鐵皮石斛富硒及品質(zhì)影響的相關(guān)因素研究

李雙龍，肖 強(qiáng)，郭 濤

（1 恩施土家族苗族自治州林業(yè)科學(xué)研究院，湖北恩施 445000；2 湖北民族大學(xué)，湖北恩施 445000；3 恩施州硒壤農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司 湖北恩施 445000）

鐵皮石斛屬于蘭科石斛屬，在《神農(nóng)本草經(jīng)》中被首次提及，隨后又見于《本草經(jīng)集注》《名醫(yī)別錄》等著作，在中醫(yī)領(lǐng)域被廣泛提及、關(guān)注與應(yīng)用[1]。鐵皮石斛素有“千金草”之稱，更是被后世冠以“九大仙草”之首[2]。從中醫(yī)而論，鐵皮石斛被認(rèn)為具有益壽延年、清熱滋陰、益胃生津之藥效[3]；從現(xiàn)代藥理學(xué)角度分析，鐵皮石斛內(nèi)的多糖、酚類、生物堿等物質(zhì)具備增強(qiáng)人體免疫功能、調(diào)節(jié)血糖血脂、抗氧化、防癌等藥用保健價(jià)值[4]。學(xué)者們發(fā)現(xiàn)[5]，鐵皮石斛適合生長于濕潤、溫暖、半陰的環(huán)境，對(duì)生長的氣候、光照甚至是地質(zhì)有較高的要求。近年來，隨著人們的過度開采，野生鐵皮石斛已瀕臨滅絕。為更好地保護(hù)利用這一藥株，人們開始轉(zhuǎn)向人工種植[6]，并研究其品質(zhì)的影響因素。硒元素是經(jīng)過世衛(wèi)組織認(rèn)定的人體必備微量元素，能夠調(diào)節(jié)人體維生素A、C、E、K 的吸收與利用，具備抗癌防癌、護(hù)肝、增強(qiáng)免疫力、延緩衰老等功能。若人體缺硒，會(huì)導(dǎo)致克山病，并增大心腦血管疾病的患病率[7]。本研究致力于探討富硒劑對(duì)鐵皮石斛生長品質(zhì)的影響，以期為實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)提供參考依據(jù)。

1 富硒種植的影響因素

50～200μg/d 是中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的人體每日硒的標(biāo)準(zhǔn)攝入量[8]。硒元素屬于人體有益微量元素，只能通過食物補(bǔ)充。高品質(zhì)鐵皮石斛種植的一項(xiàng)重要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)就是“富硒”。鐵皮石斛富硒的主要途徑是施肥，且葉片噴硒效果最佳，能增加鐵皮石斛體內(nèi)含硒量。

1.1 不同形態(tài)外源硒對(duì)鐵皮石斛富硒與品質(zhì)的影響

外源硒肥的合理使用，能夠有效提升鐵皮石斛的含硒濃度。李婷等[9]研究發(fā)現(xiàn)，隨著外源硒肥的不斷投入使用，鐵皮石斛的含硒濃度也將不斷增大。但如果過量攝入硒元素，會(huì)導(dǎo)致人體出現(xiàn)硒中毒現(xiàn)象，因此合理控制鐵皮石斛的含硒濃度同樣重要。關(guān)于外源硒肥的合理使用，也因此成為鐵皮石斛種植業(yè)的熱門課題。李婷等研究證實(shí)，越短苗齡的鐵皮石斛，其應(yīng)用外源硒肥的效果越理想，并提議在1 年后使用外源硒肥；同時(shí)要合理把控好濃度，保障不過量施硒肥，維持鐵皮石斛穩(wěn)定的含硒量（0.15～0.20mg/kg）。李婷等[9]以1 年生、2年生的鐵皮石斛為例，提出液態(tài)硒肥濃度維持在0.25～0.35mL/m2，固態(tài)硒肥濃度維持在50mL/kg，可獲得理想的富硒效果。

