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1、(10)授权公告号 CN 102668956 B (45)授权公告日 2014.07.02 CN 102668956 B (21)申请号 201210169129.6 (22)申请日 2012.05.28 A01G 31/00(2006.01) C05G 1/00(2006.01) (73)专利权人 中国农业大学 地址 100193 北京市海淀区圆明园西路 2 号 (72)发明人 贺冬仙 杜维芬 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 代理人 关畅 (54) 发明名称 一种铁皮石斛的栽培方法及其专用营养液 (57) 摘要 本发明公开了一种栽培铁皮石斛的方法及其 专用营。
2、养液。 该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） ：（1-4） ： （1.5-2.5） ： 1。 本发明的栽培铁皮石斛的方法可以 在适宜的人工光照或自然光照下进行立体栽培， 该方法可以促进铁皮石斛的生长发育、 缩短其生 产周期、 最终提高了铁皮石斛的产量和质量。因 此， 本发明营养液及栽培铁皮石斛的方。
3、法将有广 阔的应用前景。 (51)Int.Cl. 审查员 董宪君 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 (10)授权公告号 CN 102668956 B CN 102668956 B 1/2 页 2 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 天灌溉营养液一次， 所述营养 液为将 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。
4、-10天灌溉营养液一次 ； 所述营养液 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)24H2O 123mg/L-205mg/L ； 硫酸镁 MgSO47H2O 60mg/L ； 磷酸二氢钾 KH2PO4 136mg/L-544mg/L ； 硝酸铵 NH4NO3 48mg/L-80mg/L ； 硫酸锰 MnSO4H2O 3.6mg/L ； 硼酸 H3BO3 2.7mg/L ； 硫酸亚铁 FeSO47H2O 13.4。
5、mg/L ； 硫酸铜 CuSO45H2O 0.1mg/L ； 硫酸锌 ZnSO47H2O 0.4mg/L ； 钼酸铵 (NH4)6Mo7O244H2O 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)24H2O 123mg/L ； 硫酸镁 MgSO47H2O 60mg/L ； 磷酸二氢钾 KH2PO4 136mg/L ； 硝酸铵 NH4NO3 48mg/L ； 硫酸锰 MnSO4H2O 3.6mg/L ； 硼酸 H3BO3 2.7mg/L ； 硫酸亚铁。
6、 FeSO47H2O 13.4mg/L ； 硫酸铜 CuSO45H2O 0.1mg/L ； 硫酸锌 ZnSO47H2O 0.4mg/L ； 钼酸铵 (NH4)6Mo7O244H2O 0.1mg/L ； （2） 硝酸钙 Ca(NO3)24H2O 205mg/L ； 硫酸镁 MgSO47H2O 60mg/L ； 磷酸二氢钾 KH2PO4 136mg/L ； 硝酸铵 NH4NO3 80mg/L ； 硫酸锰 MnSO4H2O 3.6mg/L ； 硼酸 H3BO3 2.7mg/L ； 硫酸亚铁 FeSO47H2O 13.4mg/L ； 硫酸铜 CuSO45H2O 0.1mg/L ； 权 利 要 求 书 。
7、CN 102668956 B 2 2/2 页 3 硫酸锌 ZnSO47H2O 0.4mg/L ； 钼酸铵 (NH4)6Mo7O244H2O 0.1mg/L ； （3） 硝酸钙 Ca(NO3)24H2O 123mg/L ； 硫酸镁 MgSO47H2O 60mg/L ； 磷酸二氢钾 KH2PO4 272mg/L ； 硝酸铵 NH4NO3 48mg/L ； 硫酸锰 MnSO4H2O 3.6mg/L ； 硼酸 H3BO3 2.7mg/L ； 硫酸亚铁 FeSO47H2O 13.4mg/L ； 硫酸铜 CuSO45H2O 0.1mg/L ； 硫酸锌 ZnSO47H2O 0.4mg/L ； 钼酸铵 (NH。
8、4)6Mo7O244H2O 0.1mg/L。 （4） 硝酸钙 Ca(NO3)24H2O 205mg/L ； 硫酸镁 MgSO47H2O 60mg/L ； 磷酸二氢钾 KH2PO4 544mg/L ； 硝酸铵 NH4NO3 80mg/L ； 硫酸锰 MnSO4H2O 3.6mg/L ； 硼酸 H3BO3 2.7mg/L ； 硫酸亚铁 FeSO47H2O 13.4mg/L ； 硫酸铜 CuSO45H2O 0.1mg/L ； 硫酸锌 ZnSO47H2O 0.4mg/L ； 钼酸铵 (NH4)6Mo7O244H2O 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。
