北方地区铁皮石斛日光温室栽培研究进展

来源:用户上传      作者:李国清 仉劲 付均惠 黄艳艳 张攀 于清伟

　　 摘要：铁皮石斛为名贵中药材，原产我国南方地区，近年来北方地区陆续开展设施温室栽培。本研究综述了北方地区日光温室栽培铁皮石斛的栽培基质、栽培方式、环境因素、病虫害防控、采收时期等，并对该地区栽培中所面临的问题进行总结，同时对栽培前景和方向进行展望。
　　关键词：北方地区;铁皮石斛;日光温室;栽培
　　中图分类号：S567.230.1  文献标识号：A  文章编号：1001-4942（2019）08-0150-05
　　Abstract Dendrobium officinale Kimura et Migo （Orchidaceae） is a valuable Chinese medicine material. It originates in southern China and starts to be planted in greenhouse of northern China in recent years. We summarized the cultivation medium and method， environmental factor， disease and pest control and harvest time of Dendrobium candidum planted in greenhouse of northern China，and concluded the various problems occurring in cultivation. At the same time， the cultivation prospect and direction of Dendrobium candidum were looked into future.
　　Keywords Northern China; Dendrobium officinale; Greenhouse; Cultivation
　　 铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）为兰科石斛属多年生草本植物，是石斛中的极品，为中国传统滋阴生津的名贵中药材。《神农本草经》将它列为上品[1]，其应用历史悠久，被誉为“中华九大仙草之首”。《中华人民共和国药典》（2015版）[2]记载其“甘，微寒。归胃、肾经”，具有益胃生津、滋阴清热等功效，对热病津伤、口干烦渴、胃阴不足、食少干呕、病后虚热不退、阴虚火旺、骨蒸劳热、目暗不明、筋骨痿软有较好的疗效。20世纪80年代前，由于采挖过度、生境破坏等[3]原因铁皮石斛产量锐减，一度“寸草寸金”，因此，国际上将其列为濒危物种，归属于世界二类保护植物，已被禁止野生资源的采摘。90年代以来，伴随着市场关注度的加强和科研力量的不断投入，铁皮石斛人工种植技术瓶颈被逐步突破[4]，药用石斛品种开始人工栽培[5-9]并规模化发展，北方地区也陆续开展利用日光温室进行铁皮石斛的研究和人工种植试验。
　　 铁皮石斛本身对生长环境的要求比较严格，南种北引后，其在北方地区种植对环境要求更为严格，同时对栽培技术的要求也较高。因此，北方地区铁皮石斛人工栽培相关技术的研究对其产业化发展具有非常重要的意义。
　　1 铁皮石斛的栽培基质研究
　　 理想的铁皮石斛栽培基质既要满足所提供的栽培环境接近其野生生态环境，又要保障人工栽培的经济效益和环保低耗。对此，科研人员进行了大量研究。叶纪沟[10]认为移栽石斛试管苗时，最佳选择是使用植物腐殖土，并在上层覆盖苔藓;吴雅等[11]发现，泥炭、树皮、刨花的配比为1∶ 2∶ 2时有利于铁皮石斛移栽苗的生长;韩晓红等[12]得出移栽基质配比中添加火山岩、松树皮、活苔藓等组合更有利于铁皮石斛的生长发育，能够使其幼苗的成活率达到90%，并在移栽30 d后有新侧芽萌发;石丽敏、关杰敏等[13-15]认为移栽基质为锯末+石子、锯末+松树皮（直径小于2 cm）时可促进铁皮石斛的生长发育，此条件下萌芽数较多、株高较高、单丛鲜重积累较快。
