论文部分内容阅读
摘 要：温室种植是当前国内获得铁皮石斛原料的重要途径。温室种植铁皮石斛受到很多因素影响，从有机肥、内生真菌、光照、湿度等方面，论述了这些因子在温室种植条件下对铁皮石斛生长发育的影响。确立适合本地区的温室铁皮石斛栽培条件，提高铁皮石斛的产量和品质将是未来的研究重点。
关键词：温室;环境因子;铁皮石斛;生长发育
文章编号： 1005-2690（2020）09-0009-01 中图分类号： S567.239 文献标志码： B
铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）是兰科石斛属多年生附生草本植物，又名黑节草，具有较高的药用价值。医学资料显示其有生津养胃、滋阴清热、润肺益肾、明目强腰等功效[1]。药理学研究结果表明：铁皮石斛植株中含有多种有效成分，如石斛碱、石斛多糖、菲类和联苄类等具有抗菌降压、生津益胃、提高人体免疫力等作用，在临床及中药复方中的应用极为广泛。铁皮石斛野外生长条件极其苛刻，大部分野生品种生于海拔800～1 200 m处，常见于悬崖峭壁潮湿处，阳面少且植株矮小，阴面分布较多且生长旺盛。野生铁皮石斛根表面常覆有苔藓和地衣，生长缓慢，成活率极低。迄今，研究者已经对铁皮石斛的植物学特性、栽培技术、药材特性、药用有效成分、药理作用以及育种等方面进行了深入研究，并取得了众多突破性的进展。在适宜的光照、湿度、温度条件下，温室种植铁皮石斛都能获得栽培成功，当前90%以上的药材来源于人工基质栽培。但是要获得高产优质铁皮石斛，还需更加精细管理。因此，进一步明确其适宜的环境条件尤为重要。
1 铁皮石斛植物学特性
铁皮石斛的假鳞茎基部有分蘖能力，研究资料显示自然条件下鳞茎分蘖很慢，一般1年只分蘖1茎，每年分蘖茎生长量也增加[2]。有些研究者常根据茎数和茎的高矮判断其株丛“年龄”。1年生新茎下会萌生须根，北方地区5—6月是生长高峰，8—10月进入休眠状态时叶不脱落，属于常绿生活型;2年生茎主要是积累营养和孕花，一般不再生长。在莱芜职业技术学院温室中第2个生长季节结束后，茎上的叶开始逐渐脱落;3年生茎开花结果，开花茎落叶后则不再萌生新叶，呈赤裸状;4年生茎丧失分蘖能力;5年生和6年生的茎一般没有叶片，多数枯萎死亡。
2 铁皮石斛温室种植影响因子
2.1 有机肥可促进温室栽培铁皮石斛植株生长
自然条件下，铁皮石斛分布在高山峻岭的悬崖峭壁，营养方式为半自养半异养，生长与发育方式特殊。因长期生长于贫瘠的土壤中，铁皮石斛积累了一些可供药用的成分，野生铁皮石斛的耐逆能力强[2-4]。温室种植时，既要保证一定的营养以满足其自身生长的需要，同时又要限制营养量以保持一定的应激条件，促进植物自身有效成分的合成与积累。目前，对于铁皮石斛等兰科药用植物专用营养肥料的研究水平参差不齐，有些研究结果甚至相互矛盾，这也是北方地区温室铁皮石斛生产基地的技术薄弱区。温室铁皮石斛栽培需要精细管理水肥，其生长需肥量少，但施肥频率大。
2.2 内生真菌可有效提高温室铁皮石斛移栽成活率
