铁皮石斛活树附生原生态栽培模式研究
2015-12-19袁颖丹胡冬南牛德奎郭晓敏
袁颖丹,李 志,胡冬南,牛德奎,郭晓敏
(江西农业大学a.林学院;b.国土资源与环境学院,江西 南昌 330045)
铁皮石斛活树附生原生态栽培模式研究
袁颖丹a,李 志a,胡冬南a,牛德奎b,郭晓敏a
(江西农业大学a.林学院;b.国土资源与环境学院,江西 南昌 330045)
铁皮石斛是我国珍贵的中药材,其野生资源因过度采挖已濒临枯竭,所以其系列栽培模式也随之应运而生,铁皮石斛活树附生原生态栽培模式便是其中之一。为了选择出适合铁皮石斛附生的树种及其上树后的生长基质,从而为铁皮石斛的繁育与栽培提供技术参考,以枫香、杉木、樟树、马尾松作为铁皮石斛附生树种,以草绳、草绳+水苔、木屑、混合基质作为铁皮石斛幼苗上树后的生长基质,就不同附生树种和生长基质对铁皮石斛幼苗上树后不同生长时期的株高、地径、节数等生长量的影响情况进行了试验、观测与分析。研究结果表明:4种附生树种均可作为铁皮石斛的附生树种,其中,杉木和枫香上面附生的铁皮石斛的长势均相对较好;混合基质能促使附生在马尾松树上的铁皮石斛快速地生长。
铁皮石斛;栽培模式;活树附生;附生树种;附生基质
铁皮石斛Dendrobium of fi cinaleKimura et Migo.属兰科植物,是我国极为名贵的一种传统中药材,具有滋阴清热、益胃生津、明目利嗓等功效,被列为“中华九大仙草”之首[1]。兰科植物是森林中的精华,种类虽多,但很多种的居群极小,其对生态环境的要求极高[2]。由于过度采挖与生态环境被破坏,野生兰科植物中的铁皮石斛已濒临灭绝,堪称“药界的大熊猫”[3],1987年在《国家重点保护野生药材物种目录》中被列为重点保护物种,其产品的市场价格越来越贵。进入新世纪以来,随着栽培技术的突破,铁皮石斛产业得到了快速发展,浙江、云南、广东、安徽、湖南、福建、江苏、四川均有栽培,全国现有种植面积突破 2 000 hm2,产值突破 30 亿元,铁皮石斛已成为我国产销量最大、发展最快的中药材之一,其系列栽培模式[4]也随之应运而生,铁皮石斛活树附生原生态栽培模式便是其中的一种。
铁皮石斛活树附生原生态栽培模式是以自然生长的树木作为载体仿造铁皮石解自然生长环境,将植株附生于树干、树枝、树杈上,利用树木枝叶为其遮阴的一种种植方法[5]。为了提高生产效率,降低生产成本,探寻更加适宜的铁皮石斛的栽培模式,以南方适生树种枫香Liquidambar formosanaHance.、杉木Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.、樟树Cinnamomum camphora(L.)Pres.、马尾松Pinus massonianaLamb.为铁皮石斛附生树种,选用4种不同的附生基质进行栽培试验,以期选择出适合铁皮石斛附生的树种及其附生基质,从而为铁皮石斛的繁育与生产提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于江西省九江市庐山区莲花镇东城村,在天花井国家森林公园内(E116°5'38"、N29°37'19"),幽谷深壑众多,森林植被茂密,水源涵养大。该地属中国亚热带东部季风区域,气候温和,雨量充沛,年均降水量为1 437mm,年平均气温15~18 ℃,年平均日照时数1 932 h[6],年平均无霜期239~266 d,年平均雾日在16 d以下[7]。
1.2 试验材料
采用铁皮石斛组培苗,选择无烂茎、烂根、黄叶,生长健壮,无病虫害,叶片在4片以上,叶色翠绿的组培苗,在室外环境中炼苗7 d后,洗净培养基,经800倍液多菌灵浸泡1 min后栽植到遮阳度为70%的简易大棚内,以按一定比例混配的细锯末、松树皮、石灰石、泥炭的混合物(以下简称为“混合基质”)为基质,株行距为4cm×10cm,栽后每天定时喷雾3~5次,湿度保持在80%左右,培育6个月后上树栽植[8]。
1.3 试验设计与方法
经综合练苗后,选择叶片数在4片以上、生长健壮、无病虫害的合格苗进行上树试验。上树试验又分附生树种试验和附生基质试验两部分进行,两部分试验均于2014 年8月中旬种植铁皮石斛幼苗,分别在同年的8、10、12月对不同附生树种和附生基质处理的铁皮石斛植株苗的成活率及株高、茎粗、节数等指标的生长量进行调查,了解不同附生树种和附生基质处理对铁皮石斛生长状况的影响情况。
附生树种试验设计与方法:选择樟树、枫香、杉木、马尾松这4种树为其附生树种,每种树种随机选择5棵进行铁皮石斛附生栽植试验,就不同附生树种对铁皮石斛幼苗生长的影响情况进行试验。附生栽植时,要先将经综合练苗后的种苗放入装有混合基质的一次性塑料杯中,再将塑料杯靠树枝的一侧剪开一部分,用钢钉钉在树体上。
