铁皮石斛组培苗移栽条件的筛选
2017-08-11刘太林孙苗苗马仲强张妍
刘太林+孙苗苗+马仲强+张妍
摘 要:以铁皮石斛组培苗为试验材料进行移栽单因素试验,研究了不同栽培条件下基质、浇灌液及湿度等因素对铁皮石斛移栽苗生长情况的影响。结果表明:在蛭石∶水苔为1∶1的基质中,铁皮石斛组培苗移栽56 d成活率最高为83.17%;蛭石∶有机酸性营养土为1∶1时,铁皮石斛组培苗移栽56 d生长最快,最大生长量为0.360 cm。在不同浇灌液对铁皮石斛移栽苗成活率的试验中,以pH值 6.5的1/2 MS浇灌液成活情况最好,56 d成活率82.50%。在不同湿度环境对铁皮石斛移栽苗成活率的影响的单因素试验中,置于60%~80%湿度环境中的铁皮石斛移栽苗生长最好,56 d成活率为78.42%。研究认为,在移栽条件蛭石∶有机酸性营养土为1∶1的基质上覆盖1 cm左右的水苔,以pH值为6.5的1/2 MS浇灌液浇灌铁皮石斛移栽苗,并保持60%~80%湿度环境最有利于铁皮石斛移栽苗生长。
关键词:铁皮石斛;移栽;成活率;单因素
中图分类号:S567.23 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2017.08.007
Abstract: The Dendrobium officinale plantlets were used in single factor experiment of transplanting, and the effects of different transplanting conditions including growing media, irrigation liquid, and culture humidity on the Dendrobium officinale growth of transplanted seedlings were researched. The results showed that Dendrobium officinale plantlets transplanted in vermiculite∶peat-moss=1∶ 1 survived well after 56 days, the survival rate was 83.17%; Dendrobium officinale plantlets transplanted in the vermiculite: nutrition soil organic acid = 1∶1medium grew fast, the maximum amount of stem and leaf growth was 0.360 cm. In the impact of different pouring liquid on the survival experiments,the survival rate of transplanted Dendrobium officinale immigrated with 1/2 MS(pH 6.5) was the highest, which was 82.50%. In the impact of different humidity on Dendrobium officinale transplanted seedling survival single factor experiment, in 60% to 80% humidity environment Dendrobium officinale transplanted seedlings grew best, 56 d survival rate was 78.42%. Comprehensively considered, under the conditions of vermiculite: nutrition soil organic acid (1∶1) covered with 1cm peat-moss, watered with 1/2 MS (pH 6.5)liquid, and 60% to 80% humidity, the Dendrobium officinale transplanted seedlings grew the best.
