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铁皮石斛在潮汕地区种植技术要点及建议

2022-05-26陈俊锦林汉锐陈爱华陈翠菊陈春来夏素素张纯郑晓珊

种子科技 2022年7期
关键词:环境因子种植管理铁皮石斛

陈俊锦 林汉锐 陈爱华 陈翠菊 陈春来 夏素素 张纯 郑晓珊

摘    要:文章结合潮汕地区气候特征,论述了铁皮石斛的生物学特性,研究了铁皮石斛的繁育特点,给出了铁皮石斛明确的管理措施,以供参考。

关键词:人工栽培;铁皮石斛;种植管理;环境因子

文章编号:1005-2690(2022)07-0068-03       中国图书分类号:S567.239       文献标志码:B

铁皮石斛(Den. Officinale)为兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium),其生长于亚热带或热带地区,为多年生草本植物铁皮石斛类,目前在我国大面积种植的有云南铁皮石斛及韶光铁皮石斛等。铁皮石斛是一种多年生兰科草本植物,富含生物碱、多糖、氨基酸、酚类和许多对人体有益的微量元素。从药学角度来看,铁皮石斛药性微寒,味道偏向于甘淡,具有养胃生津、滋阴清热以及提升机体免疫力等功效,被列为重点保护中草药类植物。在天然环境下生长,野生铁皮石斛对外界的自然环境要求极其苛刻,因此野生铁皮石斛在自然环境中生长较为缓慢,自然繁殖率低[1]。

我国广东潮汕地区位于赤道低气压带与副热带高气压带之间,从气候类型来看,隶属于亚热带海洋性季风气候,该地区夏天炎热而又多雨,冬天温和而又湿润,秋季天气干燥晴朗,冬季少雨多日照。潮汕地区每年2月至夏季结束,湿度相对较大,且2—9月气温呈持续上升趋势;10月至次年1月为秋冬季节,相对湿度较低,温度呈不断下降趋势。铁皮石斛在不同的生长期对于温度、光照以及相对湿度等环境因子有不同的需求,因此在本地区种植应根据不同生育时期结合地区气候特点进行差异化管理。

此外,通过人工培育也已育成一批可商业化种植利用的铁皮石斛新品种。近年来,随着铁皮石斛人工繁育和规模化种植的不断发展,我国根据实际情况把铁皮石斛列为既是食品又是中药材的物质,并设立管理试点,良好地促进和拓宽了铁皮石斛的推广应用范围。铁皮石斛在自然条件下种子的萌发率较低,难以实现规模化种植,通过人工干预可提高铁皮石斛的繁殖率,并控制其生长过程是推动石斛产业发展的重要手段。

1 铁皮石斛形态特征与生物学特性

1.1 形态特征

铁皮石斛别名黑节草,为我国特有石斛种,分布于我国多个地区,包括安徽、浙江、福建、广西、四川和云南等省(自治区、直辖市),是一种多年生的落叶附生草本植物,根茎长度为1~2 mm,根系较为发达,茎直立,圆柱型,竹节状,相邻茎节相隔约20~30 mm,茎总长度为90~350 mm,茎秆表面一般为铁绿、暗绿或褐红色,铁皮石斛叶子呈披针形,叶基位置存在包茎叶鞘;铁皮石斛花一般具有淡淡的清香,为节生型总状花序,单序长有2~5朵花,花径20~35 mm,花期为3—6月,单花开放可持续30 d以上。

1.2 生物学特性

从地区分布来看,野生铁皮石斛分布于林中的树上或林下半阴半阳的岩石上;从全国来看,分布较为稀少,野生铁皮石斛是一种生长较为缓慢,繁殖率较低的附生植物,其通常生长在通风处、避光处和背阴处,由于野生铁皮石斛对生长环境要求极为苛刻,其在生长过程中一旦遭遇暴雨或强光,会立刻死亡。对此,利用现代基因技术培育出优良纯正的药用石斛苗,采用人工培植的方式,可以确保铁皮石斛的质量与产量,从而为医学领域贡献更多的铁皮石斛资源。针对现有的潮汕地区铁皮石斛生长状况,根据数据显示,人工种植的铁皮石斛,通常在2月开始生长新芽,秋季10—11月停止生长,茎高在90~350 mm,因品种差异和植株生长时间的不同而差异较大。通常情况下,茎处于13~15 ℃温度条件下15 d可见花芽萌发,次年2—3月开始开花。

