北方地區鐵皮石斛溫室較優栽培方式篩選

孟長軍++陶貴榮++崔琴琴

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.071

摘要：以鐵皮石斛的幼苗為材料，采取育苗盤栽培、穴盤栽培、營養缽栽培和苗床栽培4種方式進行種植，通過測定鐵皮石斛生長過程中的相關指標，探討不同栽培方式對鐵皮石斛的影響。結果表明：4種栽培方式中，穴盤栽培方式（50孔穴盤，每隔1孔種1叢）顯著提高了鐵皮石斛的葉綠素含量和根系活力，使鐵皮石斛生長得更良好，即使在北方冬季的低溫條件下，該栽培方式依然可以保證鐵皮石斛安全越冬，并維持一定的萌蘗數和生長。綜合分析可知，穴盤栽培方式可作為鐵皮石斛工廠化生產的較優栽培方式，應用于北方地區溫室石斛的大面積栽植。

關鍵詞：鐵皮石斛；栽培方式；形態指標；生理指標

中圖分類號： S567.23+9.04文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）10-0258-03

收稿日期：2015-11-26

基金項目：西安市現代農業創新計劃[編號：NC1305（3）]。

作者簡介：孟長軍（1980—），男，寧夏中衛人，碩士，實驗師，主要從事設施園藝和光合生理生態研究。E-mail：120792272@qq.com。鐵皮石斛（Dendrobium catenatum）為蘭科石斛屬多年生草本植物，是我國傳統名貴中藥材[1]，具有滋陰清熱、生津益胃、潤肺止咳、延年益壽等功效，可用于治療慢性萎縮性胃炎、高血壓、糖尿病等，藥性功能居于石斛之首[2]。野生的鐵皮石斛自然繁殖能力低、生長緩慢，為國家重點保護的藥材品種，目前已被禁止采摘。因此，對鐵皮石斛進行人工栽培就成為鐵皮石斛產業發展的必由之路。在生產實踐中也經常可以看到鐵皮石斛以不同的栽培方式進行種植，如栽種在營養缽、育苗盤或是穴盤中，此外還有種植戶直接將鐵皮石斛種植在下部墊有遮陽網的苗床上。栽培方式不同，植物根系的生長狀況、水分利用效率、光合作用以及干物質的積累都存在明顯的差異[3-4]。鐵皮石斛的這些栽培方式中，到底何種栽培方式較優還缺乏較為系統的研究。

此外，鐵皮石斛的根為氣生根，對生長環境要求苛刻，這就需要人為創造一個優越的生長環境，使栽植條件基本接近其野生的氣候環境，以滿足其生長需要。北方地區冬天氣候寒冷、氣溫較低，而鐵皮石斛在8 ℃以下就有可能遭受冷害；鐵皮石斛不耐水淹，根際水分過重根系就會腐爛[5]。這些都要求我們必須要篩選更優的栽培方式，以保證鐵皮石斛在北方氣候條件下生長良好、安全越冬。

為此，本試驗研究育苗盤栽培、穴盤栽培、營養缽栽培、苗床栽培4種栽培方式對鐵皮石斛的影響，對比不同栽培方式下鐵皮石斛幼苗形態和生理指標的差異，以期篩選出適合北方地區鐵皮石斛生長的較優栽培方式，為鐵皮石斛的規范化、集約化、工廠化生產提供一些理論依據和技術支撐。

1材料與方法

1.1試驗材料

選取長勢一致、生長健壯的鐵皮石斛幼苗（4片葉，高約5.3 cm）為試驗材料。

1.2試驗設計

試驗于2014年9月4日至2015年5月5日在西安文理學院生長繁育基地文洛溫室內進行。試驗設4個處理，每個處理3次重復，各處理隨機排列。具體栽培方式如表1所示。

栽培基質為鐵皮石斛專用基質（樹皮），購自湖州壤之沃生物技術有限公司。不同處理的基質厚度均為4 cm左右。

1.3栽培管理措施

用0.1%百菌靈粉劑1 000倍液對樹皮進行消毒處理；春、秋季溫室白天溫度約為28 ℃，夜溫約為18 ℃；冬季溫室白天溫度約15 ℃，夜溫約為10 ℃；溫室濕度在70%左右；澆水、施肥均按鐵皮石斛的常規栽培措施處理。

1.4測定的指標及其方法

形態指標測定：分別于2014年9月5日、2014年11月5日、2015年1月5日、2015年3月5日、2015年5月5隨機抽取15株鐵皮石斛，測定其萌蘗數、株高、莖粗、葉面積，計算平均值。

以下為各形態指標測定標準。萌蘗數：長度大于6 mm的枝條視為1個新的萌蘗；莖高：基質表面到植株頂端長度，用直尺測量；莖粗：植株地上部分最粗處直徑，用游標卡尺測量；葉面積：選擇從上往下數的第2張葉測葉面積，用葉面積儀（S-120）測定。

