環草石斛工廠化生產技術及栽培方法
2023-10-05 03:52:39 1
專利名稱：環草石斛工廠化生產技術及栽培方法
技術領域：
本發明專利申請涉及一種中藥材栽培技術領域，尤其涉及一種藥用石斛環草石斛的工廠化生產技術及栽培方法。
背景技術：
石斛屬Dendrobium.別名黃草，為蘭科第二大屬，系國家瀕危保護藥用植物。貴州興義市歷史上是石斛盛產地，舊時稱黃草壩，今日興義市中心城鎮，仍稱為黃草壩鎮。由於石斛的藥用價值高，環草石斛在中國藥典為收載的五種石斛品種之一，民間也廣泛使用，以前人們採挖中缺乏保護意識，產區藥農毀滅性採挖，致使環草石斛資源至今基本瀕臨滅絕。國家已將這一名貴的中藥材列為瀕危藥用植物重點進行保護，投入了較大的財力、物力，但由於該資源的破壞程度嚴重，現在很大程度上只能採取人工栽培。許多年來，栽培方法始終沒有重大的突破。目前，全國在上海、浙江、雲南、貴州等地開展人工組織繁殖種苗，在原來的培養基質上雖然技術基本成熟，但用於工廠化時生產成本高，而效果欠佳。申請號為(200410084496.1)的發明專利《鐵皮石斛的人工大面積栽培方法》涉及鐵皮石斛的人工大面積栽培方法，該文獻介紹了目前鐵皮石斛的人工栽培方法，尚存在種苗擴繁速度慢、組培苗練苗、移栽成活率低、生長速度慢、產量不高、有效成分含量低等問題，因此，該發明提供一種鐵皮石斛的人工大面積栽培方法，它包括鐵皮石斛種苗快速擴繁技術、鐵皮石斛組培苗練苗技術、鐵皮石斛移栽技術和鐵皮石斛的採收方法。該發明有效解決鐵皮石斛種苗的來源和種苗的地道性，與傳統種苗擴繁相比，種苗的擴繁速度提高了37％，練苗、移栽成活率提高到90％以上，產量提高30％以上；與野生鐵皮石斛所含的有效成分相比，該發明栽培出來的鐵皮石斛多糖含量與野生鐵皮石斛相當，胺基酸、微量元素含量略高於野生鐵皮石斛含量。
傳統的鐵皮石斛種苗組培技術，是採用MS(Murashige and Skoog)基本培養基+不同激素(α-萘乙酸、吲哚丁酸、苄基腺嘌呤)配比+有機添加物(馬鈴薯、香蕉、椰乳等)+瓊脂，但其對各種石斛如鐵皮石斛、環草石斛、金釵石斛等使用效果均不太理想，從鐵皮石斛種子組培到成為栽培的大苗(5cm)，約需要11個月的時間。傳統培養基質中的有機添加物有馬鈴薯、香蕉、椰乳等，目前各地工廠化生產中主要使用馬鈴薯，與其他幾種有機添加物比較，成本相對會便宜一些，在上述專利中一般按20％(V/V)添加馬鈴薯汁，由於馬鈴薯一般的來源為購買，來源為工廠培養地外，每批的來源很難保持一致，導致培養基內的營養成份含量有時會前後不一致，給組培苗的生長帶來了一定的影響；馬鈴薯還有一最大的隱患是易帶病毒，如果將帶病毒的馬鈴薯用於培養基內，由於其病毒耐高溫，滅菌後看不出問題，當把小苗接種到這種培養基上後，就會造成批量的細菌病毒汙染，給生產帶來嚴重的災難和損失，這些情況在實際生產中已經發生過。
另外，環草石斛至今在種苗擴繁、組培苗煉苗、移栽等方面依然是空白。技術上沒有突破。嚴重製約了地道藥材環草石斛產業化、規模化發展本發明的目的在於提高環草石斛種苗的擴繁速度、煉苗和移栽成活率、達到產量高，並開發出與野生環草石斛的有效成份含量相當或略高的環草石斛的工廠化生產技術及栽培方法。
芭蕉芋系美人蕉科、美人蕉屬，多年生草本植物。學名Aanna.edulis，ker.它適應性廣，抗逆性強，易栽培，產量高，成本低。由於資源豐富，價格十分便宜。芭蕉芋不僅莖塊可加工成乾片、澱粉、粉條、釀酒等，加工後的廢渣還可作肥料，芭蕉芋的莖、葉可作飼料。芭蕉芋含水份17％，澱粉70％，蛋白質7.7％，纖維素3.1％，沸點67℃，pH＝6，雜質0.15％，粘度77釐泊。芭蕉芋與石斛都是多年生草本植物，石斛本身的組織成份中以多糖和粗纖維為主，兩者具有共同的生物特性，芭蕉芋本身所含營養成份更適合於石斛組培苗的生長，同時，由於它幾乎不帶病毒，對促進石斛生長顯然比馬鈴薯有優勢。