野生铁皮石斛植株内蕴含着大量的微生物资源，尤其是内生真菌，有研究者从铁皮石斛的生长环境及其植物组织中均分离得到内生真菌。有些内生真菌对铁皮石斛的种子萌发和植株生长有促进作用，且对品质提高也有影响。谢玲等通过盆栽试验发现内生真菌株能使铁皮石斛盆栽苗的茎径、鲜质量和干质量分别较无接种对照增加104%、83.9%和114.7%，显著高于对照处理，对铁皮石斛具有明显的促生作用，显微镜观察发现内生真菌株可定植于铁皮石斛根部的外皮层和皮层;高微微等发现3种小菇属内生真菌能够促进铁皮石斛幼苗生长;孟娉等从齿瓣石斛中直接筛选获得的株促生真菌用于铁皮石斛的人工栽培基质上，验证发现齿瓣促生真菌同样可以对铁皮石斛幼苗生长起促进作用。在铁皮石斛的不同生长阶段，需要与不同的内生真菌共生。
2.3 光照因子与温室大棚铁皮石斛栽培
大量研究数据显示，光照强度、光照时间和光質比等光照因子的不同，不仅会影响植株叶片的光合能力，也会导致铁皮石斛代谢途径改变，诱导光合产物以多糖的形式贮存，这些有机物可以供给植株其他器官的生长。因此，有研究者认为，光合作用不仅是铁皮石斛物质代谢和能量代谢的基础，也是衡量其生长情况的重要指标。陈淑钦等设林下附生、林下悬挂、林下床栽、大棚床栽4种栽培模式，对不同种植方式下铁皮石斛的光合速率和品质指标进行比较研究。大棚种植的铁皮石斛多糖含量与野生品种之间存在较大差异。
2.4 温度是影响铁皮石斛组培苗质量的关键因子
另一个影响铁皮石斛组培苗质量的关键因子是温度。温度的变化直接影响铁皮石斛光合能力。蔡永萍的研究表明，米斛、铁皮石斛、铜皮石斛生长的年有效积温分别为2 070 ℃、2 256 ℃和2 248 ℃;16～20 ℃是铜皮石斛在野外环境下生长的最适温度。艾娟等通过不同温度下的控制试验，研究了铁皮石斛光合作用与生长对温度的响应，发现铁皮石斛的光合作用适宜的温度是30 ℃，植株具有更高多糖含量的温度是20 ℃。张宇斌等通过测定在可设定温度和湿度的人工培养箱RGQ-350中培养的铁皮石斛的净光合速率、气孔导度等项目，结果发现当温度为20～25 ℃、湿度为80%以上、光照强度为240 μmol·m-2·s-1时，试验植株的净光合速率达到最大，为其生长的最佳条件。导致人工种植铁皮石斛品质差异的主要因素是温度和光照。较高的温度有利于铁皮石斛营养生长，但不利于多糖的积累。温度可促进铁皮石斛假鳞茎产生蔗糖、果糖和葡萄糖等有机物前体物质，最终影响有机物的合成[5]。
3 讨论与展望
目前，铁皮石斛相关产业发展非常迅速，中药材原料需求量极速膨胀，温室种植是解决铁皮石斛供求紧张的一个有效途径。铁皮石斛的根为气生根，对生长环境要求非常严格，需要人为创造适宜的生长条件，使生长条件与其野生的光照、温度、湿度等条件相似，以适合其生长发育。铁皮石斛的产量和品质受种质、栽培基质、水分、光照、栽培技术和施肥措施等因素的影响。尽管铁皮石斛温室栽培实践研究已经有了长足的发展，但是在实际生产过程中仍然面临众多的挑战。
参考文献：
[ 1 ] 郭益，孙红杰，史冀清.苏州地区铁皮石斛移栽基质优化筛选研究[J].安徽农业科学，2011，39（6）：3258-3259，3261.
[ 2 ] 中华人民共和国国家药典委员会.中华人民共和国药典（第一部）[M].北京：中国医药科技出版社，2010.
[ 3 ] 杨明晶，俞萍，陆罗定，等.铁皮枫斗西洋参胶囊对小鼠免疫调节功能的影响[J].江苏预防医学，2008，19（4）：11-13.
[ 4 ] 吕圭源，颜美秋，陈素红.铁皮石斛功效相关药理作用研究进展[J].中国中药杂志，2013，38（4）：489-493.
