专利名称：环草石斛工厂化生产技术及栽培方法
技术领域：
本发明专利申请涉及一种中药材栽培技术领域，尤其涉及一种药用石斛环草石斛的工厂化生产技术及栽培方法。
背景技术：
石斛属Dendrobium.别名黄草，为兰科第二大属，系国家濒危保护药用植物。贵州兴义市历史上是石斛盛产地，旧时称黄草坝，今日兴义市中心城镇，仍称为黄草坝镇。由于石斛的药用价值高，环草石斛在中国药典为收载的五种石斛品种之一，民间也广泛使用，以前人们采挖中缺乏保护意识，产区药农毁灭性采挖，致使环草石斛资源至今基本濒临灭绝。国家已将这一名贵的中药材列为濒危药用植物重点进行保护，投入了较大的财力、物力，但由于该资源的破坏程度严重，现在很大程度上只能采取人工栽培。许多年来，栽培方法始终没有重大的突破。目前，全国在上海、浙江、云南、贵州等地开展人工组织繁殖种苗，在原来的培养基质上虽然技术基本成熟，但用于工厂化时生产成本高，而效果欠佳。申请号为(200410084496.1)的发明专利《铁皮石斛的人工大面积栽培方法》涉及铁皮石斛的人工大面积栽培方法，该文献介绍了目前铁皮石斛的人工栽培方法，尚存在种苗扩繁速度慢、组培苗练苗、移栽成活率低、生长速度慢、产量不高、有效成分含量低等问题，因此，该发明提供一种铁皮石斛的人工大面积栽培方法，它包括铁皮石斛种苗快速扩繁技术、铁皮石斛组培苗练苗技术、铁皮石斛移栽技术和铁皮石斛的采收方法。该发明有效解决铁皮石斛种苗的来源和种苗的地道性，与传统种苗扩繁相比，种苗的扩繁速度提高了37％，练苗、移栽成活率提高到90％以上，产量提高30％以上；与野生铁皮石斛所含的有效成分相比，该发明栽培出来的铁皮石斛多糖含量与野生铁皮石斛相当，氨基酸、微量元素含量略高于野生铁皮石斛含量。
传统的铁皮石斛种苗组培技术，是采用MS(Murashige and Skoog)基本培养基+不同激素(α-萘乙酸、吲哚丁酸、苄基腺嘌呤)配比+有机添加物(马铃薯、香蕉、椰乳等)+琼脂，但其对各种石斛如铁皮石斛、环草石斛、金钗石斛等使用效果均不太理想，从铁皮石斛种子组培到成为栽培的大苗(5cm)，约需要11个月的时间。传统培养基质中的有机添加物有马铃薯、香蕉、椰乳等，目前各地工厂化生产中主要使用马铃薯，与其他几种有机添加物比较，成本相对会便宜一些，在上述专利中一般按20％(V/V)添加马铃薯汁，由于马铃薯一般的来源为购买，来源为工厂培养地外，每批的来源很难保持一致，导致培养基内的营养成份含量有时会前后不一致，给组培苗的生长带来了一定的影响；马铃薯还有一最大的隐患是易带病毒，如果将带病毒的马铃薯用于培养基内，由于其病毒耐高温，灭菌后看不出问题，当把小苗接种到这种培养基上后，就会造成批量的细菌病毒污染，给生产带来严重的灾难和损失，这些情况在实际生产中已经发生过。
另外，环草石斛至今在种苗扩繁、组培苗炼苗、移栽等方面依然是空白。技术上没有突破。严重制约了地道药材环草石斛产业化、规模化发展本发明的目的在于提高环草石斛种苗的扩繁速度、炼苗和移栽成活率、达到产量高，并开发出与野生环草石斛的有效成份含量相当或略高的环草石斛的工厂化生产技术及栽培方法。
芭蕉芋系美人蕉科、美人蕉属，多年生草本植物。学名Aanna.edulis，ker.它适应性广，抗逆性强，易栽培，产量高，成本低。由于资源丰富，价格十分便宜。芭蕉芋不仅茎块可加工成干片、淀粉、粉条、酿酒等，加工后的废渣还可作肥料，芭蕉芋的茎、叶可作饲料。芭蕉芋含水份17％，淀粉70％，蛋白质7.7％，纤维素3.1％，沸点67℃，pH＝6，杂质0.15％，粘度77厘泊。芭蕉芋与石斛都是多年生草本植物，石斛本身的组织成份中以多糖和粗纤维为主，两者具有共同的生物特性，芭蕉芋本身所含营养成份更适合于石斛组培苗的生长，同时，由于它几乎不带病毒，对促进石斛生长显然比马铃薯有优势。
