鼓槌石斛生活习性及培育现状研究
2018-01-29周灵昌钟华陈伟波王成刚苏健
周灵昌 钟华 陈伟波 王成刚 苏健
摘要:指出了鼓槌石斛是我国重要的石斛类药用植物,也是很好的保健食品以及观赏植物。分析了鼓槌石斛的分布、生活习性、影响其生长的因素、育苗以及栽培现状,以期为鼓槌石斛人工规模化繁殖和资源保护提供科学参考。
关键词:鼓槌石斛;生活习性;育苗;栽培;影响因子
中图分类号:S763 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2018)05-0070-03
1 引言
鼓槌石斛(Dendrobium chrysotoxum)为兰科(Or-chidaceae)多年生附生草本植物,以茎先端急尖,中间形似“鼓槌”而得名,其茎具有滋阴清热、生津益胃、润肺止咳的功效,是我国珍贵的中药材[1],药食兼用且花的观赏价值很高,由于花型美丽,早期作为庭院花卉栽培,近年来随着石斛类药材需求的增加,市场需求量逐年增加。在植株上提取的毛兰素、毛兰菲、鼓槌菲及多糖具有不同程度的抗肿瘤活性成分[2~4],因而成为我国民间常见的药用石斛种类之一[5],成为药典中石斛的基原植物之一[6]。鼓槌石斛的花水溶性浸出物、药效氨基酸及鲜味氨基酸含量极高,是保健石斛花茶的理想原料[7],可以作为铁皮石斛与金钗石斛等药用石斛的替代或补充品[8],满足市场对要用石斛的需求。
随着鼓槌石斛的药用成分和药理活性不断被证实,野外鼓槌石斛由于长期过度采挖及缺乏有效保护,同时该物种对环境变化较为敏感,其种子在自然条件下萌发率较低,生长缓慢,使野生资源日趋减少,濒临灭绝[5,9,10]。鼓槌石斛被《濒危野生动植物物种国际贸易公约》列为B类保护植物,大力保护野生鼓槌石斛资源,同时提高人工栽培鼓槌石斛质量,成为鼓槌石斛的产业化和规模化发展的重要内容[11]。本文通过对鼓槌石斛分布、生活习性、影响生长的因素以及育苗栽培方式的现状进行分析,为鼓槌石斛人工规模化繁殖和资源保护提供科学参考。
2 鼓槌石斛分布与生活习性
鼓槌石斛分布于云南省南部至西南部及马来西亚、印度、缅甸、泰国、老挝、越南的热带和亚热带地区[12,13],在云南省主要分布在石屏、景谷、思茅、勐腊、景洪、跟吗、镇康、沧源、马关等地[5,14]。鼓槌石斛附生于疏松、透气性好、皮质粗糙、便于根系附着树干上,附生主要树种有高山榕(Ficusaltissima)、旱冬瓜(Alnusnepalen-sis)、拷屬(Castano pis)等树种[5],少数附生在林下岩石上,喜高温、高湿、半隐蔽的环境[13,15]。鼓槌石斛假鳞茎直立,纺锤形,具纵向沟槽,长20~30cm,粗2.52~3.54cm,四季常绿,开花期为3~5月,盛花期为4月,叶革质,花质地厚,金黄色,稍带香气,被誉为“四大观赏洋花”之一[16,17],茎秆呈又高又粗的类型为高产种质资源[14]。
研究表明,受产地气候、土壤等条件影响,鼓槌石斛茎中多糖含量在不同差地差异显著[4],鼓槌石斛的生长地区多在海拔700-1700m区域的热带、亚热带常绿阔叶林中,尤其在年平均气温22.2℃、最高和最低月均温分别是26.1℃和16.0℃、平均日照时数为2440.1h、年降雨量大都在1000mm以上、空气相对湿度在75%以上的区域生长良好[5,18]。目前,鼓槌石斛人工栽培已经初具规模,云南省的西双版纳、普洱、保山及德宏等地有栽培,面积约133hm2,其中普洱地区面积最大,占栽培面积的80%以上,管理较为粗放,采收量不合理,经过几代栽培后,出现大量植物衰退死亡[5,14]。
3 影响鼓槌石斛生长的气候因素
云南省是鼓槌石斛的最佳产地,温度对其品质影响最大,低海拔区域鼓槌石斛中毛兰素更容易富集[18]。研究表明,在透光率50%的光照条件下,鼓槌石斛的生长特性表型最为优良,且其多糖含量最高,可达6.338%,但总氨基酸、半胧氨酸、精氨酸、天门冬酞胺、赖氨酸、总酚、毛兰素含量则在透光率10%的条件最高,同时,透光率超过82%,鼓槌石斛的茎粗与叶绿素含量出现负增加,不利于鼓槌石斛的生长,说明弱光环境下,鼓槌石斛可以调节植株体内的叶绿素含量合成途径,保持光合作用,满足生长需求,因此在当年7月份光照强度较高的时期为使用透光率10%的高密度遮阳网,而冬季光照较弱的环境则使用透光率50%的低密度遮阳网可以充分发挥鼓槌石斛生长效应及有效成分[19]。石斛是喜温植物,石斛分蘖新茎的萌发与温度有关,与野生鼓槌石斛相比,栽培条件下的鼓槌石斛,一母带二笋和部分老株上休眠多年的另一个储备芽又萌动抽笋的现象较多[20]。研究表明,低温条件下萌芽数量增多,但过低的温度会推迟萌芽,导致新茎初期生长发育延迟而假鳞茎成熟不良[21],而光照强度与温度的作用是相互影响的,石斛生长需要较高的温度范围内较高的光照强度,供给植物的生长。
