不同商品有机肥对铁皮石斛产量和品质的影响
2024-01-18叶雄方陆秋君周翔陈尚取夏华芳向焘王玉萍毛碧增
叶雄方,陆秋君,周翔,陈尚取,夏华芳,向焘,王玉萍,毛碧增
(1.浙江传化生物技术有限公司,浙江 杭州 311231;2.杭州市农业农村事务保障中心,浙江 杭州 310000;3.淳安县农业农村发展服务中心,浙江 杭州 311700;4.浙江大学生物技术研究所,浙江 杭州 310058)
铁皮石斛(DendrobiumofficinaleKimura et Migo)是兰科石斛属微子目,多年生附生草本植物,是一味传统名贵中药材,具有益胃生津、滋阴清热等独特的功效[1],被列为“药中之上品”,是浙江省的特色药材之一,为新“浙八味”之一[2]。浙江是全国铁皮石斛主产地,种植面积、产量和效益均居全国首位。2021年全省种植面积30 km2,产业规模占全国70%[3]。近年来,大棚铁皮石斛鲜条价格变化,从2009 年800元·kg-1的收购价,跌至 2021年的100元·kg-1,虽然在 2022年有所回升,但也仅为110元·kg-1[4]。巨大的价格波动使种植户损失惨重,为了进一步满足消费者的需求,提高种植户的收益,提升铁皮石斛产量和品质成为主要方法,为此很多专家学者对铁皮石斛组培快繁技术和栽培技术进行了研究,肥料使用技术研究大多以速效肥追肥和叶面喷施技术为主[5],也取得了一定进展,但是对铁皮石斛有机栽培过程中的基肥使用研究报道较少。因此,本研究以雁荡山种源铁皮石斛为材料,探讨不同的商品有机肥作为基肥,对铁皮石斛茎秆生长、开花、产量和多糖含量的影响,以期为铁皮石斛有机栽培过程中的肥料使用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验在淳安传化现代农业科技有限公司进行,选取植株健壮、长势均匀的三年生地栽苗(雁荡山野生种源自繁,经浙江省食品药品检验研究院鉴定为兰科石斛属铁皮石斛)为试验材料,采用中国有机标准(GB/T 19630-2019)种植。
试验铁皮石斛栽培苗床宽度1.5 m,基质为松树皮,直径3~5 cm左右,铺设厚度20 cm,购自安徽,经过堆肥发酵处理后,经第三方认证机构评估,允许作为国家标准有机生产的投入品。
本试验肥料选用市场上在售的商品有机肥百泰微生物肥料、大汉rutom MIX 1、金福伊农生物有机肥,以上肥料均取得第三方认证机构出具的国标有机农业生产投入品评估证明。
1.2 试验设计
试验选择淳安传化现代农业科技有限公司铁皮石斛种植大棚编号D9作为试验区域,该大棚设有苗床4条,苗床宽度1.5 m,长度65 m。综合考虑有机生产氮平衡要求和各肥料说明书推荐用量,每667 m2撒施肥料160 kg,以喷施清水作为对照,共4个处理,试验按照随机区组设计,每个处理为一个小区,每个小区苗床面积为1.5 m×10 m,4个处理为一个区组,重复3次。
1.3 试验方法
1.3.1 施肥时间
按照淳安地区铁皮石斛“慢-快-慢”的生长规律[6],于春秋两季施用商品有机肥作为基肥。2022年4月3日安排人工撒施,9月4日安排人工第二次施肥。
1.3.2 指标测定及方法
铁皮石斛植株生长性状测定:施肥后30 d(5月4日)开始,每个处理中选择长势相对一致的5丛,对新芽进行挂牌跟踪记录相关数据。之后每月4日定期测量记录挂牌植株的新芽数量、叶片数量、花朵性状、节数和茎秆长度。
产量测定:12月10日进行采收[7],采用Z字取样法,每个处理采收30丛,全株采收鲜条并称重记录,折合计算小区面积产量。
多糖含量测定:12月10日对每个小区采用五点取样法采收300 g鲜条样品,送浙江中药研究所,按照《中华人民共和国药典》2020年版一部介绍的测定方法检测多糖含量。
1.3.3 数据分析
试验数据利用Excel 2003进行整理;利用GraphPad Prism 9.0.0作图,利用IBM SPSS Statistics 26软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同有机肥对铁皮石斛新芽生长的影响
新芽作为铁皮石斛产量的生理学基础,其个数和长势直接决定产量的高低。不同商品有机肥处理后铁皮石斛新芽萌发平均个数分别为:对照(CK)2.93个、百泰微生物肥料4.87个、大汉rutom MIX 1为4.53个和金福伊农生物有机肥7.00个。
与对照相比,施用商品有机肥能够有效促进铁皮石斛新芽抽生,其中金福伊农生物有机肥对新芽抽生的促进效果最好。施用商品有机肥60 d后,金福伊农生物有机肥平均促生植株样本新芽7.00个,显著高于其他两种有机肥(P<0.05);百泰微生物肥料和大汉rutom MIX 1处理之间促进新芽生长效果差异不明显。
2.2 不同有机肥对铁皮石斛新芽叶片数量的影响