发明内容
为了实现这一目的，发明人经过试验，成功完成了可用于各种药用石斛的组织培养基质配方及其培养方法研制，对组织培养基质配方和生产工艺进行了试验和完善，在生产上又解决了芭蕉芋代替马铃薯进行石斛组培苗的生长过程中出现的问题，完成了环草石斛的工厂化生产技术及栽培方法的发明研究。
环草石斛工厂化生产技术及栽培方法，它包括环草石斛种苗快速扩繁技术、环草石斛组培苗炼苗技术、环草石斛移栽技术和环草石斛的采收方法。
上述的环草石斛工厂化生产技术及栽培方法，它包括(1)环草石斛种苗快速扩繁技术分为三个阶段A、将新鲜的未裂开的果实或储存的种子经过消毒处理程序，播入1/2MS基本培养基+NAA(α-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+琼脂5g/L的培养基里，进行种子萌发培养，培养温度20～26℃，每日光照8--13小时，光强1400～2500lx，约10～15天种胚开始萌动，20～30天种胚膨大，逐渐萌发形成绿色的原球茎；b、将原球茎转入1/2MS基本培养基+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)+琼脂5g/L培养基里进行原球茎增殖、分化培养，约20～25天可观察到瓶内原球茎重叠堆积在培养基中，此时再一次进行转接，这样重复3-4次后让其分化小苗，苗高1cm左右同时伴随有部分新的原球茎产生；c、将小苗转入1/2MS基本培养基+NAA(α-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+琼脂5g/L的培养基里，进行壮苗生根培养，约2个月可观察到小苗发育成2.0～3.5cm的中苗，将3cm以下的中苗再转接到同样的培养基里，让其壮苗，3cm以上的大苗进入生根培养基中培养，约2个月可培养出5cm高以上的大苗，大苗可出瓶炼苗、移栽。
(2)炼苗、移栽基质应用技术本发明的关键就是环草石斛炼苗基质和移栽基质的选择。
环草石斛属兰科植物，有共同特征是根系的皮层薄壁组织是以部分细胞壁、网状纤维物质组成的海绵状组织，因此环草石斛根系同样地具有良好的通气性能和吸附、保持水分的能力，有气生要求。根据环草石斛特殊的生长习性和特点，本发明对环草石斛炼苗和移栽基质进行了多项研究和试验，采用种子繁殖，每粒种子萌发苗可达10万～20万株，通过原球茎增值一般最低可在100万株以上。其组培苗通过炼苗再移栽的基质运用技术，既保证了植株根系的透水、透气性，又具备保温性和肥力，使环草石斛组培苗人工栽培的成活率达到95％以上。
①炼苗基质由于环草石斛组培苗是在无菌、恒温、高湿等条件下培养而成，因此，组培苗出瓶炼苗是环草石斛产业化关键环节。
本发明采用青石+腐质土+苔藓的炼苗基质，厚度比为5cm∶3cm∶2cm，主要解决瓶中组培苗到移栽大田的过渡适应期，既要保证植株根部的透水、透气性，又要具有保湿性强、肥力好、不易滋生病虫害的要求，随时保证合理的水分、温湿度、光照控制，这样能使环草石斛组培苗炼苗成活率达到95％以上，而且植株生长良好。
