羅在柒 楊 洋 吳仕艷

(貴州省林業(yè)科學(xué)研究院，貴陽 550005)

?

不同栽培方式鐵皮石斛的產(chǎn)量與品質(zhì)分析

羅在柒 楊 洋 吳仕艷

(貴州省林業(yè)科學(xué)研究院，貴陽 550005)

探索不同栽培方式下鐵皮石斛的生物學(xué)特征與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益。通過測試盆栽、大棚、石山仿野生以及仿野生貼樹栽培等4種栽培方式下鐵皮石斛的生長量、含水率，藥用有效成分生物總堿和多糖含量等生物學(xué)特征指標。結(jié)果表明：4種栽培方式收獲枝條生物總重量大棚>巖石仿野生>仿野生貼樹，枝條數(shù)量相當，大棚栽培單條重量達7.46g，顯著高于其它3種方式；仿野生貼樹栽培方式的含水量最低，含水量為71.69%；仿野生貼樹栽培法鐵皮石斛中總生物堿和多糖含量最高，分別達到0.0503%和31.6540%，顯著高于其他三種栽培方式；貼樹栽培方式收入產(chǎn)出率最高，經(jīng)濟效益好，適合大面積種植，可作為種植鐵皮石斛的較佳栽培方式。研究結(jié)果為鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)化栽培提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

栽培方式；鐵皮石斛；品質(zhì)；經(jīng)濟效益分析；產(chǎn)業(yè)效益

鐵皮石斛 (Dendrobiumcandidum)又稱黑節(jié)草，是蘭科(Orchidadeae)石斛屬(Dendrobium)多年生草本植物，是我國傳統(tǒng)的名貴珍稀中藥材。其主要分布在我國的浙江、云南、貴州、廣東、廣西以及福建等地區(qū)[1]。具有滋陰清熱、益胃生津潤肺、止咳、改善消化系統(tǒng)等功效,常用于熱病傷津、口干煩渴、病后虛熱、視力弱等多種病癥[2]?，F(xiàn)代藥理研究結(jié)果表明，石斛主要成分為多糖和生物堿，含有少量的糖苷、菲類、聯(lián)芐類和氨基酸等化合物，其藥理作用與生物堿和多糖有著密切關(guān)系，主要有抗氧化、抗腫瘤、抗疲勞、降血糖、提高免疫力、護肝及抗胃潰瘍等功效[3～9]。

貴州地區(qū)是鐵皮石斛原產(chǎn)地之一，主要分布在黔西南州和黔南州地區(qū)[10]。鐵皮石斛對生長環(huán)境要求非?？量?，而環(huán)境的破壞、酸雨以及溫室效應(yīng)對鐵皮石斛的生長產(chǎn)生嚴重的影響，在自然條件下，野生鐵皮石斛極難生長；同時，由于人類長期的破壞、采挖，當前自然界中生存野生居群的已經(jīng)很少，瀕危滅絕[11～13]。

由于環(huán)境的破壞，野生鐵皮石斛在市場上已經(jīng)很難買到，市場上常見的鐵皮石斛主要采用人工栽培方式種植來滿足人類對鐵皮石斛的需求，常見的栽培方式主要分為大棚栽培、巖石栽培、仿野生貼樹栽培、盆栽四種模式。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，大棚栽培方式成為鐵皮石斛種植應(yīng)用最廣泛的一種栽培方式，采用溫室或塑料薄膜，以松樹皮和木屑作為主要的栽培基質(zhì)，配備遮蔭網(wǎng)、人工智能噴霧和施水，能夠很好地控制鐵皮石斛生長環(huán)境的溫度和濕度[14～15]。巖石栽培方式是近幾年一種仿照野生鐵皮石斛自然生長條件，以苔蘚作為生長基質(zhì)，配備遮蔭網(wǎng)，人工施水，使鐵皮石斛附生在巖石上生長的一種栽培方式，主要適應(yīng)在石質(zhì)山區(qū)。仿野生貼樹栽培方式是一種新型的栽培方式，仿照野生環(huán)境，將鐵皮石斛幼苗用遮蔭網(wǎng)或麻繩捆綁在附生樹種上，利用大自然的雨、霧、露代替人工施水，主要適應(yīng)沿河、沿江溝谷地帶。盆栽模式采用花盆，以樹皮作為栽培基質(zhì)，配備遮蔭網(wǎng)、噴霧和施水設(shè)施。