1.2 葉面噴硒濃度與次數(shù)對(duì)鐵皮石斛富硒與品質(zhì)的影響

許壽增等[10]研究鐵皮石斛葉面噴硒對(duì)藥株富硒與品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同規(guī)模的葉面噴硒均可提升鐵皮石斛鮮條硒與多糖濃度；但鐵皮石斛鮮條硒與多糖濃度并不會(huì)隨著葉面噴硒次數(shù)的增多而顯著提升，甚至在超過一定次數(shù)與濃度后，會(huì)出現(xiàn)指標(biāo)水平下降的問題；因此認(rèn)為過量的葉面噴硒不會(huì)提升鐵皮石斛鮮條硒與多糖濃度，需要掌握最佳的葉面噴硒次數(shù)與濃度。同時(shí)，最佳的硒積累葉面噴硒方案是“2 次1.5kg/km2濃度”；最佳的多糖積累葉面噴硒方案是“1次1.5kg/km2濃度”，或“2 次0.75kg/km2濃度”；當(dāng)葉面噴硒方案為“1 次3kg/km2濃度”時(shí)，鐵皮石斛浸出物濃度最高。另外，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隨著葉面噴硒濃度與數(shù)量的提升，鐵皮石斛掉葉、葉片褪色問題加重，花朵變小、開花情況減少，因此需要謹(jǐn)慎進(jìn)行葉面噴硒。本研究通過對(duì)許壽增等[10]實(shí)證研究的分析，提議鐵皮石斛種植階段，葉面噴硒以“1 次1.5kg/km2濃度”為宜，或“2次0.75kg/km2濃度”為宜，可兼顧對(duì)鐵皮石斛富硒與品質(zhì)的追求。

2 鐵皮石斛品質(zhì)的影響因素

鐵皮石斛可用于臨床用藥，也可用于食療保健領(lǐng)域，還可用于保健品的加工，甚至護(hù)膚品的開發(fā)，亦可當(dāng)作花卉觀賞，用途廣泛，市場需求巨大。在鐵皮石斛的種植方面，藥株的藥用品質(zhì)十分關(guān)鍵。因此，本研究就鐵皮石斛種植品質(zhì)的影響因素進(jìn)行分析。

2.1 栽培基質(zhì)

栽培基質(zhì)的不同會(huì)對(duì)鐵皮石斛藥用品質(zhì)產(chǎn)生極大的影響。目前常用的鐵皮石斛栽培基質(zhì)有泥炭土、蛭石、沙子、森林腐殖土、珍珠巖、松木皮等。不同栽培基質(zhì)通過特定比例進(jìn)行混合，能夠生成更加適合鐵皮石斛種植的栽培基質(zhì)。李奕佳等[11]探究了鐵皮石斛藥用品質(zhì)在不同栽培基質(zhì)下的變化，森林腐殖土∶砂子（6∶1）、泥炭土∶沙子（5∶1）、泥炭土∶蛭石∶沙子（4∶2∶1）、松木皮∶珍珠巖（2∶1）、松木皮∶泥炭土（2∶1）5 種栽培基質(zhì)根據(jù)是否添加有機(jī)菌肥，分為2 組共計(jì)10 份進(jìn)行研究。結(jié)果顯示，在地上鮮重指標(biāo)上，添加有機(jī)菌肥的松木皮∶珍珠巖（2∶1）表現(xiàn)最為理想（約76.5g）；而地下鮮重仍舊以添加有機(jī)菌肥的松木皮∶珍珠巖（2∶1）表現(xiàn)最為理想（約57.4g）。萌芽數(shù)方面，添加有機(jī)菌肥的松木皮∶珍珠巖（2∶1）表現(xiàn)最為理想（約8.3 個(gè)）；最少的栽培基質(zhì)為添加有機(jī)菌肥的泥炭土∶沙子（5∶1）（約5.8 個(gè)）。莖粗與莖長方面，添加有機(jī)菌肥的松木皮∶珍珠巖（2∶1）表現(xiàn)最佳，莖粗約1.15cm，莖長約23.9cm。生根數(shù)與最長根系長度方面，添加有機(jī)菌肥的松木皮∶珍珠巖（2∶1）表現(xiàn)最為理想，生根數(shù)約8.6 條，最長根系長度約14.3cm。除去萌芽數(shù)與生根數(shù)二者無顯著差異，其他如鮮重、莖粗、莖長、最長根系長度等指標(biāo)，均以添加有機(jī)菌肥后的栽培基質(zhì)表現(xiàn)最佳。綜上，添加有機(jī)菌肥的松木皮∶珍珠巖（2∶1）更加適合鐵皮石斛種植。分析原因，松樹皮具備透氣通水的特性，用于鐵皮石斛的種植領(lǐng)域，能夠有效改善其種植各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)；在蘭科植物栽培基質(zhì)當(dāng)中，應(yīng)用十分廣泛。配比珍珠巖能夠進(jìn)一步提升栽培基質(zhì)的透氣通水特性，同時(shí)保水保肥，利于鐵皮石斛生長。蛭石、沙子、泥炭土配比后作為栽培基質(zhì)，同樣擁有理想的栽培效果，但更推薦添加有機(jī)菌肥使用。泥炭土擁有理想的保肥保水特性，但泥炭土中大分子物質(zhì)無法被鐵皮石斛有效吸收，因此，需要添加有機(jī)菌肥，彌補(bǔ)泥炭土的不足，可作為松木皮、珍珠巖栽培基質(zhì)不足時(shí)的備用選擇。