2 影响铁皮石斛生长的环境因子与培育条件

2.1 温度

在铁皮石斛生长的过程中对温度的适应性较强,在15~30 ℃温度条件下能够保持较好的生长状态,短时间内处于5 ℃以下的低温环境或者38 ℃的高温环境中均不会造成较大影响。斯金平等(2009)[2]研究发现,当铁皮石斛生长环境温度持续较低或过高时,应减少施肥量与灌溉量,温度处于5℃以下时应停止浇水。铁皮石斛在生长过程中,当昼夜温差在5~10 ℃,有利于铁皮石斛茎叶生长,便于铁皮石斛中有机质的积累。

铁皮石斛原产于海拔为1 600 m左右的高山上,具有耐寒不耐热的特点。利用水帘温室种植,设施设备优良,一年四季都能出瓶种植。如果选择最适合的季节,在潮汕地区,应选择秋季出瓶种植。秋季夜间温度降低,白天与夜晚温差较大,呼吸作用降低,有利于营养的积累;秋季天气晴好,基质干燥加快,及时浇透水,有利于假植苗根系生长;秋季温度降低,有利于细菌性软腐病的防治,因此,秋季是石斛组培苗出瓶种植最适宜的季节。其他季节出瓶种植需要注意的是,春季雨水多,要注意控制湿度,浇水时要避免在阴雨天浇透水;夏季光照强烈,注意及时遮盖外网和内网,加强通风降温,冬季温度低,要适度加温,夜間温度应保持在15 ℃以上。

2.2 水质与湿度

铁皮石斛对水质要求极高,在大规模培育时应控制水EC值≤0.6,pH值在5.5~7.0,在潮汕地区一般引流韩江水进行浇灌,韩江水的水质基本达到优良适宜的标准,符合铁皮石斛对水质的要求。水分管理是铁皮石斛栽培过程中的关键环节之一。刚移栽的铁皮石斛苗对水分最为敏感,控制基质含水量在60%~70%较为适合,当植株开始发生新根时,空气湿度保持在70%~80%。潮汕地区夏季、秋季相对湿度较大,要尽量控制水分,控制基质含水量在40%~50%为宜;11月以后的冬季,气温逐渐降低,相对湿度较低,此时可适当增加浇水次数,控制基质含水量在30%左右。最适合铁皮石斛生长的相对湿度在75%~85%,当长时间处于相对湿度超过90%以上的环境时容易发生病虫害。在浇水时,建议采用喷雾状浇水方式,不得采用冲灌。在铁皮石斛生长过程中,不同季节的浇水量存在差异。夏天由于温度高有着较高的蒸发量,因此需要适当增加浇水频率;冬天由于温度低,水分不易扩散,因此需要依据基质含水量,确定浇水量。

2.3 光照

铁皮石斛为兰科喜阳类植物,王雪妮等(2004)[3]研究认为,光照适宜条件,可促进植株良好生长,增强植株抗病力、抗逆性,提高植株生长量,确保植株叶片后挺、叶表光泽度好;若缺乏充足光照,植株在生长过程中容易出现叶面暗绿无光泽,易感染病虫害,生长缓慢。经初步总结,在潮汕地区培育铁皮石斛控制光照强度在3万~6万 Lx可生长良好,由于潮汕地区夏季长期高温、高湿,在强光照的环境下应采用遮阳,一般采用80%遮阳网覆盖,其他季节均不需或少遮阳。

2.4 通风透气性

铁皮石斛属于附生兰类,其生长特性表现为忌积水、喜温暖湿润,保持一定的通风透气性有助于促进植株光合作用,可防止基质积水,有效预防病虫害,因此栽培铁皮石斛时应尽量选择通风、干燥的环境。需要注意的是,假植组培苗后,各盘苗应紧挨着摆放,有利于提高局部环境湿度,喷洒72%农用硫酸链霉素3 000倍液预防细菌性软腐病;光照以内外双层各75%遮阳网调控,光照强烈时盖双层网;冬季夜间温度应控制在15 ℃以上,夏季由于白天和夜间温度都比较高,需保持水帘风机运转,降低温度,加强通风。