Key words: Dendrobium officinale;transplanting;survival rate;single factor
鐵皮石斛 ( Dendrobium officinale ) 是兰科石斛属多年生附生草本植物,传统名贵的珍稀中药材[1],含有多糖、生物碱、多种氨基酸、多种微量元素及其他成分[2]。现代医学研究表明,铁皮石斛具有增强免疫力、抗衰老等多重功效[3-4]。
铁皮石斛是一种自身繁殖能力很低,市场需求大,供求关系失衡的中药材。只有优化其移栽方法,提高铁皮石斛组培苗的成活率,方可提高其产量满足市场需求。基质的选择对铁皮石斛移栽的成活率、生长繁殖和产量影响很大,因此,移栽前选择合适的基质至关重要[5]。目前,已有学者用多种基质进行了铁皮石斛移栽研究,包括苔藓、泥炭、树皮、刨花及食用菌下脚料等[6-8],结果各有差异。2001年张明和陈仕江[9]认为,采用疏松透气的石灰岩作为铁皮石斛试管苗的移栽基质最佳。2004年朱艳和秦民坚[10]认为,铁皮石斛试管苗最佳的移栽基质是1/3泥炭+1/3锯末+1/3珍珠岩,并覆以一定苔藓类植物。2010年,吴雅等[11]通过筛选试验得出,铁皮石斛移栽在泥炭∶树皮∶刨花=2∶4∶4的基质上培养3~5 d后成活率高达95.6%。2015年许爽等[12]选择泥炭土、树皮、碎砖附加活苔藓进行移栽,7 d成活率90%左右,并证实苔藓保水性及提供共生菌对铁皮石斛生根有帮助[13]。关于移栽条件的研究,张泽锦[14]认为,移栽环境条件的优劣是影响铁皮石斛的生长情况好坏的关键。张玲菊等[15]发现,5种铁皮石斛的净光合速率均在上午9时最高。徐步青等[16]研究认为,光照强度为2 000 lx时,铁皮石斛多糖的积累最佳,而光照强度为500 lx时,铁皮石斛生物碱的积累最多。2013年张宇斌和郭菊[17]研究认为,铁皮石斛生长的最适温度为20~25 ℃。本试验通过改变移栽基质、浇灌液、湿度等因素水平,研究移栽后铁皮石斛苗的生长状况,选择适合移栽铁皮石斛组培苗的培养条件,以期为农户人工栽培铁皮石斛提供技术指导,为工厂产业化生产药用石斛提供依据。
1 材料和方法
1.1 材 料
选取株高3~5 cm,根长3 cm左右的组培苗进行试验。
1.2 方 法
1.2.1 铁皮石斛组培苗炼苗 选取培养瓶中生长良好的铁皮石斛带根组培苗进行炼苗培养,移出组培室至实验室自然环境下,炼苗培养30 d以上备用。
1.2.2 移栽条件单因素试验 (1)不同移栽基质对铁皮石斛移栽苗成活率的影响。以铁皮石斛组培苗移栽成活率为参考指标,对表1所示10种培养基质进行移栽研究,选取相同环境因素,并浇灌pH值=6.5的1/2MS浇灌液,56 d后统计成活率,并使用SPSS22.0软件对试验数据进行相应分析(下同),选取成活率高的基质作为最佳移栽培养基质。
(2)不同移栽基质对铁皮石斛移栽苗生长量的影响。选取成活率较好的培养基,测量并记录所移栽苗的茎高、叶长等生长情况,并以这些生长量为参考指标进行数据分析,选取最佳移栽培养基质。
(3)浇灌液对铁皮石斛移栽苗成活率的影响。选取相同移栽基质对铁皮石斛组培苗进行移栽培养,并置于湿度环境为60%~80%的培养室,分别浇灌pH值5.5~7.5的1/2MS、蒸馏水、氮肥。考察不同浇灌液对铁皮石斛组培苗移栽成活率的影响。
(4)湿度对铁皮石斛移栽苗成活率的影响。选取相同移栽基质对铁皮石斛组培苗进行移栽培养,并分别置于湿度60%~80%的培养室、湿度20%~40%的培养室以及自然环境3种条件下,浇灌pH值为6.5的1/2MS浇灌液,考察不同湿度环境对铁皮石斛组培苗移栽成活率的影响。