鐵皮石斛總生物堿和多糖作為主要的藥理成分，分析和檢測不同栽培方式下鐵皮石斛的生長量、含水量、總生物堿和多糖含量，對于鐵皮石斛的種植，提高鐵皮石斛品質(zhì)具有重要意義。不同的栽培方式中，石斛中生物堿和多糖含量存在很大的差異，本試驗通過對四種不同栽培方式中1年生鐵皮石斛莖中含水量、生長量、總生物堿和多糖含量進行測試分析，以期為今后鐵皮石斛栽培模式的推廣種植提供基本依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗所用的鐵皮石斛(Dendrobiumcandidum)來自貴州黔西南州安龍縣坡腳鄉(xiāng)。采樣記錄為Ⅰ為盆栽，Ⅱ為大棚栽培，Ⅲ為巖石栽培，Ⅳ為仿野生貼樹栽培。

1.2 方法

1.2.1 樣品采集與處理

采用抽樣法對貴州地區(qū)鐵皮石斛樣地進行樣品采集，采集時間為3月下旬，采集一年生鐵皮石斛。選取不同栽培方式樣地內(nèi)的鐵皮石斛進行采集，每塊樣地選取三株(隨機選取，包括向陽面、背陽面)，采集時要保證樣品的完整性(包括根、莖、葉、老枝、新枝)。

稱取鐵皮石斛鮮條10g，105℃殺青30min，60℃烘干至恒重，粉碎，過60目篩備用[16～17]。

1.2.2 生長量的測定

測量時需要將供試鐵皮石斛樣品根部處理干凈(去除伴生苔蘚，泥土，木屑)，分別測量樣品植株的總重，再分別稱取老枝、新枝、新葉和根的重量，以及測量老枝、新枝的直徑，葉的長度以及寬度。

1.2.3 含水量的測定

稱取供試鐵皮石斛鮮條樣品，經(jīng)過樣品干燥處理，精密稱取供試鐵皮石斛樣品干重，計算樣品的含水量。

含水量測定公式：含水量=(鮮重-干重)/鮮重×100%

1.2.4 總生物堿含量測定

精密稱取鐵皮石斛干粉1g，用適量的氨水密塞浸提30min，精確加入氯仿40ml，置于80℃水浴上加熱回流2h，冷卻，再次加入氯仿30ml提取1h，最后在加入氯仿30ml，再次置于水浴鍋上提取1h，冷卻，過濾，合并濾液，置于100ml容量瓶中定容，氯仿補足失重。

樣品測定稱取制備好的供試樣品濾液10ml，加入pH4.5緩沖液(pH值為4的0.2mol/l的鄰苯二甲酸氫鉀，用0.2mol/l的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為4.5，既得)5ml和0.04%溴甲酚綠溶液(稱取溴甲酚綠40mg，加入100mlpH為4.5的緩沖溶液溶解，過濾，既得)2ml，劇烈振搖5min，靜止30min，氯仿層用經(jīng)過氯仿泡制并干燥的藥棉濾過。取續(xù)濾液5ml，加入0.01mol/l氫氧化鈉無水乙醇溶液1ml，搖勻。取氯仿10ml，同法操作，作為空白對照，于620nm處測得吸收度。精密稱取1mg石斛堿對照品，100ml容量瓶中，氯仿定容。精密稱取1.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0ml置于分液漏斗中，取氯仿10ml，作為空白對照，按上述操作方法于620nm處測得吸收度，繪制標準曲線，計算總生物堿含量。本實驗操作在30min內(nèi)穩(wěn)定，精密度高，穩(wěn)定性良好，符合分析測試的條件[18，19]。

1.2.5 多糖含量測定

精密稱取鐵皮石斛粉末1g，在索氏提取器中用75%乙醇溶液與80℃水浴鍋上回流提取3h，將裝有樣品的濾紙包于105℃烘干，加40ml重蒸水，沸水浴提取3h，趁熱過濾收集濾液，合并濾液，定容至100ml，備用。