發明內容
為了實現這一目的，發明人經過試驗，成功完成了可用於各種藥用石斛的組織培養基質配方及其培養方法研製，對組織培養基質配方和生產工藝進行了試驗和完善，在生產上又解決了芭蕉芋代替馬鈴薯進行石斛組培苗的生長過程中出現的問題，完成了環草石斛的工廠化生產技術及栽培方法的發明研究。
環草石斛工廠化生產技術及栽培方法，它包括環草石斛種苗快速擴繁技術、環草石斛組培苗煉苗技術、環草石斛移栽技術和環草石斛的採收方法。
上述的環草石斛工廠化生產技術及栽培方法，它包括(1)環草石斛種苗快速擴繁技術分為三個階段A、將新鮮的未裂開的果實或儲存的種子經過消毒處理程序，播入1/2MS基本培養基+NAA(α-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L的培養基裡，進行種子萌發培養，培養溫度20～26℃，每日光照8--13小時，光強1400～2500lx，約10～15天種胚開始萌動，20～30天種胚膨大，逐漸萌發形成綠色的原球莖；b、將原球莖轉入1/2MS基本培養基+BA(6-苄基腺嘌呤)0.5mg/L+NAA(a-萘乙酸)0.2mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L培養基裡進行原球莖增殖、分化培養，約20～25天可觀察到瓶內原球莖重疊堆積在培養基中，此時再一次進行轉接，這樣重複3-4次後讓其分化小苗，苗高1cm左右同時伴隨有部分新的原球莖產生；c、將小苗轉入1/2MS基本培養基+NAA(α-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L的培養基裡，進行壯苗生根培養，約2個月可觀察到小苗發育成2.0～3.5cm的中苗，將3cm以下的中苗再轉接到同樣的培養基裡，讓其壯苗，3cm以上的大苗進入生根培養基中培養，約2個月可培養出5cm高以上的大苗，大苗可出瓶煉苗、移栽。
(2)煉苗、移栽基質應用技術本發明的關鍵就是環草石斛煉苗基質和移栽基質的選擇。
環草石斛屬蘭科植物，有共同特徵是根系的皮層薄壁組織是以部分細胞壁、網狀纖維物質組成的海綿狀組織，因此環草石斛根系同樣地具有良好的通氣性能和吸附、保持水分的能力，有氣生要求。根據環草石斛特殊的生長習性和特點，本發明對環草石斛煉苗和移栽基質進行了多項研究和試驗，採用種子繁殖，每粒種子萌發苗可達10萬～20萬株，通過原球莖增值一般最低可在100萬株以上。其組培苗通過煉苗再移栽的基質運用技術，既保證了植株根系的透水、透氣性，又具備保溫性和肥力，使環草石斛組培苗人工栽培的成活率達到95％以上。
①煉苗基質由於環草石斛組培苗是在無菌、恆溫、高溼等條件下培養而成，因此，組培苗出瓶煉苗是環草石斛產業化關鍵環節。
本發明採用青石+腐質土+苔蘚的煉苗基質，厚度比為5cm∶3cm∶2cm，主要解決瓶中組培苗到移栽大田的過渡適應期，既要保證植株根部的透水、透氣性，又要具有保溼性強、肥力好、不易滋生病蟲害的要求，隨時保證合理的水分、溫溼度、光照控制，這樣能使環草石斛組培苗煉苗成活率達到95％以上，而且植株生長良好。