　　 北方栽培铁皮石斛最佳的基质选择是松树皮，其透气性好，但使用前需将其粉碎至7～8 mm的较大基质和4～5 mm的小基质，并进行低营养高温发酵处理，脱去部分油脂，这样有助于除去大多数有害物质并杀死虫卵，做到无病害、无污染[15，16]。
　　2 铁皮石斛栽培技术研究
　　2.1 栽培种苗
　　 目前，铁皮石斛人工栽培种苗包括组培苗和通过分株、扦插等传统方式獲得的植株[17，18]。组培方式繁育的种苗通常以6～8株为1丛进行移栽种植。分株繁殖法则通常选取2年生或3年生健康、芽多、气生根充足、无病虫害的株丛为待分种苗，每3～4株为1丛，每丛均带有根茎和叶片。
　　 北方地区气候干燥、昼夜温差大、夏季较湿热、冬季较干冷，因此，该地区铁皮石斛的种植需要在日光温室中进行。因而要选择抗寒性强、抗病优良的品种，同时兼具组织充实、不徒长、茎秆圆润、品相好等特点[19，20]。
　　2.2 栽培方式
　　 铁皮石斛的人工栽培方式主要有仿野生栽培和设施栽培两大类[19，21-24]。其中，仿野生栽培多数集中在原产地，包括贴石栽培、贴树栽培、石墙栽培、岩壁栽培等[25]。而设施栽培主要在北方地区的日光温室中进行。铁皮石斛既可种植于营养钵、育苗盘，也可在较大型的苗床上直接种植，但均需进行遮荫处理[26]。它的生长发育、生理生化指标以及品质会受到栽培方式的影响，因而对生长环境的要求比较严格。相关研究发现，北方日光温室等设施中通过架设苗床栽培铁皮石斛的方式可以达到理想的栽培效果[24-26]。因此该地区必须严格筛选优良的栽培方式和技术，既要保障铁皮石斛安全越冬，又要保障其品质优良。
　　3 铁皮石斛栽培环境因素研究 　　3.1 温度和湿度
　　 铁皮石斛不耐寒，生长过程中不能发生冷害和冻害，最低温度应高于8℃，尤其是幼苗移栽过程中更要保证温度适宜。北方日光温室一般于春夏季节进行移栽，应避免环境剧烈变化，缓苗期间空气湿度宜保持在80%～90%之间，温度控制在 25～28℃之间。同时，夏季还需要进行遮阳处理，避免强光照射[27，28]。此外，还需要每天通风1～2 h，棚室内环流风机应保持常开，这对病害也可起到一定的预防作用[29，30]。铁皮石斛在正常生长期间保证棚内湿度在70%左右即可。有研究表明，铁皮石斛灌溉方式在一定条件下，滴灌整体优于喷灌[31]。毛春国等[32]认为其所需水源应无污染、无杂质，以pH=6.6的弱酸性水质为最优选择，但周聪[33]认为雨水是其理想的生产水源。
　　3.2 光照条件
　　 铁皮石斛在缓苗期间，光照极大地影响其成活率，光照太强会造成种苗干枯失水、变暗，容易导致缓苗周期变长甚至种苗焦枯而死。因此，缓苗期日光温室内白天光照强度应保持在7 000 lux，当夏季光照强度增大时可在原有遮阳网基础上再覆盖一层遮光率约为80%的遮阳网[27，28，30]。正常生长期间则保证棚内白天光照强度约为8 000 lux即可，中午前后可通过遮阳网收放来调节光照强度，防止幼弱种苗被光强灼伤，而光照不足时可适当收起遮阳网。同时，夏季强光天气时适当遮荫[28]，但遮光率需控制在50%左右。
　　3.3 施肥技术
　　 野生条件下，铁皮石斛生长非常缓慢，常因缺乏营养成分而停止[34，35]。种苗移栽前期，铁皮石斛对肥料的需求量较少，仅根部施肥即可;移栽7 d时可根据缓苗状况适当喷施低浓度的叶面肥;移栽30 d时，若移栽种苗成活，可适当追加氮肥，促进幼苗生长。
　　 铁皮石斛生长后期对肥料依赖逐渐加大，需增加施肥量和种类，采取根肥和叶面肥并施来满足生长需求[36]。它对施肥技术要求较高，应注意施用浓度、温湿度等外界影响因素，宜选择晴天上午施肥，阴天或者空气湿度大时不施肥[37]。作为药用植物，所施肥料最好是自行沤制的农家肥、成熟饼肥、发酵沼液等优质有机肥料，尽量少用或者避免施用化肥[38，39]，既可有效促进其营养生长，也能保证优良品质。研究表明，铁皮石斛具有固氮功能[40]，生长过程中可以每隔10～15 d施用浓度不大于2.5 g/L的低氮液态肥;喷施KH2PO4显著促进铁皮石斛幼苗根系的生长，显著提高产量，但施用量和施用次数不宜过多[41]。
