铁皮石斛栽培农业气象灾害预警指标研究

童永前，叶雄方，蒋梦非，李锐，方鸿，安涛

(1.淳安县气象局，浙江 淳安 311700； 2.淳安传化现代科技有限公司，浙江 淳安 311722;3.淳安县界首乡人民政府，浙江 淳安 311701； 4.淳安县富溪林场，浙江 淳安 311701)

文献著录格式：童永前，叶雄方，蒋梦非，等. 铁皮石斛栽培农业气象灾害预警指标研究[J].浙江农业科学，2021，62(6)：1092-1096.

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20210612

铁皮石斛是重要的常用中药，《神农本草经》将其列为上品。铁皮石斛因滋补作用强，适用于老人、虚人津液不足，已成为价值不菲的珍品，加工的“铁皮枫斗”或“耳环石斛”，被称为“金枫斗”、“金耳环”，畅销于东南亚及欧美，因产量少而供不应求，因而假冒、伪品者较多[1]。

2007年淳安县石林镇竹源生物有限公司开始进行铁皮石斛的人工栽培，试种获得成功后，2008年4月开始扩大面积。2012年富文乡开始进行人工栽培铁皮石斛种植获得成功。目前人工栽培铁皮石斛在淳安县已有超过80 hm2的种植基地，呈稳步增长的发展趋势。通过对淳安县的人工栽培铁皮石斛进行气候适应性研究，利用现有的区域自动站气象资料资源，分析研究了淳安县栽培铁皮石斛的农业气象灾害影响指标，旨在为淳安县人工栽培铁皮石斛产业提出有益对策和建议。现将有关铁皮石斛栽培农业灾害预警指标的研究结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料

试验选择在淳安传化现代农业科技有限公司安阳乡日头山自然村的大棚栽培铁皮石斛基地进行气象数据和生长量观测。安阳乡地理坐标为118°50′11″E，29°36′32″N，海拔高度119 m，气象数据采用日头山自动气象观测基地的监测数据。大棚采用浙江中安农业智能科技有限公司开发的“设施农业智慧气象监测系统”的农业气象观测仪器，对大棚内的空气温度、光照强度、湿度进行实时观测。大棚外的气象观测仪器采用北京华云升达气象科技有限责任公司开发的caws600-r自动站，生长量采用人工测量取得。

选择基地大棚已经种植2 a的大小丛基本一致的长势良好的铁皮石斛为样本。

1.2 测试指标

铁皮石斛为多年生草本，前1 a生的茎变成母茎，从母茎基部节上腋芽形成新苗，1枝母茎发1～3个新苗，随着新苗的成长，新茎基部发出数条不定根，根伸到苗床并紧固在基质上，秋季茎根生长逐渐停止。根据铁皮石斛的茎生长特性，本试验茎生长量的观测选择当年春季抽生的新茎进行观测[2]。因当年11月至次年2月铁皮石斛进入成熟采摘期，且基本停止生长，故选取2018、2019年的3—10月对大棚内外石斛样本(10个)进行每月1次的生长观测。

1.3 试验方法

选择铁皮石斛当年春季抽生的新茎进行茎生长量观测，每处理重复3次，各处理每个重复、每旬选择固定的10根茎进行茎长测量，并进行铁皮石斛的物候期观测[3]，当年铁皮石斛停止生长后，各处理随机抽取10株进行茎性状的调查分析。

调查、收集、整理各类气象要素数据、大棚铁皮石斛生长数据及服务指标，通过分析整理淳安县栽培铁皮石斛种植重点乡镇的观测资料及实地调查，开展以栽培铁皮石斛的抽芽开花期至果条成熟期为周期的栽培铁皮石斛年物候期实地观测试验。统计整理淳安国家基本站、安阳日头山自动气象站2018—2019年的气象资料及栽培铁皮石斛生长发育期观测资料，从温度、日照、相对湿度等气象要素对栽培铁皮石斛生长的气象条件进行分析，并对淳安县出现的农业气象灾害进行分析，确定淳安县栽培铁皮石斛不同发育期气象服务指标、主要气象灾害指标、常见病害发生指标。