附生基质试验设计与方法:以马尾松为其附生树种,分别以草绳、草绳+水苔、木屑、混合基质作为铁皮石斛幼苗上树后的生长基质,就不同生长基质处理对铁皮石斛幼苗生长的影响情况进行试验。在附生树种马尾松上栽植铁皮石斛时,要注意由上而下进行,间距(行距)为35cm,株距为8cm,即每隔8cm便栽植一株或一丛种苗,每个处理种植4丛,共设4个处理,随机选择5棵马尾松作为附生树种。第1种附生基质的处理方法是,先用草绳缠绕树干1周,将铁皮石斛苗植入绳子内侧,在苗根部用水苔覆盖,再缠绕1圈麻绳,绑牢,以固定石斛根须于植株树干上,使其新根长出后沿树体紧密攀沿生长;第2种附生基质的处理方法与第1种附生基质的处理方法相似,所不同的是苗根部裸露,不加水苔覆盖;第3和第4种附生基质的处理方法,均先将经综合练苗后的铁皮石斛种苗置于装有基质的一次性塑料杯中,再将塑料杯靠树枝的一侧剪开一部分,用钢钉钉在树体上,有所区别的是,第3种塑料杯中装的是木屑基质,而第4种塑料杯中装的是混合基质。
1.4 数据处理
应用 SPSS21.0软件对所测数据进行统计与分析,采用SigmaPlot12.5软件制图,以选择出最佳的栽培技术方案。
2 结果与分析
2.1 不同附生树种对铁皮石斛植株生长的影响
铁皮石斛茎中含有生物碱、多糖、氨基酸、黏液质及淀粉等种物质,这些物质是其入药的主要成分。因此,铁皮石斛茎的生物量是其整体产量的重要组成部分[9]。因此,对每个树种上面附生的铁皮石斛的生长指标都要进行测定,并作统计分析。
2.1.1 不同附生树种对铁皮石斛株高生长的影响
分别于2014年的8、10、12月测定的不同附生树种上铁皮石斛的株高如图1 所示。图1表明:不同附生树种对铁皮石斛的株高生长均有一定的影响,但在不同的生长期铁皮石斛株高的差异性不同。
图1 不同附生树种对铁皮石斛株高生长的影响Fig. 1 Effect of different epiphytic tree species on heights of D. of fi cinale seedlings
由图1可知,8月测定的结果表明,平均株高最大的铁皮石斛其附生树种为杉木,平均株高最小的附生树种为枫香,其他附生树上的铁皮石斛株高的平均值相差不大。10月测定的结果表明,平均株高最大的铁皮石斛其附生树种为枫香,平均株高最小的附生树种为杉木(因为存在死株现象,而调查采用随机取样方式,出现死株时,调查对象的数值为0)。12月测定的结果表明,平均株高最大的铁皮石斛其附生树种为杉木,而平均株高最小的附生树种为马尾松(樟树和马尾松附生树种上均有死株现象)。
2.1.2 不同附生树种对铁皮石斛节数生长的影响
生长节数是评价铁皮石斛形态的重要指标。运用统计学软件,对分别于2014年的8、10、12月随机抽样调查的不同附生树种上面铁皮石斛生长的节数进行了数理分析,结果如图2所示。
由图2可知,附生在不同树种上面的铁皮石斛其生长的节数均值相近。就单个铁皮石斛的生长节数统计,8月调查的结果显示,生长节数均值最大的铁皮石斛其附生树种为杉木,而节数均值最小的附生树种为枫香。10月调查的结果显示,生长节数均值最大的铁皮石斛其附生树种为杉木,而节数均值最小的附生树种为樟树,因其在樟树上面有死株现象。12月调查的结果显示,生长节数均值最大的铁皮石斛其附生树种为杉木,而节数均值最小的附生树种为马尾松,在樟树和马尾松上面均有死株现象。
图2 不同附生树种对铁皮石斛节数生长的影响Fig. 2 Effect of different epiphytic tree species on node number of D. of fi cinale seedlings
2.1.3 不同附生树种对铁皮石斛茎粗生长的影响
茎粗是评价植物生长状态的另一个重要指标。不同附生树种对铁皮石斛茎粗生长的影响情况如图3所示。
图3 不同附生树种对铁皮石斛茎粗生长的影响Fig. 3 Effect of different epiphytic tree species on stem diameters of D. of fi cinale seedlings
由图3可知,附生在不同树种上面的铁皮石斛在不同生长期的茎粗均值不同。8月测定的结果显示,平均茎粗最大的铁皮石斛其附生树种为杉木,而平均茎粗最小的附生树种为樟树。10月测定的结果显示,平均茎粗最大的铁皮石斛其附生树种为枫香,而平均茎粗最小的附生树种为樟树(樟树上面存在死株现象)。12月测定的结果显示,平均茎粗最大的铁皮石斛其附生树种为枫香,平均茎粗最小的附生树种为樟树。樟树和马尾松附生树种上面均出现了死株现象。
2.2 不同附生基质对铁皮石斛植株生长的影响