　　 北方铁皮石斛种植成功的关键是安全越冬，这需要光照、温度、水分、空气、营养等因素综合调控。为提高种苗越冬成活率，入冬前，幼苗、弱苗可适当施加磷肥，增强植株抗逆性，保障越冬[42]。
　　4 铁皮石斛病虫害研究
　　 铁皮石斛为珍贵药材，病虫害防治应以预防为主，物理防治和生物防治是其主要防治措施，防治原则是防重于治[43-45]。
　　4.1 病害
　　 铁皮石斛主要病害有黑斑病、软腐病、炭疽病等[46-49]。黑斑病能够使叶片枯萎，造成叶片伤害。软腐病在日光温室高温高湿条件下极易发生，发病快、传播能力强，严重时可使整株腐烂解体死亡[50，51]。铁皮石斛炭疽病自幼苗到成苗都会受到病原菌感染，主要危害叶片及肉质茎，受害叶片出现黑色或褐色病斑，导致叶片脱落、茎秆枯萎[52，53]。一旦发现铁皮石斛有病虫害应立即采取相应措施，尽量不用药物或者适用低毒农药[54，55]，及时带离并销毁病株，避免病情加重。日常管理中要保证棚内通风透气、温湿度控制合理。为有效预防病害的发生和控制病菌蔓延，可以在每年的7—8月份隔1周喷施杀菌药1次，多种类低毒农药交替使用，但应控制用量，以防出现药害或者残留。
　　4.2 虫害
　　 铁皮石斛主要虫害有蜗牛、菲盾蚧、红蜘蛛、小地老虎以及蚜虫等[56-59]。蜗牛是温室栽培最常见害虫[56]，主要危害石斛的幼茎、嫩叶、花蕾等，可使用鲜草诱杀、人工捕杀或撒石灰、茶麸进行防治。石斛菲盾蚧主要聚集于植株叶片边缘或背面，以吸食汁液为生，一般采用物理清除法防治，将聚集菲盾蚧的老枝集中烧毁[48，49]。红蜘蛛可通过生物防治法消除[48]。
　　5 铁皮石斛采收时期研究
　　 铁皮石斛可以采花食用或者泡水饮用，也可以鲜条采收后药用[60，61]。其鲜花煮水代茶饮用，味道清香，经久耐泡。北方地区日光温室栽培的铁皮石斛每年4—6月份为鲜花盛开旺季，此时采收的石斛鲜花产量可达最大，药用成分和食用成分都较高[62，63]。因此，應控制采摘季节，过早效果欠佳，采摘延迟则花凋谢。建议待花苞打开后，第2 d即将盛开时采下鲜花泡水或者烘干储存。采收鲜条时，应保留枝条基部2～3节以保证继续发新芽，长成新的鲜条，以备下次采摘。
　　 北方地区的铁皮石斛春季发芽，夏季生长，到9月底10月初气温下降时茎叶停止生长，冬季是其养分积累时期。研究表明，北方地区铁皮石斛较佳采收期为每年10月到次年2月[64-66]。这段时期铁皮石斛的光合作用减弱，但茎中氨基酸、维生素和多糖等含量都达到一年之中的最大值，最适合药用和食用，并且药效比其它时段采摘的更佳[67-69]。
　　6 铁皮石斛日光温室栽培的难题和展望
　　目前，北方地区人工栽培石斛还面临着诸多问题，例如移栽成活率偏低、防冻害成本高、产量和品质不足等[43，51，69]。此外，铁皮石斛从移栽到采收，生长周期在3年左右，期间日光温室的管理运行需要大量资金的注入和劳动力来支撑，致使个人经营种植投入较为困难。铁皮石斛的品质与栽培技术直接相关，大企业种植品质普遍较好，出售价格也相对偏高，而小种植户的产品等级不一、规模不大，价格等方面均无优势[70]，这势必会影响个人种植铁皮石斛的积极性。上述因素均在不同程度上限制北方铁皮石斛的产业化发展。 　　 铁皮石斛组培技术的快速发展和应用，使得种苗得以快速分化繁殖，破解了种苗供应不足的难题。同时，各类栽培基质的广泛研究和应用也解决了基质单一化的问题。相信随着今后科研投入的加大和有利政策的引导，铁皮石斛的人工栽培可以实现工厂化发展，既能保障北方地区日光温室产出的铁皮石斛品质优良，又能节约成本、提高种植收益水平，实现产业健康发展。
　　 参 考 文 献：
　　[1] 石恩骏.《神农本草经》研究摘录[J]. 贵阳中医学院学报， 2005（3）：45-48.
