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北方地区铁皮石斛温室较优栽培方式筛选



全 文 :书孟长军,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.
doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.071
北方地区铁皮石斛温室较优栽培方式筛选
孟长军,陶贵荣,崔琴琴
(西安文理学院生物与环境工程学院,陕西西安710065)
  摘要:以铁皮石斛的幼苗为材料,采取育苗盘栽培、穴盘栽培、营养钵栽培和苗床栽培4种方式进行种植,通过测
定铁皮石斛生长过程中的相关指标,探讨不同栽培方式对铁皮石斛的影响。结果表明:4种栽培方式中,穴盘栽培方
式(50孔穴盘,每隔1孔种1丛)显著提高了铁皮石斛的叶绿素含量和根系活力,使铁皮石斛生长得更良好,即使在北
方冬季的低温条件下,该栽培方式依然可以保证铁皮石斛安全越冬,并维持一定的萌蘖数和生长。综合分析可知,穴
盘栽培方式可作为铁皮石斛工厂化生产的较优栽培方式,应用于北方地区温室石斛的大面积栽植。
  关键词:铁皮石斛;栽培方式;形态指标;生理指标
  中图分类号:S567.23+9.04  文献标志码:A  文章编号:1002-1302(2016)10-0258-03
收稿日期:2015-11-26
基金项目:西安市现代农业创新计划[编号:NC1305(3)]。
作者简介:孟长军(1980—),男,宁夏中卫人,硕士,实验师,主要从事
设施园艺和光合生理生态研究。E-mail:120792272@qq.com。
  铁皮石斛(Dendrobiumcatenatum)为兰科石斛属多年生
草本植物,是我国传统名贵中药材[1],具有滋阴清热、生津益
胃、润肺止咳、延年益寿等功效,可用于治疗慢性萎缩性胃炎、
高血压、糖尿病等,药性功能居于石斛之首[2]。野生的铁皮
石斛自然繁殖能力低、生长缓慢,为国家重点保护的药材品
种,目前已被禁止采摘。因此,对铁皮石斛进行人工栽培就成
为铁皮石斛产业发展的必由之路。在生产实践中也经常可以
看到铁皮石斛以不同的栽培方式进行种植,如栽种在营养钵、
育苗盘或是穴盘中,此外还有种植户直接将铁皮石斛种植在
下部垫有遮阳网的苗床上。栽培方式不同,植物根系的生长
状况、水分利用效率、光合作用以及干物质的积累都存在明显
的差异[3-4]。铁皮石斛的这些栽培方式中,到底何种栽培方
式较优还缺乏较为系统的研究。
此外,铁皮石斛的根为气生根,对生长环境要求苛刻,这
就需要人为创造一个优越的生长环境,使栽植条件基本接近
其野生的气候环境,以满足其生长需要。北方地区冬天气候
寒冷、气温较低,而铁皮石斛在8℃以下就有可能遭受冷害;
铁皮石斛不耐水淹,根际水分过重根系就会腐烂[5]。这些都
要求我们必须要筛选更优的栽培方式,以保证铁皮石斛在北
方气候条件下生长良好、安全越冬。
为此,本试验研究育苗盘栽培、穴盘栽培、营养钵栽培、苗
床栽培4种栽培方式对铁皮石斛的影响,对比不同栽培方式
下铁皮石斛幼苗形态和生理指标的差异,以期筛选出适合北
方地区铁皮石斛生长的较优栽培方式,为铁皮石斛的规范化、
集约化、工厂化生产提供一些理论依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选取长势一致、生长健壮的铁皮石斛幼苗(4片叶,高约
5.3cm)为试验材料。
1.2 试验设计
试验于2014年9月4日至2015年5月5日在西安文理
学院生长繁育基地文洛温室内进行。试验设4个处理,每个
处理3次重复,各处理随机排列。具体栽培方式如表1所示。
表1 铁皮石斛栽培方式
处理编号 栽培方式 具体方法
1 育苗盘(规格:50cm×25cm) 每个育苗盘种8丛,每
丛3株
2 穴盘(规格:50孔) 每隔1孔种1丛,每丛
3株
3 营养钵(规格:8cm×8cm) 每个营养钵种1丛,每
丛3株
4 苗床(规格:0.75m×1.65m) 苗床上铺双层遮阳网,
网上平铺树皮,株行距
为9cm×9cm,每丛
3株
  栽培基质为铁皮石斛专用基质(树皮),购自湖州壤之沃
生物技术有限公司。不同处理的基质厚度均为4cm左右。
1.3 栽培管理措施
用0.1%百菌灵粉剂1000倍液对树皮进行消毒处理;
春、秋季温室白天温度约为28℃,夜温约为18℃;冬季温室
白天温度约15℃,夜温约为10℃;温室湿度在70%左右;浇
水、施肥均按铁皮石斛的常规栽培措施处理。
