一种铁皮石斛的栽培方法及其专用营养液

1.一种栽培铁皮石斛的方法，包括如下步骤：用营养液对铁皮石斛成苗进行培养；
对于铁皮石斛一年生苗，每5-7天灌水一次，每10-14天灌溉营养液Ⅰ一次，所述营养液Ⅰ为将1体积份的营养液母液与3体积份的水混合得到；
对于铁皮石斛二年生苗，每3-5天灌水一次，每7-10天灌溉营养液Ⅱ一次；所述营养液Ⅱ为将1体积份的营养液母液与1体积份的水混合得到；
对于铁皮石斛三年生苗，每2-4天灌水一次，每4-7天灌溉营养液母液一次；
所述营养液母液中溶质及其在所述营养液母液中的浓度如下：
硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O 123mg/L-205mg/L；
硫酸镁MgSO4·7H2O 60mg/L；
磷酸二氢钾KH2PO4 136mg/L-544mg/L；
硝酸铵NH4NO3 48mg/L-80mg/L；
硫酸锰MnSO4·H2O 3.6mg/L；
硼酸H3BO3 2.7mg/L；
硫酸亚铁FeSO4·7H2O 13.4mg/L；
硫酸铜CuSO4·5H2O 0.1mg/L；
硫酸锌ZnSO4·7H2O 0.4mg/L；
钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1mg/L。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述营养液母液中溶质及其在所述营养液母液中的浓度为如下（1）-（4）中任一种：
（1）
硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O 123mg/L；
硫酸镁MgSO4·7H2O 60mg/L；
磷酸二氢钾KH2PO4 136mg/L；
硝酸铵NH4NO3 48mg/L；
硫酸锰MnSO4·H2O 3.6mg/L；
硼酸H3BO3 2.7mg/L；
硫酸亚铁FeSO4·7H2O 13.4mg/L；
硫酸铜CuSO4·5H2O 0.1mg/L；
硫酸锌ZnSO4·7H2O 0.4mg/L；
钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1mg/L；
（2）
硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O 205mg/L；
硫酸镁MgSO4·7H2O 60mg/L；
磷酸二氢钾KH2PO4 136mg/L；
硝酸铵NH4NO3 80mg/L；
硫酸锰MnSO4·H2O 3.6mg/L；
硼酸H3BO3 2.7mg/L；
硫酸亚铁FeSO4·7H2O 13.4mg/L；
硫酸铜CuSO4·5H2O 0.1mg/L；
硫酸锌ZnSO4·7H2O 0.4mg/L；
钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1mg/L；
（3）
硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O 123mg/L；
硫酸镁MgSO4·7H2O 60mg/L；
磷酸二氢钾KH2PO4 272mg/L；
硝酸铵NH4NO3 48mg/L；
硫酸锰MnSO4·H2O 3.6mg/L；
硼酸H3BO3 2.7mg/L；
硫酸亚铁FeSO4·7H2O 13.4mg/L；
硫酸铜CuSO4·5H2O 0.1mg/L；
硫酸锌ZnSO4·7H2O 0.4mg/L；
钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1mg/L。
（4）
硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O 205mg/L；
硫酸镁MgSO4·7H2O 60mg/L；
磷酸二氢钾KH2PO4 544mg/L；
硝酸铵NH4NO3 80mg/L；
硫酸锰MnSO4·H2O 3.6mg/L；
硼酸H3BO3 2.7mg/L；
硫酸亚铁FeSO4·7H2O 13.4mg/L；
硫酸铜CuSO4·5H2O 0.1mg/L；
硫酸锌ZnSO4·7H2O 0.4mg/L；
钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1mg/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述栽培过程中，温度为25±1℃，-1
湿度为60±5%，CO2浓度为600±50umol·mol ，气流速度为0.2-0.4m/s，光照强度为-2 -1
150±30umol·m ·s ，光照时间为12h/d。

一种铁皮石斛的栽培方法及其专用营养液\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种栽培铁皮石斛的方法及其专用营养液。\n背景技术\n[0002] 铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）是传统名贵中药材，位于中华九大仙草之首。具有滋阴清热，生津益胃，润肺止咳，补五脏虚劳等功效，并且在提高人体免疫能力、抗衰老、抑制肿瘤、改善糖尿病症状和萎缩性胃炎等方面有明显效果。\n[0003] 由于生态环境的日益恶化和药农的掠夺性采挖，铁皮石斛的野生资源已濒临枯竭，1987年被国家列为重点二级保护的野生珍稀药材品种。目前，国内外铁皮石斛的市场需求量最少有近百万吨，但是市场供应量还不足1%，其加工品枫斗在国际市场的价格已达\n3000-5000美元/kg以上，且有价无货，成为名副其实的“植物黄金”。\n[0004] 铁皮石斛是多年生兰科草本，长期生长于温暖湿润的阴凉环境，属于弱光性阴生植物。近十多年来，国内学者通过研究，基本上确立了组培繁育种苗与温室大棚等设施栽培相结合的人工栽培模式（简称：自然光栽培方法）；也有少量完全使用人工光源作为光照源的环境控制型植物工厂的人工栽培模式（简称：人工光栽培方法）。无论是自然光栽培方法，还是人工光栽培方法，从组培苗驯化后到定植需要具有一定的环境控制的设施中进行栽培，人工栽培从组培驯化成功到正式移栽到大田开始计算，最少需要1年半，迟则3年半以后才能进入采收期，且栽培过程中需要适宜的环境调控和合理的水分与养分供应。到2009年9月底统计，全国近10多个省市种植铁皮石斛，其栽培面积将近4000亩；仅在2008年度的产值就达到50亿以上。尽管如此，全国的铁皮石斛的市场供应量仍然只有市场需求量的\n1%左右，其栽培面积和栽培规模依旧会不断扩大，因此，铁皮石斛栽培技术的普及推广和规范化是迫不及待需要解决的现实问题。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的是提供栽培铁皮石斛的方法及专用营养液。\n[0006] 本发明所提供的用于栽培铁皮石斛的营养液，由溶质和溶剂组成，溶剂为水，溶质为如下：N源、P源、K源、Ca源、Mg源、Fe源、B源、Mn源、Zn源、Cu源和Mo源，所述N源、P源、K源、Ca源、Mg源中N元素、P元素、K元素、Ca元素、Mg元素的质量比为（3-5）：（1-4）：\n（1-4）：（1.5-2.5）：1。\n[0007] 上述营养液中，所述N元素、P元素、K元素、Ca元素、Mg元素的质量比为3：1：1：\n1.5：1、5：1：1：2.5：1、3：2：2：1.5：1或5：4：4：2.5：1。\n[0008] 上述营养液中，所述Fe源、B源、Mn源、Zn源、Cu源和Mo源中Fe元素、B元素、Mn元素、Zn元素、Cu元素和Mo元素的质量比为Fe：B：Mn：Zn：Cu：Mo=2：0.2：0.2：0.02：0.01：\n0.005。\n[0009] 上述营养液中，所述营养液中溶质及其在所述营养液中的浓度如下：\n[0010] 硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O 123mg/L-205mg/L；\n[0011] 硫酸镁MgSO4·7H2O 60mg/L；\n[0012] 磷酸二氢钾KH2PO4 136mg/L-544mg/L；\n[0013] 硝酸铵NH4NO3 48mg/L-80mg/L；\n[0014] 硫酸锰MnSO4·H2O 3.6mg/L；\n[0015] 硼酸H3BO3 2.7mg/L；\n[0016] 硫酸亚铁FeSO4·7H2O 13.4mg/L；\n[0017] 硫酸铜CuSO4·5H2O 0.1mg/L；\n[0018] 硫酸锌ZnSO4·7H2O 0.4mg/L；\n[0019] 钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1mg/L。