精密稱取供試樣品1ml置于試管中，加水定容至2ml，再加入苯酚1.0ml，搖勻后立即加入5ml濃硫酸，迅速混勻，靜止5min，于沸水浴中加熱20min，取出，冷水浴中迅速冷至室溫。另取2ml蒸餾水作空白對照，同法操作在490nm處測得吸光度。精密稱取葡萄糖對照品100mg，蒸餾水配制得到0.1mg/ml葡萄糖對照品貯備液。分別量取0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8ml至于試管中，另取2ml蒸餾水作空白對照，按上述操作方法，于490nm處測得吸光度，繪制標準曲線，計算多糖含量。該實驗操作在4h內(nèi)穩(wěn)定，RSD值符合實驗要求，說明該實驗穩(wěn)定性高，精密度良好[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長量測定

從生長量結(jié)果分析，大棚栽培方式中鐵皮石斛的長勢好于仿野生貼樹栽培方式、巖石栽培方式和盆栽模式，每株鐵皮石斛的枝條數(shù)為7～8株，枝條數(shù)目相當，枝條單枝重達7.46g，顯著高于其它3種方式(P=0.00<0.01)；仿野生貼樹栽培方式鐵皮石斛長勢最弱，每株鐵皮石斛枝條數(shù)相差巨大，而且枝條單枝重4.21g。4種栽培方式收獲枝條生物總重量大棚>巖石仿野生>仿野生貼樹，結(jié)果見表1。

表1 不同栽培方式鐵皮石斛生長量

2.2 含水量測定

含水量的高低嚴重影響鐵皮石斛的品質(zhì)。從含水量分析，4種不同栽培方式下鐵皮石斛含水量進行方差分析，結(jié)果顯示不同栽培方式下含水量差異極顯著P=0.006<0.01(見表2)，其中，盆栽模式下鐵皮石斛的含水量平均值最高，含水量達78.42%。仿野生貼樹栽培方式的含水量最低，含水量為71.69%。

表2 不同栽培方式鐵皮石斛含水量

2.3 不同栽培方式下鐵皮石斛總生物堿和多糖含量

盆栽模式供試鐵皮石斛中總生物堿質(zhì)量為0.0398%，多糖含量質(zhì)量分數(shù)為21.2064%；大棚栽培方式供試鐵皮石斛中總生物堿質(zhì)量分數(shù)為0.0489%，多糖含量的質(zhì)量分數(shù)為22.5658%；巖石栽培方式供試鐵皮石斛中總生物堿質(zhì)量分數(shù)為0.0492%，多糖含量的質(zhì)量分數(shù)為21.1432%；仿野生貼樹栽培方式中鐵皮石斛的總生物堿含量的質(zhì)量分數(shù)為0.0503%,多糖含量的質(zhì)量分數(shù)為31.654%。對4種不同栽培方式下鐵皮石斛總生物堿和多糖含量進行方差分析，結(jié)果顯示不同栽培方式下總生物堿含量差異極顯著P=0.003>0.01，多糖含量差異極顯著P=0.003>0.01，見表3。仿野生貼樹栽培方式中總生物堿和多糖含量高于其他三種栽培方式。

表3 不同栽培方式鐵皮石斛總生物堿和多糖含量

2.4 投入產(chǎn)出率分析

4種栽培方式中，如表5所示，仿野生貼樹栽培方式和巖石栽培產(chǎn)出投入比明顯高于其它兩種。仿野生貼樹栽培方式產(chǎn)出投入比最好，達到10.48，其次為巖石栽培，產(chǎn)出投入比為8.21，盆栽和大棚栽培相當，分別為2.01和2.63。