马尾松为我国特有的常绿乔木[10],在我国南方地区广为分布,其面积居全国针叶林首位[11]。以马尾松为附生树种,分别采用以草绳环绕树木、以草绳+水苔为附着物、填充木屑及填充混合基质的处理方式,将铁皮石斛移栽附生在马尾松树干上面,调查并观测其长势,对其株高、茎粗、节数等指标进行了统计分析,具体结果如下。
2.2.1 不同附生基质对铁皮石斛株高生长的影响
不同附生基质对铁皮石斛株高生长的影响情况如图4所示。由图4可知,8月测定的结果表明,株高均值最大的铁皮石斛其附生基质为草绳+水苔,株高均值最小的附生基质为混合基质。10月测定的结果表明,株高均值最大的铁皮石斛其附生基质为混合基质,平均株高值最小的附生基质为木屑。12月测定的结果表明,株高均值最大的铁皮石斛其附生基质为木屑,而平均株高值最小的铁皮石斛其附生基质为草绳。
图4 不同附生基质对铁皮石斛株高生长的影响Fig. 4 Effect of different epiphytic substrates on plant heights of D. of fi cinale
2.2.2 不同附生基质对铁皮石斛茎粗生长的影响
不同附生基质对铁皮石斛茎粗生长的影响情况如图5 所示。由图5可知,8月测定的结果表明,茎粗均值最大的铁皮石斛其附生基质为木屑,茎粗均值最小的附生基质为混合基质。10月测定的结果表明,茎粗均值最大的铁皮石斛其附生基质为草绳+水苔,平均茎粗值最小的附生基质为混合基质。12月测定的结果表明,茎粗均值最大的铁皮石斛其附生基质为木屑,而平均茎粗值最小的铁皮石斛其附生基质为混合基质。
图5 不同附生基质对铁皮石斛茎粗生长的影响Fig. 5 Effect of different epiphytic substrates on stem diameters of D. of fi cinale seedlings
2.2.3 不同附生基质对铁皮石斛节数生长的影响
不同附生基质对铁皮石斛节数生长的影响情况如图6所示。由图6可知,8月测定的结果表明,节数均值最大的铁皮石斛其附生基质为木屑,节数均值最小的附生基质为混合基质。10月测定的结果表明,节数均值最大的铁皮石斛其附生基质为木屑,节数均值最小的附生基质为草绳。12月测定的结果表明,节数均值最大的铁皮石斛其附生基质为木屑,而平均节数值最小的铁皮石斛其附生基质为草绳。
图6 不同附生基质对铁皮石斛节数生长的影响Fig. 6 Effect of different epiphytic substrates on node number of D. of fi cinale seedlings
不同附生基质处理下铁皮石斛株高、茎粗及节数生长量的方差分析结果见表1。由表1可知,不同附生基质处理对铁皮石斛株高和茎粗生长的影响均不显著,P值均大于0.05;但是,不同附生基质处理对其节数生长却有显著的影响。
表1 不同附生基质处理下铁皮石斛株高、茎粗及节数生长量的方差分析结果Table 1 Variance analysis of plant height, stem diameter, and node number of D. officinale seedlings in different epiphytic substrate treatments
3 结论与讨论
樟树、枫香、杉木、马尾松这4种树均可作为铁皮石斛的附生树种,附生在杉木和枫香上面的铁皮石斛其长势均较好。附生于不同树种上的铁皮石斛在生长初期的各项生长指标值间的差异均不明显,说明此期附生树种对铁皮石斛株高、茎粗和节数的影响均不显著。由于铁皮石斛的最佳生长期在4~11月,就其一年之内的生长过程而言,应选择尽早移栽,更有利于植株生长期的延长,而到了冬季,铁皮石斛几乎停止生长,因为温度太低,所以在樟树和马尾松上面均出现了死株现象。
铁皮石斛适宜种植在通透性较好的基质中,若基质的通透性较差,植株根部的呼吸作用便会受到抑制,容易出现烂根现象,导致植株死亡,且其根吸收水分与养料的能力下降,也会出现生长不良等状况,尤其在夏季高温季节,基质长期湿热易引起根系的腐烂[12]。在本试验采用的4种不同附生基质中,水苔的特点是保水性与透气性均好,在夏季,水苔是这4种基质中最好的一种,但是,进入秋季,以水苔为基质栽植的铁皮石斛却出现了叶片黄化和烂根的现象,观察发现,水苔含水量很高,铁皮石斛的烂根与水苔含水量高有一定的关系。综合上述分析结果来看,混合基质能快速地促进铁皮石斛的生长。
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Original ecological cultivation modes ofDendrobium of fi cinalelive epiphytic