[ 5 ] 诸燕，张爱莲，何伯伟，等.铁皮石斛总生物碱含量变异规律[J].中国中药杂志，2010，35（18）：2388-2391.
关键词：温室;环境因子;铁皮石斛;生长发育
文章编号： 1005-2690（2020）09-0009-01 中图分类号： S567.239 文献标志码： B
铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）是兰科石斛属多年生附生草本植物，又名黑节草，具有较高的药用价值。医学资料显示其有生津养胃、滋阴清热、润肺益肾、明目强腰等功效[1]。药理学研究结果表明：铁皮石斛植株中含有多种有效成分，如石斛碱、石斛多糖、菲类和联苄类等具有抗菌降压、生津益胃、提高人体免疫力等作用，在临床及中药复方中的应用极为广泛。铁皮石斛野外生长条件极其苛刻，大部分野生品种生于海拔800～1 200 m处，常见于悬崖峭壁潮湿处，阳面少且植株矮小，阴面分布较多且生长旺盛。野生铁皮石斛根表面常覆有苔藓和地衣，生长缓慢，成活率极低。迄今，研究者已经对铁皮石斛的植物学特性、栽培技术、药材特性、药用有效成分、药理作用以及育种等方面进行了深入研究，并取得了众多突破性的进展。在适宜的光照、湿度、温度条件下，温室种植铁皮石斛都能获得栽培成功，当前90%以上的药材来源于人工基质栽培。但是要获得高产优质铁皮石斛，还需更加精细管理。因此，进一步明确其适宜的环境条件尤为重要。
1 铁皮石斛植物学特性
铁皮石斛的假鳞茎基部有分蘖能力，研究资料显示自然条件下鳞茎分蘖很慢，一般1年只分蘖1茎，每年分蘖茎生长量也增加[2]。有些研究者常根据茎数和茎的高矮判断其株丛“年龄”。1年生新茎下会萌生须根，北方地区5—6月是生长高峰，8—10月进入休眠状态时叶不脱落，属于常绿生活型;2年生茎主要是积累营养和孕花，一般不再生长。在莱芜职业技术学院温室中第2个生长季节结束后，茎上的叶开始逐渐脱落;3年生茎开花结果，开花茎落叶后则不再萌生新叶，呈赤裸状;4年生茎丧失分蘖能力;5年生和6年生的茎一般没有叶片，多数枯萎死亡。
2 铁皮石斛温室种植影响因子
2.1 有机肥可促进温室栽培铁皮石斛植株生长
自然条件下，铁皮石斛分布在高山峻岭的悬崖峭壁，营养方式为半自养半异养，生长与发育方式特殊。因长期生长于贫瘠的土壤中，铁皮石斛积累了一些可供药用的成分，野生铁皮石斛的耐逆能力强[2-4]。温室种植时，既要保证一定的营养以满足其自身生长的需要，同时又要限制营养量以保持一定的应激条件，促进植物自身有效成分的合成与积累。目前，对于铁皮石斛等兰科药用植物专用营养肥料的研究水平参差不齐，有些研究结果甚至相互矛盾，这也是北方地区温室铁皮石斛生产基地的技术薄弱区。温室铁皮石斛栽培需要精细管理水肥，其生长需肥量少，但施肥频率大。
2.2 内生真菌可有效提高温室铁皮石斛移栽成活率
野生铁皮石斛植株内蕴含着大量的微生物资源，尤其是内生真菌，有研究者从铁皮石斛的生长环境及其植物组织中均分离得到内生真菌。有些内生真菌对铁皮石斛的种子萌发和植株生长有促进作用，且对品质提高也有影响。谢玲等通过盆栽试验发现内生真菌株能使铁皮石斛盆栽苗的茎径、鲜质量和干质量分别较无接种对照增加104%、83.9%和114.7%，显著高于对照处理，对铁皮石斛具有明显的促生作用，显微镜观察发现内生真菌株可定植于铁皮石斛根部的外皮层和皮层;高微微等发现3种小菇属内生真菌能够促进铁皮石斛幼苗生长;孟娉等从齿瓣石斛中直接筛选获得的株促生真菌用于铁皮石斛的人工栽培基质上，验证发现齿瓣促生真菌同样可以对铁皮石斛幼苗生长起促进作用。在铁皮石斛的不同生长阶段，需要与不同的内生真菌共生。