\n[0020] 上述营养液中，所述营养液中溶质及其在所述营养液中的浓度为如下（1）-（4）中任一种：\n[0021] （1）\n[0022] 硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O 123mg/L；\n[0023] 硫酸镁MgSO4·7H2O 60mg/L；\n[0024] 磷酸二氢钾KH2PO4 136mg/L；\n[0025] 硝酸铵NH4NO3 48mg/L；\n[0026] 硫酸锰MnSO4·H2O 3.6mg/L；\n[0027] 硼酸H3BO3 2.7mg/L；\n[0028] 硫酸亚铁FeSO4·7H2O 13.4mg/L；\n[0029] 硫酸铜CuSO4·5H2O 0.1mg/L；\n[0030] 硫酸锌ZnSO4·7H2O 0.4mg/L；\n[0031] 钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1mg/L；\n[0032] （2）\n[0033] 硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O 205mg/L；\n[0034] 硫酸镁MgSO4·7H2O 60mg/L；\n[0035] 磷酸二氢钾KH2PO4 136mg/L；\n[0036] 硝酸铵NH4NO3 80mg/L；\n[0037] 硫酸锰MnSO4·H2O 3.6mg/L；\n[0038] 硼酸H3BO3 2.7mg/L；\n[0039] 硫酸亚铁FeSO4·7H2O 13.4mg/L；\n[0040] 硫酸铜CuSO4·5H2O 0.1mg/L；\n[0041] 硫酸锌ZnSO4·7H2O 0.4mg/L；\n[0042] 钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1mg/L；\n[0043] （3）\n[0044] 硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O 123mg/L；\n[0045] 硫酸镁MgSO4·7H2O 60mg/L；\n[0046] 磷酸二氢钾KH2PO4 272mg/L；\n[0047] 硝酸铵NH4NO3 48mg/L；\n[0048] 硫酸锰MnSO4·H2O 3.6mg/L；\n[0049] 硼酸H3BO3 2.7mg/L；\n[0050] 硫酸亚铁FeSO4·7H2O 13.4mg/L；\n[0051] 硫酸铜CuSO4·5H2O 0.1mg/L；\n[0052] 硫酸锌ZnSO4·7H2O 0.4mg/L；\n[0053] 钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1mg/L。\n[0054] （4）\n[0055] 硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O 205mg/L；\n[0056] 硫酸镁MgSO4·7H2O 60mg/L；\n[0057] 磷酸二氢钾KH2PO4 544mg/L；\n[0058] 硝酸铵NH4NO3 80mg/L；\n[0059] 硫酸锰MnSO4·H2O 3.6mg/L；\n[0060] 硼酸H3BO3 2.7mg/L；\n[0061] 硫酸亚铁FeSO4·7H2O 13.4mg/L；\n[0062] 硫酸铜CuSO4·5H2O 0.1mg/L；\n[0063] 硫酸锌ZnSO4·7H2O 0.4mg/L；\n[0064] 钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O 0.1mg/L。\n[0065] 本发明所提供的栽培铁皮石斛的方法，包括如下步骤：用上述任一所述营养液对铁皮石斛成苗进行培养。