生理指標測定：2015年5月5日，各處理隨機抽取5株鐵皮石斛，測定其葉綠素含量、根系活力，取平均值，以下為各測定標準。

葉綠素含量：取中位葉片，用丙酮提取法提取葉綠素，并用紫外分光光度計測定吸光度，計算出葉綠素含量[6]；根系活力：用氯化三苯基四氮唑（TTC）法測定[7]。

采用Excel 2013和DPS進行數據的計算和統計分析。

2結果與分析

2.1不同栽培方式對鐵皮石斛形態指標的影響

2.1.1不同栽培方式下鐵皮石斛萌蘗數的變化從圖1可以看出，隨著時間的延長，育苗盤栽培、穴盤栽培、營養缽栽培方式下的鐵皮石斛均有萌蘗現象發生，苗床栽培的鐵皮石斛則未發生萌蘗現象；此外，穴盤栽培的萌蘗數明顯高于其他處理。與2014年9月5日相比，2015年5月5日測量時，穴盤栽培的萌蘗數增長最多，增長了106.67%，育苗盤栽培的分株數增長了66.7%，營養缽栽培的分株數增長了 33.3%。在整個冬季（2014年11月至2015年2月），穴盤栽培的萌蘗數依然有較為明顯的增長；苗床栽培的鐵皮石斛在冬季不僅沒有萌蘗，原有枝條還有死亡凋落現象發生。這就說明栽培方式不同，對鐵皮石斛萌蘗數的影響也不同。在溫、光、水、肥、濕等相同的條件下，穴盤栽培方式更適宜鐵皮石斛的生長和越冬，促進鐵皮石斛多萌蘗。

2.1.2不同栽培方式下鐵皮石斛莖粗的變化莖是重要的營養器官。由圖2可知，栽培方式不同，對鐵皮石斛莖粗的影響也不同。整體來看，隨著時間的延長，4個處理的莖粗均呈增加的趨勢。與2014年9月5日時的莖粗相比，2015年5月5日測量時，各處理的莖粗都有明顯的增加。其中，穴盤栽培的莖粗增長最為明顯，增長了144.01%，其次為育苗盤栽培和營養缽栽培，苗床栽培下莖粗的增長則較為緩慢。這就說明在溫、光、水、肥等生態因子相同的條件下，穴盤栽培更適宜鐵皮石斛莖粗的增加。

2.1.3不同栽培方式下鐵皮石斛株高的變化從圖3可以看出，栽培方式不同，對鐵皮石斛株高的影響也不同。隨著時間的延長，各處理中鐵皮石斛的株高均呈增加的趨勢。其中，穴盤栽培的鐵皮石斛的株高表現最優，與2014年9月5日所測株高相比，2015年5月5日該處理的株高增加了34.77%，其次為育苗盤栽培方式。隨著時間的延長，苗床栽培的鐵皮石斛的株高增長最緩慢，與2014年9月5日所測株高相比，2015年5月5日測量時該處理的株高僅增加了2.99%。在整個冬季（2014年11月至2015年2月），4種處理的鐵皮石

斛的株高均有所增長，與2015年1月5日的株高相比，2015年3月5日育苗盤栽培、穴盤栽培、營養缽栽培及苗床栽培的株高分別增長了4.45%、16.37%、1.51%、0.78%。結果表明，穴盤栽培處理的鐵皮石斛在冬季生長更為良好。

2.1.4不同栽培方式下鐵皮石斛葉面積的變化由圖4可以看出，栽培方式不同，對鐵皮石斛葉面積的影響也不同，其中穴盤栽培的鐵皮石斛的葉面積表現最優，在2015年5月5日測量時，其葉面積比2014年9月5日所測葉面積高7811%。在整個冬季（2014年11月至2015年2月），除穴盤方式栽培的葉面積緩慢增長外，其他栽培方式的葉面積均呈波動下降趨勢。這主要是因為鐵皮石斛對低溫比較敏感，在低溫脅迫時整體會發生皺縮現象，冷害嚴重時還會發生葉片脫落的現象，而不恰當的栽培方式會加劇鐵皮石斛的冷害，使其發生葉片脫落。

2.2不同栽培方式對鐵皮石斛生理指標的影響

由表2可見，栽培方式不同，對鐵皮石斛生理指標的影響也不同。葉綠素是影響凈光合速率的內在因素，穴盤栽培處理的葉綠素含量表現最優，顯著高于其他處理；苗床栽培處理下的鐵皮石斛葉綠素含量最低，且顯著低于其他處理；穴盤栽培處理下的鐵皮石斛葉綠素含量比苗床栽培處理下的葉綠素含量高55.69%。由表2還可見，栽培方式不同，對鐵皮石斛根系活力的影響也不同，不同處理間差異顯著。4個處理中，穴盤栽培方式的根系活力最高，苗床栽培方式的根系活力最低。穴盤栽培的根系活力苗床栽培的根系活力高46.61%。