2.2 光照強(qiáng)度

光照強(qiáng)度同樣會(huì)對(duì)鐵皮石斛的藥用品質(zhì)產(chǎn)生影響，適宜的光照強(qiáng)度更有利于鐵皮石斛生長。根據(jù)野生鐵皮石斛的生長規(guī)律，其一般出現(xiàn)在北緯33°以南、朝北的懸崖邊，可見鐵皮石斛屬于中等弱光照植物。因此在人工種植的光照強(qiáng)度控制上，需要做好生產(chǎn)干預(yù)。一般鐵皮石斛于4-5 月發(fā)芽，該階段需要大量光照，可控制生產(chǎn)基地的光照強(qiáng)度在2～3×104Lux，避免新芽徒長。待到6、7 月份，可控制生產(chǎn)基地的光照強(qiáng)度在3×104～4×104Lux，以促進(jìn)新芽生長，同時(shí)保證短節(jié)間藥株。一般到夏季高溫季節(jié)后，鐵皮石斛的生長開始放緩，此時(shí)需要保持生產(chǎn)基地合適的溫度，增加空氣流通，并適當(dāng)降低光照強(qiáng)度（維持2×104Lux 以下為宜），避免藥株灼傷。9、10 月份為夏季末，可以適當(dāng)增加光照強(qiáng)度至3～4×104Lux，保障鐵皮石斛生長需要。冬季需要增加光照強(qiáng)度，滿足葉片的光合作用需要，同時(shí)增加莖粗，保障莖中多糖濃度。當(dāng)最低氣溫降至5℃及以下時(shí)，適當(dāng)降低光照強(qiáng)度至2×104Lux 以下為宜，有助于增加藥株的抗凍性[12]。

2.3 病蟲害預(yù)防

種植業(yè)中，植株病蟲害的防治一貫強(qiáng)調(diào)以預(yù)防為主。鐵皮石斛常見病蟲害有輪斑病、灰霉病、腐爛病、蚜蟲、毛蟲、蛞蝓、蝸牛等。在種植前，需要對(duì)苗床及組培苗進(jìn)行預(yù)消殺工作，做好病蟲害的預(yù)防管理，保證藥株藥用品質(zhì)。

2.4 栽培模式

不同栽培模式下的鐵皮石斛，其藥用品質(zhì)必會(huì)呈現(xiàn)一定差異。與人工栽培的鐵皮石斛相比，野生鐵皮石斛內(nèi)含的微量元素更多、多糖濃度更高；但氨基酸含量方面，人工栽培藥株明顯優(yōu)于野生藥株。市售鐵皮楓斗內(nèi)含的生物堿、多糖明顯高于組培鐵皮石斛，同時(shí)擁有更高的纖維化程度；而在微量元素與氨基酸濃度方面，組培鐵皮石斛更具優(yōu)勢；這是由于組培鐵皮石斛吸收培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)，利于植株內(nèi)微量元素與氨基酸濃度提升。馬義勝等[13]對(duì)人工栽培、野生及組培的鐵皮石斛進(jìn)行對(duì)比，分析其中多糖含量與分布，最終結(jié)果顯示，人工栽培的鐵皮石斛的多糖含量低于野生鐵皮石斛。微量元素方面，韓姝葶等[14]證明野生鐵皮石斛優(yōu)于人工栽培鐵皮石斛。因此，市場中野生鐵皮石斛需求量更大?？偠灾?，不同的栽培、生長模式下，鐵皮石斛藥用品質(zhì)呈現(xiàn)一定差異。未來需要進(jìn)一步在人工種植技術(shù)上進(jìn)行探索，縮小人工栽培植株與野生植株的藥用品質(zhì)差異。

