不同栽培模式下铁皮石斛品质差异比较
2020-05-28王金旺金轶伟周芬芬李建清蒋经纬
王金旺,金轶伟,周芬芬,李建清,蒋经纬
(1.浙江省农业科学院 亚热带作物研究所,浙江 温州 325005; 2.温州市林业技术推广总站,浙江 温州 325500;3.温州森堂生物科技有限公司,浙江 文成 325000)
铁皮石斛(DendrobiumofficinaleKimura et Migo)为兰科石斛属多年生植物,具有益胃生津、滋阴清热等功效,为我国传统名贵中药材[1]。2017年全国铁皮石斛种植面积超过8 000 hm2。铁皮石斛主要分布在浙江、云南等地,浙江铁皮石斛产量占全国42%。至2019年3月,全国有4 202家铁皮石斛生产加工企业,有2 780家为近五年内成立,其中浙江有1 674家[2]。铁皮石斛正在成为我国中药产业的一个热点[3-4]。铁皮石斛为附生植物,喜温暖、湿润、阴凉生境,自然生长于悬崖石壁、岩缝或树干上,受微生境影响显著[5]。随着人工栽培技术的创新突破,铁皮石斛产业发展迅速,不同栽培模式应运而生[6],且对铁皮石斛品质开展了相关研究[7-8]。当前,设施基质栽培、仿生栽培是铁皮石斛种植的主要方式。由于设施栽培受土地资源限制,投入成本大,产品品质良莠不齐,价格偏低,而仿生栽培表现出极大优势,备受青睐[6]。在仿生栽培模式中,活树附生栽培包括树种的选择已有较多报道[9],岩壁附生栽培也有不少研究案例[10]。毛竹(Phyllostachysedulis(Carr.) J. Houz.)在浙江分布广、面积大,而新伐毛竹可集中放置,节约土地资源。本文尝试使用新伐毛竹附生栽培模式,同时开展活树和岩壁栽培,对比不同仿生种植模式对铁皮石斛品质的影响,以期在铁皮石斛产业种植模式创新中发挥应有的作用。
1 材料与方法
1.1 试验地自然概况
试验地位于文成县黄坦镇新龙村(27°45′N, 120°0′E,海拔320 m),属亚热带海洋季风气候区。年平均气温为18.1 ℃,最热7月的平均气温为28.7 ℃,最冷1月的平均气温为8 ℃,常年无霜期285 d,年降雨量1 885 mm,年蒸发量1 285 mm,年日照1 807 h。试验区活树附生林为马尾松林,优势种为马尾松(PinusmassonianaLamb.),乔木层偶见杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook.)、木荷(SchimasuperbaGardn. et Champ.)、青冈栎(Cyclobalanopsisglauca(Thunb.) Oerst.),附生岩壁属低丘陵沙砾岩,位于马尾松林内。
1.2 新伐毛竹种植方法
新采伐3~5年龄毛竹,秆径8~12 cm,将毛竹分支全部剪除,截顶,留取竹秆长度3~4 m,在每一竹节间沿竹秆自上而下砍开2~3个缺口,使断开的竹篾上端与竹秆分离,竹篾下端与竹秆连接,形成一个能够自我回弹的结构(竹篾夹)。在每个竹篾夹放置1株1年生铁皮石斛大苗,每根新伐毛竹可种植铁皮石斛40~60株。选择好毛竹摆放地后(该研究选择松树林内和林内石壁旁),将种植好铁皮石斛苗的毛竹秆竖立起来,竖立斜角约为80°,多根毛竹两端用细竹竿串联起来,用绳索固定,但每根毛竹可单独旋转,用以调整毛竹竖立姿势,目的是调整定植于毛竹秆上铁皮石斛的微生境。将串联好的毛竹秆上部布设喷雾管,通过水分调控改善环境湿度和温度,栽培过程不施用肥料。
1.3 活树种植方法