②移栽基質環草石斛組培苗經6個月煉苗後，已經從組培室無菌環境自然過渡到栽培大棚新的生長環境，這時的植株已較為健壯，生長穩定，但是植株經煉苗期後仍須移栽到新的栽培基質上。這是由於組培苗剛出瓶時，植株的莖、根、葉尚處於很稚嫩狀態，煉苗基質比較鬆軟、透氣、透水；而經過煉苗期後，鬆軟、透氣的煉苗基質隨著時間的推移會逐漸板結，影響植株根的透水、透氣性，對植株後續的生長不利。通過對野生環草石斛原生態生長環境的深入調研，經過多項試驗，確定移栽基質採用3cm～8cm的青石+腐質土和苔蘚，按厚度8cm∶3cm∶2cm不同層次材料使用，結合合理的澆水、施肥、光照等控制，可保證植株在5～6年內基質的透水、透氣性良好，不出現基質板結現象，並具有一定保溼、不易滋生病蟲害特點，植株移栽成活率達95％以上。
(3)環草石斛的採收，環草石斛組培苗按本發明所用的基質經煉苗、移栽後，經2年即可採收。採收期以每年的入冬為宜，採收前1.5個月應停止給植株施肥和用藥。採收時應將生長期1.5年～2年生長的莖株剪下，新芽及根部保留，這樣連續採收6年以上。
上述的環草石斛的工廠化生產技術及栽培方法中所提到的對於環草石斛各生長過程培養基質的配方是(1)種胚誘導及壯苗生根培養基1/2MS基本培養基+NAA(α-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L；(2)原球莖增殖與分化培養基1/2MS基本培養基+BA(6-苄基腺嘌呤)0.5mg/L+NAA(α-萘乙酸)0.2mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L，在其他品種石斛的工廠化生產技術及栽培方法中也能適用，並且效果顯著。
採用本發明所提供的環草石斛工廠化生產技術及栽培方法，可有效解決環草石斛種苗的來源和種苗的地道性，從環草石斛種子到培養成大苗，只需8個月，大大縮短了種苗組培時間和成本，與傳統種苗擴繁相比，種苗的擴繁速度提高了上百倍，煉苗、移栽成活率提高到95％以上，產量提高42％以上；與野生環草石斛的有效成份含量相比，本發明栽培的環草石斛多糖含量高於野生環草石斛，微量元素含量略高於野生環草石斛含量。
本發明研究結果對解決環草石斛工廠化生產技術及栽培環草石斛，所面臨的種苗來源緊缺、煉苗、移栽成活率低、產量不高、有效成份低等問題，起到了關鍵性的作用，為以後人工大面積種植環草石斛，儘快推動環草石斛產業化、規模化發展，提供了科學依據和有力保證。本發明具有良好的社會和經濟效益。
具體實施例方式
實施例1環草石斛種苗快速擴繁技術將野生環草石斛原產地成熟的蒴果採回後，放在乾淨的培養皿裡，待其自然開裂後，將種子裝入潔淨的燒杯裡密封起來，放於冰箱內保存。
將新鮮的未裂開的果實或儲存的種子經過一定的消毒處理程序，播入1/2MS基本培養基+NAA(a-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L的培養基裡，進行種子萌發培養，培養溫度24℃，每日光照9小時，光強2500lx，約12天種胚開始萌動，20～30天種胚膨大，逐漸萌發形成綠色的原球莖；將原球莖轉入1/2MS基本培養基+BA(6-苄基腺嘌呤)0.5mg/L+NAA(a-萘乙酸)0.2mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L培養基裡進行原球莖增殖、分化培養，約25天可觀察到瓶內原球莖重疊堆積在培養基中，此時再一次進行轉接，這樣重複3-4次後讓其分化成小苗，苗高1cm左右同時伴隨有部分新的原球莖產生；將小苗轉入1/2MS基本培養基+NAA(a萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L的培養基裡，進行壯苗生根培養，約2個月可觀察到小苗發育成2.0～3.5cm的中苗，將3cm以下的中苗再轉接到同樣的培養基裡，讓其壯苗，3cm以上的大苗進入生根培養基中培養，約2個月可培養出5cm高以上的大苗，大苗在瓶內煉苗7～10天可出瓶煉苗、移栽。
