王培育,羅維鴻,楊 學(xué),顏沛沛,江金蘭,江建芳,葉 煒*
[1.福建省三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院, 三明 福建 365051; 2.福建省(山區(qū))作物遺傳改良與創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 三明 福建 365051; 3.福建農(nóng)林大學(xué)園藝植物生物工程研究所, 福州 福建 350002; 4.泰寧縣林業(yè)局, 三明 福建 354400]
鐵皮石斛Dendrobiumofficinale是蘭科石斛屬多年生草本植物,藥用歷史悠久,被譽(yù)為“中華九大仙草之首”。鐵皮石斛具有廣泛藥理作用并且富含生物堿、酚類等多種活性成分,具有提高免疫力、健脾養(yǎng)胃、抗腫瘤、抗衰老等多種藥用功效[1-2]。由于野生鐵皮石斛生長條件要求苛刻,自然分布區(qū)域少,自然繁殖率低,生長緩慢,再加上過度開采,野生石斛資源瀕臨滅絕,已成為國家重點(diǎn)二級保護(hù)珍惜瀕危植物[3-5]。為保證鐵皮石斛藥材資源的穩(wěn)定供應(yīng),有必要開展鐵皮石斛的人工培育與栽培。
目前,鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式主要以工廠化育苗配合設(shè)施大棚栽培為主,現(xiàn)有研究涉及組培技術(shù)和基質(zhì)栽培等多個方面[6-7]。工廠化育苗過程中,常通過激素調(diào)控及配合不同外源添加物來提高組織培養(yǎng)的效率,但是種苗后期栽培的成活率和生長情況卻難以保證[8],瓶苗移植的保存率受基質(zhì)的影響顯著,苗期基質(zhì)對株高生長的影響極為顯著。 而栽培基質(zhì)五花八門,普遍使用的基質(zhì)有水苔、碎石、花生殼、苔蘚、椰子皮、馬尾松樹皮、木屑、木炭、木塊等[9-11],目前生產(chǎn)中應(yīng)用主要是樹皮、木屑、碎石、有機(jī)肥的混合物[12-14]。有關(guān)鐵皮石斛栽培方面的研究,生產(chǎn)性科普性的介紹較多,研究性的報道及系統(tǒng)的基質(zhì)篩選少見報道[15]。
泰斛1號為三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院所持有的鐵皮石斛品種,其株高7~45 cm,葉色濃綠,莖稈紫紅,具有較強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)能力、抗病蟲能力和萌芽能力,產(chǎn)量高,多糖含量、甘露糖含量和水分含量符合《中國藥典》標(biāo)準(zhǔn)。泰斛1號種植市場前景廣闊,有利于推動石斛產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,但是泰斛1號種苗繁育和栽培技術(shù)尚未成熟,造成泰斛1號種苗供應(yīng)不足,栽培成活率低,制約了石斛品種結(jié)構(gòu)的良性發(fā)展。為此,本研究針對泰斛1號種苗繁殖與栽培技術(shù)進(jìn)行研究,以期為泰斛1號的種苗繁育及人工栽培提供借鑒。
試驗(yàn)選用泰斛1號健壯無病害的組培苗,由福建省三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院藥用植物研究所提供。
1.2.1組培繁育培養(yǎng)基配比試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)9種不同培養(yǎng)基方案(表1),激素及外源添加物為6-BA、NAA和香蕉泥,基礎(chǔ)培養(yǎng)基為1/2MS+AC 0.5 mg·L-1+糖30 g·L-1。6-BA添加量分別為1、2和3 mg·L-1;NAA添加量分別為0、0.5、1 mg·L-1;香蕉泥添加量分別為0、50、100 g·L-1。試驗(yàn)采用隨機(jī)排列,每個處理于2021年8月中旬接種30瓶,重復(fù)3次,約180 d后統(tǒng)計(jì)泰斛1號組培苗的株高、莖粗、根數(shù)和根長指標(biāo)。
表1 9種不同培養(yǎng)基配方Table 1 9 different media formulations
1.2.2不同肥水頻次試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)置3個不同頻次周期,于2021年8月中旬分別以每5、10、15 d的肥水頻次對泰斛1號種苗進(jìn)行處理,肥水統(tǒng)一采用三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院發(fā)明專利竹醋液1 000倍稀釋液,每個處理3盤種苗,每盤36叢,每盤施用量均為1.5 L,試驗(yàn)重復(fù)3次,約180 d后統(tǒng)計(jì)泰斛1號種苗的株高、莖粗和發(fā)病情況。
1.2.3藥劑防治試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)置3個處理,于2021年8月中旬分別用有機(jī)多肽酶1號1 000倍液、惡霉靈1 200倍液、富力庫1 500倍液+靚保3 000倍液處理泰斛1號種苗,每個處理3盤種苗,每盤36叢,每盤施用量均為1.5 L,每10 d噴施1次,試驗(yàn)重復(fù)3次,約180 d后調(diào)查處理后植株對白絹病、軟腐病以及蝸牛的防治效果。
