铁皮石斛活树附生栽培方法创新研究

铁皮石斛具有益胃生津、滋阴清热功效，是我国传统名贵中药材和养生佳品，野生资源由于长期滥采已濒临枯竭。从上世纪80年代开始研究人工栽培技术，目前栽培技术已经成熟，进入产业化发展期，但市场上销售的人工大棚栽培的产品，有效成分含量达不到《中华人民共和国药典》（2015年版〉中规定的指标，品质参差不齐，导致市场混乱价格滑坡。近年来，流行将铁皮石斛附生在活树上种植（贴树法），大多是用麻绳、稻草、麻布条、塑料带、水苔等将驯化苗绑附在活树上，通过人工浇水施肥管理，使其成活并附生在树木上，此法最接近野生铁皮石斛的生长环境，产品质量也最好。但林间浇水施肥等管理不像田间这么方便，人力物力投入比较大。本文研究目的是寻求一种操作简单，管理方便的贴树方法，一次性种植成活，以便于铁皮石斛林下种植技术的推广。

江西农业大学袁颖丹等在九江研究表明，以马尾松为附生树种，分别以草绳、草绳＋水苔、木屑、混合基质作为铁皮石斛幼苗上树后的生长基质，就不同生长基质处理对铁皮石斛幼苗生长的影响情况进行试验，证明混合基质能快速地促进铁皮石斛的生长^[1]。张子燕等对石斛仿野生栽培模式研究表明，贴树法栽培在成活率和单株鲜重上都显著优于贴石法^[2]。九江大江懋农业科技实业有限公司在庐山东谷用贴树法仿野生栽培的铁皮石斛，多糖含量可达49.9%，比大棚栽培的提高了42.19%左右。

1  材料与方法

1.1 试验区概况

根据铁皮石斛的生物学习性和生理特性（表1），结合江西庐山地理环境条件（图1）分析认为，庐山是药用石斛的地道产地，在南坡1 000 m海拔以下、北坡900 m海拔以下及东谷、秀峰谷等地区，气候温暖、湿润、荫凉，具备石斛赖以生存的理想空间，是适合石斛仿野生栽培的地区。5—6月份庐山温度、雨量、湿度最适合铁皮石斛生长，是仿野生栽培的最佳季节。

表1  铁皮石斛种植区域选择条件

铁皮石斛生长的环境要求		庐山的气候特征（牯岭）		庐山种植优势
生存温度/℃	－20~40	极限温度/℃	－16.8~32	可以安全越冬越夏
生长温度/℃	10~35	4~10月份温度/℃	＞10	生长期7个月
最适生长温度/℃	15~30	5~9月份温度/℃	＞15	最适生长期5个月
多糖积累最佳温度/℃	10~20	10℃ ~ 20℃月份/月	4，5，6，9，10	多糖积累时间长
要求生长积温/℃ （日平均温度≥10℃）	3 000 ~ 4 200	海拔1000米以下积温/℃	>3 400 ~ 8 000	满足石斛生长要求
适宜平均年降雨量/mm	1 000 ~ 1 900	平均年降雨量/mm	2 000	石斛生长期雨量充沛
		年平均雨日数/d	167.7
		4—6月均降雨量/mm	200 ~ 300
		7—10月均降雨量/mm	100 ~ 200
适宜相对湿度/%	60 ~ 85	全年相对湿度/%	67 ~ 83	满足附生植物石斛对生长环境要求：湿润、通风透气、半遮阴、有较高的湿度。
		云雾线高度/m	≈700
		全年有雾日/d	196.9
适宜散射光照强度/lx	3 000~ 5 000	年平均日照时间/h	1715.3
自然遮荫度/%	70 ~ 80	森林覆盖率/%	76.6
适合生长海拔/m	500 ~ 1000	平均海拔/m	1 000	适合石斛生长
分布类型	热带亚洲分布	主要气候类型	温带、山地温暖带和中亚热带湿润气候	石斛适合山地温暖带和中亚热带湿润气候

图1  庐山垂直气候带示意图

据此分析，将试验地点设在庐山山南凌霄茶场，海拔900 m左右，属于中亚热带气候，试验日期自2013年3月至2016年6月。

1.2 试验材料

种苗:10月份以后，选择庐山野外生长健壮铁皮石斛为母株，采集成熟饱满蒴果留种，通过组培快繁得到组培苗。原球茎和不定芽的继代次数控制在6代以内。组培苗温室内驯化6个月以上，选择生长健壮根系发达苗备用。