2.5 水肥

铁皮石斛的肥水管理是促进花芽形成的关键。铁皮石斛自然生长速度较慢,要提高铁皮石斛生长速度,应控制好肥料中各元素(N、P、K)的比例,以实现较好的培育效果。通常情况下,应避免选择长效复合肥等有机肥料。袁正仿等(2004)[4]研究发现,对于苗龄在1年以内的植株适宜施加均衡复合肥(20-20-20),苗龄超过1年的大苗适合使用高磷酸钾复合肥(10-30-20)兑水喷施,每隔7 d喷施1~2次。通常来说,铁皮石斛施肥时间一般在每年4—10月,当铁皮石斛停止生产,需要大幅度减少施肥量,从而维持铁皮石斛生长营养需求。

铁皮石斛十分耐干旱,成熟茎不能晒干,因此浇水时要掌握“见干见湿”的原则,用20-20-20(N-P-K)3 000倍液肥液浇灌,可使其生长茂盛。在秋冬季节,大苗肥料用10-20-30(N-P-K)3 000倍液浇灌,能够促进假鳞茎营养积累,茎变得粗壮,提升风味,提高品质。

2.6 栽培基质

栽培基质所提供的土壤环境对铁皮石斛的生长状态有直接影响,比如通风透气,在适宜的温度下,其生长速度较快,有着更强的生存能力。目前我国对铁皮石斛栽培基质包括生物基质和非生物基质。生物机制包括松树皮、泥炭、苔藓、椰糠、桑枝屑、碎树叶、锯木屑等,其具有较强的保肥保水能力,富含营养成分;非生物基质包括珍珠岩、碎红砖等,该物质有着非常稳定的化学性质,但保肥保水能力较为一般,在栽培过程中通常用于支撑植株或调节基质的孔隙度、容量。

在生产应用中,大规模繁殖铁皮石斛时可选择松树皮、椰糠、水苔或者椰丝为基质、单一基质或者混合基质。郑平等(2012)[5]研究认为,使用水苔作为基质时能够实现较好的通气保水性,有助于保证铁皮石斛植株的直立性,株型控制的可操作性較好。但在广东潮汕地区应用时存在一些问题,潮汕地区夏季高温多雨天气频繁,空气湿度较大,采用水苔作为栽培基质,受高温、高湿环境的影响,会快速腐烂变质,从而对铁皮石斛根部生长造成影响。此外,在湿热环境中容易引起病虫害传播、蔓延,而铁皮石斛在空气湿润凉爽的环境中,能够大面积生长,铁皮石斛在生长过程中要求基质不积水并保持湿润,大棚内的湿度要在80%以上,栽培基质要具有良好的耐腐性、保水保肥性强以及透气性高等特点。在移栽时,开展了其他基质的试验,利用椰砖(椰子壳切碎压为块状)充分浸泡,分散开来,混入10%~20%细泥碳土,利用搅拌机充分搅拌均匀,作为基质种植中苗和大苗。椰丝保水保肥力较差,在种植时易扎伤手指,可混入细泥碳土,充分搅拌后保水保肥能力增强,理化性质提升,种植时顺滑不扎手,同时能够按压结实,值得进一步推广试验。对此,通过近年来生产实践的比对,筛选了比较适合潮汕地区气候特点的栽培基质以水苔为主,同时在简易连体大棚里配备单层活动遮阳网、四周活动卷膜等设施设备,要做到合理密植,架空盆栽,才能更好实现高效栽培效果。

3 铁皮石斛繁殖要点分析

3.1 组培苗繁殖

组培苗繁殖技术为快速培育铁皮石斛壮苗的主要途径之一,主要内容为种苗快繁、炼苗、移植以及苗期管理等,是通过组织培养的方法使用经定向杂交授粉的成熟种子培育铁皮石斛种苗。组培苗繁殖技术在当前铁皮石斛的规模化种植中具有十分广泛的应用,通过该技术能够在较短周期内得到大量无病虫害的种苗。罗鸣等(2021)[6]通过试验研究发现,炼苗时间应控制在15~20 d,同时要保证环境的通风性。移植时要将根系位置黏附的培养基去除干净并消毒20 min左右,优先选择水苔或者树皮作为基质继续培育。组培苗移栽初期用假植苗盘栽培,若用50 cm×30 cm的苗盘,可移栽100株/盘、800株/m2。通过研究结果表明,大棚光照和温控较好,组培苗能够迅速生长,再配以良好的栽培基质和合适的水培控制,半年后铁皮石斛的成活率达95%。大棚环境较差会使得铁皮石斛生长缓慢,生长周期较长,且成活率低于50%。