實施例2環草石斛組培苗煉苗技術煉苗基質是小青石(3cm-5cm)+腐質土+苔蘚，比例5∶3∶2(厚度)；煉苗方法採用1.5m×22m苗床，在苗床上鋪5cm小青石、3cm腐質土、2cm苔蘚，均作殺菌處理後，將培養瓶中的小苗取出洗淨，然後在多淨靈中殺菌5-10分鐘，再分級煉苗，取3-5株為一叢，將根部栽入苔蘚下腐質土中，然後澆一次定根水為宜。
煉苗條件一般煉苗採用溫棚，棚內溫度做到相對控制，為了今後移栽適應條件，溫度標準不宜採用恆溫條件。煉苗分兩步進行，恆溫下先在瓶中煉7-10天，第二步再移至煉苗床。棚內溫度一般最低在5℃，最高為35℃。空氣溼度為60％-85％左右，光照度為正常光度40％的散射光，光照度1500～2500lx，澆水採取噴淋法，5天透澆水一次，平時每天澆水以基質溼潤為佳，不宜過溼或過幹，煉苗期一般掌握在秋季以前為佳，煉苗時間在6個月左右均可移栽。
實施例3環草石斛移栽技術移栽基質3cm～8cm青石不等+腐質土3cm+苔蘚，厚度比為8cm∶3cm∶2cm；移栽條件①棚外，以遮陰度較好的石山區，一般在山腰以下，除保留野生苔蘚條件外，可採取人工種植苗床。在空地內鋪上1cm寬栽培床，40cm間隔道。基地選擇海拔在1200m以下均可。採取遮陰布遮陰，溫度以自然界為主，溼度在60％-85％之間，遮陰度達60％，光照約2000～3000lx。
②棚內栽培，以塑料大棚，採取苗床或栽培，苗床為1.5m×22m。棚內達到40％以上散射光，約1500～2800lx。溫度在5℃～35℃內均可，溼度不得低於60％，高為85％左右。
栽培方法一般栽培季節在春、秋兩季為宜。
①移栽床底層鋪青石5cm～8cm、腐質土3cm、苔蘚2cm。
②腐質土與苔蘚需作殺菌處理後方可移栽。
③在苗床上以株行距10cm×10cm的列距，按分級要求將3株～5株苗為一叢，把根部埋入腐質土內，用苔蘚蓋上，莖株露出苔蘚外。
④栽完後首先澆一次定根水，以後每天薄澆一次，5天透澆一次。
⑤一般在7天左右施一次葉面肥，以助生長。
上述煉苗和移栽苗的管理過程中，應根據當地生態的實際情況，按照國家GAP質量管理規範，合理施肥和防治病蟲害。
實施例4環草石斛採收方法①環草石斛移栽後2年開始採收，採收主要取莖，一般為1.5年的莖株為宜，這個時間的各種成份含量比較飽滿，藥用最佳。
②新苗萌發一般以春季為最佳期，所以，採收時間最好在次年的入冬期為佳。
③採收期前45天須停止施肥和噴藥。
④採收用剪刀在莖的最下部，與根部往上留一寸處剪下莖株，不得連根拔取。
⑤採收的莖株必須及時送加工處加工炮製。
權利要求
1.環草石斛工廠化生產技術及栽培方法，其特徵在於所述方法，它包括環草石斛種苗快速擴繁技術、環草石斛組培苗煉苗技術、環草石斛移栽技術和環草石斛的採收方法。
2.根據權利要求1所述的環草石斛工廠化生產技術及栽培方法，其特徵在於它包括的(1)環草石斛種苗快速擴繁技術分為三個階段a、將新鮮的未裂開的果實或儲存的種子經過消毒處理程序，播入1/2MS基本培養基+NAA(a-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L的培養基裡，進行種子萌發培養，培養溫度20～26℃，每日光照8--13小時，光強1400～2500lx，約10～15天種胚開始萌動，20～30天種胚膨大，逐漸萌發形成綠色的原球莖；b、再將原球莖轉入1/2MS基本培養基+BA(6-苄基腺嘌呤)0.5mg/L+NAA(a-萘乙酸)0.2mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