②移栽基质环草石斛组培苗经6个月炼苗后，已经从组培室无菌环境自然过渡到栽培大棚新的生长环境，这时的植株已较为健壮，生长稳定，但是植株经炼苗期后仍须移栽到新的栽培基质上。这是由于组培苗刚出瓶时，植株的茎、根、叶尚处于很稚嫩状态，炼苗基质比较松软、透气、透水；而经过炼苗期后，松软、透气的炼苗基质随着时间的推移会逐渐板结，影响植株根的透水、透气性，对植株后续的生长不利。通过对野生环草石斛原生态生长环境的深入调研，经过多项试验，确定移栽基质采用3cm～8cm的青石+腐质土和苔藓，按厚度8cm∶3cm∶2cm不同层次材料使用，结合合理的浇水、施肥、光照等控制，可保证植株在5～6年内基质的透水、透气性良好，不出现基质板结现象，并具有一定保湿、不易滋生病虫害特点，植株移栽成活率达95％以上。
(3)环草石斛的采收，环草石斛组培苗按本发明所用的基质经炼苗、移栽后，经2年即可采收。采收期以每年的入冬为宜，采收前1.5个月应停止给植株施肥和用药。采收时应将生长期1.5年～2年生长的茎株剪下，新芽及根部保留，这样连续采收6年以上。
上述的环草石斛的工厂化生产技术及栽培方法中所提到的对于环草石斛各生长过程培养基质的配方是(1)种胚诱导及壮苗生根培养基1/2MS基本培养基+NAA(α-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+琼脂5g/L；(2)原球茎增殖与分化培养基1/2MS基本培养基+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)+琼脂5g/L，在其他品种石斛的工厂化生产技术及栽培方法中也能适用，并且效果显著。
采用本发明所提供的环草石斛工厂化生产技术及栽培方法，可有效解决环草石斛种苗的来源和种苗的地道性，从环草石斛种子到培养成大苗，只需8个月，大大缩短了种苗组培时间和成本，与传统种苗扩繁相比，种苗的扩繁速度提高了上百倍，炼苗、移栽成活率提高到95％以上，产量提高42％以上；与野生环草石斛的有效成份含量相比，本发明栽培的环草石斛多糖含量高于野生环草石斛，微量元素含量略高于野生环草石斛含量。
本发明研究结果对解决环草石斛工厂化生产技术及栽培环草石斛，所面临的种苗来源紧缺、炼苗、移栽成活率低、产量不高、有效成份低等问题，起到了关键性的作用，为以后人工大面积种植环草石斛，尽快推动环草石斛产业化、规模化发展，提供了科学依据和有力保证。本发明具有良好的社会和经济效益。
具体实施例方式
实施例1环草石斛种苗快速扩繁技术将野生环草石斛原产地成熟的蒴果采回后，放在干净的培养皿里，待其自然开裂后，将种子装入洁净的烧杯里密封起来，放于冰箱内保存。
将新鲜的未裂开的果实或储存的种子经过一定的消毒处理程序，播入1/2MS基本培养基+NAA(a-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+琼脂5g/L的培养基里，进行种子萌发培养，培养温度24℃，每日光照9小时，光强2500lx，约12天种胚开始萌动，20～30天种胚膨大，逐渐萌发形成绿色的原球茎；将原球茎转入1/2MS基本培养基+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)+琼脂5g/L培养基里进行原球茎增殖、分化培养，约25天可观察到瓶内原球茎重叠堆积在培养基中，此时再一次进行转接，这样重复3-4次后让其分化成小苗，苗高1cm左右同时伴随有部分新的原球茎产生；将小苗转入1/2MS基本培养基+NAA(a萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+琼脂5g/L的培养基里，进行壮苗生根培养，约2个月可观察到小苗发育成2.0～3.5cm的中苗，将3cm以下的中苗再转接到同样的培养基里，让其壮苗，3cm以上的大苗进入生根培养基中培养，约2个月可培养出5cm高以上的大苗，大苗在瓶内炼苗7～10天可出瓶炼苗、移栽。