1.2.4種植基質(zhì)配比試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)置3個處理,于2021年8月中旬分別使用松樹皮∶杉樹皮1∶1、松樹皮∶杉樹皮1∶2、松樹皮:杉樹皮2∶1的基質(zhì)配比栽培泰斛1號種苗,每個處理3盤種苗,每盤36叢,試驗(yàn)重復(fù)3次,約180 d后調(diào)查泰斛1號種苗的株高、莖粗和芽數(shù)。
由表2可知,9號培養(yǎng)基的組培苗長勢最好,平均株高為6.90 cm,平均莖粗為0.19 cm,平均根數(shù)為9.33條,平均根長10.07 cm。因此,9號培養(yǎng)基為泰斛1號最佳培養(yǎng)基,且優(yōu)質(zhì)根比例達(dá)到100%。進(jìn)一步在9號培養(yǎng)基上進(jìn)行泰斛1號增殖系數(shù)試驗(yàn),接種芽數(shù)15個,重復(fù)3次,分生芽數(shù)為81.6個,增殖系數(shù)為5.44。
表2 不同培養(yǎng)基對泰斛1號組培苗生長的影響Table 2 Statistics on the effect of different media on the growth state of D. ′taihu No.1′ tissue culture seedlings
由表3可知,每5 d的肥水頻次泰斛1號種苗的株高和莖粗表現(xiàn)最好,分別為15.2 cm和0.54 cm,其中在株高表現(xiàn)上,每隔5 d、10 d的肥水頻次與每隔15 d存在顯著性差異;莖粗表現(xiàn)上,每隔5 d、10 d的肥水頻次與每隔15 d存在顯著性差異。每隔5 d的肥水頻次發(fā)病率最高,為4.3%,與每隔10 d的差異不顯著,與每隔15 d的差異顯著??紤]到泰斛1號種苗生長狀況,株高和莖粗是生產(chǎn)上衡量種苗長勢的主要指標(biāo),生產(chǎn)上可采用每隔5 d肥水頻次處理。
表3 不同肥水頻次對泰斛1號苗生長的影響Table 3 Effects of different fertilization water frequency on the growth status of D. ′Taihu No.1′ seedlings
由表4可知,有機(jī)多肽酶1號1 000倍液、惡霉靈1 200倍液和富力庫1 500倍液+靚保3 000倍液3種生物藥劑處理下,泰斛1號種苗均沒有發(fā)生白絹病,說明這3種處理方法對石斛白絹病防治效果明顯;而對于軟腐病發(fā)病率3種處理存在顯著差異,其中有機(jī)多肽酶1號1 000倍液處理下軟腐病發(fā)病率最低,為2.86%;對于蝸牛為害,3種處理差異不顯著。由此可知,生產(chǎn)上可采取噴施有機(jī)多肽酶1號1 000倍液對泰斛1號種苗進(jìn)行病蟲害防治。
表4 不同藥劑處理對組培苗病害的防治效果Table 4 Control effects of different chemical treatments on tissue culture seedlings
由表5可知,泰斛1號種苗在松樹皮∶杉樹皮1∶1的基質(zhì)配比下,株高、莖粗和萌生芽數(shù)都明顯優(yōu)于其他兩組基質(zhì)配比,但差異不顯著。這可能是由于松樹皮和杉樹皮采取1∶1比例混合之后,基質(zhì)更為疏松透氣,從生長指標(biāo)看,更適宜泰斛1號種苗生長。
表5 不同基質(zhì)配比對泰斛1號組培苗馴化生長狀態(tài)的影響Table 5 Effects of different substrate ratios on domestication and growth of D. ′Taihu No.1′ tissue culture seedlings
鐵皮石斛種子繁殖率低,自然繁殖率不高,極大限制了石斛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,采用組培繁殖鐵皮石斛可以縮短育苗時間,使種苗長勢一致,抗逆性強(qiáng),有利于規(guī)?;l(fā)展[16-17]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,泰斛1號采用9號培養(yǎng)基(1/2 MS+6-BA 3 mg·L-1+NAA 1 mg·L-1+香蕉泥100 g·L-1)在株高、莖粗、產(chǎn)生根數(shù)和根長綜合表現(xiàn)比其他處理好,且其增殖系數(shù)高達(dá)5.44,比一般種苗繁育系數(shù)高。關(guān)于泰斛1號種苗繁育培養(yǎng)基的優(yōu)化有待進(jìn)一步研究。
鐵皮石斛由于對生態(tài)環(huán)境要求嚴(yán)格,生產(chǎn)區(qū)域局限,市場上供需矛盾凸顯,再加上鐵皮石斛生長速度極為緩慢,嚴(yán)重制約了石斛產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。根據(jù)泰斛1號的生長特性,通過研究不同施肥水頻次、藥劑防治、基質(zhì)配比等進(jìn)行石斛的種苗栽培試驗(yàn),以促進(jìn)石斛的正常生長,提高石斛的成活率。試驗(yàn)結(jié)果表明:泰斛1號適宜的施肥水頻次為每隔5 d,可采用噴施有機(jī)多肽酶1號進(jìn)行病蟲害綜合防治,適宜的種植基質(zhì)配比為松樹皮∶杉樹皮為1∶1。人工栽培石斛,應(yīng)盡可能創(chuàng)造與自然生長環(huán)境接近或類似的條件,以提高石斛的品質(zhì)與產(chǎn)量。