不同附生基質(zhì)對鐵皮石斛生長與代謝成分含量的影響

丁釋豐 陳海潮 黃稚清 馮志堅

摘要? ? 為明確不同附生基質(zhì)對鐵皮石斛生長及代謝成分的影響，以自然生長的木棉、毛果杜英、幌傘楓和干燥木板為附生基質(zhì)仿造鐵皮石斛自然生長環(huán)境，對鐵皮石斛生長形態(tài)指標進行觀測，并對多糖和生物堿等代謝成分含量進行測定與分析。結(jié)果表明，木棉、幌傘楓、毛果杜英、干燥木板這4 種基質(zhì)均可作為鐵皮石斛的附生基質(zhì)，但不同附生基質(zhì)對鐵皮石斛的生長有顯著性影響，對其代謝成分也有一定的影響。其中，生長狀況表現(xiàn)為木棉>幌傘楓>毛果杜英>干燥木板，代謝成分含量表現(xiàn)為木棉>毛果杜英>干燥木板>幌傘楓。綜合排序，適合鐵皮石斛附生生長的基質(zhì)依次為木棉>幌傘楓>毛果杜英>干燥木板。在自然生長的木棉林下種植鐵皮石斛可獲得較高的經(jīng)濟效益，是一種較好的林下經(jīng)濟發(fā)展模式。

關(guān)鍵詞? ? 鐵皮石斛;附生基質(zhì);生長指標;代謝成分

中圖分類號? ? S567.239? ? ? ? 文獻標識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739（2018）23-0077-03

鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）為蘭科（Orchidaceae）石斛屬（Dendrobium）多年生草本植物，分布于中國的安徽、福建、廣西、四川、云南等地，日本也有分布[1]。鐵皮石斛的次生代謝物多糖等物質(zhì)具有益胃生津、滋陰清熱的藥用價值，在我國是名貴的中藥材[2-3]。鐵皮石斛的種群數(shù)量極小，對生態(tài)環(huán)境的要求較高[4]。因此，不同栽培模式應運而生，而栽培模式對鐵皮石斛生長與產(chǎn)品質(zhì)量的影響已成為人們關(guān)注的熱點[5-6]?；顦涓缴耘嗄Ｊ绞且环N以自然生長的樹木為載體，模擬鐵皮石斛自然生長環(huán)境，利用樹枝和樹葉遮蔭的種植方法[7]。本試驗為鐵皮石斛設(shè)置不同附生基質(zhì)，并通過長期的試驗觀察和大量試驗樣本的重復試驗，探索不同附生基質(zhì)與鐵皮石斛生長和代謝成分之間的關(guān)系，以期確定培育鐵皮石斛的最佳附生基質(zhì)，篩選出適合鐵皮石斛的林下最佳栽培模式。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 栽培環(huán)境概況

栽培地位于廣州市南沙區(qū)（北緯22°48′16.33″、東經(jīng)113°31′10.99″），平均海拔為-1 m，年平均氣溫為22.2 ℃，年平均相對濕度為79%。林下種植，年積溫2 000～3 000 ℃，溫度10～30 ℃;相對濕度75%～80%。

1.2? ? 試驗材料

用于移栽的幼苗為無污染、沒有腐爛根莖、葉片達4片以上、葉色嫩綠或翠綠、正常并展開的二年生培養(yǎng)瓶組培苗，合格苗占總苗量的80%以上。

1.3? ? 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)4個附生基質(zhì)處理，即在林冠郁閉度0.6～0.7且供水方便的林地，選擇樹干和樹冠徑幅合適、易于管理的幌傘楓（Heteropanax fragrans（Roxb.）Seem）、木棉（Bombax ma-labaricum DC）、毛果杜英（Elaeocarpus apiculatus Masters）為附生基質(zhì)及以同等條件下的干燥木板作對照附生基質(zhì)（CK）。

