不同基质及用量对香樟林下附树铁皮石斛生长的影响

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  摘要 以霍山铁皮石斛为研究对象,通过对松树皮、草炭土、腐熟椰棕、腐熟羊粪和腐熟鸡粪设定配制方式和比例,研究不同栽培基质对其附树栽植存活及生长的影响,并在此基础上,研究了不同基质用量对其附树栽植存活及生长的影响。结果表明:以松树皮作为主要基质,配以草炭土、腐熟椰棕,再施用5%的腐熟羊粪或者鸡粪能够有效提高铁皮石斛在香樟树上附树种植生长和生物量积累,特别是以松树皮∶腐熟椰棕+腐熟羊粪比例为3∶1+5%的栽培基质综合效果最好。栽培基质使用量对铁皮石斛附樹栽植成活率的影响十分显著,低于0.5 L的栽培基质附树种植铁皮石斛2年生苗成活率相对较差,0.8~1.0 L基质用量比较有利于2年生铁皮石斛杯苗的附树栽植。
  关键词 铁皮石斛;基质配比;基质用量;形态指标;生物量
  中图分类号 S7-9 文献标识码 A
  文章编号 0517-6611(2020)14-0117-04
  doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.14.032
  Abstract Dendrobium officinale Kimura et Migo was taken as the research object.The effects of different culture media on the survival and growth of D.officinale were studied by setting the allocation mode and proportion of pine bark,peat soil,mature coconut palm,mature sheep manure and mature chicken manure.On this basis,the effects of different media dosage on the survival and growth of D.officinale were studied.The results showed that the growth and biomass accumulation of D.officinale on camphor trees could be effectively improved by using pine bark as the main substrate,peat soil,rotten coconut palm,and 5% rotted sheep manure or chicken manure.Especially,the ratio of pine bark∶rotted coconut palm + rotted sheep manure was 3∶1 + 5%.The effect of the amount of culture medium on the survival rate of D.officinale was very significant.The amount of 0.8-1.0 litres was more beneficial to the growth of 2-year-old D.officinale seedlings.
  Key words Dendrobium officinale Kimura et Migo;Substrate ratio;Substrate dosage;Morphological index;Biomass
  铁皮石斛( Dendrobium officinale Kimura et Migo)也称林兰、铁皮兰,为兰科(Orchidaceae)石斛属 (Dendrobium) 多年生附生草本植物。铁皮石斛是我国传统名贵补益类中药材,得名“仙草”,为中国药典收录的典型药、食两用中草药[1]。《中华本草》言其性甘,微寒,归胃、肾经,有益胃生津,滋阴清热之功效。中医诊疗中主要用于调理热病津伤、口干烦渴、胃阴不足、食少干呕、病后虚热不退、阴虚火旺等[2]。现代医学研究发现,铁皮石斛中含有多糖[3]、生物碱[4]及黄酮[5]等多种生物活性物质,在降血糖[6]、降血脂、清除活性氧和提高人体免疫力[7]等方面具有显著疗效。此外,铁皮石斛还是一种优秀的园林观赏和造景植物,近年来在家庭绿化、盆景制作等方面应用广泛。铁皮石斛为附生植物,自然界中主要分布在海拔1 600 m以下的山地半阴湿润岩石或崖壁中,产量极低。因其超高的药用价值和观赏价值,野外盗挖情况严重,目前已处于资源匮乏状态,人工种植是当前铁皮石斛市场供给的主流方式。
