铁皮石斛富硒及品质影响的相关因素研究

李双龙，肖 强，郭 涛

（1 恩施土家族苗族自治州林业科学研究院，湖北恩施 445000；2 湖北民族大学，湖北恩施 445000；3 恩施州硒壤农业开发有限公司 湖北恩施 445000）

铁皮石斛属于兰科石斛属，在《神农本草经》中被首次提及，随后又见于《本草经集注》《名医别录》等著作，在中医领域被广泛提及、关注与应用[1]。铁皮石斛素有“千金草”之称，更是被后世冠以“九大仙草”之首[2]。从中医而论，铁皮石斛被认为具有益寿延年、清热滋阴、益胃生津之药效[3]；从现代药理学角度分析，铁皮石斛内的多糖、酚类、生物碱等物质具备增强人体免疫功能、调节血糖血脂、抗氧化、防癌等药用保健价值[4]。学者们发现[5]，铁皮石斛适合生长于湿润、温暖、半阴的环境，对生长的气候、光照甚至是地质有较高的要求。近年来，随着人们的过度开采，野生铁皮石斛已濒临灭绝。为更好地保护利用这一药株，人们开始转向人工种植[6]，并研究其品质的影响因素。硒元素是经过世卫组织认定的人体必备微量元素，能够调节人体维生素A、C、E、K 的吸收与利用，具备抗癌防癌、护肝、增强免疫力、延缓衰老等功能。若人体缺硒，会导致克山病，并增大心脑血管疾病的患病率[7]。本研究致力于探讨富硒剂对铁皮石斛生长品质的影响，以期为实际生产活动提供参考依据。

1 富硒种植的影响因素

50～200μg/d 是中国营养学会推荐的人体每日硒的标准摄入量[8]。硒元素属于人体有益微量元素，只能通过食物补充。高品质铁皮石斛种植的一项重要评价标准就是“富硒”。铁皮石斛富硒的主要途径是施肥，且叶片喷硒效果最佳，能增加铁皮石斛体内含硒量。

1.1 不同形态外源硒对铁皮石斛富硒与品质的影响

外源硒肥的合理使用，能够有效提升铁皮石斛的含硒浓度。李婷等[9]研究发现，随着外源硒肥的不断投入使用，铁皮石斛的含硒浓度也将不断增大。但如果过量摄入硒元素，会导致人体出现硒中毒现象，因此合理控制铁皮石斛的含硒浓度同样重要。关于外源硒肥的合理使用，也因此成为铁皮石斛种植业的热门课题。李婷等研究证实，越短苗龄的铁皮石斛，其应用外源硒肥的效果越理想，并提议在1 年后使用外源硒肥；同时要合理把控好浓度，保障不过量施硒肥，维持铁皮石斛稳定的含硒量（0.15～0.20mg/kg）。李婷等[9]以1 年生、2年生的铁皮石斛为例，提出液态硒肥浓度维持在0.25～0.35mL/m2，固态硒肥浓度维持在50mL/kg，可获得理想的富硒效果。

1.2 叶面喷硒浓度与次数对铁皮石斛富硒与品质的影响

许寿增等[10]研究铁皮石斛叶面喷硒对药株富硒与品质的影响，结果发现不同规模的叶面喷硒均可提升铁皮石斛鲜条硒与多糖浓度；但铁皮石斛鲜条硒与多糖浓度并不会随着叶面喷硒次数的增多而显著提升，甚至在超过一定次数与浓度后，会出现指标水平下降的问题；因此认为过量的叶面喷硒不会提升铁皮石斛鲜条硒与多糖浓度，需要掌握最佳的叶面喷硒次数与浓度。同时，最佳的硒积累叶面喷硒方案是“2 次1.5kg/km2浓度”；最佳的多糖积累叶面喷硒方案是“1次1.5kg/km2浓度”，或“2 次0.75kg/km2浓度”；当叶面喷硒方案为“1 次3kg/km2浓度”时，铁皮石斛浸出物浓度最高。另外，试验中发现，随着叶面喷硒浓度与数量的提升，铁皮石斛掉叶、叶片褪色问题加重，花朵变小、开花情况减少，因此需要谨慎进行叶面喷硒。本研究通过对许寿增等[10]实证研究的分析，提议铁皮石斛种植阶段，叶面喷硒以“1 次1.5kg/km2浓度”为宜，或“2次0.75kg/km2浓度”为宜，可兼顾对铁皮石斛富硒与品质的追求。