表4 不同栽培方式產(chǎn)出投入概算分析

3 結(jié)論與討論

通過對不同栽培方式下的鐵皮石斛中生長量、含水量、總生物堿和多糖含量進行研究，不同栽培方式鐵皮石斛中生長量、含水量、總生物堿和多糖含量存在明顯的差異。從鐵皮石斛生長量上分析，大棚栽培方式的長勢好于仿野生貼樹栽培方式、巖石栽培方式和盆栽模式，從總生物堿和多糖含量上分析，仿野生貼樹栽培方式中鐵皮石斛的總生物堿和多糖含量明顯高于大棚栽培方式和盆栽模式。從含水量上分析，仿野生貼樹栽培方式中鐵皮石斛的含水量明顯低于大棚栽培、巖石栽培和盆栽三種模式，從總生物堿和多糖含量上看，仿野生貼樹栽培方式中總生物堿和多糖含量最高。含水量與鐵皮石斛中總生物堿和多糖含量有著密切的關(guān)系，一般來說，含水量越高，鐵皮石斛品質(zhì)越差。在仿野生貼樹栽培方式中，鐵皮石斛含水量最低，總生物堿和多糖含量最高，所以鐵皮石斛品質(zhì)最好。

樹栽模式已成為鐵皮石斛栽培的主流方向。斯金平等[21]曾對鐵皮石斛活樹附生栽培模式栽培方式進行了研究，說明仿野生貼樹栽培模式栽培方式具有顯著的經(jīng)濟、生態(tài)優(yōu)勢。仿野生貼樹栽培模式栽培方式，以林地資源為主體，充分利用林地自然條件合理種植，構(gòu)建了良好的生態(tài)系統(tǒng)與發(fā)揮林地綜合效益的發(fā)展模式，主要依靠大自然的雨、霧、露滋潤鐵皮石斛生長，在管理過程中，不噴施化肥，不使用農(nóng)藥，這樣不僅很大程度上減少了人工開銷，而且還減少了肥料和農(nóng)藥對鐵皮石斛品質(zhì)的影響，所產(chǎn)的鐵皮石斛品質(zhì)與大自然野生鐵皮石斛品質(zhì)相同，相比大棚栽培和盆栽模式，仿野生貼樹栽培模式栽培方式，無論是從品質(zhì)上，還是經(jīng)濟效益上來講，是目前最適用，最值得推廣的一種鐵皮石斛栽培模式栽培方式[22]。4種栽培方式中，仿野生貼樹栽培方式和巖石栽培產(chǎn)出投入比明顯高于其它兩種。

本研究結(jié)果表明，仿野生貼樹栽培方式含水量低于大棚栽培、巖石栽培和盆栽模式，總生物堿和多糖含量最高，無論是從含水量分析，還是從總生物堿和多糖含量分析，仿野生貼樹栽培方式下，鐵皮石斛品質(zhì)最好，質(zhì)量最佳，可以作為鐵皮石斛最佳栽培方式。

[1] 李昊,呂鼎豪. 鐵皮石斛藥用成分研究進展[J]. 光譜實驗室, 2013, 30(4): 1845～1849.

[2] 黃明進,羅春麗,趙致. 貴州興義四種石斛的多糖和總生物堿含量分析[J]. 時珍國醫(yī)國藥, 2014, 25(6): 1359～1361.

[3] 吳昊姝,徐建華,陳立鉆,等. 鐵皮石斛降血糖作用及其機制的研究[J]. 中國中藥雜志, 2004, 29(2): 69～72.

[4] 鹿偉,陳玉滿,徐彩菊,等. 鐵皮石斛抗疲勞作用研究[J]. 中國衛(wèi)生檢驗雜志, 2010, 20(10): 2488～2490.

[5] 梁楚燕,李煥彬,侯少貞,等. 鐵皮石斛護肝及抗胃潰瘍作用研究[J]. 世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化, 2013, 15(2): 233～237.

[6] 華允芬. 鐵皮石斛多糖成分研究[D].浙江大學(xué), 2005.

[7] CHEN X,GUO S.Advances in the research of constituents andpharmacology of Dendrobium[J].Nat Prod Res Dev,2000, 13:70～75.

[8] LIU X,ZHU J,GE S,et al.Orally administered Dendrobium officinaleand its polysaccharides enhance immune functions in BALB/c mice[J]. Natural product communications,2011,6(6):867.