1.4 测定的指标及其方法
形态指标测定:分别于2014年9月5日、2014年11月5日、
2015年1月5日、2015年3月5日、2015年5月5随机抽取15株
铁皮石斛,测定其萌蘖数、株高、茎粗、叶面积,计算平均值。
以下为各形态指标测定标准。萌蘖数:长度大于 6mm
的枝条视为1个新的萌蘖;茎高:基质表面到植株顶端长度,
用直尺测量;茎粗:植株地上部分最粗处直径,用游标卡尺测
量;叶面积:选择从上往下数的第2张叶测叶面积,用叶面积
仪(S-120)测定。
生理指标测定:2015年5月5日,各处理随机抽取5株
铁皮石斛,测定其叶绿素含量、根系活力,取平均值,以下为各
—852— 江苏农业科学 2016年第44卷第10期
网络出版时间:2016-11-10 09:28:06
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1214.S.20161110.0928.100.html
测定标准。
叶绿素含量:取中位叶片,用丙酮提取法提取叶绿素,并
用紫外分光光度计测定吸光度,计算出叶绿素含量[6];根系
活力:用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定[7]。
采用Excel2013和DPS进行数据的计算和统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同栽培方式对铁皮石斛形态指标的影响
2.1.1 不同栽培方式下铁皮石斛萌蘖数的变化 从图1可
以看出,随着时间的延长,育苗盘栽培、穴盘栽培、营养钵栽培
方式下的铁皮石斛均有萌蘖现象发生,苗床栽培的铁皮石斛
则未发生萌蘖现象;此外,穴盘栽培的萌蘖数明显高于其他处
理。与2014年9月5日相比,2015年5月5日测量时,穴盘
栽培的萌蘖数增长最多,增长了106.67%,育苗盘栽培的分
株数增长了66.7%,营养钵栽培的分株数增长了33.3%。在
整个冬季(2014年11月至2015年2月),穴盘栽培的萌蘖数
依然有较为明显的增长;苗床栽培的铁皮石斛在冬季不仅没
有萌蘖,原有枝条还有死亡凋落现象发生。这就说明栽培方
式不同,对铁皮石斛萌蘖数的影响也不同。在温、光、水、肥、
湿等相同的条件下,穴盘栽培方式更适宜铁皮石斛的生长和
越冬,促进铁皮石斛多萌蘖。
2.1.2 不同栽培方式下铁皮石斛茎粗的变化 茎是重要的
营养器官。由图2可知,栽培方式不同,对铁皮石斛茎粗的影
响也不同。整体来看,随着时间的延长,4个处理的茎粗均呈
增加的趋势。与2014年9月5日时的茎粗相比,2015年5月
5日测量时,各处理的茎粗都有明显的增加。其中,穴盘栽培
的茎粗增长最为明显,增长了144.01%,其次为育苗盘栽培
和营养钵栽培,苗床栽培下茎粗的增长则较为缓慢。这就说
明在温、光、水、肥等生态因子相同的条件下,穴盘栽培更适宜
铁皮石斛茎粗的增加。
2.1.3 不同栽培方式下铁皮石斛株高的变化 从图3可以
看出,栽培方式不同,对铁皮石斛株高的影响也不同。随着时
间的延长,各处理中铁皮石斛的株高均呈增加的趋势。其中,
穴盘栽培的铁皮石斛的株高表现最优,与2014年9月5日所
测株高相比,2015年5月5日该处理的株高增加了34.77%,
其次为育苗盘栽培方式。随着时间的延长,苗床栽培的铁皮
石斛的株高增长最缓慢,与2014年9月5日所测株高相比,
2015年5月5日测量时该处理的株高仅增加了2.99%。在
整个冬季(2014年11月至2015年2月),4种处理的铁皮石
斛的株高均有所增长,与2015年1月5日的株高相比,2015
年3月5日育苗盘栽培、穴盘栽培、营养钵栽培及苗床栽培的
株高分别增长了4.45%、16.37%、1.51%、0.78%。结果表
明,穴盘栽培处理的铁皮石斛在冬季生长更为良好。
2.1.4 不同栽培方式下铁皮石斛叶面积的变化 由图4可
以看出,栽培方式不同,对铁皮石斛叶面积的影响也不同,其
中穴盘栽培的铁皮石斛的叶面积表现最优,在2015年5月5
日测量时,其叶面积比 2014年 9月 5日所测叶面积高
7811%。在整个冬季(2014年11月至2015年2月),除穴
盘方式栽培的叶面积缓慢增长外,其他栽培方式的叶面积均
呈波动下降趋势。这主要是因为铁皮石斛对低温比较敏感,
在低温胁迫时整体会发生皱缩现象,冷害严重时还会发生叶
片脱落的现象,而不恰当的栽培方式会加剧铁皮石斛的冷害,
使其发生叶片脱落。
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2.2 不同栽培方式对铁皮石斛生理指标的影响