2 铁皮石斛品质的影响因素

铁皮石斛可用于临床用药，也可用于食疗保健领域，还可用于保健品的加工，甚至护肤品的开发，亦可当作花卉观赏，用途广泛，市场需求巨大。在铁皮石斛的种植方面，药株的药用品质十分关键。因此，本研究就铁皮石斛种植品质的影响因素进行分析。

2.1 栽培基质

栽培基质的不同会对铁皮石斛药用品质产生极大的影响。目前常用的铁皮石斛栽培基质有泥炭土、蛭石、沙子、森林腐殖土、珍珠岩、松木皮等。不同栽培基质通过特定比例进行混合，能够生成更加适合铁皮石斛种植的栽培基质。李奕佳等[11]探究了铁皮石斛药用品质在不同栽培基质下的变化，森林腐殖土∶砂子（6∶1）、泥炭土∶沙子（5∶1）、泥炭土∶蛭石∶沙子（4∶2∶1）、松木皮∶珍珠岩（2∶1）、松木皮∶泥炭土（2∶1）5 种栽培基质根据是否添加有机菌肥，分为2 组共计10 份进行研究。结果显示，在地上鲜重指标上，添加有机菌肥的松木皮∶珍珠岩（2∶1）表现最为理想（约76.5g）；而地下鲜重仍旧以添加有机菌肥的松木皮∶珍珠岩（2∶1）表现最为理想（约57.4g）。萌芽数方面，添加有机菌肥的松木皮∶珍珠岩（2∶1）表现最为理想（约8.3 个）；最少的栽培基质为添加有机菌肥的泥炭土∶沙子（5∶1）（约5.8 个）。茎粗与茎长方面，添加有机菌肥的松木皮∶珍珠岩（2∶1）表现最佳，茎粗约1.15cm，茎长约23.9cm。生根数与最长根系长度方面，添加有机菌肥的松木皮∶珍珠岩（2∶1）表现最为理想，生根数约8.6 条，最长根系长度约14.3cm。除去萌芽数与生根数二者无显著差异，其他如鲜重、茎粗、茎长、最长根系长度等指标，均以添加有机菌肥后的栽培基质表现最佳。综上，添加有机菌肥的松木皮∶珍珠岩（2∶1）更加适合铁皮石斛种植。分析原因，松树皮具备透气通水的特性，用于铁皮石斛的种植领域，能够有效改善其种植各项形态指标；在兰科植物栽培基质当中，应用十分广泛。配比珍珠岩能够进一步提升栽培基质的透气通水特性，同时保水保肥，利于铁皮石斛生长。蛭石、沙子、泥炭土配比后作为栽培基质，同样拥有理想的栽培效果，但更推荐添加有机菌肥使用。泥炭土拥有理想的保肥保水特性，但泥炭土中大分子物质无法被铁皮石斛有效吸收，因此，需要添加有机菌肥，弥补泥炭土的不足，可作为松木皮、珍珠岩栽培基质不足时的备用选择。

2.2 光照强度

光照强度同样会对铁皮石斛的药用品质产生影响，适宜的光照强度更有利于铁皮石斛生长。根据野生铁皮石斛的生长规律，其一般出现在北纬33°以南、朝北的悬崖边，可见铁皮石斛属于中等弱光照植物。因此在人工种植的光照强度控制上，需要做好生产干预。一般铁皮石斛于4-5 月发芽，该阶段需要大量光照，可控制生产基地的光照强度在2～3×104Lux，避免新芽徒长。待到6、7 月份，可控制生产基地的光照强度在3×104～4×104Lux，以促进新芽生长，同时保证短节间药株。一般到夏季高温季节后，铁皮石斛的生长开始放缓，此时需要保持生产基地合适的温度，增加空气流通，并适当降低光照强度（维持2×104Lux 以下为宜），避免药株灼伤。9、10 月份为夏季末，可以适当增加光照强度至3～4×104Lux，保障铁皮石斛生长需要。冬季需要增加光照强度，满足叶片的光合作用需要，同时增加茎粗，保障茎中多糖浓度。当最低气温降至5℃及以下时，适当降低光照强度至2×104Lux 以下为宜，有助于增加药株的抗冻性[12]。

