19±14)朵，安龙种源单丛开花数量平均值最大，单丛开花数量最大值也为安龙种源，为100朵。安龙种源、浙江种源铁皮石斛单丛开花数量显著高于其他3个种源(P<0.01)(图1c)。

2.2.4 单丛开花枝数

单丛开花枝数亦直接反映铁皮石斛花产量特征。5个种源铁皮石斛单丛开花枝数平均值范围为(2±1)～(4±2)枝，浙江种源铁皮石斛单丛开花枝数平均值最大，单丛开花枝数最大值也为浙江种源，为13枝。浙江种源铁皮石斛单丛开花枝数显著高于其他4个种源(P<0.01)，其次是安龙种源，梵净山种源、福建种源、广西种源单丛开花枝数处于同一水平(图1d)。

2.2.5 单枝开花数量

5个种源铁皮石斛平均单枝开花数量为(3±2)～(6±4)朵，安龙种源单枝平均开花数最多，其次为梵净山种源、浙江种源，单枝开花数量最大值出现在梵净山种源，为40朵，福建种源、广西种源铁皮石斛单枝平均开花数显著低于其他种源(P<0.01)(图1e)，其单枝最大开花数量分别为13朵、14朵。

2.2.6 含水率

5个种源铁皮石斛鲜花含水率平均范围为(91.29±3.69)～(91.64±1.71)%，梵净山种源平均含水率最高，安龙种源平均含水率最小，其种源间差异性较其他花产量特征小，种源间差异相对较小(图1f)。

2.3 铁皮石斛花产量间相关分析

由表3可知，单丛干花产量与单丛开花数量相关系数最高，呈极显著高度正相关(相关系数>0.8)，表明单丛干花产量主要取决于单丛开花数量，结合图1b、图1c，安龙种源和浙江种源铁皮石斛在单丛干花产量上优势较为明显。

表3 铁皮石斛花产量特征间的相关性

单丛干花产量与开花枝数、单丛开花数与开花枝数、单丛开花数量与单枝开花数量之间呈极显著中度正相关(0.5<相关系数<0.8)，表明单丛干花产量的高低也有赖于单丛开花枝数量，而与单丛干花产量高度相关的单丛开花数量则一定程度上依赖于开花枝数、单枝开花数量，铁皮石斛花产量则实际取决于开花枝数和单枝开花数量这两个特性。结合图1d、图1e可知，安龙种源、浙江种源铁皮石斛在开花枝数和单枝开花数量上优势都较为明显，梵净山种源仅在单枝开花数量上占一定优势。

单丛开花产量与单朵干花重、单丛开花产量与单枝开花数量、单朵干花重与含水率，两两呈极显著低度相关(0.3<相关系数绝对值<0.5)，可见单朵干花重、单枝开花数量越多也会对更高的单丛干花产量有一定正向影响，结合图1a，安龙种源在单朵干花重上的优势较为明显。而含水率与单朵干花重负相关。

单朵干花重与开花枝数、开花枝数与单枝开花数量、单枝开花数量与含水率呈极显著极弱负相关(相关系数绝对值<0.3)，开花枝数与含水率呈显著极弱正相关(相关系数<0.3)，两两相关系数低。

3 结论与讨论

贵州近野生栽培铁皮石斛干花单朵平均重 0.017 g，单丛干花产量平均为 0.243 g，单丛开花数量平均为14朵，单丛开花枝数平均为3枝，单枝开花数量平均为5朵，鲜花平均含水率 91.49%。安龙种源、梵净山种源、广西种源的铁皮石斛单朵干花重量较高，以安龙种源单朵干花平均重最高。单丛干花产量上安龙种源、浙江种源的更高，以安龙种源最高。单丛开花数量上安龙种源、浙江种源单丛开花数量更多，以安龙种源最多。单丛开花枝数上以浙江种源、安龙种源较多，浙江种源平均单丛开花枝数最多。单枝开花数量上安龙种源、梵净山种源、浙江种源较多，以安龙种源单枝平均开花数量最多。铁皮石斛鲜花含水率在种源间差异较小。单丛干花产量与单丛开花数量高度相关，单丛开花数量与单丛开花枝数、单枝开花数量中度相关。安龙种源和浙江种源铁皮石斛在单丛干花产量上优势明显。

贵州省铁皮石斛种植面积接近10 667 hm2，是全国种植面积最大的省份，近野生栽培石斛种植面积也位居全国第一[16-17]，在贵州铁皮石斛产业迅速发展的同时，大量的铁皮石斛花盛开后自然凋谢，没有得到利用，因此综合开发铁皮石斛，扩展其利用部位，由茎拓展到花和叶，是提高产业产值的重要途径。铁皮石斛花具有较高的开发和利用价值，研究主要集中在功能成分和产品应用等方面。唐文文等[18]以铁皮石斛茎、叶、花作为试验材料，通过对比分析主要功能成分，发现三者均含有多糖、黄酮、多酚和生物碱类活性成分，且叶和花中黄酮、多酚和生物碱类含量高于茎。李芳等[19]研究同样发现，铁皮石斛黄酮类成分集中于花，其黄酮类成分的抗氧化活性很强，是极具开发潜力的天然抗氧化剂。孟洋等[20]以铁皮石斛花与茉莉花、菊花进行混料设计，以多糖、黄酮及多酚含量为筛选值，制备得到一种兼具良好口感与功能性的铁皮石斛花复配茶产品。铁皮石斛花主要开发方向是普通食品，市场上以花茶和饮品居多，具有一定的消费群体和市场。从本研究结果看，贵州铁皮石斛花开发的基础条件上，安龙种源和浙江种源具有一定产量优势，尤其是安龙种源在多个花产量特征上表现较好，在提高铁皮石斛综合产值上能够发挥一定优势作用。铁皮石斛含水率高，本研究中单丛平均干花产量仅0.243 g，按照市场最小量10 g/袋干花产品，则需要采摘约41丛588朵铁皮石斛鲜花，其售价10～50元之间。根据基地单人日采摘15 kg鲜花/(150元·人)成本计，单人单日采摘量可制成1 276 g 干花，产值在1 200～6 300元间，其具有可观的经济收益。结合基地45 000丛/hm2的林下附树栽培模式计，贵州近野生栽培铁皮石斛花初步估算每公顷产值可达万元以上，对提高铁皮石斛综合产值具有重要作用，进一步深加工产品则收益更高。铁皮石斛花作为原料研发产品具有较强市场潜力，充分利用铁皮石斛资源，可优先考虑从花的功能成分着手，利用铁皮石斛花的抗氧化物开发功能食品，其价值可进一步提升，进而有效提高种植铁皮石斛的经济效益。

由于铁皮石斛花产量特征的研究鲜少，因而不同栽培环境和栽培时间在不同种源间是否会造成花产量的差异尚需持续跟踪研究。