由表2可见,栽培方式不同,对铁皮石斛生理指标的影响
也不同。叶绿素是影响净光合速率的内在因素,穴盘栽培处
理的叶绿素含量表现最优,显著高于其他处理;苗床栽培处理
下的铁皮石斛叶绿素含量最低,且显著低于其他处理;穴盘栽
培处理下的铁皮石斛叶绿素含量比苗床栽培处理下的叶绿素
含量高55.69%。由表2还可见,栽培方式不同,对铁皮石斛
根系活力的影响也不同,不同处理间差异显著。4个处理中,
穴盘栽培方式的根系活力最高,苗床栽培方式的根系活力最
低。穴盘栽培的根系活力苗床栽培的根系活力高46.61%。
表2 不同栽培方式对铁皮石斛生理指标的影响
栽培方式 叶绿素含量(mg/g) 根系活力[mg/(g·h)]
育苗盘 0.528b 0.623b
穴盘 0.643a 0.714a
营养钵 0.513b 0.598c
苗床 0.413c 0.487d
  注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
3  结论与讨论
本试验中,栽培方式不同对铁皮石斛形态指标和生理指
标的影响也不同。4种栽培方式中,穴盘栽培条件下铁皮石
斛的萌蘖数、茎粗、株高、叶面积增长较快,表现较优;穴盘栽
培的铁皮石斛的根系活力和叶绿素含量也显著高于其他处
理。这就说明,在温、光、水等生态因素相同的条件下,穴盘种
植的栽培方式(50孔的穴盘,每隔1孔种1丛)更适宜铁皮石
斛的“伸根展叶”,从而保证铁皮石斛根、茎、叶的良好生长。
低温冷害是铁皮石斛在北方地区栽培必须要面对的问
题,也是北方地区铁皮石斛生产必须要解决的问题。栽培方
式对植物的生长发育至关重要,已有研究表明,栽培方式直接
影响植物的根系生长、水分利用效率和叶片光合特性等,进而
影响植物的生物学产量[8-9]。本试验中,面对北方的冬季低
温,不同栽培方式对铁皮石斛冬季生长的影响也不同。与
2015年1月5日的株高相比,2015年3月5日穴盘栽培的株
高增加了16.37%,而其他栽培方式冬季株高的增长均在5%
以下。使用穴盘栽培的铁皮石斛的叶面积在冬季依然有缓慢
的增长,其他处理的叶面积则在冬季发生皱缩,均呈下降趋
势。此外,在北方地区使用穴盘栽培,铁皮石斛茎粗的增长及
萌蘖数的增加都优于其他处理。这就表明,穴盘栽培处理的
铁皮石斛在冬季生长更为良好,穴盘栽培处理更加适宜铁皮
石斛在北方地区的越冬栽培。
综上所述,在北方地区温室中穴盘栽培方式(50孔穴盘,
每隔1孔种1丛)更适宜铁皮石斛的生长,可进行广泛推广。
在温、光、水、肥等相同的条件下,不同栽培方式对铁皮石
斛的影响也不同。首先是因为不同的栽培方式对铁皮石斛根
系的影响不同,穴盘栽培法以50孔的穴盘栽培,且每隔1孔
栽1丛,这就使得每丛石斛的根系被较小体积的树皮覆盖,且
穴盘中的每个孔均有1个透气孔,这就保证了此栽培方式中
的基质不会积累过多的水分,且使得石斛的根系具有较为充
沛的氧气供应。苗床栽培法将基质平铺在苗床上,为了防止
基质从苗床上洒落,又在苗床底部平铺了遮阳网。简而言之,
苗床栽培法中单位面积的基质量远高于穴盘栽培法中单位面
积的基质量,在相同的管理条件下,苗床栽培法的基质中就会
含有更多的水分、较少的氧气。北方的冬季气温较低,低温条
件下基质中的多余水分不易散失,就会使得铁皮石斛的冷寒
加剧、生长不良,严重时甚至发生掉叶、坏死现象[10]。
本研究中,穴盘栽培方式中铁皮石斛的叶绿素含量和根
系活力均显著高于其他处理。这就说明,较优栽培方式能够
提高铁皮石斛叶片中的叶绿素含量、增加铁皮石斛的根系活
力。叶绿素是铁皮石斛进行光合作用的主要色素,一定范围
内叶绿素含量的高低直接影响着叶片的光合能力[11-12]。光
合色素含量的提高,更有利于铁皮石斛捕获更多的光能,进而
促进光合作用[13]。根系活力是根的重要生理指标,能够从本
质上反映植物根系生长与基质环境之间的动态关系,根系活
力的提高既保证了植物对水分、无机养分吸收能力的增强,也
保证了植物对一些氨基酸和植物激素合成能力的提高[14]。
穴盘栽培方式下基质环境与根系生长互动良好,特别在冬季
低温时,该栽培方式可以保证栽培基质维持在一个较低的水
平,降低了低温对铁皮石斛的伤害。
穴盘栽培方式通过提高铁皮石斛叶片中的叶绿素含量而
促进光合作用,通过增强铁皮石斛的根系活力而促进水分和
无机营养的吸收,这可能是穴盘栽培方式下铁皮石斛生长更
为良好的原因。
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