  重庆地处我国西南长江中上游区域,属亚热带季风气候区,境内高山低谷纵横分布,自古以来就是铁皮石斛的天然分布区。作为我国典型的山地型城市,重庆山地面积比例和林地面积远远超过平地、台地和耕地比例。因此,充分利用森林资源,拓展林下空间的科学绿色利用是重庆地区人民将“绿水青山”与“金山银山”有机融合的重要途径。笔者以铁皮石斛为对象,研究重庆市地带性植被香樟林下附树种植铁皮石斛所需的栽培基质类型及使用量,旨在为重庆地区林下经济发展提供参考依据。
  1 材料与方法
  1.1 试验材料
  供试铁皮石斛苗为采购自浙江省温州市霍山铁皮石斛种植场的2年生苗,苗高(13.0±0.5) cm,每杯3苗。
  1.2 试验设计 于2017年3月,选择健康无病虫害、长势整齐一致的铁皮石斛2年生苗300杯,按照试验设计(表1)处理方式,每30杯作为1个处理(分3个重复,每重复栽植10杯),分别在郁闭度为0.6~0.7的香樟林中选择胸径为20~25 cm 的香樟树,在距地高度50~200 cm处附树栽植,使用无纺布包裹基质,每株苗木使用试验设计的栽培基质0.8 L。栽植后浇透水,之后根据基质水分情况酌情补水。2017年10月25日测定各组茎长、茎粗、节数、平均第3叶长、第3叶宽、分蘖数量、生物量等。   于2018年3月,选择健康无病虫害、长势整齐一致的铁皮石斛2年生苗120杯,每30杯作为1个处理(分3个重复,每重复栽植10杯),分别在郁闭度为0.6~0.7的香樟林中选择胸径20~25 cm的香樟树,在距地高度50~200 cm处附树栽植,使用上述试验中筛选出的栽培基质,按照每苗0.3、0.5、0.8和1.0 L的用量平均分为4组处理。栽植后浇透水,之后根据基质水分情况酌情补水。分别于2018年10月21日和2019年10月29日分2次(每次每重复选择5杯算平均值)測定各组茎长、茎粗、节数、第3叶长、第3叶宽、分蘖数量、生物量等。
  1.3 测试方法
  茎长使用精确度为0.1 cm的卷尺测量,茎粗,第3叶长、叶宽使用精确度为0.02 mm的电子游标卡尺测量,生物量(包括叶片、茎秆、根系)鲜重、干重使用精确度为万分之一克的电子天平称量,节数和分蘖数量直接数取记录。
  1.4 数据分析与图表制作 使用SPSS 19.0软件进行单因素(one-way ANOVA)分析,图表使用Microsoft Office Excel 2010制作。
  2 结果与分析
  2.1 不同基质配比对附树栽植铁皮石斛生长的影响
  2.1.1 不同基质配比对附树栽植铁皮石斛成活率和形态指标的影响。从表2可以看出,不同基质配比下附树栽植的铁皮石斛在成活率方面差异不大,在使用基质体积为0.8 L时,各个处理组的栽植成活率均超过96.33%,各处理组间在成活率方面无显著性差异。茎长生长方面,T6处理表现最好,显著高于除T9处理之外的其余各组处理,T3处理组表现次之,T5处理组表现再次之,其余各组间茎长生长差异不显著。茎粗生长方面,T5处理组表现最好,T8处理组次之,T2处理组再次之,3组间差异不显著; T1、T3、T4和T7组和CK组表现差异不大,各组间无显著性差异;T6处理组在茎粗生长方面在各处理组中表现居中。节数生长方面,除T6处理组节数相对最高,显著高于CK处理组外,其余各组与CK处理组间差异不显著。叶长生长方面,T5处理组铁皮石斛第3叶长最长,T2处理组次之,T8处理组再次之;除T1、T4和T7处理组第3叶长与CK处理组间无显著性差异外,其余各组均显著高于CK处理组。叶宽生长上基本与叶长生长表现一致。通过对各组分蘖数据统计分析,发现T5处理下铁皮石斛分蘖数量最多,T8处理组次之,T2处理组再次之。除T1、T4和T7处理组外,试验中其余各处理组铁皮石斛分蘖数量均显著高于CK处理组。
  2.1.2 不同基质配比对附树栽植铁皮石斛生物量积累的影响
  2.1.2.1 不同基质配比对附树栽植铁皮石斛鲜重分析。由图1可知,不同基质配比下铁皮石斛附树栽植1个生长周期后其鲜重之间差异较大。总生物量(鲜重)方面,T5处理组显著高于CK处理组和其余各个处理组,T8处理组次之,虽显著低于T5处理组,但仍显著高于除T5处理组之外的其余各组;T2处理组在总鲜重方面稍次于T8处理组,显著高于除T5和T8处理组之外的其余各组;此外,T3、T6和T9处理组铁皮石斛总鲜重也显著高于CK处理组。铁皮石斛茎鲜重和叶鲜重基本上也表现出与总鲜重基本一致的差异趋势。在铁皮石斛根鲜重方面,T5处理组同样表现出较大的优势,显著高于包括CK处理组在内的其余各个处理组,此外,T2、T6和T8处理组铁皮石斛根鲜重也显著高于CK处理组。