1.4? ? 試驗實施

于2014年3月中旬進行移栽，避開樹干上光照直射且照射時間超過4 h的一面，在有一定散射光且光照時間在3 h以上的一面，以3～5株為1叢，在距樹基部1～3 m處，每間隔35 cm種植1排，用稻草自上而下呈螺旋狀纏繞，叢距8 cm。種植后每天噴霧1～2 h，保持樹皮濕潤;7 d后，噴施葉面肥;后視情況每次施農(nóng)家肥750～1 500 kg/hm2;當年10月下旬追施1次磷酸二氫鉀300 kg/hm2，翌年開春后再施農(nóng)家肥750～1 500 kg/hm2。

1.5? ? 測定指標及方法

1.5.1? ? 生長指標。采用人工計數(shù)法，定期觀測并記錄鐵皮石斛的根、莖、葉芽和花芽的生長情況。

1.5.2? ? 代謝成分。鐵皮石斛總多糖含量百分比采用苯酚-硫酸法測定，纖維素含量百分比采用酸性染料比色法測定，總生物堿含量百分比采用酸性洗滌法測定。

1.6? ? 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)整理和圖表繪制以及相關(guān)的分析，并使用SPSS 22.0進行進一步分析比較。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 不同附生基質(zhì)對鐵皮石斛生長的影響

對每種基質(zhì)上附生的鐵皮石斛的各生長指標進行測定，并作統(tǒng)計分析。試驗結(jié)果表明，鐵皮石斛在幌傘楓、毛果杜英、木棉與干燥木板（CK）4種附生基質(zhì)上均能生長發(fā)育，但不同基質(zhì)對其生長形態(tài)特征與觀賞性狀的影響十分明顯。

由表1可知，不同附生基質(zhì)上鐵皮石斛根系生長上有明顯差異（P<0.05），根系長勢表現(xiàn)為木棉>幌傘楓>毛果杜英>干燥木板（CK）。相較于干燥木板（CK）鐵皮石斛的根系生長量，木棉約為其16倍，幌傘楓約為其8倍，毛果杜英的根系生長量最差，但也約為干燥木板（CK）的2.5倍。由此表明，粗糙的樹皮有利于鐵皮石斛根系的附著與攀援。

莖的生長數(shù)量是評價鐵皮石斛生長形態(tài)的重要指標[8]。由表2可知，不同附生基質(zhì)對于鐵皮石斛莖的生長影響差異顯著（P<0.05），莖長勢表現(xiàn)為木棉>干燥木板（CK）>幌傘楓>毛果杜英。6—9月，4種附生基質(zhì)的鐵皮石斛莖都出現(xiàn)死亡，附生于毛果杜英的鐵皮石斛莖死亡率高達 41.67%，而附生于木棉的鐵皮石斛莖的死亡率僅為2.45%、且長勢最好，莖死亡率表現(xiàn)為木棉<干燥木板（CK）<幌傘楓<毛果杜英。究其原因是由于夏季氣溫高，木棉的溝壑狀樹皮結(jié)構(gòu)能夠更好地保存水分與養(yǎng)分，同時長勢良好的根系也有利于鐵皮石斛在高蒸騰作用下維持體內(nèi)水分平衡，提高莖的存活率。

由表3可知，不同附生基質(zhì)對鐵皮石斛葉芽和花芽的分化均有顯著性影響（P<0.05），并呈現(xiàn)完全相反的趨勢。葉芽數(shù)量由多至少表現(xiàn)為毛果杜英>干燥木板（CK）>木棉>幌傘楓;花芽數(shù)量由多至少表現(xiàn)為毛果杜英<干燥木板（CK） <木棉<幌傘楓。究其原因可能是由于光照條件對于花芽與葉芽分化起不同作用，鐵皮石斛的生長應避免強光照直射，否則會影響其葉片的生長;但光照在一定程度上會促進花芽的分化，不同附生基質(zhì)的林冠郁閉度存在自然差異導致光照強度不一致，同種基質(zhì)附生的鐵皮石斛葉芽與花芽數(shù)量便會呈現(xiàn)出相反的趨勢。