2 结果与分析

2.1 大棚内外温度的关系

表1显示，在大棚内离地面30 cm处，铁皮石斛生长层的日平均温度比淳安县安阳乡日头山自动气象站平均温度高2.3 ℃[4]。由图1可见，棚内温度(y)与淳安县安阳乡日头山自动气象站气温(x)的线性关系为y=2.256x+4.792。在给定显著性水平α=0.001、自由度γ=12-2=10时，经t检验，大棚内外平均气温关系显著，相关系数为0.996。

图1 大棚内外月平均气温关系

表1 不同月份大棚内外月平均温度

2.2 铁皮石斛茎的生长情况

从表2可看出，2018—2019年棚内的石斛年度茎长分别为24.8和28.5 cm，棚外年茎长分别是18.70和22.8 cm，棚外的茎生长量明显慢于棚内。其中，4—9月茎长生长匀速加快，10月中旬至11月生长速度明显趋缓。棚内生长速度明显快于棚外，人工控制的小气候环境能有效促进石斛的生长[5]。图2～3显示，大棚栽培铁皮石斛的茎伸长生长变化过程表现为慢-快-慢的生长曲线规律[6]。

图2 2018—2019年铁皮石斛平均茎生长的月变化趋势

表2 2018—2019 年铁皮石斛茎生长量的变化

2.3 铁皮石斛主要生长期与温度的关系

从表3中可以看出，1—3月温度距平、2月平均最高气温与铁皮石斛抽芽日期呈正相关，即1—3月温度距平越大，2月平均最高气温越高，抽芽日期越早；而4月温度距平与铁皮石斛抽芽开花时间间隔呈负相关，即4月温度距平越大，抽芽开花间隔越小。由此可见，在铁皮石斛关键生长期，温度是影响栽培铁皮石斛生长的主要气象因素。从表4、5可知，大棚内除2018年10月、2019年5月、2019年8—10月的相对湿度较低外，2018—2019年的石斛生长季节内的相对湿度维持在80%～95%，适宜铁皮石斛生长[7]。

表4 2018—2019年大棚内外月平均相对湿度

图3 铁皮石斛茎生长与平均气温的关系

表3 大棚铁皮石斛抽芽、开花日期与1—3月、4月温度距平和2月最高温的关系

2.4 设施栽培铁皮石斛生长期主要农业气象灾害

2.4.1 移栽期

3月中旬至5月中旬。移栽期是整个苗期的最关键时段，主要气象灾害是低温、高温、暴雨和大风。

低温。3月日最低温低于5 ℃时，铁皮石斛驯化苗出现休眠；低于0 ℃会导致不同程度的冻伤，主要表现为叶片冻伤脱落，严重时茎秆冻伤。

表5 铁皮石斛主要发育期气象要素适宜指标

高温。5月的日最高气温高于30 ℃会出现高温休眠，影响驯化苗生长；日最高气温高于35 ℃时，易产生高温灼伤，甚至引起死苗。而移栽是整个苗期的最关键时段，铁皮石斛幼苗对高温更为敏感。

暴雨。暴雨造成苗根部浸水或受淹，受淹超过24 h就会影响苗生长，甚至引起死苗；暴雨后温室内湿度增加，还会引发疫病和炭疽病。

大风。主要是8级以上大风，造成温室设施损坏，进而引发其他气象灾害。如2018年3月8日的8级阵风，2019年4月10日的9级阵风，导致基地内温室钢架和薄膜不同程度的损坏，影响了温室内铁皮石斛的生长。

2.4.2 开花期

5月下旬至6月中旬的主要气象灾害是高温、暴雨和热阵雨。

高温。5—6月气温达35 ℃以上就会影响花芽分化、花苞发育、花期授粉，严重时引起花芽败育，减少开花和结果。

暴雨。暴雨造成根浸水或受淹，影响苗生长，甚至引起死苗。根浸水或受淹超过72 h，会引起大面积死苗；根浸水或受淹超过48 h，造成苗的抗性差、品质劣，并出现部分死苗。