基质:木材加工厂收集松树皮，粉碎成1 ~ 2 cm颗粒，用1:500 EM菌液拌料发酵6个月，过1 cm孔径筛，晒干备用^[3]。

石子:建筑用瓜子片（1 ~2 cm青石颗粒），过1 cm孔径筛备用。

清水:收集试验地雨水，沉淀后备用。

农用保水剂:聚丙烯酰胺10目颗粒，购自任丘市广汇化工产有限公司。

EM菌:种植用EM菌菌种，购自河南省中农康畜贸易有限公司，配制成1:500菌液备用。

种植容器:用500 mL矿泉水瓶自制，瓶身用电烙铁穿孔，间距3 cm打孔4排竖向孔，剪去瓶底备用（图2）。用于贴树栽培时，沿着“T”形线剪口，铁钉固定到树上。

图2  种植容器尺寸示意图

附生树种:郁闭度70%左右杉树林。

1.3 试验设计

基质选择试验:以纯树皮基质和混合基质（40%石子+60%树皮）为试验基质，分别添加0.5、1.0 g保水剂，比较自然吸水、保水性和添加农用保水剂后吸水保水效果，筛选吸水、保水性能最佳组合，每处理重复10次。

贴树方法试验:铁皮石斛新生的根系才能吸附到活树树皮上，一般需要3个月以上才能建立附生关系，在这期间必须供给石斛苗生长的水分和营养，常见的草绳等绑缚方式需要通过人工水肥管理度过“断乳期”，本试验改进附着方式，用饮料瓶改造后作为附着容器，装载栽培基质后将驯化苗固定到树干上，不再需要人工管理便可一次性成活。

1.4 试验方法

1.4.1基质自然吸水性比较

将纯树皮基质和混合基质分别装于自制种植瓶中，置于水深3 cm塑料周转箱中，任其自然吸取水分，隔周记录吸水后重量，直至不再增加重量为止。注意补充周转箱中水到3 cm水位线。

1.4.2基质饱和吸水性比较

分6组，纯树皮基质、混合基质、分别添加0.5、1.0 g保水剂基质，装于种植瓶中，清水浸泡至恒重，记录吸水后重量。纯树皮组合中1.0 g保水剂量约占总重量1%左右。

1.4.3基质保水性试验

将吸水饱和各组基质置于通风、不受雨淋和日晒的场所，任其自然蒸发，隔周称量重量，计算失水量，同时用雨水做蒸发对比。

1.4.4贴树方法改进试验

在离地面1 ~ 3 m树杆上，3 ~ 5株为1丛，丛与丛纵向间距50 cm，横向间距10 ~ 20 cm，交叉分布种植。将石斛驯化苗舒展好根系，用15 mm线卡将其固定于树干上，套上500 mL矿泉水瓶制作的定植瓶，25 mm鞋钉固定，装入树皮基质，在透气孔附件每瓶加入农用保水剂1 g，在根系附近添加缓释肥（如奥绿肥315#）2.5 g·丛^-1，浇足水即可（图3)。

图3  铁皮石斛贴树种植示意图

2  结果与分析

2.1 基质吸水性比较

基质吸水试验在38 d后基本达到恒重（表2），基质自然吸水线高度在11 cm左右，树皮基质吸水性优于混合基质（40%石子+60%树皮），纯树皮自然吸水量比混合基质平均高出15 g/种植瓶，含水量高出11.49%；添加1.0 g农用保水剂后，纯树皮基质饱和吸水量增加90 g，混合基质饱和吸收量增加86 g。

表2  不同基质的吸水效果

基质种类		树皮基质	混合基质
		1 ~ 2 cm粒径松树皮	40%石子+60%树皮
不加保水剂	500 cm3平均干重/g	97	347
	自然吸水38 d后重量/g	156	391
	自然吸水量/g	59	44
	基质浸泡饱和后重量/g	214	460
	浸泡饱和吸水量/g	117	113
	相对吸水率/%	50.43	38.94
添加保水剂	含0.5 g保水剂饱和吸水量/g	159	155
	相对饱和吸水率/%	135.90	137.17
	含1.0 g保水剂饱和吸水量/g	207	199
	相对饱和吸水率/%	176.92	176.11