2.2? ? 不同附生基質(zhì)對鐵皮石斛代謝成分的影響

鐵皮石斛主要有效成分為總多糖、總生物堿、總黃酮及其他菲類和聯(lián)芐類等化合物，是其入藥的主要成分[9-11]。因此，鐵皮石斛莖代謝成分的產(chǎn)量是其整體藥用質(zhì)量的重要組成部分。

多糖是鐵皮石斛的主要藥用成分，是衡量鐵皮石斛品質(zhì)的重要指標之一[12]。由表4可知，不同附生基質(zhì)上鐵皮石斛的總多糖含量在22.367%～29.190%之間，表現(xiàn)為木棉>毛果杜英>干燥木板（CK）>幌傘楓，多糖含量與附生基質(zhì)上鐵皮石斛接受的光強有關(guān)[13]，而這一排序也與實測的月均光強順序一致，即木棉（23.14 klx）>毛果杜英（15.35 klx）>干燥木板（CK，13.07 klx）>幌傘楓（5.23 klx）;相較于總多糖而言，鐵皮石斛的總生物堿含量甚微，一般總多糖含量較總生物堿含量高1 000倍左右[14]，總生物堿含量在0.031%～0.039%之間，表現(xiàn)為木棉>毛果杜英>幌傘楓>干燥木板（CK）;纖維素含量在 12.510%～15.930%之間，表現(xiàn)為毛果杜英>木棉>幌傘楓>干燥木板（CK）?？梢钥闯?，以木棉為附生基質(zhì)的鐵皮石斛總多糖含量和總生物堿含量均高于其他 3種附生基質(zhì)，其中總多糖含量和總生物堿含量分別較最少含量高30.50%與25.81%;而纖維素含量僅較最大含量低 9.31%，較最少含量高15.48%。該結(jié)果與鐵皮石斛的生長指標相吻合。

3? ? 結(jié)論與討論

通過對不同附生基質(zhì)栽培模式下鐵皮石斛的生長指標與代謝成分進行分析，結(jié)果表明，木棉、幌傘楓、毛果杜英、干燥木板這4種基質(zhì)均可作為鐵皮石斛的附主。其中，木棉作為鐵皮石斛附生基質(zhì)生物效果最好，不僅有利于根、莖的生長，且多糖、生物堿等代謝成分含量高;此外，也利于花芽分化，在創(chuàng)造經(jīng)濟效益的同時營造景觀效果。究其原因可能是木棉樹皮多縱裂溝，保水、保肥性能好，利于石斛生長發(fā)育，且夏季林分樹冠較大可以提供遮蔭條件，冬季落葉光照充足利于鐵皮石斛的生長與花芽分化[15]。其次為幌傘楓與毛果杜英，附生于幌傘楓的鐵皮石斛生長較好，但多糖等代謝產(chǎn)物含量較毛果杜英少，具體原因還需要深入研究和探討。

試驗發(fā)現(xiàn)，鐵皮石斛附生在活樹上的培育模式發(fā)展?jié)摿薮?，但應該選擇如木棉等樹皮縱裂多、夏季林冠遮光條件好的樹種為附生基質(zhì)，無需額外的設(shè)施和遮蔭條件，成本低，且藥用代謝成分含量高，值得提倡并大力應用和發(fā)展;若考慮其觀賞效果則可選取幌傘楓此類樹木為附生基質(zhì)時，但夏季應當注意保水保肥，提高鐵皮石斛植株存活率。綜上所述，木棉、毛果杜英等樹種均具備一定的經(jīng)濟觀賞價值或藥用價值，但成材時間較長，成本高，不利于持續(xù)經(jīng)營，若在其林分內(nèi)種植鐵皮石斛則可以提高經(jīng)濟效益，為經(jīng)濟林的持續(xù)經(jīng)營創(chuàng)造良好條件，是一種較好的林下經(jīng)濟發(fā)展模式。

4? ? 參考文獻

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