　　[2] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典[M]. 2015年版. 北京：中国医药科技出版社， 2015.
　　[3] 王伟英，邹晖，陈永快.铁皮石斛的综合利用与展望[J]. 中國园艺文摘， 2011（1）：189-192.
　　[4] 宁玲，宋国敏，付开聪，等. 药用石斛的人工繁殖与栽培技术[J]. 中国热带农业， 2008（6）： 55-57.
　　[5] 程日庆，陈南川. 铁皮石斛大棚栽培技术[J]. 福建农业科技， 2015（9）： 40-42.
　　[6] 斯金平，俞巧仙，宋仙水，等. 铁皮石斛人工栽培模式[J]. 中国中药杂志， 2013， 38（4）： 481-484.
　　[7] 杨环高，毛进祥，陈刘杰. 铁皮石斛人工种植技术初探[J].农业与技术， 2014， 34（9）： 114.
　　[8] 温玉杰，史绍林，毕广有. 东北地区林下道地药材仿生栽培的可行性[J]. 防护林科技， 2014（9）： 78-79.
　　[9] 许俊华. 种植业中的仿生栽培[J]. 农村新技术， 2016（3）： 4-7.
　　[10] 叶纪沟. 铁皮石斛试管苗的人工栽培研究[J]. 中国药业， 2001（1）：53.
　　[11] 吴雅， 史骥清， 滕士元， 等. 铁皮石斛组培苗移栽基质的筛选[J]. 现代农业科技， 2010（6）：107-108， 110.
　　[12] 韩晓红， 孙金龙， 段春红. 铁皮石斛生根壮苗培养基优化及移栽基质选择[J]. 广东农业科学， 2013， 40（2）：16-18， 23.
　　[13] 石丽敏， 宋费玲， 卢华兵， 等. 铁皮石斛实用高产管理技术[J]. 农业科技通讯， 2019（1）：190-191.
　　[14] 石丽敏， 胡贤女， 金英燕， 等. 铁皮石斛的研究现状[J]. 浙江农业科学， 2013（10）：1270-1272.
　　[15] 关杰敏. 铁皮石斛良种繁育与GAP种植关键技术研究[D]. 广州：广州中医药大学， 2014.
　　[16] 张子燕， 石海英， 白音. 石斛仿野生栽培模式研究[J]. 韶关学院学报（自然科学）， 2016， 37（8）：56-58.
　　[17] 张红梅，刘建东，王岩花，等. 铁皮石斛茎段快繁技术研究[J]. 山西农业大学学报（自然科学版）， 2010，30（6）：495-499.
　　[18] 朱艳，秦民坚. 铁皮石斛茎段诱导丛生芽的研宄[J]. 中国野生植物资源， 2003， 22（2）：56-57.
　　[19] 邵伟江. 铁皮石斛人工栽培模式与抗寒品种选育[D]. 杭州：浙江农林大学， 2013.
　　[20] 冷春鸿， 张征， 吴志刚， 等. 温州地区4个铁皮石斛栽培品种的形态特征与多糖含量分析[J]. 浙江农业科学， 2010（6）：1261-1263.
　　[21] 钟小勉. 铁皮石斛人工栽培模式[J]. 现代园艺， 2016（4）：42-43.
　　[22] 陶兴文. 铁皮石斛大棚人工栽培技术[J]. 绿色科技， 2016（5）：63-64.
　　[23] 刘国强， 林革， 许伟东， 等. 铁皮石斛大棚无公害栽培技术[J]. 福建热作科技， 2016， 41（4）：31-32， 72.
　　[24] 张之鹏. 不同栽培方式对铁皮石斛生长及有效成分的影响[D]. 南昌：南昌大学， 2016.
　　[25] 徐丽红， 周鑫， 郑蔚然， 等. 不同仿野生栽培铁皮石斛多品质指标的比较[J]. 浙江农业科学， 2018， 59（7）：1253-1257.
