铁皮石斛栽培基质研究进展

陈宜均，李康琴，邓绍勇，李 婷，谢雄雄，朱灵芝，朱培林★

（1.江西省林业科学院，江西 南昌330013；2.南昌市中药材种植技术与质量研究重点实验室，江西 南昌330013）

铁皮石斛（Dendrobium officinaleKimura et Migo）是兰科石斛属多年生附生草本植物，为石斛之极品，因其表皮呈铁绿色而得名，具有增强机体免疫力[1]、滋阴补肾、益胃生津[2]的功能。《神农本草经》将铁皮石斛列为“上品”，民间称其为“救命仙草”[3]。

野生铁皮石斛一般生长在高海拔悬崖峭壁或林内树干和岩石缝隙中，生长条件特殊且分布受局限，对小气候要求十分严格，自然繁殖率极低，生长缓慢[4]。近年来，盲目开采已经导致野生铁皮石斛资源濒临灭绝，早在1987年就被列为国家重点二级保护的珍稀濒危植物，禁止采集和销售。市场上供需关系的严重不平衡，推动了铁皮石斛人工栽培及其产业化快速发展[5]。而栽培基质对铁皮石斛的成活率、品质和产量影响很大，是栽培成功和优质高产的重要因素，特别是对于铁皮石斛这种对栽培基质的水分、营养、通气性等状况要求比较严格的附生兰而言，其作用尤为突出[6]。本文根据铁皮石斛生产中的关键环节将栽培基质分为组培苗驯化基质和大棚栽培基质，以期寻找来源广泛、价格低廉、栽种简单，适合铁皮石斛生长的基质，提高铁皮石斛产业经济效益。

1 栽培基质研究现状

铁皮石斛喜温暖湿润的气候和半阴半阳的环境，不耐寒。适宜生长温度为15℃~28℃，适宜生长湿度为60%以上，属气生根系，因此要求根部通透性好。铁皮石斛的生长状态与栽培基质所提供的土壤环境有直接联系，采用的基质若通风透气漏水，在适宜的温湿度下，其生长速度较快，生存能力较强[7]。目前我国栽培铁皮石斛的基质有生物基质和非生物基质，如松树皮、苔藓、桑枝屑、碎树叶、泥炭、锯木屑、椰糠、菌渣等都属于生物基质，一般具有较强的保水保肥能力和缓冲能力，具有一定的生物活性并含有丰富的营养成分[8]；而碎红砖、碎瓦片、珍珠岩、蛭石等天然矿物或其他无机物构成的物质属于非生物基质，它们化学性质稳定，保水保肥能力差，缓冲能力小，在栽培中通常用于支撑植株或调节基质的容重、孔隙度等[9]。一般情况下，栽培基质若透气性差，则容易发病；若保水性太弱，则不利于根系生长；若基质容易腐烂，则透气性会下降，所以栽培基质需具备透气性高、保水保肥性强和耐腐性好这三个条件。生产中采用混合基质或单品种生物基质种植铁皮石斛成功的机率较大，但生物基质的成本较高，与非生物基质混合使用，既能节约成本又能提供养分。目前用单品种非生物基质栽培铁皮石斛成功的例子还未见报道[10]。

2 铁皮石斛适宜栽培基质及配比

尽管铁皮石斛栽培基质方面的研究较多，但目前还没有铁皮石斛栽培基质的标准化性状参数，而不同地区栽培铁皮石斛的气候特点不同，为了保证铁皮石斛的产量与质量，在栽培基质的选择上应有所差异[5]。

2.1 铁皮石斛组培苗驯化基质

利用组织培养技术繁育的种苗是当前铁皮石斛人工栽培的主要种苗来源[11]，但由于石斛组培苗直接移栽的成活率和生长量普遍偏低，从组培苗到大棚栽培的中间环节仍是铁皮石斛规模化生产中的难题之一，直接关系到栽培规模和市场份额，因此出瓶后进行大棚栽培前的假植炼苗至关重要。

由表1可知，不同的栽培基质对组培苗移栽成活率影响较大，基质种类的选择和配比不同，其保水性、透气性和保肥性均不同。铁皮石斛移栽的关键是基质的透气性与保水性，移栽成活率高的栽培基质中大多为松树皮或泥炭土配合添加蛭石和珍珠岩，前者具有较强水肥保持能力，后者能使基质疏松，增强通水透气性，有利于植物根系伸展。苔藓因保水效果好，且能提供铁皮石斛生长所需的共生菌，曾被认为是最好的假植基质[31]。但浇水后，由于苔藓包裹根部导致通透性差，烂根情况严重[5]，一般只在幼苗期使用，且栽培基质添加苔藓后，成本均较高。