2.2 基质保水性分析

自然蒸发试验结果表明，饱和吸水的各组基质失水趋势基本一致，第6周后，混合基质组基本干透，持水量为0，纯树皮基质组平均重量也接近干重，“树皮+1.0 g农用保水剂”组合表现最佳，8周后平均持水量仍有83 g，其次是“混合基质+1.0 g农用保水剂”组合，8周后平均持水量53 g。

与雨水蒸发比较，试验后期由于温度升高，雨水蒸发量明显高于各组基质，说明基质都具有一定的保水性。

表3  种植基质保水性试验结果

试验组合		树皮基质组						混合基质组						对比
		无保水剂		含保水剂				无保水剂		含保水剂				雨水
				0.5 g/瓶		1.0 g/瓶				0.5 g/瓶		1.0 g/瓶
试样编组		S1组		S2组		S3组		H1组		H2组		H3组		G组
称量项目		基质重量	持水量	基质重量	持水量	基质重量	持水量	基质重量	持水量	基质重量	持水量	基质重量	持水量	平均重量
基质干重		98		105		101		340		351		352		391
饱和吸水重		209	111	303	198	345	244	434	94	509	158	566	214	391
自然蒸发失水后  重量	次日	196	98	279	174	311	210	422	82	481	130	548	196	385
	第一周	163	65	258	153	291	190	389	49	462	111	528	176	364
	第二周	151	53	245	140	279	178	376	36	447	96	513	161	349
	第三周	144	46	230	125	265	164	368	28	432	81	497	145	331
	第四周	129	31	220	115	256	155	351	11	421	70	486	134	317
	第五周	117	19	202	97	239	138	347	7	404	53	466	114	284
	第六周	104	6	183	78	221	120	340	0	386	35	445	93	250
	第七周	98	0	165	60	203	102	340	0	373	22	425	73	196
	第八周	97	-1	147	42	184	83	340	0	360	9	405	53	141
总蒸发量			112		156		161		94		149		162	250

图4  基质水分自然蒸发走势图

图5  庐山及周边地区降雨量/蒸发量比较

2.3 附着容器改进后主要优点

矿泉水瓶比稻草绳、布条、一次性杯等更牢固耐用，其中方形矿泉水瓶与树干附着最紧密。

基质吸水试验表明，基质自然吸水线高度在11 cm左右(图4)，设计500 mL矿泉水瓶12 cm作为根系生长空间，完全能满足石斛生长需要。

底部贮水设计在夏季高温季节，易导致基质腐烂变臭，引起石斛烂根现象，通过在基质发酵时用1:500EM菌液拌料，或定植后用1:500 EM菌液浇灌，有效解决了基质发霉腐烂、石斛烂根问题。

矿泉水瓶底部贮水高度80 mm，平均贮水量200 g左右，按雨水蒸发试验（试验时期2016年3—4月）（图5），理论上可增加7周左右供水期，庐山全年降雨量大于蒸发量，底部贮水完全能满足石斛生长需要。

3  小结与讨论

“纯树皮+1%保水剂”基质吸水性和保水性最好，比较适合用于铁皮石斛的贴树法栽培。采用15 mm左右线卡固定石斛驯化苗，用方形500 mL矿泉水瓶装载“纯树皮+1%保水剂”基质，固定石斛根系，同时用1:500倍EM菌液浇灌基质，有效防止了基质发霉和腐烂变质，实现一次性附着成活，仿野生栽培的成活率达100%。成活后基本不需要人工管理，省去了林间浇灌等设施投入。铁皮石斛活树附生栽培创新研究，总结出了林下栽培铁皮石斛贴树法新模式，对山区在不破坏自然环境前提下，发展林下经济、帮助农民创新创业和脱贫致富有深远指导意义。

参考文献：

[1]  袁颖丹，李志，胡冬南，等. 铁皮石斛活树附生原生态栽培模式研究[J]. 经济林研究，2015(4)：44-48.

[2]  张子燕，石海英，白音.石斛仿野生栽培模式研究[J] 韶关学院学报（自然科学版），2016，37（8）：56-58.

[3]  陈美钦. 铁皮石斛无土栽培基质选择与营养液配方的优化[D]. 福州：福建农林大学，2015.