王愛紅

(廣東城基生態(tài)科技股份有限公司，深圳 518019)

鐵皮石斛屬國內(nèi)知名中藥材之一，為多年生草本植物。其中蘊(yùn)含多糖以及生物堿等多種物質(zhì)，能起到提升個(gè)體免疫力、保肝護(hù)膽等多種臨床作用[1]。在中國廣西、浙江等地都存在野生鐵皮石斛[2]，但因野生植株要求自然生長(zhǎng)環(huán)境較苛刻，然而近年國內(nèi)環(huán)境受到極大影響，同時(shí)各種人為因素的共同作用，導(dǎo)致目前野生鐵皮石斛數(shù)量少之又少，甚至達(dá)到瀕危狀態(tài)[3]。

隨著大眾對(duì)生命健康的日益重視，鐵皮石斛愈來愈受到大眾的喜愛。目前市場(chǎng)流通的鐵皮石斛多產(chǎn)自于人工栽培。鐵皮石斛可通過原生態(tài)人工栽培、模擬原生態(tài)人工栽培等模式實(shí)現(xiàn)人工栽培[4]。隨著各種高新科技的迅速提升，大棚栽培方式被廣泛采用，即在溫室環(huán)境中，采用松樹皮等物質(zhì)做栽培基質(zhì)，配置專門的遮陰網(wǎng)、灌溉系統(tǒng)等，保障鐵皮石斛能夠長(zhǎng)期維持在理想濕潤(rùn)和特定溫度內(nèi)生長(zhǎng)[5]。巖石栽培模式則是仿照野生鐵皮石斛的巖石生長(zhǎng)環(huán)境，利用苔蘚設(shè)置為主要生長(zhǎng)基質(zhì)，配置遮陰網(wǎng)及灌溉系統(tǒng)等，結(jié)合巖石打造出適宜鐵皮石斛生長(zhǎng)的培育環(huán)境，因此該模式主要應(yīng)用在石質(zhì)山區(qū)等區(qū)域[6]?；顦涓稍耘嗄Ｊ?，仿照野生鐵皮石斛的樹林生長(zhǎng)環(huán)境，利用捆綁等方式，把鐵皮石斛幼株依附在樹干上，在自然條件下發(fā)育生長(zhǎng)，這種模式主要應(yīng)用在江河附近區(qū)域[7]。盆栽模式是以樹皮為主要栽培基質(zhì)，在栽培過程中利用花盆以及遮陰網(wǎng)、噴水設(shè)施等[8]。鐵皮石斛栽培模式多種多樣，且不同栽培模式下，鐵皮石斛產(chǎn)量及石斛內(nèi)多糖等有效物質(zhì)含量差距較大?；诖耍狙芯坎捎?種不同的仿生栽培模式，希望通過比較研究這3種不同栽培模式的鐵皮石斛產(chǎn)量與品質(zhì)，優(yōu)選出最佳的鐵皮石斛栽培模式，為鐵皮石斛高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供技術(shù)參考。

1 研究材料與方法

1.1 研究材料

供試鐵皮石斛(DendrobiumofficinaleKimura et Migo)溫室馴化栽培6個(gè)月的鐵皮石斛幼苗，該試管苗來自于江蘇同人生物科技有限公司，其種源為浙江雁蕩山的野生鐵皮石斛。

1.2 研究方法

本試驗(yàn)在深圳市大鵬科普特生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)龍眼樹林內(nèi)進(jìn)行，該龍眼樹林占地面積約6 670 m2，龍眼樹林內(nèi)的空氣濕度為60%～80%。在樹林內(nèi)選擇3塊試驗(yàn)區(qū)，為3個(gè)重復(fù)。每個(gè)試驗(yàn)區(qū)的地面雜草全部清除，并用生石灰消毒，在地面鋪上黑色塑料地膜，使該環(huán)境適宜鐵皮石斛生長(zhǎng)。

本試驗(yàn)共設(shè)3種不同的栽培模式，分別為干樹皮栽培模式、活樹干栽培模式、巖石栽培模式。每重復(fù)都含3種不同的栽培模式，且同一重復(fù)內(nèi)的3種栽培模式試驗(yàn)小區(qū)盡可能相鄰相近。