L培養基裡進行原球莖增殖、分化培養，約20～25天可觀察到瓶內原球莖重疊堆積在培養基中，此時再一次進行轉接，這樣重複3-4次後讓其分化成小苗，苗高1cm左右同時伴隨有部分新的原球莖產生；c、將小苗轉入1/2MS基本培養基+NAA(a萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L的培養基裡，進行壯苗生根培養，約2個月可觀察到小苗發育成2.0～3.5cm的中苗，將3cm以下的中苗再轉接到同樣的培養基裡，讓其壯苗，3cm以上的大苗進入生根培養基中培養，約2個月可培養出5cm高以上的大苗，大苗可出瓶煉苗、移栽。
3.根據權利要求1所述的環草石斛工廠化生產技術及栽培方法，其特徵在於它包括的(2)煉苗、移栽基質，這項應用技術及及方法的關鍵部分就是環草石斛煉苗基質和移栽基質的選擇，環草石斛組培苗經6個月煉苗後，從組培室無菌環境自然過渡到栽培大棚新的生長環境，a、煉苗採用青石+腐質土+苔蘚的煉苗基質，厚度比為5cm∶3cm∶2cm，組培苗出瓶煉苗移栽大田的過渡適應期，既要保證植株根部的透水、透氣性，又要具有保溼性強、肥力好、不易滋生病蟲害的要求，這個時期要隨時保證合理的水分、溫溼度、光照控制；b、移栽基質採用3cm～8cm的青石+腐質土和苔蘚，按厚度8cm∶3cm∶2cm不同層次材料使用，結合合理的澆水、施肥、光照等控制，可保證植株在5～6年內基質的透水、透氣性良好，不出現基質板結現象，移栽基質具有一定保溼、不易滋生病蟲害的特點。
4.根據權利要求1所述的環草石斛工廠化生產技術及栽培方法，其特徵在於它包括的(3)環草石斛的採收過程為環草石斛組培苗按本發明所用的基質經煉苗、移栽後，經2年即可採收，採收期以每年的入冬為宜，採收前1.5個月應停止給植株施肥和用藥，採收時應將生長期1.5年～2年生長的莖株剪下，新芽及根部保留，這樣可連續採收6年以上。
5.根據權利要求1所述的環草石斛工廠化生產技術及栽培方法，其特徵在於它上述方法中所提到的關於環草石斛各生長過程培養基質的配方是a種胚誘導及壯苗生根培養基1/2MS基本培養基+NAA(α-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L；b原球莖增殖與分化培養基1/2MS基本培養基+BA(6-苄基腺嘌呤)0.5mg/L+NAA(α-萘乙酸)0.2mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+瓊脂5g/L，這兩種培養基質在其他品種石斛的工廠化生產技術及栽培方法中也能適用，並且效果顯著。
全文摘要
本發明環草石斛工廠化生產技術及栽培方法中種胚誘導及壯苗生根培養基及原球莖增殖與分化培養基，也能適用其他品種石斛，並且效果顯著，可有效解決環草石斛種苗的來源和種苗的地道性，從環草石斛種子到培養成大苗，只需8個月，大大縮短了種苗組培時間和成本，與傳統種苗擴繁相比，種苗的擴繁速度提高了上百倍，煉苗移栽成活率提高到95％以上，產量提高42％以上。本發明栽培的環草石斛多糖含量高於野生環草石斛，微量元素含量略高於野生環草石斛含量，為以後人工大面積種植環草石斛，儘快推動環草石斛產業化規模化發展，提供了科學依據和有力保證，本發明具有良好的社會和經濟效益。
文檔編號A01G7/00GK1692696SQ20051000307
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月24日 優先權日2005年5月24日
發明者金家興, 毛秀華 申請人:貴州省興義市吉仁堂藥業公司