2.3 病虫害预防

种植业中，植株病虫害的防治一贯强调以预防为主。铁皮石斛常见病虫害有轮斑病、灰霉病、腐烂病、蚜虫、毛虫、蛞蝓、蜗牛等。在种植前，需要对苗床及组培苗进行预消杀工作，做好病虫害的预防管理，保证药株药用品质。

2.4 栽培模式

不同栽培模式下的铁皮石斛，其药用品质必会呈现一定差异。与人工栽培的铁皮石斛相比，野生铁皮石斛内含的微量元素更多、多糖浓度更高；但氨基酸含量方面，人工栽培药株明显优于野生药株。市售铁皮枫斗内含的生物碱、多糖明显高于组培铁皮石斛，同时拥有更高的纤维化程度；而在微量元素与氨基酸浓度方面，组培铁皮石斛更具优势；这是由于组培铁皮石斛吸收培养基中的营养物质，利于植株内微量元素与氨基酸浓度提升。马义胜等[13]对人工栽培、野生及组培的铁皮石斛进行对比，分析其中多糖含量与分布，最终结果显示，人工栽培的铁皮石斛的多糖含量低于野生铁皮石斛。微量元素方面，韩姝葶等[14]证明野生铁皮石斛优于人工栽培铁皮石斛。因此，市场中野生铁皮石斛需求量更大。总而言之，不同的栽培、生长模式下，铁皮石斛药用品质呈现一定差异。未来需要进一步在人工种植技术上进行探索，缩小人工栽培植株与野生植株的药用品质差异。

2.5 采收

采收过程对铁皮石斛的品质亦有影响。推荐铁皮石斛的采收节点在3 月上旬，该时期的铁皮石斛体内多糖浓度高；超出最佳采收时间节点后，虽然铁皮石斛内的多糖浓度仍旧符合国家标准，但其中浸出物含量可能下降。若过时不收，可能还会导致新芽发芽推迟。另外，新芽受过盛的养分供应，可能会出现过快生长的情况，导致长节间，折损铁皮石斛的药用品质。铁皮石斛采收时，需将全部枝条应收尽收，避免基部新芽营养过剩、长节间问题。

2.6 干燥方式

铁皮石斛投入药用，其制备方法也会对产品品质产生影响。以铁皮石斛的干燥方式为例，目前常见的铁皮石斛干燥方式有热风干燥、微波间歇干燥以及真空冷冻干燥。韩姝葶等[14]就不同干燥方式下药用品质进行研究，最终结果显示，热风干燥方式下，干燥耗时为4h，最佳温度为90℃，此时铁皮石斛的多糖浓度约184.6mg/g，总酚浓度为6.7mg/g，黄酮浓度为5.0mg/g。微波间歇干燥法干燥耗时48min，间隔0.5min，功率550W，铁皮石斛上述药用成分分别为195.4mg/g、7.2mg/g、4.7mg/g。真空冷冻干燥耗时11h，铁皮石斛上述药用成分分别为196.9mg/g、5.5mg/g、4.7mg/g。通过对上述研究结果分析，本研究认为，微波间歇干燥法的干燥效能最佳，而真空冷冻干燥对铁皮石斛品质的破坏程度最轻，实际制备中可根据需要灵活选择。但上述观点并非表明热风干燥法不具备任何优势，该技术对铁皮石斛内含的黄酮浓度的保存效果最好。综上，推荐真空冷冻干燥法应用于高端产品线，该方法耗时久，经济效益比不突出；但经此法干燥的铁皮石斛感官品质更佳，符合高端产品定位要求。常规制备则推荐微波间歇干燥法，可最大程度上保障铁皮石斛的药用品质。

3 结语

本研究主要探讨铁皮石斛富硒种植，以及种植、采收阶段铁皮石斛品质的影响因素。首先，肯定了铁皮石斛的应用价值，明确铁皮石斛的富硒种植途径在于科学使用外源硒肥，并推荐以叶面喷硒的方式进行富硒种植。其次，对不同形态下外源硒的应用以及叶面喷硒浓度与次数做出推荐。在铁皮石斛品质的影响因素上，强调栽培基质、光照强度、病虫害预防、栽培模式、采收、干燥方式均为影响铁皮石斛药用品质的因素。