　　[26] 孟长军， 陶贵荣， 崔琴琴. 北方地区铁皮石斛温室较优栽培方式筛选[J]. 江苏农业科学， 2016， 44（10）：258-260.
　　[27] 王南玉， 叶来敏， 陈阿仲. 气象要素对铁皮石斛生长的影响[J]. 湖南农机， 2014， 41（12）：60-61.
　　[28] 石丽敏， 卢华兵， 胡贤女. 主要环境因子对铁皮石斛生长发育的影响[J]. 浙江农业科学， 2014（10）：1528-1529.
　　[29] 汤久杨， 陈兰芬， 马喆. 北京地区铁皮石斛设施化栽培技术研究[J]. 北京农业职业学院学报， 2017， 31（2）：24-28.
　　[30] 马艳丽， 闫芬芬， 梁凤龙， 等. 南疆铁皮石斛温室栽培技术[J]. 现代园艺， 2015 （24）：55.
　　[31] 缪其松， 张燕燕， 魏猷刚， 等. 灌溉方式、水肥用量和EM菌剂对铁皮石斛生长及品质的影响[J]. 灌溉排水学报， 2018， 37（2）：1-5， 71.
　　[32] 毛春国， 李春生， 俞巧仙， 等. 铁皮石斛GAP种植基地的环境质量评价[J]. 现代中药研究与实践， 2006， 20（1）：6-8.
　　[33] 周聪.不同水源对铁皮石斛早期植物体鲜重和分枝性的影响[J].上海农业科技，2019（2）：97，108. 　　[34] 石丽敏， 卢华兵， 金英燕， 等. 不同种类肥料对铁皮石斛生长的影响[J]. 农业科技通讯， 2013（7）：110-111.
　　[35] 钱仁卷， 郑坚， 张庆良， 等. 不同肥料对铁皮石斛生长的影响[C]//中国观赏园艺研究进展2016， 长沙：中国林业出版社，2016：328-334.
　　[36] 王晓敏， 程汉亭， 康专苗， 等. 几种肥料对铁皮石斛生长特性的影响[J]. 安徽农学通报， 2017， 23（7）：122-124.
　　[37] 陈洲， 王民敬， 何彬， 等. 不同栽培基质及肥料对铁皮石斛生长和品质的影响[J]. 教育教学论坛， 2016（40）：70-71.
　　[38] 金锦游. 竹醋液、沼液对铁皮石斛种苗生长的影响研究[D]. 杭州：浙江农林大学， 2017.
　　[39] 曹汉才， 莫俊杰， 梁钾贤， 等. 有机肥料对大棚种植铁皮石斛生长的影响[J]. 安徽农业科学， 2016， 44（14）：177-178， 199.
　　[40] 赵凯鹏. 两株固氮性细菌的生物学特性及其对铁皮石斛生长的影响[D]. 杭州：浙江理工大学， 2013.
　　[41] 李松克. 施肥对铁皮石斛组培苗的效应研究[J]. 农技服务， 2013， 30（5）：492， 494.
　　[42] 管成林， 王巧丽， 胡秀芳. 不同肥料对铁皮石斛生长、抗氧化酶活性及多糖积累的影响[J]. 浙江理工大学学报（自然科学版）， 2016， 35（6）：933-938.
　　[43] 谢明娟. 铁皮石斛无公害设施栽培技术探讨[J]. 绿色科技， 2019（3）：114-115.
　　[44] 李海先， 黄华悦. 铁皮石斛无公害标准化种植技术及产品质量控制探析[J]. 南方农业， 2017， 11（15）：38， 40.
　　[45] 赖秋梅. 铁皮石斛无公害标准化种植技术及产品质量[J]. 现代园艺， 2015（10）：39-40.
　　[46] 柏文科， 陈胜明， 蒋武轩， 等. 汉中市铁皮石斛设施栽培主要病虫害及其防治方法[J].陕西农业科学，2019，65（1）：101-102.
　　[47] 傅宇才. 连城县铁皮石斛主要病虫害及其防治[J]. 绿色科技， 2016（13）：50-51.