2 结果与分析
2.1 移栽基质对铁皮石斛移栽苗成活率的影响
移栽56 d后,观察统计铁皮石斛移栽苗的成活情况,结果见表2。在含有水苔的两种基质上,石斛苗成活率均较高,都在80%以上,与其他组的差异均到达极显著水平,明显优于其他移栽基质。生长情况见图1。这与水苔较为疏松更适宜铁皮石斛根茎的生长有关。且在添加了蛭石及珍珠岩等疏水性基质后,大部分移栽培养土持水性较差,而水苔持水性相对好,能保证铁皮石斛移栽苗成活所需的营养素。由此得出,铁皮石斛组培苗移栽成活率最高的基质为蛭石∶水苔=1∶1。
2.2 移栽基质对铁皮石斛移栽苗生长量的影响
由表3可知,在5种成活率相对较高的移栽基质中,蛭石∶有机酸性营养土=1∶1这种基质在移栽后,铁皮石斛移栽苗生长量最高,茎叶平均生长量达到0.360 cm,而含水苔的两组成活率较高。这可能是由于酸性有机营养土富含的多种生长元素和有机成分更能被铁皮石斛所利用,而其自然pH值呈酸性,更适于铁皮石斛生长。而水苔虽然持水性较好,但营养元素含量偏低。所以,蛭石∶有机酸性营养土=1∶1的基质最利于石斛苗生长。
2.3 浇灌液对铁皮石斛移栽苗成活率的影响
由表4可知,在以pH值=6.5的1/2MS浇灌时,石斛移栽苗成活率最高为82.50%,采用蒸馏水及氮肥时成活率相对较低,差异达到极显著的水平。这可能是由于氮肥营养素过于单一,而蒸馏水不能补充营养素,二者不能在移栽后期为铁皮石斛生长提供全部的营养成分,相反,1/2MS浇灌液富含各种铁皮石斛生长所需的营养元素,更有利于铁皮石斛生长,且氮含量过高也会造成铁皮石斛的生长不良。从结果中可以看出,浇灌液pH值为弱酸性时更适宜铁皮石斛移栽苗成活、生长。生长情况见图2,左侧为浇灌1/2MS组,右侧为浇蒸馏水组生长情况。
2.4 不同湿度对移栽铁皮石斛组培苗成活率的影响
由表5可知,铁皮石斛组培苗在湿度环境为60%~80%时生长情况良好,成活率达78.42%;与自然环境和20%~40%湿度环境中成活率差异均达到极显著水平。这是由于铁皮石斛本就多生长于阴湿环境中,所以空气中湿度高有利于铁皮石斛生长,而本研究时间为3—7月,此时自然环境中的湿度和光照强度均比20%~40%湿度环境组更有利于铁皮石斛组培苗生长。
3 结论与讨论
水苔质地蓬松,疏水性良好且持水性极佳,可以为铁皮石斛根系生长提供更多的空间,也可以提供有利于铁皮石斛生长的湿度环境;但是相较于有机营养土,水苔提供的营养元素较少,不足以为铁皮石斛后续生长提供足够的养分。在实际移栽操作时可以将两种基质的优点结合,可以考虑在蛭石∶有机酸性营养土=1∶1的基质上覆盖1 cm左右的水苔,使培养基质在营养环境良好的同时具有更好的持水性,使铁皮石斛组培苗的移栽后成活率及生长量都有所提高。由结果可知,铁皮石斛适宜在弱酸性湿度较高的环境中生长,这与野生铁皮石斛的生长环境是相一致的。综上所述,在蛭石∶有机酸性营养土为1∶1的基质上覆盖1 cm左右的水苔,以pH值为6.5的1/2MS浇灌液浇灌铁皮石斛移栽苗,并保持60%~80%湿度环境最有利于铁皮石斛组培苗移栽。
本試验中仅以铁皮石斛移栽苗的成活率作为评价指标,后续研究可以从以下方面改进:(1)进行试验设计,研究不同栽培条件对移栽影响有无交互作用,并以铁皮石斛一定时期的生长量作为指标评价;(2)加强铁皮石斛组培苗移栽管理;(3)可以探索砖缝移栽,模拟铁皮石斛在岩石缝生长的状态,并在移栽苗上覆以拱棚的方式保持相对恒定的温湿度,以期为农户或企业大规模生产提供更可靠的技术支持。
参考文献:
[1]吉占和.中国植物志[M].北京:科学出版社,1999.
[2]郭孟璧,封良燕,田茂军,等.人工培养铁皮石斛营养成分分析研究[J].云南化工,2006,33(2):15-16.
[3]吕圭源,颜美秋,陈素红.铁皮石斛功效相关药理作用研究进展[J].中国中药杂志,2013(4):489-493.
[4]鹿伟, 陈玉满, 徐彩菊,等. 铁皮石斛抗疲劳作用研究[J]. 中国卫生检验杂志, 2010, 20(10):2488-2490.