活樹干栽培模式：以活的龍眼樹干為栽培載體，選取8棵樹齡超過10年的活龍眼樹干為鐵皮石斛栽培載體，用黑色遮陽網(wǎng)把鐵皮石斛幼苗捆綁在距地面1.2 m以上的樹干，每棵樹綁3輪，每輪間距35 cm，每輪對(duì)稱綁1叢，每叢為3株鐵皮石斛幼苗，該栽培模式共栽植48叢144株鐵皮石斛幼苗。

干樹皮栽培模式：用剝脫的松樹皮為主要栽培基質(zhì)，在直徑35厘米、高45厘米的花盆內(nèi)進(jìn)行栽培。將干燥的松樹皮放置在花盆內(nèi)，每個(gè)花盆中鐵皮石斛幼苗植株數(shù)量為2叢6株，栽24盆，該栽培模式共48叢144株。栽植后將24盆花盆放置于本試驗(yàn)活樹桿栽培龍眼樹下的地面，花盆之間間距35 cm。

巖石栽培模式：在本試驗(yàn)活樹桿栽培龍眼樹地面，用英石類巖石為栽培載體，把黏土巖放入巖石縫隙之內(nèi)，苔蘚為主要生長(zhǎng)基質(zhì)，創(chuàng)造出一個(gè)適宜鐵皮石斛生長(zhǎng)的巖石環(huán)境。將巖石基床劃分成24列，每列設(shè)2叢6株鐵皮石斛幼苗進(jìn)行固定栽培，叢距35 cm，共栽植48叢144株鐵皮石斛幼苗。

鐵皮石斛幼苗于2017年4月種植，2019年12月采收。3種不同栽培模式都按鐵皮石斛幼苗栽植。第1個(gè)月，每天澆水1次；按鐵皮石斛野生條件進(jìn)行管理，進(jìn)行觀察、調(diào)查、測(cè)量、檢測(cè)及統(tǒng)計(jì)等。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)

1.3.1 生長(zhǎng)性狀和產(chǎn)量的測(cè)定 觀察不同栽培模式的鐵皮石斛的生長(zhǎng)情況，收獲前，每周觀察1次。2019年12月，統(tǒng)計(jì)不同栽培模式鐵皮石斛已存活株數(shù)，計(jì)算出不同栽培模式的鐵皮石斛存活率。每個(gè)重復(fù)內(nèi)，選取10叢30株鐵皮石斛，分別計(jì)算各株的分糵數(shù)、測(cè)量各株的莖長(zhǎng)莖粗、用天平測(cè)定各株的鮮重。

1.3.2 不同栽培模式的鐵皮石斛多糖提取與含量測(cè)定 將2019年12月收獲的鐵皮石斛，按同一重復(fù)且同一栽培模式下的30株鐵皮石斛混合均勻(每株的莖、葉分開，再將30株的莖混勻、30株的葉混勻)，并從中隨機(jī)抽取3份檢測(cè)樣品，共獲得莖、葉各27份樣品，全部放置于溫度為60 ℃的溫控箱內(nèi)，使其完全干燥；對(duì)樣品進(jìn)行粉碎后，過100目篩；再按30∶1的水料比將其放置在溫度為90 ℃的熱水中，浸提2 h,離心、抽濾，獲得干燥物，添加60%乙醇，靜置24 h，經(jīng)過離心、干燥，最終提取出其中的多糖[9]。

1.3.3 不同栽培模式的鐵皮石斛總生物堿提取與含量測(cè)定 將2019年12月收獲的鐵皮石斛，按同一重復(fù)且同一栽培模式下的30株鐵皮石斛混合均勻(每株的莖、葉分開，再將30株的莖混勻,30株的葉混勻)，從中隨機(jī)抽取3份檢測(cè)樣品，共獲得莖、葉各27份樣品，全部放置于60 ℃的溫控箱內(nèi)進(jìn)行干燥，粉碎后過100目篩；再在80 ℃下加95%乙醇進(jìn)行提取，回流時(shí)間3 h；完成過濾后，將濾液合并，通過減壓清除其中的乙醇，利用濃度為5%的鹽酸溶液進(jìn)行提取，用二氯甲烷3次萃取,加入稀氨水調(diào)節(jié)pH值為10.0，最終利用氯仿3次萃取。將最終固體物放置于60 ℃的烘箱內(nèi)，直至完全干燥，獲得相應(yīng)的生物堿提取物，利用酸堿染料比色法測(cè)定總生物堿含量[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式的鐵皮石斛成活率、分糵數(shù)及鮮產(chǎn)量