表2不同栽培方式對鐵皮石斛生理指標的影響

栽培方式葉綠素含量（mg/g）根系活力[mg/（g·h）]育苗盤0.528b0.623b穴盤0.643a0.714a營養缽0.513b0.598c苗床0.413c0.487d注：同列數據后不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

3 結論與討論

本試驗中，栽培方式不同對鐵皮石斛形態指標和生理指標的影響也不同。4種栽培方式中，穴盤栽培條件下鐵皮石斛的萌蘗數、莖粗、株高、葉面積增長較快，表現較優；穴盤栽培的鐵皮石斛的根系活力和葉綠素含量也顯著高于其他處理。這就說明，在溫、光、水等生態因素相同的條件下，穴盤種植的栽培方式（50孔的穴盤，每隔1孔種1叢）更適宜鐵皮石斛的“伸根展葉”，從而保證鐵皮石斛根、莖、葉的良好生長。

低溫冷害是鐵皮石斛在北方地區栽培必須要面對的問題，也是北方地區鐵皮石斛生產必須要解決的問題。栽培方式對植物的生長發育至關重要，已有研究表明，栽培方式直接影響植物的根系生長、水分利用效率和葉片光合特性等，進而影響植物的生物學產量[8-9]。本試驗中，面對北方的冬季低溫，不同栽培方式對鐵皮石斛冬季生長的影響也不同。與2015年1月5日的株高相比，2015年3月5日穴盤栽培的株高增加了16.37%，而其他栽培方式冬季株高的增長均在5%以下。使用穴盤栽培的鐵皮石斛的葉面積在冬季依然有緩慢的增長，其他處理的葉面積則在冬季發生皺縮，均呈下降趨勢。此外，在北方地區使用穴盤栽培，鐵皮石斛莖粗的增長及萌蘗數的增加都優于其他處理。這就表明，穴盤栽培處理的鐵皮石斛在冬季生長更為良好，穴盤栽培處理更加適宜鐵皮石斛在北方地區的越冬栽培。

綜上所述，在北方地區溫室中穴盤栽培方式（50孔穴盤，每隔1孔種1叢）更適宜鐵皮石斛的生長，可進行廣泛推廣。

在溫、光、水、肥等相同的條件下，不同栽培方式對鐵皮石斛的影響也不同。首先是因為不同的栽培方式對鐵皮石斛根系的影響不同，穴盤栽培法以50孔的穴盤栽培，且每隔1孔栽1叢，這就使得每叢石斛的根系被較小體積的樹皮覆蓋，且穴盤中的每個孔均有1個透氣孔，這就保證了此栽培方式中的基質不會積累過多的水分，且使得石斛的根系具有較為充沛的氧氣供應。苗床栽培法將基質平鋪在苗床上，為了防止基質從苗床上灑落，又在苗床底部平鋪了遮陽網。簡而言之，苗床栽培法中單位面積的基質量遠高于穴盤栽培法中單位面積的基質量，在相同的管理條件下，苗床栽培法的基質中就會含有更多的水分、較少的氧氣。北方的冬季氣溫較低，低溫條件下基質中的多余水分不易散失，就會使得鐵皮石斛的冷寒加劇、生長不良，嚴重時甚至發生掉葉、壞死現象[10]。

本研究中，穴盤栽培方式中鐵皮石斛的葉綠素含量和根系活力均顯著高于其他處理。這就說明，較優栽培方式能夠提高鐵皮石斛葉片中的葉綠素含量、增加鐵皮石斛的根系活力。葉綠素是鐵皮石斛進行光合作用的主要色素，一定范圍內葉綠素含量的高低直接影響著葉片的光合能力[11-12]。光合色素含量的提高，更有利于鐵皮石斛捕獲更多的光能，進而促進光合作用[13]。根系活力是根的重要生理指標，能夠從本質上反映植物根系生長與基質環境之間的動態關系，根系活力的提高既保證了植物對水分、無機養分吸收能力的增強，也保證了植物對一些氨基酸和植物激素合成能力的提高[14]。穴盤栽培方式下基質環境與根系生長互動良好，特別在冬季低溫時，該栽培方式可以保證栽培基質維持在一個較低的水平，降低了低溫對鐵皮石斛的傷害。

穴盤栽培方式通過提高鐵皮石斛葉片中的葉綠素含量而促進光合作用，通過增強鐵皮石斛的根系活力而促進水分和無機營養的吸收，這可能是穴盤栽培方式下鐵皮石斛生長更為良好的原因。

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