热阵雨。上午、中午晴热天气，午后的一场阵雨，主要引起炭疽病爆发。

2.4.3 快速生长期

7—10月的主要气象灾害是高温、暴雨。

高温。7—10月气温达35 ℃以上影响苗的成活和生长，甚至引起高温灼伤和死苗，已经完成授粉的果荚脱落，果荚内种子败育。如2013年7、8月，日最高气温≥35 ℃的日数为38 d，出现较高的死苗率。

暴雨。7—8月的台风天气，降雨量较大，暴雨造成根浸水或受淹，影响苗生长，甚至引起死苗。根浸水或受淹超过72 h，会引起大面积死苗；根浸水或受淹超过48 h，造成苗的抗性差，产量不高，品质劣，出现部分死苗。如2020年7月7—10日出现的大暴雨，降水量为203.1 mm，淳安县铁皮石斛受淹面积467 hm2，死苗面积达293 hm2。

2.4.4 采收期

鲜花采收期在5—6月，鲜条采收在11月中旬至翌年3月上旬。主要气象灾害是连阴雨、低温冻害、大风、暴雪。

连阴雨。开花时遇到连续5 d以上的阴雨天气(日降水量≥0.1 mm，日照≤2 h)，影响开花和花瓣品质及授粉，容易诱发灰霉病，高湿易引发蜗牛虫害，啃食铁皮石斛花瓣。

高温。2—3月天气晴好时，中午棚内温度可达30 ℃，出现高温时，若不及时通风会引起炭疽病和红蜘蛛等病虫害。

低温冻害。11月中旬棚内温度低于5 ℃时，铁皮石斛叶片停止生长，且易受冻；棚内温度低于0 ℃则茎秆受冻，降低产量和品质；连续3 d棚内温度≤-2 ℃，铁皮石斛茎秆受冻严重，影响铁皮石斛茎秆产量。2016年1月下旬受强冷空气影响，日最低气温≤-2 ℃有5 d，造成铁皮石斛严重受冻，鲜品减产。另外，大风、暴雪、积雪会损坏大棚设施，也会造成冻害。

2.5 设施栽培铁皮石斛生长期气象灾害预警指标及防御措施

根据淳安县多年气候资料和栽培铁皮石斛灾情资料(表6)，经田间调查、应用统计归纳，综合得出栽培铁皮石斛生长期主要气象灾害，分析了气象灾害的分布特征和发生规律，得出设施大棚栽培铁皮石斛农业气象灾害防御的预警指标[8]，提出主要气象灾害的具体防御措施，以最大程度减轻经济损失。

表6 淳安栽培铁皮石斛农业气象灾害预警指标及防御措施

3 小结与讨论

大棚内外平均气温关系显著，大棚内离地面 30 cm 处，铁皮石斛生长层的平均温度比淳安县安阳乡日头山自动气象站平均温度高2.3 ℃，相关系数为0.996。大棚栽培铁皮石斛茎伸长生长变化过程表现为“慢-快-慢”的生长规律[9]。气象条件对铁皮石斛的茎生长有明显的影响，茎增长量和生长过程的日平均气温、日平均最高气温、日平均最低气温之间存在显著的相关关系，试验大棚的平均相对湿度保持在80%以上，基本适宜铁皮石斛的生长。在日平均气温24～30 ℃、日最高气温27～35 ℃和日最低气温20～26 ℃的条件下，铁皮石斛茎生长较快。生长高峰期出现时的日平均气温在27～29 ℃、日最高气温在32～34 ℃和日最低气温在24～26 ℃[10]。

由于不同铁皮石斛品种与气象条件间的关系有一定差异，铁皮石斛种植期间遇到的气象灾害也有较大差异，所以本文得出的铁皮石斛生长期间的农业气象灾害及预警指标仅供参考。同时，需要通过研究结果的实际应用结合调查或试验资料的进一步积累，深化完善相关农业气象灾害及预警指标体系及防御对策，以期更好地为大棚铁皮石斛周年供应提供优质的气象服务。