选择胸径10 cm以上马尾松,自马尾松树干基部1 m左右向上间隔30~50 cm种植,用草绳将铁皮石斛1年生大苗捆绑在树干上,形成围绕树干的种植环,每个种植环栽植3~6株,种植株数根据马尾松胸径大小而定。种植环上铁皮石斛株间距约10 cm,种植高度约5 m。在种植高度上方,于林间布设喷雾管,通过水分调控改善环境湿度和温度,栽植过程不施用肥料。
1.4 石壁种植方法
选择坡度不超过85°的岩石岩壁,沿等高线用水泥钉将有弹性的条状布料(或其他材料)固定,用手拉起布料,在布料和石壁间可形成一个空隙,放下布料会回弹回去,通过这种回弹力,将1年生铁皮石斛大苗固定于石壁上。间隔20 cm种植1株铁皮石斛,种植带间相距约30 cm。在种植铁皮石斛的上方,沿石壁水平方向布设喷灌管,通过水分调控改善环境湿度和温度,栽植过程不施用肥料。
1.5 性状测定
随机各抽取3种种植模式下的铁皮石斛20丛,测定每丛茎鲜重、茎平均长度,以及折干率、水分、灰分、多糖含量,并测定粗纤维含量(GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》)和蛋白质含量(GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》)。
1.6 数据分析
利用Excel 2007对所测量数据进行整理,利用SPSS 13.0软件进行统计分析。不同种植模式下性状差异采用单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 生长状况及不同种植模式下产量比较
不同栽培模式下铁皮石斛萌蘖数、茎长度和茎鲜重见表1。不同栽植模式下,每丛铁皮石斛的萌蘖数差异显著。其中,新伐毛竹附生栽培萌蘖数为7.6株,低于活树附生栽培,是岩壁附生栽培的1.36倍。新伐毛竹附生栽培的石斛茎长为10.6 cm,与岩壁附生栽培间无显著差异,但二者显著低于活树附生模式;新伐毛竹附生栽培的石斛茎鲜重为13.91 g,显著高于岩壁附生栽培,显著低于活树附生栽培下的28.76 g。
表1 不同仿生栽培模式下铁皮石斛性状比较
注:同列数据后无相同小写字母表示处理间差异显著。表2同。
2.2 不同种植模式下品质差异
由表2可知,3种栽培模式下,铁皮石斛茎鲜条水分含量无显著差异,然而新伐毛竹附生栽培折干率最低,岩壁附生栽培折干率显著高于其他两种模式。新伐毛竹附生栽培灰分含量显著高于活树和岩壁附生栽培模式。新伐毛竹和活树附生栽培多糖含量无显著差异,分别达到32.6%和33.1%;岩壁附生栽培多糖含量明显增加,为35.0%,均符合药典对铁皮石斛以干重计多糖含量大于25%的要求。粗纤维和蛋白质含量具有一致规律,活树附生栽培显著高于岩壁和新伐毛竹附生栽培,岩壁和新伐毛竹附生栽培之间无显著差异。
表2 不同仿生栽培模式下铁皮石斛品质比较
3 小结与讨论
随着铁皮石斛种植业的迅猛发展,尤其是2015年后随设施栽培产品大量上市,林下仿生栽培产出的绿色、无公害产品表现出优势,出现设施栽培向仿生栽培模式的转型[6]。我国林地资源丰富,活树仿生栽培、岩壁仿生栽培是当前应用较多的仿生栽培方式,这种栽培模式模仿野生生长状态,铁皮石斛表现出根系发达、茎不规则生长特性,其形态与野生铁皮石斛颇为相似,而且在生长季节只需通过简易喷雾调控生境温湿度即可,无需基质,不施肥料,铁皮石斛也能较好的生长[10]。本研究使用新伐毛竹为附生材料,比较其与活树、岩壁附生栽培产品质量,发现多糖含量与活树栽培无显著差异,其含量远超过中华人民共和国药典对铁皮石斛以干重计多糖含量大于25%的要求,另外粗纤维、蛋白质含量与岩壁栽培无差异。此外,活树栽培受林分密度限制,存在种植密度小的缺点;岩壁栽培受环境限制,存在作业困难的缺点。新伐毛竹附生栽培的附生材料获取便利,且可充分利用空间,可作为新型栽培方式推广应用。