\n[0066] 其中，铁皮石斛成苗为带根的铁皮石斛组培苗经过驯化后成活，再进行3-6个月的设施栽培后得到的具有3-6片叶的苗。\n[0067] 上述方法中，对于铁皮石斛一年生苗，每5-7天灌水一次，每10-14天灌溉营养液Ⅰ一次，所述营养液Ⅰ为将1体积分的权利要求1-5中任一所述营养液与3体积分的水混合得到；\n[0068] 上述方法中，对于铁皮石斛二年生苗，每3-5天灌水一次，每7-10天灌溉营养液Ⅱ一次；所述营养液Ⅱ为将1体积分的权利要求1-5中任一所述营养液与1体积分的水混合得到；\n[0069] 上述方法中，对于铁皮石斛三年生苗，每2-4天灌水一次，每4-7天灌溉营养液Ⅲ一次；所述营养液Ⅲ为权利要求1-5中任一所述营养液。\n[0070] 其中，铁皮石斛一年生苗为从具有3-6片叶到具有10-12片叶且株高为3-5cm阶段的铁皮石斛苗；铁皮石斛二年生苗为从具有10-12片叶且株高为3-5cm到具有16-18片叶且株高为8-10cm阶段的铁皮石斛苗；铁皮石斛三年生苗为从具有16-18片叶且株高为\n8-10cm到具有24-26片叶且株高为20-25cm并且开始花芽分化或开花阶段的铁皮石斛苗。\n[0071] 上述方法中，所述栽培过程中，温度为25±1℃，湿度为60±5%，CO2浓度为-1 -1 -2 -1\n600±50umol mol ，气流速度为0.2-0.4m s ，光照强度为150±30umol m s ，光照时间为-1\n12h d 。\n[0072] 本发明所提供的铁皮石斛人工栽培方法，一般是指从铁皮石斛成苗阶段开始，一直到铁皮石斛采收开始的整个过程。\n[0073] 本发明的营养液能够满足铁皮石斛在不同生长阶段的营养需求，用本发明的营养液栽培管理铁皮石斛具有如下优点：\n[0074] 促进铁皮石斛的生长发育。通过合理的营养元素配比和适宜的环境调控，在铁皮石斛人工栽培的不同生长阶段调整营养液的浓度，从而根据植物生长需求进行合理的养分供应，故可促进铁皮石斛的生长发育15-20%以上。\n[0075] 缩短铁皮石斛的生产周期。无论是利用自然光栽培方法还是人工光栽培方法，利用铁皮石斛的组培生根苗移栽到温室、大棚、植物工厂等设施后，最少需要栽培1年半以后才能进入采收期。本发明的营养液灌溉和水分管理在促进铁皮石斛生长发育的基础上，可以缩短铁皮石斛的生产周期15-20%。\n[0076] 提高了铁皮石斛的产量和质量。本发明由于合理的营养液灌溉和水分管理，铁皮石斛植物生长得健壮，粗大，更有利于多糖含量的积累，从而提高了铁皮石斛的产量和质量，这从随机采样的植株的重量增加和多糖含量的对比中可以体现出来。\n[0077] 因此，本发明营养液及栽培铁皮石斛的方法将有广阔的应用前景。\n附图说明\n[0078] 图1为试验组植物工厂（人工光立体栽培方法）。\n[0079] 图2为对照组温室（自然光立体栽培方法）。\n[0080] 图3为铁皮石斛三年生苗的光合作用对CO2浓度变化的响应。\n[0081] 图4为铁皮石斛三年生苗的光合作用对光照强度变化的响应。\n具体实施方式\n[0082] 下述实施例中，配置营养液的原材料购置于与北京蓝弋化工产品有限责任公司。\n铁皮石斛成苗来源于浙江省枫禾生物科技有限公司。\n[0083] 一、营养液组成\n[0084] 营养液以大量元素的N、P、K、Ca、Mg为主要比例进行了如下质量配比：\n[0085] N3区：N：P：K：Ca：Mg=3：1：1：1.5：1\n[0086] N5区：N：P：K：Ca：Mg=5：1：1：2.5：1\n[0087] K2区：N：P：K：Ca：Mg=3：2：2：1.5：1\n[0088] K4区：N：P：K：Ca：Mg=5：4：4：2.5：1\n[0089] CK区：N：P：K：Ca：Mg=5：1：1：2.5：1\n[0090] 其他微量元素均以Fe：B：Mn：Zn：Cu：Mo=2：0.2：0.2：0.02：0.01：0.005质量比进行了配置。\n[0091] 具体的营养液组成如表1。\n[0092] 表1、铁皮石斛灌溉用营养液的组成\n[0093] \n[0094] 二、培养方法\n[0095] 试验组（图1）：N3区、N5区、K2区、K4区（可控环境且为人工光条件）。