[9] LUO A X,HE X J,ZHOU S D,et al.Purification, compositionanalysis and antioxidant activity of the polysaccharides fromDendrobium nobile Lindl [J].Carbohydrate Polymers, 2010,79 (4):1014～1019.

[10] 鄧朝義,聶建平,盧永成,等. 貴州石斛屬植物資源及其開發(fā)利用價值評價[J]. 貴州林業(yè)科技, 2004, 32(1): 51～53.

[11] Xi gang-jun，ZHAO-Gui-hua. Advances in the Cultivation Techniques ofDendrobium officinale[J]. Medicinal Plant, 2012, 5(3): 67～70.

[12] 徐琳娜. 茂蘭喀斯特鐵皮石斛環(huán)境適應(yīng)性研究[D]. 貴州師范大學(xué), 2008.

[13] 冉景丞,于睿,劉靜,等. 茂蘭保護區(qū)民族藥用蘭科植物及其保護對策[J]. 貴州師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2012, 31(1): 1～5.

[14] 斯金平,俞巧仙,宋仙水,等. 鐵皮石斛人工栽培模式栽培方式[J]. 中國中藥雜志, 2013,38(4): 481～484.

[15] 冉景丞,徐琳娜,魯成巍,等. 茂蘭保護區(qū)鐵皮石斛大棚栽培方法初探[J]. 井岡山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2010, 31(5): 59～62.

[16] 楊立昌,項君,洪鯤,等. 金釵石斛生物堿和水溶性多糖的累積規(guī)律[J]. 時珍國醫(yī)國藥, 2010, 21(11): 2864～2865.

[17] 吳剛,季祥彪,康冀川,等. 石斛中多糖和生物堿的含量測定[J]. 山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報, 2008, 27(3): 274～278.

[18] 敖茂宏、劉海、吳明開. 酸性染料比色法測定不同產(chǎn)地流蘇石斛中總生物堿的含量[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 40(10): 282～283.

[19] 李亞芳,張曉華,孫國明. 石斛中總生物堿和多糖的含量測定[J]. 中國藥事, 2002, 16(7): 42～44.

[20] 徐云燕,王令儀,黃彬,等. 不同生長期金釵石斛和鐵皮石斛中總生物堿及多糖的比較[J]. 華西藥學(xué)雜志, 2014, 29(3): 288～291.

[21] 斯金平,董洪秀,廖新艷,等. 一種鐵皮石斛立體栽培方法的研究[J]. 中國中藥雜志, 2014, 39(23): 4576～4579.

[22] 肖強,楊叢,張崢,等. 不同仿生態(tài)栽培方式對鐵皮石斛多糖積累影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2015, 31(10): 142～147.

Analysis on Yield and Quality ofDendrobiumcandidumof Different Cultivation Patterns

LUO Zai-qi YANG Yang WU Shi-yan

(Guizhou Academy of Forestry ,Guiyang , Guizhou 550005)

In order to explore the biological characteristics and industrial economic benefits of different patterns ofDendrobiumcandidum., a comparison experiment among the cultivation patterns of pot, plastic greenhouse, imitation wild on rock ,imitation wild on tree stem has been carried out to test the biomass, water content, alkaloid and polysaccharides content. The result shows that the total biomass of harvest branches were greenhouse > imitation wild on rock > imitation wild on tree stem > pot with similar branch numbers, and single branch weight in Greenhouse was 7.46g, which was significantly higher than that of the others. The water content of imitation wild on tree stem was the lowest, 71.69%. The highest contents of total alkaloids and polysaccharides were appeared in planting pattern of wild living tree, obviously higher than the others, which achieved 0.0503% and 31.6540% respectively. Further analysis of the economic benefits showed that stick tree cultivation had the highest income output rate and good benefit, which was suitable for the popularization as a better cultivation mean of Dendrobium candidum . The research results also provided much basic data for the industrial cultivation of Dendrobium candidum.

cultivation mode;Dendrobiumcandidum; quality; economic benefits

2016-06-11

羅在柒，(1978～)，男，副研究員，主要從事植物資源保護與開發(fā)利用，E-mail：luozaiqi@163.com

貴州省科技廳改革轉(zhuǎn)制項目(黔科合Z字[2013]4011號).

S318

A