实施例2环草石斛组培苗炼苗技术炼苗基质是小青石(3cm-5cm)+腐质土+苔藓，比例5∶3∶2(厚度)；炼苗方法采用1.5m×22m苗床，在苗床上铺5cm小青石、3cm腐质土、2cm苔藓，均作杀菌处理后，将培养瓶中的小苗取出洗净，然后在多净灵中杀菌5-10分钟，再分级炼苗，取3-5株为一丛，将根部栽入苔藓下腐质土中，然后浇一次定根水为宜。
炼苗条件一般炼苗采用温棚，棚内温度做到相对控制，为了今后移栽适应条件，温度标准不宜采用恒温条件。炼苗分两步进行，恒温下先在瓶中炼7-10天，第二步再移至炼苗床。棚内温度一般最低在5℃，最高为35℃。空气湿度为60％-85％左右，光照度为正常光度40％的散射光，光照度1500～2500lx，浇水采取喷淋法，5天透浇水一次，平时每天浇水以基质湿润为佳，不宜过湿或过干，炼苗期一般掌握在秋季以前为佳，炼苗时间在6个月左右均可移栽。
实施例3环草石斛移栽技术移栽基质3cm～8cm青石不等+腐质土3cm+苔藓，厚度比为8cm∶3cm∶2cm；移栽条件①棚外，以遮阴度较好的石山区，一般在山腰以下，除保留野生苔藓条件外，可采取人工种植苗床。在空地内铺上1cm宽栽培床，40cm间隔道。基地选择海拔在1200m以下均可。采取遮阴布遮阴，温度以自然界为主，湿度在60％-85％之间，遮阴度达60％，光照约2000～3000lx。
②棚内栽培，以塑料大棚，采取苗床或栽培，苗床为1.5m×22m。棚内达到40％以上散射光，约1500～2800lx。温度在5℃～35℃内均可，湿度不得低于60％，高为85％左右。
栽培方法一般栽培季节在春、秋两季为宜。
①移栽床底层铺青石5cm～8cm、腐质土3cm、苔藓2cm。
②腐质土与苔藓需作杀菌处理后方可移栽。
③在苗床上以株行距10cm×10cm的列距，按分级要求将3株～5株苗为一丛，把根部埋入腐质土内，用苔藓盖上，茎株露出苔藓外。
④栽完后首先浇一次定根水，以后每天薄浇一次，5天透浇一次。
⑤一般在7天左右施一次叶面肥，以助生长。
上述炼苗和移栽苗的管理过程中，应根据当地生态的实际情况，按照国家GAP质量管理规范，合理施肥和防治病虫害。
实施例4环草石斛采收方法①环草石斛移栽后2年开始采收，采收主要取茎，一般为1.5年的茎株为宜，这个时间的各种成份含量比较饱满，药用最佳。
②新苗萌发一般以春季为最佳期，所以，采收时间最好在次年的入冬期为佳。
③采收期前45天须停止施肥和喷药。
④采收用剪刀在茎的最下部，与根部往上留一寸处剪下茎株，不得连根拔取。
⑤采收的茎株必须及时送加工处加工炮制。
权利要求
1.环草石斛工厂化生产技术及栽培方法，其特征在于所述方法，它包括环草石斛种苗快速扩繁技术、环草石斛组培苗炼苗技术、环草石斛移栽技术和环草石斛的采收方法。
2.根据权利要求1所述的环草石斛工厂化生产技术及栽培方法，其特征在于它包括的(1)环草石斛种苗快速扩繁技术分为三个阶段a、将新鲜的未裂开的果实或储存的种子经过消毒处理程序，播入1/2MS基本培养基+NAA(a-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+琼脂5g/L的培养基里，进行种子萌发培养，培养温度20～26℃，每日光照8--13小时，光强1400～2500lx，约10～15天种胚开始萌动，20～30天种胚膨大，逐渐萌发形成绿色的原球茎；b、再将原球茎转入1/2MS基本培养基+