从图1可知,试验中3种商品有机肥对新芽叶片生长,促进植株的叶片增加效果高于对照组。其中,施用百泰微生物肥料,封顶后叶片平均数量达到17.8片,高于试验中另外两种肥料,且另外两种肥料在增加叶片数量上无显著差异(P>0.05)。
图1 不同有机肥处理对铁皮石斛新芽叶片数量的影响Fig.1 Effect of different organic fertilizer treatments on the number of new bud leaves of Dendrobium officinale
2.3 不同有机肥对铁皮石斛茎秆生长的影响
从图2可以看出,铁皮石斛茎秆生长的最快时期是在7-9月,符合童永前等[6]揭示的淳安地区铁皮石斛生长规律,在4-6月份和9-10月份施用商品有机肥后,相比对照组,茎秆增高明显,11月份开始茎秆不再增高,出现封顶现象。与对照相比,施用3种商品有机肥均可显著促进铁皮石斛茎秆生长。其中,施用金福伊农生物有机肥后,植株茎秆平均长度最长达到23.81 cm,长于百泰微生物肥料和大汉rutom MIX 1,且后两种肥料间差异不显著。
图2 不同有机肥处理对铁皮石斛茎秆生长的影响Fig.2 Effect of different organic fertilizer treatments on the stem growth of Dendrobium officinale
2.4 不同有机肥对铁皮石斛开花特性的影响
由表1可知,施用商品有机肥后,相较于对照组,铁皮石斛开花特性呈现出开花时间提早,花苞数量增多,花朵变大,花瓣增厚的特征,一定程度上提高花朵的产量和品质。
表1 不同商品有机肥对铁皮石斛开花特性的影响Table 1 Effects of different commercial organic fertilizers on the flowering characteristics of Dendrobium officinale
2.5 不同有机肥对铁皮石斛产量和多糖含量的影响
由表2可知,3种商品有机肥处理后,参试小区产量显著高于对照组,金福伊农生物有机肥处理后小区产量9.24 kg,显著高于另外两个有机肥处理;百泰微生物肥料处理和大汉rutonm MIX 1处理之间对铁皮石斛产量影响差异不明显。各处理抽样300 g鲜条,测得多糖含量如表2所示,施用商品有机肥处理后,铁皮石斛茎秆多糖含量显著增加。
表2 不同有机肥处理对铁皮石斛产量和多糖的影响Table 2 Effects of different organic fertilizer treatments on the yield and polysaccharides of Dendrobium officinale
金福伊农生物有机肥处理多糖含量最高46.30%,其次是百泰微生物肥料42.10%,大汉rutoum MIX 1最少为37.90%。
3 讨论
铁皮石斛的产量和品质不仅受种源、水质、基质、光照、温度、生长年份[8]等环境因素影响,同时还受到栽培方式、管理技术和施用肥料的影响[9],尤其是在有机栽培过程中,允许使用的肥料具有一定局限性,因此,铁皮石斛有机栽培过程中对肥料的选择尤为关键。在铁皮石斛新芽萌发季节,施用商品有机肥能够有效增加新芽抽生,新芽数量是提高产量的生理学基础,新芽数量越多,产量越高[10];叶片作为铁皮石斛光合作用的主要器官,其数量越多,越有利于积累植株所需养分[10],越有利于植株生长和发育;茎秆生长旺盛期,基质底肥足,茎秆伸长越快,长度越长,产量越高;开花期间,基质底肥足,花芽分化充分,花苞数量多,开花旺盛,花瓣颜色绿,花瓣厚度增加;封顶后,底肥足的植株,有机物积累多,多糖含量增加。试验结果表明,施用商品有机肥的铁皮石斛植株在新芽萌发、叶片数量、花苞植物学性状、茎秆高度、产量以及多糖含量等参数上,相对于清水对照组,都有显著提高。在新芽萌发影响上,金福伊农有机肥效果最好,对于生产而言,新芽数量是影响产量的关键因素,作为肥料选择的首要条件;在叶片数量和茎秆高度的影响上,金福伊农生物有机肥处理效果好于另外两种有机肥,且百泰微生物肥料和大汉rutom MIX 1肥料处理之间的差异不显著;在产量影响上,金福伊农有机肥最好,其次是大汉rutom MIX 1,百泰微生物肥料最差;在多糖含量影响上,金福伊农有机肥依旧是效果最佳,测得多糖含量46.30%,百泰微生物肥料次之,大汉rutom MIX 1排第三。
多糖作为铁皮石斛的主要药学成分,施用商品有机肥显著提高铁皮石斛茎秆内的多糖含量,多糖合成与碳源和矿物质元素含量密切相关[11],金福伊农生物有机肥富含有机质(含量高达43.10%)、氨基酸和天然矿物,可为铁皮石斛多糖合成提供充足的底物,促进多糖的积累。
综上所述,施用金福伊农生物有机肥对铁皮石斛植株生长、花苞性状、产量和多糖含量具有促进作用,在有机栽培过程中作为推荐基肥使用。