YUAN Ying-dana, LI Zhia, HU Dong-nana, NIU De-kuib, GUO Xiao-mina
(a. Forestry College; b. Land and Environment College, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, Jiangxi, China)
Dendrobium of fi cinaleis precious Chinese herbal medicines, because of overexploitation of its wild resources,it has been on the verge of exhaustion, and then a series of cultivation mode emerged as the times require, the original ecological cultivation mode ofD. officinalelive epiphytic is the one of them. In order to select a suitable epiphytic tree species ofD. of fi cinaleand growth substrates, and provide a technical reference for breeding and cultivation ofD.of fi cinale, takingLiquidambar formosana,Cunninghamia lanceolata,Cinnamomum camphora, andPinus massonianaas epiphytic tree species ofD. of fi cinaleand taking straw rope, straw rope + sphagnum, sawdust, mixed substrates as growth substrates ofD. officinaleseedlings in trees, effects of epiphytic tree species and substrates on plant height,ground diameter, and node number ofD. of fi cinaleseedlings were test, observed and analyzed. The results showed that the four epiphytic tree species could be as epiphytic species ofD. of fi cinale. Among them, growth status ofD. of fi cinaleinCunninghamia lanceolataandL. formosanawas relatively better, and mixed substrates could promote rapid growth ofD.of fi cinaleinP. massoniana.
Dendrobium of fi cinale; cultivation mode; live epiphytic; epiphytic tree species; epiphytic substrate
S682.31
A
1003—8981(2015)04—0044—05
10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.04.007
2015-06-03
“十二五”国家科技支撑计划项目课题“武功山山地草甸生态修复技术研究及示范”(2012BAC11B06),国家自然科学基金项目“武功山山地草甸退化土壤生态特征时空变异与土壤碳汇响应机制研究”(31360177);江西省研究生创新专项资助项目“武功山山地草甸土壤抗蚀性研究”(YC2013-B029);江西省研究生创新专项资助项目“铁皮石斛仿生栽培模式与主要药用成分变化响应研究”(YC2015-S189);国际植物营养研究所项目“油茶产区钾素状况与调控技术研究与示范”(IPNI-JX29)。
袁颖丹,硕士研究生。
郭晓敏,教授,博士。E-mail:gxmjxau@163.com
袁颖丹,李 志,胡冬南,等.铁皮石斛活树附生原生态栽培模式研究[J].经济林研究,2015,33(4):44-48.
[本文编校:伍敏涛]