\n[0096] 对照组（图2）：CK区（温室的自然光条件）。\n[0097] 试验组与对照组的灌溉方法均如下：\n[0098] 对于铁皮石斛一年生苗，每5-7天灌水一次，每10-14天灌溉营养液Ⅰ一次，所述营养液Ⅰ为将1体积分的表1所示营养液与3体积分的水混合得到；\n[0099] 对于铁皮石斛二年生苗，每3-5天灌水一次，每7-10天灌溉营养液Ⅱ一次；所述营养液Ⅱ为将1体积分的表1所示营养液与1体积分的水混合得到；\n[0100] 对于铁皮石斛三年生苗，每2-4天灌水一次，每4-7天灌溉营养液Ⅲ一次；所述营养液Ⅲ为表1所示营养液。\n[0101] 试 验 组 的 栽 培 条 件 如 下：温 度：25±1 ℃，湿 度：60±5%，CO2浓 度：\n-1 -1 -2 -1\n600±50umolmol ，气流速度：0.2-0.4m s ，光照强度：150±30umol m s ，光照时间：12h -1\nd 。\n[0102] 对 照 组 的 培 养 条 件 如 下：温 度：20-30 ℃，湿 度：50-80%，CO2浓 度：\n-1 -1 -2 -1\n300-500umolmol ，气流速度：0.1-0.5m s ，光照强度：50-500umol m s ，光照时间：9-12h -1\nd 。\n[0103] 试验组和对照组均采用立体栽培模式，栽培容器采用10*12cm营养钵。栽培基质是把松磷（粒径5-10mm）、松磷（粒径3-8mm）、松磷粉末、蛭石、锯末按照1:1:1:1:0.5的质量比进行了混合，加水至饱和状态后堆积在一起，覆盖塑料薄膜后进行发酵6个月以上使用。\n栽培基质发酵期间经历盛夏高温后其内部温度可达80℃。\n2\n[0104] 从浙江省枫禾生物科技有限公司的40000m 的设施栽培中取大小一致的一年生苗、二年生苗、三年生苗各100株，带回北京后进行试验。一年生苗的栽培试验周期为9个月，试验结束后随机取样10株进行破坏试验，2009年、2010年、2011年分别进行重复试验3次。二年生和三年年生苗同时进行对比试验，试验周期为6个月，试验结束后随机抽取20株样本进行破坏试验，2010年、2011年分别进行2次重复试验。试验结果如下：\n[0105] 表2、营养液配比对铁皮石斛一年生苗生长发育的影响（试验周期为9个月）[0106] \n[0107] 注:1）同列中的不同字母代表有显著性差异，相同字母表示无显著性差异(P=0.05)\n[0108] 2）*表示差异显著（P=0.05），**表示差异极显著（P=0.01），NS表示没有显著差异[0109] 3）ANOVA为显著性方差分析\n[0110] 表3、营养液配比对铁皮石斛二年生苗和三年生苗生长发育的影响（试验周期为6个月）\n[0111] \n[0112] 注:1）同列中的不同字母代表有显著性差异，相同字母表示无显著性差异(P=0.05)\n[0113] 2）*表示差异显著（P=0.05），**表示差异极显著（P=0.01），NS表示没有显著差异[0114] 3）ANOVA为显著性方差分析\n[0115] 从表2和表3可以看出，无论是铁皮石斛一年生苗、还是二年生苗、三年生苗，试验区N5在人工光照条件下的生长发育均比其他营养液试验区好，也比自然光照的对比试验区好。从新增叶片数、新增茎节数、新增株高、新增茎粗的指标来看，N5试验区比N3、K2、K4试验区的生长发育量提高15-25%，比CK对照区提高30%以上，其多糖含量表现也有同样的趋势。因此，在同样的栽培条件下，N5配方比其他配方的栽培效果好。将N5组与CK组相比，可知，N5组比CK组的生长发育要好20-30%以上。\n[0116] 从图3和图4的铁皮石斛三年生苗对CO2浓度和光照强度的响应趋势来看，在人工光可控环境下的光照强度和CO2浓度均处于较好的条件之下，而在自然光可控环境下的光照强度和CO2浓度却是得不到保障的。适宜的人工光可控环境与自然光可控环境的生长发育要好20-30%以上。\n[0117] 生物量的积累意味着生长发育的加快，生长发育加快必然能够缩短生产周期，多糖含量的提高也以为这铁皮石斛品质的改善。因此，本发明营养液及培养方法必然有利于铁皮石斛大规模生产的规范化、标准化和产业化。