3.2 扦插繁殖

扦插繁殖用于繁育多个品种的铁皮石斛,春季、秋季气候适宜,有利于腋芽萌发,因此应选择春季、秋季进行扦插繁殖。贾红茹等(2010)[7]研究发现,扦插繁殖应选择未发生病虫害、生长情况良好且没有开过花的成熟茎干,因为开过花的茎干养分会消耗一部分。茎干切小段后需要放在多菌灵1 000倍溶液中消毒30 min,然后再晾3~5 d,待茎段出现轻微的干缩时喷洒少量的生长激素并将茎段斜插到椰糠内,每隔7 d喷水1次。通常情况下,茎段扦插40 d左右茎段腋芽开始长出新根,形成新植株,此时连同老茎进行移栽即可。

3.3 其他繁殖技术

除了上述组培苗繁殖、扦插繁殖技术以外,一般在生产过程中有采取操作较为简单的繁殖技术,如高位芽繁殖、分株繁殖,但由于高位芽数不多且一致性较差,因此高位芽繁殖不适用于铁皮石斛规模化种植。而分株繁殖虽能够很好地传递母本的优良性状,但繁殖系数不高,也不适用于铁皮石斛的大规模繁育。相较于其他繁殖技术,铁皮石斛分生苗繁殖使用的核心技术为植物克隆技术,克隆铁皮石斛单个营养芽组织能够得到大量后代分生苗,并且可以完全保留母本全部性状,选择具有优良性状的母本进行繁殖即可得到大量具有同样性状的后代。此外,分生苗繁殖便于管理,为其大面积推广奠定了基础。

4 建议与展望

野生铁皮石斛的生长环境大多为岩石或树皮,其呈现开花多、结果少的特点。根据数据统计,野生铁皮石斛在自然条件下,发芽率在5%以下。由于在自然环境中野生铁皮石斛的繁殖率较低,因此可通过人工方式,采用组织培养技术,繁育组培苗,能够有效保护铁皮石斛物种。经过多年的探索,目前人工培养铁皮石斛的种苗来源主要为组织培养技术繁育种苗,虽然在具体实施的过程中存在部分缺陷,比如组织培养技术繁育种苗繁殖技术偏低,很难进行增殖,因此该繁殖方式存在出苗率低、生长周期长等特点。在研究过程中,需要将研究的重点集中于组培快速繁苗,因此有关细胞培养、组培育苗相关研究较少。

依据当前铁皮石斛研究现状,可将注意点集中于以下几个方面:首先加强对铁皮石斛离体培养繁殖技术的研究,构建移栽成活率高、成本低、培养周期短的种苗生产体系;其次着重加强组培育种研究,通过单倍体诱导遗传变异等方式进行铁皮石斛育种,培养高效的优良品种;再次重视生产关键技术和细胞培养方面的研究,为铁皮石斛新资源产品开发提供理论基础与应用依據基础研究工作,实现铁皮石斛资源的保护和可持续发展。

参考文献:

[1]李钦,陈爱君,张信岳.铁皮石斛颗粒增强免疫功能作用研究[J].中国药理与临床,2008,24(1):53-54.

[2]斯金平,诸燕,朱玉球.铁皮石斛人工栽培技术研究与应用进展[J].浙江林业科学,2009,26(9):66-70.

[3]王雪妮,林蔚,王晶晶,等.光处理对铁皮石斛繁殖生长的影响[J].安徽农业科学,2020,48(17):49-52,76.

[4]袁正仿,张苏锋,远凌威.铁皮石斛高产优质栽培技术[J].河南农业科学,2004(2):49.

[5]郑平,赵贵林,叶惠军,等.广东地区铁皮石斛的特征特性及繁殖栽培管理[J].广东农业科学,2012(22):25-27.

[6]罗鸣,曾庆鸿,李欢,等.铁皮石斛组培苗不同炼苗时间的农艺性状与成活率[J].农技服务,2021,38(2):45-46.

[7]贾红茹,王里英,李焕明,等.铁皮石斛的特性及其人工栽培技术[J].安阳工学院学报,2010,9(6):86-87.

(编辑:申媛媛)

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