3種不同栽培模式，鐵皮石斛幼苗生根迅速，且都具有良好的長(zhǎng)勢(shì)，植株葉片為長(zhǎng)圓狀披針形，所有葉片表面光澤，呈健康狀，植株的莖稈較為健碩。圖1展現(xiàn)了3種栽培模式所對(duì)應(yīng)的植株成活率、分孽數(shù)、莖長(zhǎng)、莖粗、單株鮮產(chǎn)量等生長(zhǎng)狀況指標(biāo)。

圖1 不同栽培模式下鐵皮石斛生長(zhǎng)性狀比較Fig.1 Comparison of growth traits of Dendrobium of ficinale under different cultivation modes

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，活樹干栽培模式的鐵皮石斛幼苗成活率為92%，最高；巖石栽培模式的存活率為80%，最低。經(jīng)差異顯著性計(jì)算，這兩種模式的存活率差異達(dá)到顯著水平。

巖石栽培模式的鐵皮石斛平均分孽數(shù)為4.4枝，分孽數(shù)最多；活樹干栽培模式的鐵皮石斛平均分孽數(shù)為3.8，數(shù)量較小，但這兩種模式分孽數(shù)之間差異不顯著。莖長(zhǎng)：經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)不同栽培模式之間的鐵皮石斛莖長(zhǎng)差異顯著，干樹皮栽培模式具有最長(zhǎng)的莖長(zhǎng)，平均為21 cm；巖石栽培模式莖長(zhǎng)最短，平均僅17 cm。

干樹皮栽培模式的平均莖粗為4.1 cm，莖粗最大；巖石栽培模式的平均莖粗為3.8 cm，莖粗最細(xì)，但兩者差異不顯著，可見利用不同的栽培模式給鐵皮石斛的莖粗帶來的影響較小。

干樹皮栽培模式下所獲取的平均單株鮮重最大，為12 g/株；而巖石栽培模式處于最小，為8 g/株。經(jīng)差異顯著性分析，不同栽培模式之間的平均單株鮮重差異顯著，說明不同栽培模式的鐵皮石斛產(chǎn)量有明顯差異。

2.2 不同栽培模式鐵皮石斛的含水量測(cè)定

含水量是鐵皮石斛品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[11]。根據(jù)各樣品含水量的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)干樹皮栽培模式的鐵皮石斛平均含水量為79.31%，而巖石栽培模式所培育的鐵皮石斛平均含水量為72.55%；且經(jīng)差異顯著性計(jì)算，差異水平達(dá)到特顯著，說明不同栽培模式所生產(chǎn)的鐵皮石斛含水量存在明顯差異。詳細(xì)見圖2。

圖2 不同栽培方式鐵皮石斛含水量比較Fig.2 Water content of Dendrobium officinale under different cultivation methods

2.3 不同栽培模式之間的鐵皮石斛多糖含量比較

試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果表明，活樹干栽培模式、干樹皮栽培模式所培育的鐵皮石斛莖多糖含量分別為33.35%、31%；而巖石栽培模式所培育的鐵皮石斛莖多糖含量?jī)H為29.11%，與前兩種栽培模式的P=0.004，小于0.01，差異特顯著。說明巖石栽培模式所獲取的鐵皮石斛莖多糖含量要遠(yuǎn)低于另外兩種栽培模式。但3種栽培模式所培育的鐵皮石斛葉內(nèi)多糖含量基本持平，差異不顯著。這可能是因葉片內(nèi)所形成的多糖往往會(huì)傳遞到鐵皮石斛的莖內(nèi)蓄積(圖3)。

圖3 不同栽培模式下鐵皮石斛多糖含量比較Fig.3 Comparison of polysaccharide content of Dendrobium officinale under different cultivation modes

2.4 不同栽培模式之前鐵皮石斛總生物堿含量比較

根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，活樹干栽培模式的莖與葉總生物堿具有最高含量，平均為0.039 8%；巖石栽培模式的總生物堿具有最低含量，為0.030 8%。經(jīng)差異顯著性分析，發(fā)現(xiàn)這兩種栽培模式的總生物堿含量差異具有顯著水平；而干樹皮栽培模式的總生物堿含量居中，但與最高的活樹干栽培模式差異都不顯著。由此可見，活樹干栽培模式及干樹皮栽培模式能使植株內(nèi)生物堿含量大幅度提升。比較莖、葉總生物堿含量檢測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)莖中總生物堿含量要高于葉中的含量(圖4)。

