普洱市不同主栽区鼓槌石斛生长特征研究

2022-10-10胥汝宇马长乐唐国勇孙永玉

林业调查规划 2022年5期

胥汝宇，马长乐，唐国勇，孙永玉

(1. 西南林业大学，云南昆明 650224； 2. 中国林业科学研究院高原林业研究所，云南昆明 650233； 3. 云南元谋干热河谷生态系统国家定位观测研究站，云南昆明 650224)

鼓槌石斛(DendrobiumchrysotoxumLindl.)，又名金弓石斛、粗黄草，为兰科Orchidaceae石斛属Dendrobium多年生附生草本植物，适生于海拔500～1 700 m的岩石或大树上，喜高温、高湿的半阴环境[1]，是《中国药典》收载入药的石斛中药材之一[2]。鼓槌石斛味淡、性微寒，有滋阴养胃，清热解毒的功效[3]，在临床上多用于治疗慢性咽喉炎、眼科疾病、血栓闭塞性疾病，效果十分明显[4]。除此之外，鼓槌石斛含有毛兰素(erianin)、易湿毛兰素(毛兰菲,confusarin)及鼓槌菲(chryso-toxene)等成分，具有抑制肿瘤活性作用[5]，是脉络宁、通塞脉片、石斛液光丸等中成药的主要原料之一[6]，药用需求量愈来愈大。鼓槌石斛植株优雅、玲珑可爱、花色美丽、气味芳香[7]，以鲜茎或干燥茎入药,是我国民间习用药用石斛种类之一[1]，具有极高的观赏价值和食药价值。由于长期以来掠夺性采挖，致使国内野生鼓槌石斛资源日趋枯竭，国家林业局已将其列入保护物种进行管理。《濒危野生动植物种国际贸易公约》也将兰科植物所有种类均列入附录Ⅱ而加以严格的贸易管制[8]。鼓槌石斛主要在西双版纳、普洱、宝山、德宏等地有栽培，目前鼓槌石斛人工栽培已初具规模，以普洱地区面积最大[3]。然而，目前尚处于鼓槌石斛盲目发展阶段，对鼓槌石斛种植产业缺乏系统规划，如鼓槌石斛最适生区划分等。藉此，本研究对鼓槌石斛在普洱市不同主栽区进行调查研究。

1 研究区概况

研究调查选择在云南省普洱市主栽区开展。不同主栽区地理位置为：孟连县位于99°39′E，22°21′N[9]；景谷县位于100°32′E，23°12′N[10]；澜沧县位于99°59′E，22°03′N[11]。各试验地气候条件见表1。

表1 试验地基本情况Tab.1 Basic information of the test site

2 试验方法

2.1 试验设计

在全面踏查普洱市主栽区的基础上，选择种植年龄相同(6 a)，长势、管理水平、栽培基质等基本一致的鼓槌石斛种植基地作为试验地，每块试验地内随机选择5个1 m×1 m的样方。

2.2 测定内容及方法

于2019年5月初，对各样方内鼓槌石斛丛数、花序数、小花数进行调查，同时采集花朵称其鲜重，并在65 ℃下杀青后，于85 ℃下烘干至恒，测定其干花重。

于11月中旬调查每个样方内每丛鼓槌石斛内的茎条数(当年生和往年生)，叶片数(当年生和往年生)、茎节数(当年生和往年生)、高位芽数、开花茎节数、花序数以及小花数量。同时在每个样方内随机选择3丛鼓槌石斛分根、茎(当年生和往年生)、叶片(当年生和往年生)、花分别称其鲜重，并测定茎长、茎粗等形态指标，之后采集各器官样品在65 ℃下杀青后，于85 ℃下烘干至恒量，计算各器官的干质量。

2.3 数据处理与分析

通过单因素方差分析(one-way ANOVA，LSD法)比较不同主栽区鼓槌石斛形态差异及生物量差异，以上统计分析采用SPSS 13.0和Excel 2010软件进行。

3 结果与分析

3.1 鼓槌石斛生长性状特征

各主栽区鼓槌石斛种植密度并不相同，以澜沧县种植密度最大(27丛/m2)，孟连县栽培密度居中(22丛/m2)，景谷县种植密度最小(18丛/m2)。栽培6年后，孟连县鼓槌石斛栽培密度为24条/丛，澜沧县为18条/丛，景谷县为13条/丛(P<0.05)。往年生茎条数也呈现类似规律。当年生茎条数以孟连县最高(7条/丛)，且显著高于澜沧和景谷县(表2)。

表2 不同主栽区鼓槌石斛茎叶数量特征Tab.2 Quantitative characteristics of stem and leaf of Dendrobium chrysotoxum in different main planting areas

在叶片方面，孟连县鼓槌石斛叶片数为44片/丛，当年生叶片数也显著高于澜沧和景谷县(P<0.05)。

在茎长与茎粗方面，3个主栽区平均茎长为9.10～25.00 cm，平均茎粗为18.60～22.07 mm(表3)。

表3 不同主栽区鼓槌石斛茎长与茎粗Tab.3 Stem length and diameter of Dendrobium chrysotoxum in different main planting areas