2.3 光照因子与温室大棚铁皮石斛栽培
大量研究数据显示，光照强度、光照时间和光質比等光照因子的不同，不仅会影响植株叶片的光合能力，也会导致铁皮石斛代谢途径改变，诱导光合产物以多糖的形式贮存，这些有机物可以供给植株其他器官的生长。因此，有研究者认为，光合作用不仅是铁皮石斛物质代谢和能量代谢的基础，也是衡量其生长情况的重要指标。陈淑钦等设林下附生、林下悬挂、林下床栽、大棚床栽4种栽培模式，对不同种植方式下铁皮石斛的光合速率和品质指标进行比较研究。大棚种植的铁皮石斛多糖含量与野生品种之间存在较大差异。
2.4 温度是影响铁皮石斛组培苗质量的关键因子
另一个影响铁皮石斛组培苗质量的关键因子是温度。温度的变化直接影响铁皮石斛光合能力。蔡永萍的研究表明，米斛、铁皮石斛、铜皮石斛生长的年有效积温分别为2 070 ℃、2 256 ℃和2 248 ℃;16～20 ℃是铜皮石斛在野外环境下生长的最适温度。艾娟等通过不同温度下的控制试验，研究了铁皮石斛光合作用与生长对温度的响应，发现铁皮石斛的光合作用适宜的温度是30 ℃，植株具有更高多糖含量的温度是20 ℃。张宇斌等通过测定在可设定温度和湿度的人工培养箱RGQ-350中培养的铁皮石斛的净光合速率、气孔导度等项目，结果发现当温度为20～25 ℃、湿度为80%以上、光照强度为240 μmol·m-2·s-1时，试验植株的净光合速率达到最大，为其生长的最佳条件。导致人工种植铁皮石斛品质差异的主要因素是温度和光照。较高的温度有利于铁皮石斛营养生长，但不利于多糖的积累。温度可促进铁皮石斛假鳞茎产生蔗糖、果糖和葡萄糖等有机物前体物质，最终影响有机物的合成[5]。
3 讨论与展望
目前，铁皮石斛相关产业发展非常迅速，中药材原料需求量极速膨胀，温室种植是解决铁皮石斛供求紧张的一个有效途径。铁皮石斛的根为气生根，对生长环境要求非常严格，需要人为创造适宜的生长条件，使生长条件与其野生的光照、温度、湿度等条件相似，以适合其生长发育。铁皮石斛的产量和品质受种质、栽培基质、水分、光照、栽培技术和施肥措施等因素的影响。尽管铁皮石斛温室栽培实践研究已经有了长足的发展，但是在实际生产过程中仍然面临众多的挑战。
参考文献：
[ 1 ] 郭益，孙红杰，史冀清.苏州地区铁皮石斛移栽基质优化筛选研究[J].安徽农业科学，2011，39（6）：3258-3259，3261.
[ 2 ] 中华人民共和国国家药典委员会.中华人民共和国药典（第一部）[M].北京：中国医药科技出版社，2010.
[ 3 ] 杨明晶，俞萍，陆罗定，等.铁皮枫斗西洋参胶囊对小鼠免疫调节功能的影响[J].江苏预防医学，2008，19（4）：11-13.
[ 4 ] 吕圭源，颜美秋，陈素红.铁皮石斛功效相关药理作用研究进展[J].中国中药杂志，2013，38（4）：489-493.
[ 5 ] 诸燕，张爱莲，何伯伟，等.铁皮石斛总生物碱含量变异规律[J].中国中药杂志，2010，35（18）：2388-2391.