4 鼓槌石斛的育苗
鼓槌石斛在自然条件下主要靠茎抽笋繁殖,受损老株在其中上部有高位芽进行繁殖,种子由于没有胚乳提供养分,在自然条件下很难萌发,如给予丰富的养分和适宜的光热条件,种子可以萌发[20]。鼓槌石斛的育苗方式包括无菌播种、扦插和分株等3种,无菌播种繁殖应先对鼓槌石斛进行人工授粉进行种子采集,其次以成熟种子为外殖体进行组织培养,假植培育90d后,小苗长出新根与新芽,即可种植;扦插繁殖主要是剪取鼓槌石斛成熟茎段,去除茎尖叶片,平放在铺有基质的苗床上进行培育,待苗长5~10cm左右时可种植,或分株繁殖[17],分株繁殖成活率高,但比较浪费材料[20]。人工条件下,从播苗到除瓶炼苗,需要近一年的时间,一定的湿润条件能促进新根的快速萌发生长[20]。利用野生鼓槌石斛的成熟蒴果,通过无菌播种萌发发育成苗及小苗组培快繁技术,建立鼓槌石斛的组培快繁技术体系,可以为要用石斛产业化发展栽培提供了大量种苗[12,22,23]。
5 鼓槌石斛的栽培
鼓槌石斛的大规模人工种植,需要对其栽培基质进行研究。选择通气和保持水肥良好的栽培基质,如熟树皮、苔藓等由植物分化而来,含有丰富的有机养分和矿物元素,质地疏松,适宜鼓槌石斛根系的附着及生长,符合其最原始生境,可以明显促进鼓槌石斛的生长[8]。王雁等的研究发现鼓槌石斛在兰石:树皮为1:1的混合基质中表现最好,最大光合速率达6μmol·m-2·s-1[24],而水苔则不适应作为鼓槌石斛的栽培基质,原因是由于水苔过高的吸水性能,始终保持湿润状态,容易引起病菌入侵,导致部分植株霉烂而死,因此混合基质是石斛栽培理想的基质[25]。松树皮也多用于组培苗的栽培基质[23],石块、碎石、碎砖等组成的基质在热带地区也是鼓槌石斛较为适宜的基质,而石床在夏季炎热地区非常适于鼓槌石斛植物根系的附着及生长,开花量大且茎条产量也高[11],高燕等针对鼓槌石斛盆栽试验中使用桉树皮屑:泥炭,腐熟艾篙(7:2:1)的体积比配置的基质进行种植[17],而仿野生种植中发现牛粪是较好的肥料基质[26]。
目前,鼓槌石斛产量相对较小,不能满足临床和新药开发的需要,适宜的栽培方式是提高鼓槌石斛质量和产量的重要途径,其成活率、生长及药用成分的含量与栽培方式有一定的相关性[27]。鼓槌石斛成为规模化种植历史十多年以来,栽培方式主要由大棚地床、林下地床、高架苗床、贴树与花盆等2种,其栽培种源几乎全部来源于野生种苗[5],孙永玉等提出了鼓槌石斛的简易设施石床栽培技术[11]。近年来,对鼓槌石斛的栽培方式也有较多的探索,在槽式栽培、活体栽培和仿野生栽培等3种鼓槌石斛栽培方式的试验中发现,槽式栽培易于管理,活体栽培则有附主植物选择的局限性,仿野生栽培管理简单,但受适宜鼓槌石斛生长的原始生境的局限[8]。而针对仿野生活立木、原木立体及盆栽试验中发现,盆栽和原立木最接近于设施栽培,比仿野生栽培简单,易于管理,此外,原木立体栽培生产的鼓槌石斛更符合绿色食品的标准[27]。在鼓槌石斛仿野生种植过程中,其最佳寄主植物为树冠茂盛、树皮粗糙以及有较多沟壑的常绿树种,而杧果(Mangiferaindica)和龙眼(Dimocarpuslongan)作为普洱地区常见的经济林木,成为鼓槌石斛仿野生种植较好的寄主植物[26]。
6 结论
鼓槌石斛作为新兴的药用石斛类药材,野生资源遭到长期破坏,一方面直接用于药材原料,一方面则用于栽培种苗,不利于鼓槌石斛的生物多样性保护。本文在了解鼓槌石斛分布及生活性习性的基础上,通过总结影响鼓槌石斛生长发育的气候因子,对目前主要育苗与栽培方式进行概括总结,有利于鼓槌石斛人工种植的规模化发展,减少对野生资源的需求。此外,由于鼓槌石斛的育苗手段与栽培模式还有待于进一步完善,因此应积极开展鼓槌石斛的两种选育与栽培技术的研究。
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