　　[48] 杨凤丽， 姚林泉. 温室栽培铁皮石斛主要病虫害及其绿色防控技术模式探讨[J]. 中国农技推广， 2016， 32（4）：59-62.
　　[49] 卢振辉， 李明焱， 王伟杰， 等. 铁皮石斛主要病虫害及其非化学农药防治[J]. 浙江农业科学， 2016， 57（1）：123-126.
　　[50] 熊兴平. 噻菌铜将扩展登记中药材铁皮石斛软腐病[J]. 农药市场信息， 2014（8）：40.
　　[51] 任洁.药用石斛的研究进展[J].绿色科技， 2017（23）：172-174.
　　[52] 李扬， 任建武， 史秋杰， 等. 北京地区温室栽培铁皮石斛炭疽病防治[J]. 中国园艺文摘， 2016， 32（8）：160-161.
　　[53] 张亚惠. 铁皮石斛抗炭疽病种质资源筛选及抗性株系制种和应用[D]. 杭州：浙江大学， 2016.
　　[54] 陈尔， 王华新， 陈宝玲， 等. 铁皮石斛病虫害调查及防治技术[J]. 湖北植保， 2015（5）：23-26.
　　[55] 袁安明， 周东亮， 张小静， 等. 铁皮石斛常见病虫害的防治措施研究[J]. 农业与技术， 2015， 35（10）：133.
　　[56] 陈艳丽.铁皮石斛生产中蜗牛的绿色防控技术初探[C]//2014年中国植物保护学会学术年会论文集. 2014：2.
　　[57] 肖春宏， 杨波， 王朝雯. 人工种植铁皮石斛主要病虫害及防治措施——以云南省临沧市为例[J]. 植物医生， 2014， 27（1）：22-24.
　　[58] 宋喜梅， 李国平， 何衍彪， 等. 铁皮石斛人工栽培主要病虫害防治[J]. 安徽农业科学， 2012， 40（32）：15697-15698， 15714.
　　[59] 刘海， 张荷轩， 罗鸣， 等. 铁皮石斛仿野生种植标准操作规程（SOP）（试行）[J]. 时珍国医国药， 2016， 27（4）：957-959.
　　[60] 辛小雪， 王雪香， 李明宇， 等. 铁皮石斛不同花期及花朵不同部位活性组分分析[J]. 浙江农林大学学报， 2019， 36（1）：200-205.
　　[61] 陈志国. 铁皮石斛的病虫害防治及采收加工技术[J]. 现代农业， 2012（3）：35.
　　[62] 李娅.铁皮石斛不同采收期多糖分子量分布及单糖组成研究[C]//中国植物学会八十五周年学术年会论文摘要汇编（1993-2018），2018：1.
　　[63] 邵尉， 姜秀梅， 曹雪原， 等. 不同光照条件、不同采收时间对铁皮石斛总多糖、还原性糖以及甘露糖含量的影响[J]. 现代中药研究与实践， 2017， 31（4）：20-22.
　　[64] 韩瑜， 张久磊， 王芳， 等. 铁皮石斛不同部位、不同时期药用成分分布规律分析[J]. 时珍国医国药， 2015， 26（12）：3014-3016.
　　[65] 王建方， 袁玉鲜， 王如伟， 等. 采收期内铁皮石斛多糖类成分含量比较[J]. 中国药学杂志， 2013， 48（19）：1691-1692.
　　[66] 李彩霞， 竹剑平. 不同采收期铁皮石斛中多糖含量比较[J]. 药物分析杂志， 2010， 30（6）：1138-1139.
　　[67] 胡培， 朱美玲， 王林娜， 等. 不同生长年限铁皮石斛茎和叶中多糖和甘露糖含量比较[J]. 中国药师， 2018， 21（8）：1362-1365.
　　[68] 邹晖， 林江波， 李海明， 等.铁皮石斛人工栽培技术[J]. 福建农业科技， 2016（5）：38-40.
　　[69] 韦菲， 岑忠用， 黄映恒. 铁皮石斛人工种植技术研究[J]. 现代农业科技， 2016（11）：86-87.
　　[70] 陈雪燕， 張全芳， 范阳阳， 等. 山东省铁皮石斛引种、产业现状与可持续发展的探讨[J]. 山东林业科技， 2018， 48（5）：111-114.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15016667.htm