  2.1.2.2 不同基质配比对附树栽植铁皮石斛干重分析。由图2可知,不同基质配比下铁皮石斛附树栽植1个生长周期后其干重差异同样较大。总干重方面,T5处理组显著高于CK处理组和其余各个处理组,T8处理组次之,虽显著低于T5处理组,但仍显著高于除T5处理组之外的其余各组;T2处理组在总干重方面稍次于T8处理组,显著高于除T5和T8处理组之外的其余各组;此外,T3处理组铁皮石斛总干重也显著高于CK处理组。铁皮石斛茎干重基本上也表现出与总干重基本一致的差异趋势,但干重显著高于CK处理组的除T2、T5和T8处理组外,还有T1、T3和T9处理组。叶干重方面,T2、T5和T8处理组仍排在前3,并显著高于其余各个处理组,T6处理组显著低于包括CK处理组在内的其余各个处理组。根干重方面,T5处理组同样表现出较大的优势,显著高于包括CK处理组在内的其余各个处理组,此外T2、T3和T8处理组铁皮石斛根干重也显著高于CK处理组。
  2.2 不同基质用量对附树栽植铁皮石斛生长的影响
  2.2.1 不同基质用量对附树栽植铁皮石斛成活率及形态指标的影响。
  由表3可知,一定范围内栽培基质用量与附树栽植的铁皮石斛成活和生长指标的变化具有直接关系。CT1处理下,附树栽植的铁皮石斛成活率仅为76.62%,显著低于CT2~CT4处理组。CT2、CT3和CT4处理组铁皮石斛成活率均高于98.85%,且三者间无显著性差异。茎长、茎粗、节数、第3叶长、第3叶宽和分蘖数量方面,表现出随着栽培基质用量的增大,各指标数值迅速增长后趋于稳定的趋势;CT2处理下附树栽植的铁皮石斛茎长、茎粗、节数、第3叶长、第3叶宽显著高于CT1处理组,CT3和CT4处理组又显著高于CT2处理组;CT3和CT4处理组铁皮石斛的茎长、茎粗、节数、第3叶长、第3叶宽之间差异很小,二组间差异不显著。分蘖数量方面,随着栽培基质用量的增大,铁皮石斛分蘖数量持续增大。
  2.2.2 不同基质用量对附树栽植铁皮石斛生物量积累的影响。
  2.2.2.1 不同基质用量对附树栽植铁皮石斛鲜重分析。由图3可知,不同栽培基质用量下附树栽植的铁皮石斛在总鲜重方面表现出随着基质用量的增加而不断增长的趋势,CT4处理下附树栽植的铁皮石斛鲜重最重,显著高于其余3个处理组,CT3处理组次之,显著高于CT2和CT1组,CT2处理组再次之,也显著高于CT1处理组。分解看来,铁皮石斛茎鲜重、根鲜重与总鲜重方面表现出一致的趋势,同样表现为CT4处理下茎和根鲜重最重,显著高于其余3个处理组;CT3处理组次之,但仍显著高于除CT4处理组之外的CT2和CT1组,CT2处理组再次之,也显著高于CT1处理组。在叶片鲜重方面,整体趋势上仍是随着栽培基质用量的增大,铁皮石斛叶片鲜重相对增大,但是CT4和CT3处理组间差异较小,二者间差异未达到显著程度。   2.2.2.2 不同基质用量对附树栽植铁皮石斛干重分析。由图4可知,在干重方面,整体上表现出一定范围内随着栽培基质使用量的不断增加,附树栽植的铁皮石斛干重先快速增加后逐步稳定的状态。总干重方面,CT1处理组铁皮石斛干重仅4.17 g,显著低于CT2~CT4处理组(7.28、14.17和14.75 g),分别为CT2~CT4处理组的57.28%、29.43%和28.27%。分解看来,附树栽植的铁皮石斛在茎干重、叶干重和根干重方面表现出了与总干重相同的趋势。整体上,各个指标均表现出CT4和CT3处理间无显著性差异,但显著高于CT2和CT1处理组,CT1处理组最低,显著低于其余3个处理组。
  3 结论与讨论
  铁皮石斛是我国传统名贵补益性中药材,药性温和,接受度高,使用量巨大。为扩大生产和提高品质,近年来林下仿野生栽培技术不断拓展,附树栽植成为石斛种植充分利用林下空间的典范。针对铁皮石斛栽培基质的研究众多,也较有效地提高了铁皮石斛人工种植的产量和质量。袁飞荣等[8]研究结果表明,松树皮作栽培基质能够显著提高铁皮石斛组培苗移栽成活率,并促进其生长。谢静等[9]研究发现,体积比为2∶1的树皮混合泥炭土作为栽培基质能够有效提高铁皮石斛的生物量及多个形态指标的增长;胡传久等[10]试验表明,将松树皮和香菇废菌糠按照2∶1的比例混合对铁皮石斛的生物量及多个形态指标增长有一定的促进作用。此外,在铁皮石斛附树栽植方面,专家们也做了大量的研究。
  袁颖丹等[11]通过试验得出枫香、香樟、杉木和马尾松4种树木均可作为铁皮石斛林下仿野生栽培的附树栽培树种,并认为混合基质杯栽方式是较好的栽培方法;陈长远[12]、徐兰芳等[13]和郭英英等[14]研究了不同附生树种对铁皮石斛药用成分含量及生长指标的影响,郭英英等[15]通过分析认为造成树种间栽植铁皮石斛指标差异的主要因素为光照条件,树种本身的影响不是关键。安彦峰[16]、陈美钦[17]也认为栽培基质等因素是影响铁皮石斛生长和药用成分积累的关键。该研究发现,以松树皮作为主要基质,配以草炭土、腐熟椰棕,再施用5%的腐熟羊粪或者鸡粪能够有效提高铁皮石斛在香樟树上附树种植的生长和生物量积累,特别是以松树皮与腐熟椰棕作为主料按照3∶1充分混匀后,混入5%腐熟羊粪作为栽培基质的综合效果最好;栽培基质使用量对铁皮石斛附树栽植成活率的影响十分显著,低于0.5 L的栽培基质附树种植铁皮石斛2年生苗成活率相对较差,0.8~1.0 L的基质用量比较有利于2年生铁皮石斛杯苗的附树栽植。
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