表1 铁皮石斛组培苗驯化适宜栽培基质及配比Tab.1 Suitable cultivation media and proportions for domestication of tissue culture seedlings of D.officinale

在泥炭土添加珍珠岩和蛭石的配比中有效磷含量高，并且蛭石全氮含量高，珍珠岩速效钾含量高，可最大程度上满足组培苗生长时对氮、磷、钾元素的需求[20]，显著增加组培苗生根数，适宜添加在组培苗驯化基质中。

刨花有良好的透气性和持水能力，在栽培基质中可代替部分松树皮。锯末和刨花同为木材加工的废料，但由于锯末颗粒太细，通透性差，容易造成板结，不利于根系生长。在实际生产中纯细锯末普遍诱发菇类，并容易引来地下害虫。因此，对细锯末的使用需谨慎，含量宜少不宜多[19]。

2.2 铁皮石斛大棚栽培基质

铁皮石斛适宜生长环境为温暖、潮湿、通风、有充足散射光的环境，采用大棚等设施栽培有利于石斛规模化生产，是在较短时间内实现较高经济效益的较佳选择。

生长量是铁皮石斛规模化生产中的考量因素，栽培基质对铁皮石斛生物量有明显影响，表2中栽培基质为松树皮+泥炭土（2∶1）种植16个月后，茎长平均为42.08 cm，茎条产量最高可达到2 012.4 kg·hm-2。栽培基质为松树皮+香菇废菌糠（2∶1）种植12个月后，茎长平均为40.23 cm，在秋季采收时，多糖含量接近40%。

表2 铁皮石斛大棚栽培适宜栽培基质及配比Tab.2 Suitable cultivation media and proportions for D.officinale in greenhouse

由表2可知，树皮仍是铁皮石斛的主要栽培基质，其具有良好的透气性和耐腐蚀性[47]，能够较好的调节小环境内的空气湿度，使根系生长旺盛、分支多，促进植株的快速生长，而获得较高产量[48]。树皮为木材加工的废弃物，通常为桤木、杉木或松木树皮，其中以松树皮应用最为广泛。有研究表明，松树皮作为栽培基质能有效提高铁皮石斛各项形态指标，甚至可提高植株蛋白质的质量分数[44]，但松树皮持水能力差，且根系容易长到容器外[4]，固定性差，需与其他基质混合使用。

铁皮石斛规模化生产中有树皮、锯末、刨花、水苔、碎石、泥炭土、椰糠等常用基质，也有依靠当地资源引入的新型栽培基质菌渣、桑枝屑、核桃壳等，这些加工业的副产品富含多种有机质，能够为植株提供更多的营养成分，还可降低基质制作成本，也符合低碳循环经济理念。

3 问题和展望

伴随着市场关注度的上升和科研力量的投入，铁皮石斛人工种植技术瓶颈被逐步突破，国内铁皮石斛栽培面积迅速扩大，势必造成栽培基质原料紧缺，尤其是作为主要栽培基质的松树皮。事实上，2019年以来，福建漳州地区的松树皮一直处于断货状态。这种情况不仅会造成种植成本不断增加，还会耗费大量的森林资源，造成生态环境破坏和资源浪费。

栽培基质可以因地制宜考虑选用当地资源作为目标基质替代部分松树皮，减少松树皮在栽培基质中的配比。郭顺财[49]针对福建地区在烤烟生产加工过程中产生的大量烟杆下脚料资源进行研究，发现烟杆下脚料栽培基质具有良好的透水透气性，对铁皮石斛生长有明显促进作用，有利于提高产量和质量，还可节约成本。张爱丽等[34]对大理漾濞每年有8万m3核桃壳残余，且当地松树皮资源匮乏问题，提出将废弃核桃壳作为栽培的主要基质加以再利用。规模化栽培中使用核桃壳+松树皮+锯木屑（6∶3∶1）作为栽培基质，能达到炼苗移栽高成活率、人工栽培铁皮石斛产量高和炼苗栽培一步到位的目的。周媛等[45]利用广西地区丰富的桑枝资源，在以松树皮为主要基质，添加不同比例桑枝屑种植铁皮石斛的试验中发现，添加25%桑枝屑是铁皮石斛生长的较佳条件。

铁皮石斛栽培基质还可考虑木腐菌菌渣[38]、香菇废菌糠[42]等可再生资源的利用，降低基质制作成本，达到节本增效的目的。