圖4 不同栽培模式下鐵皮石斛總生物堿含量比較Fig.4 Comparison of total alkaloid content of Dendrobium officinale under different cultivation modes

3 討論

3.1 莖粗莖長(zhǎng)影響鐵皮石斛產(chǎn)量

不同栽培模式下，鐵皮石斛的成活率、莖長(zhǎng)、莖粗等表現(xiàn)各不相同，尤其是莖粗、莖長(zhǎng)，會(huì)給栽培產(chǎn)量造成直接影響[12]。本試驗(yàn)3種栽培模式中，干樹皮栽培模式所培育的鐵皮石斛莖粗、莖長(zhǎng)都獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，所以干樹皮栽培模式下整體產(chǎn)量高于其他兩種栽培模式。巖石栽培模式則由于栽培基質(zhì)中養(yǎng)分較少，雖然鐵皮石斛雖然分蘗數(shù)較多，但其莖粗較細(xì)、莖長(zhǎng)較短，鐵皮石斛整體產(chǎn)量仍偏低。

3.2 組培苗的仿野生栽培的鐵皮石斛品質(zhì)高

眾所周知，衡量鐵皮石斛質(zhì)量的優(yōu)劣，主要依據(jù)生物堿以及多糖的含量，也是鐵皮石斛仿野生栽培是否成功的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[13]。在本研究中，活樹干栽培模式的鐵皮石斛生物堿及多糖含量最高，其生物堿含量達(dá)到0.038 7%，而多糖含量高達(dá)32.46%，巖石栽培的鐵皮石斛生物堿含量及多糖含量最低，其總生物堿含量在0.029 7%，多糖含量為28.32%，這些指標(biāo)均能夠滿足鐵皮石斛藥用質(zhì)量要求。

3.3 鐵皮石斛組培苗仿野生栽培的可行性

借助組培快繁技術(shù)，可快速、大量進(jìn)行鐵皮石斛組培苗仿野生栽培，進(jìn)一步提升鐵皮石斛的推廣應(yīng)用和保護(hù)野生鐵皮石斛資源，然而在不斷栽培過程中，因組培苗繼代次的不斷增加，會(huì)導(dǎo)致其生物堿含量隨之減少[14]。由此，鐵皮石斛人工栽培過程中，尤其要注重自身藥材品質(zhì)。在本研究中，3種栽培模式的鐵皮石斛總生物堿、總多糖含量都能達(dá)到相關(guān)藥用質(zhì)量要求，因此，鐵皮石斛組培苗仿野生栽培是可行的，它不僅可以有效保護(hù)鐵皮石斛遺傳性，還能確保鐵皮石斛達(dá)到藥用質(zhì)量要求。

4 結(jié)論

本研究采用3種仿生栽培技術(shù)，對(duì)3種不同仿生栽培模式之前鐵皮石斛產(chǎn)量與品質(zhì)進(jìn)行比較研究，3種不同栽培模式的鐵皮石斛組幼苗根系培育速度較快，整體展示較好，植株葉片為長(zhǎng)圓狀披針形，所有葉片表面光澤、健康，植株的莖桿較為健碩。鐵皮石斛在3種不同栽培模式下培植，除分蘗數(shù)、莖粗沒有明顯差異外，其存活率、莖長(zhǎng)、鮮重等都有明顯差異。活樹干栽培模式的成活率最高，而巖石栽培模式所的成活率最低；干樹皮栽培模式的鐵皮石斛莖最長(zhǎng)，巖石栽培模式的莖最短；干樹皮栽培模式的產(chǎn)量最高，其次為活樹干栽培模式，巖石栽培模式的產(chǎn)量最低?；顦涓稍耘嗄Ｊ胶透蓸淦ぴ耘嗄Ｊ剿@取的鐵皮石斛莖多糖及總生物堿含量明顯高于巖石栽培模式。組培苗仿野生栽培鐵皮石斛時(shí)，如追求鐵皮石斛高產(chǎn)中品質(zhì)，可選擇干樹皮栽培模式；如追求鐵皮石斛高品質(zhì)中產(chǎn)量，可選擇活樹干栽培模式。