孟连县鼓槌石斛平均茎长、茎粗均高于澜沧和景谷县，其中茎长达显著水平(P<0.05)。澜沧和景谷县往年生茎长差异并不显著(P>0.05)，但均显著低于孟连县，分别为孟连县的47.18%和38.11%。3个主栽区当年生茎粗和往年生茎粗差异均不显著。孟连和澜沧县当年生平均茎长均高于往年生平均茎长，而景谷县却略低于往年生茎长。

3.2 鼓槌石斛繁育性状

繁育性状分析发现，孟连和澜沧县鼓槌石斛平均每根茎条有4～5个茎节，平均每丛茎节数分别为152个和100个；景谷县每根茎条有3～4个茎节，每丛茎节数为58个(表4)。

表4 不同主栽区鼓槌石斛繁育性状Tab.4 Breeding traits of Dendrobium chrysotoxum in different main planting areas

一些茎条中上部的茎节之间会有1～2个高位芽萌发，但活体植株上萌发的并不多，孟连县平均每丛高位芽数为6个，显著高于澜沧和景谷县。尽管孟连县每丛茎条数很多，而每丛花序数仅7个，与澜沧县每丛花序数差异并不显著，但仍然显著高于景谷县，孟连和澜沧县平均每个花序上的小花数分别为15个和17个，差异并不显著，但均显著高于景谷县(12个)。从每丛鼓槌石斛所产干花重来看，3个主栽区差异较大。孟连县(8.24 g)显著高于澜沧县(5.98 g)，澜沧县又显著高于景谷县(3.17 g)。

3.3 鼓槌石斛生物量

通过生物量的差异分析，3个主栽区鼓槌石斛平均生物量为71.78～412.09 g/丛，其中茎条为48.50～303.60 g/丛(当年生茎条为13.17～90.88 g/丛，往年生茎条为35.33～212.72 g/丛)，叶片为4.67～26.92 g/丛(当年生叶片为3.88～23.32 g/丛，往年生叶片为0.79～3.60 g/丛)，根为18.61～81.57 g/丛(表5)。

表5 不同主栽区鼓槌石斛生物量及其分配Tab.5 Biomass and distribution of Dendrobium chrysotoxum in different main planting areas g·丛-1

无论是整丛还是各器官生物量，均以孟连县显著高于澜沧和景谷县。以当年生茎和叶片来看，孟连县当年生茎条和当年生叶片生物量均显著高于澜沧和景谷县，澜沧县显著高于景谷县(P<0.05)。孟连、澜沧和景谷县当年生茎条分别占茎条总重的29.93%、31.56%和27.15%，可以看出，孟连县新茎条的相对生长速率略落后于澜沧县，但略高于景谷县；当年生叶片分别占叶片总重的86.63%、88.06%和83.08%，与茎条类似。

对3个主栽区鼓槌石斛各器官生物量分配比例调查分析发现，茎生物量分配比例(茎质比)为0.651～0.737；叶生物量分配比例(叶质比)为0.061～0.065；根生物量分配比例(根质比)为0.198～0.288(表6)。

表6 不同主栽区鼓槌石斛各器官生物量分配比例Tab.6 Biomass distribution ratio of various organs of Dendrobium chrysotoxum in different main planting areas

孟连县茎质比(0.737)显著高于澜沧县(0.651)，且当年生茎质比(0.221)显著高于景谷县(0.186)，但根质比(0.198)显著低于其它主栽区。3个主栽区鼓槌石斛叶质比(包括当年生和往年生)差异并不显著。地下部分生物量与地上部分生物量比例以孟连县(0.247)显著低于澜沧县(0.406)和景谷县(0.330)。当年生茎/往年生茎、当年生叶片/往年生叶片均以澜沧县高于孟连和景谷县。

4 讨论与结论

4.1 讨论

不同主栽区鼓槌石斛生长性状、生物量以及繁育器官的调查研究结果表明，适宜主栽区的选择极为重要。所选主栽区不仅要适宜鼓槌石斛的生长，而且要人为地创造优良环境促使鼓槌石斛产量的提高。孟连县鼓槌石斛的长势高于其他两县，这与孟连县主栽区所处的气候环境密切相关。孟连县主栽区空气湿度大、日照时间长、温度和降雨适宜。光合作用是植物生长的物质基础，光合作用能力与生长速度有密切关系[12]。孟连和澜沧县年均相对湿度、年均降雨量以及年日照时间均略高于景谷县，较长的年日照时间增加了鼓槌石斛光合作用时间，从而提高了孟连和澜沧县鼓槌石斛生物量。研究表明，22.5～25℃是最适宜铁皮石斛生长的温度，铁皮石斛最适宜生长空气湿度为75%。在此温湿度环境下，铁皮石斛的细胞分裂速度达到峰值，植株生长态势良好，植株内营养物质得到有效积累[13]。提高空气湿度不仅可以提高植物叶片的光合速率，而且提高了光合作用的最适温度，孟连和澜沧县年均相对湿度和年均降雨量稍高于景谷县，对该地区鼓槌石斛光合速率的提高产生影响。