2.5 采收

采收過程對(duì)鐵皮石斛的品質(zhì)亦有影響。推薦鐵皮石斛的采收節(jié)點(diǎn)在3 月上旬，該時(shí)期的鐵皮石斛體內(nèi)多糖濃度高；超出最佳采收時(shí)間節(jié)點(diǎn)后，雖然鐵皮石斛內(nèi)的多糖濃度仍舊符合國家標(biāo)準(zhǔn)，但其中浸出物含量可能下降。若過時(shí)不收，可能還會(huì)導(dǎo)致新芽發(fā)芽推遲。另外，新芽受過盛的養(yǎng)分供應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)過快生長的情況，導(dǎo)致長節(jié)間，折損鐵皮石斛的藥用品質(zhì)。鐵皮石斛采收時(shí)，需將全部枝條應(yīng)收盡收，避免基部新芽營養(yǎng)過剩、長節(jié)間問題。

2.6 干燥方式

鐵皮石斛投入藥用，其制備方法也會(huì)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生影響。以鐵皮石斛的干燥方式為例，目前常見的鐵皮石斛干燥方式有熱風(fēng)干燥、微波間歇干燥以及真空冷凍干燥。韓姝葶等[14]就不同干燥方式下藥用品質(zhì)進(jìn)行研究，最終結(jié)果顯示，熱風(fēng)干燥方式下，干燥耗時(shí)為4h，最佳溫度為90℃，此時(shí)鐵皮石斛的多糖濃度約184.6mg/g，總酚濃度為6.7mg/g，黃酮濃度為5.0mg/g。微波間歇干燥法干燥耗時(shí)48min，間隔0.5min，功率550W，鐵皮石斛上述藥用成分分別為195.4mg/g、7.2mg/g、4.7mg/g。真空冷凍干燥耗時(shí)11h，鐵皮石斛上述藥用成分分別為196.9mg/g、5.5mg/g、4.7mg/g。通過對(duì)上述研究結(jié)果分析，本研究認(rèn)為，微波間歇干燥法的干燥效能最佳，而真空冷凍干燥對(duì)鐵皮石斛品質(zhì)的破壞程度最輕，實(shí)際制備中可根據(jù)需要靈活選擇。但上述觀點(diǎn)并非表明熱風(fēng)干燥法不具備任何優(yōu)勢，該技術(shù)對(duì)鐵皮石斛內(nèi)含的黃酮濃度的保存效果最好。綜上，推薦真空冷凍干燥法應(yīng)用于高端產(chǎn)品線，該方法耗時(shí)久，經(jīng)濟(jì)效益比不突出；但經(jīng)此法干燥的鐵皮石斛感官品質(zhì)更佳，符合高端產(chǎn)品定位要求。常規(guī)制備則推薦微波間歇干燥法，可最大程度上保障鐵皮石斛的藥用品質(zhì)。

3 結(jié)語

本研究主要探討鐵皮石斛富硒種植，以及種植、采收階段鐵皮石斛品質(zhì)的影響因素。首先，肯定了鐵皮石斛的應(yīng)用價(jià)值，明確鐵皮石斛的富硒種植途徑在于科學(xué)使用外源硒肥，并推薦以葉面噴硒的方式進(jìn)行富硒種植。其次，對(duì)不同形態(tài)下外源硒的應(yīng)用以及葉面噴硒濃度與次數(shù)做出推薦。在鐵皮石斛品質(zhì)的影響因素上，強(qiáng)調(diào)栽培基質(zhì)、光照強(qiáng)度、病蟲害預(yù)防、栽培模式、采收、干燥方式均為影響鐵皮石斛藥用品質(zhì)的因素。