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)+琼脂5g/L培养基里进行原球茎增殖、分化培养，约20～25天可观察到瓶内原球茎重叠堆积在培养基中，此时再一次进行转接，这样重复3-4次后让其分化成小苗，苗高1cm左右同时伴随有部分新的原球茎产生；c、将小苗转入1/2MS基本培养基+NAA(a萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+琼脂5g/L的培养基里，进行壮苗生根培养，约2个月可观察到小苗发育成2.0～3.5cm的中苗，将3cm以下的中苗再转接到同样的培养基里，让其壮苗，3cm以上的大苗进入生根培养基中培养，约2个月可培养出5cm高以上的大苗，大苗可出瓶炼苗、移栽。
3.根据权利要求1所述的环草石斛工厂化生产技术及栽培方法，其特征在于它包括的(2)炼苗、移栽基质，这项应用技术及及方法的关键部分就是环草石斛炼苗基质和移栽基质的选择，环草石斛组培苗经6个月炼苗后，从组培室无菌环境自然过渡到栽培大棚新的生长环境，a、炼苗采用青石+腐质土+苔藓的炼苗基质，厚度比为5cm∶3cm∶2cm，组培苗出瓶炼苗移栽大田的过渡适应期，既要保证植株根部的透水、透气性，又要具有保湿性强、肥力好、不易滋生病虫害的要求，这个时期要随时保证合理的水分、温湿度、光照控制；b、移栽基质采用3cm～8cm的青石+腐质土和苔藓，按厚度8cm∶3cm∶2cm不同层次材料使用，结合合理的浇水、施肥、光照等控制，可保证植株在5～6年内基质的透水、透气性良好，不出现基质板结现象，移栽基质具有一定保湿、不易滋生病虫害的特点。
4.根据权利要求1所述的环草石斛工厂化生产技术及栽培方法，其特征在于它包括的(3)环草石斛的采收过程为环草石斛组培苗按本发明所用的基质经炼苗、移栽后，经2年即可采收，采收期以每年的入冬为宜，采收前1.5个月应停止给植株施肥和用药，采收时应将生长期1.5年～2年生长的茎株剪下，新芽及根部保留，这样可连续采收6年以上。
5.根据权利要求1所述的环草石斛工厂化生产技术及栽培方法，其特征在于它上述方法中所提到的关于环草石斛各生长过程培养基质的配方是a种胚诱导及壮苗生根培养基1/2MS基本培养基+NAA(α-萘乙酸)0.5mg/L+芭蕉芋汁20％(V/V)+琼脂5g/L；b原球茎增殖与分化培养基1/2MS基本培养基+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)+琼脂5g/L，这两种培养基质在其他品种石斛的工厂化生产技术及栽培方法中也能适用，并且效果显著。
全文摘要
本发明环草石斛工厂化生产技术及栽培方法中种胚诱导及壮苗生根培养基及原球茎增殖与分化培养基，也能适用其他品种石斛，并且效果显著，可有效解决环草石斛种苗的来源和种苗的地道性，从环草石斛种子到培养成大苗，只需8个月，大大缩短了种苗组培时间和成本，与传统种苗扩繁相比，种苗的扩繁速度提高了上百倍，炼苗移栽成活率提高到95％以上，产量提高42％以上。本发明栽培的环草石斛多糖含量高于野生环草石斛，微量元素含量略高于野生环草石斛含量，为以后人工大面积种植环草石斛，尽快推动环草石斛产业化规模化发展，提供了科学依据和有力保证，本发明具有良好的社会和经济效益。
文档编号A01G7/00GK1692696SQ20051000307
公开日2005年11月9日 申请日期2005年5月24日 优先权日2005年5月24日
发明者金家兴, 毛秀华 申请人:贵州省兴义市吉仁堂药业公司