9、培过程中， 温度为 251， 湿度为 605%， CO2浓度为 60050umolmol-1， 气流速度为 0.2-0.4m/s， 光照强度为 15030umolm-2s-1， 光照时间为 12h/d。 权 利 要 求 书 CN 102668956 B 3 1/8 页 4 一种铁皮石斛的栽培方法及其专用营养液 技术领域 0001 本发明涉及一种栽培铁皮石斛的方法及其专用营养液。 背景技术 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。
10、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。 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 3000-5000 美元 /kg 以上， 且有价无货， 成为名副其实的 “植物黄金” 。 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。
11、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 。
12、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 1% 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。 发明内容 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。 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。
13、、 Mg 元素的质量比为 （3-5） ：（1-4） ： （1-4） ：（1.5-2.5） ： 1。 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 ： 1.5 ： 1、 5 ： 1 ： 1 ： 2.5 ： 1、 3 ： 2 ： 2 ： 1.5 ： 1 或 5 ： 4 ： 4 ： 2.5 ： 1。 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 。
14、： Cu ： Mo=2 ： 0.2 ： 0.2 ： 0.02 ： 0.01 ： 0.005。 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 ： 0010 硝酸钙 Ca(NO3)24H2O 123mg/L-205mg/L ； 说 明 书 CN 102668956 B 4 2/8 页 5 0011 硫酸镁 MgSO47H2O 60mg/L ； 0012 磷酸二氢钾 KH2PO4 136mg/L-544mg/L ； 0013 硝酸铵 NH4NO3 48mg/L-80mg/L ； 0014 硫酸锰 MnSO4H2O 3.6mg/L ； 0015 硼酸 H3BO3 2.7mg/。
15、L ； 0016 硫酸亚铁 FeSO47H2O 13.4mg/L ； 0017 硫酸铜 CuSO45H2O 0.1mg/L ； 0018 硫酸锌 ZnSO47H2O 0.4mg/L ； 0019 钼酸铵 (NH4)6Mo7O244H2O 0.1mg/L。 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 ： 0021 （1） 0022 硝酸钙 Ca(NO3)24H2O 123mg/L ； 0023 硫酸镁 MgSO47H2O 60mg/L ； 0024 磷酸二氢钾 KH2PO4 136mg/L ； 0025 硝酸铵 NH4NO3 48mg/。
16、L ； 0026 硫酸锰 MnSO4H2O 3.6mg/L ； 0027 硼酸 H3BO3 2.7mg/L ； 0028 硫酸亚铁 FeSO47H2O 13.4mg/L ； 0029 硫酸铜 CuSO45H2O 0.1mg/L ； 0030 硫酸锌 ZnSO47H2O 0.4mg/L ； 0031 钼酸铵 (NH4)6Mo7O244H2O 0.1mg/L ； 0032 （2） 0033 硝酸钙 Ca(NO3)24H2O 205mg/L ； 0034 硫酸镁 MgSO47H2O 60mg/L ； 0035 磷酸二氢钾 KH2PO4 136mg/L ； 0036 硝酸铵 NH4NO3 80mg/L。
17、 ； 0037 硫酸锰 MnSO4H2O 3.6mg/L ； 0038 硼酸 H3BO3 2.7mg/L ； 0039 硫酸亚铁 FeSO47H2O 13.4mg/L ； 0040 硫酸铜 CuSO45H2O 0.1mg/L ； 0041 硫酸锌 ZnSO47H2O 0.4mg/L ； 0042 钼酸铵 (NH4)6Mo7O244H2O 0.1mg/L ； 0043 （3） 0044 硝酸钙 Ca(NO3)24H2O 123mg/L ； 0045 硫酸镁 MgSO47H2O 60mg/L ； 0046 磷酸二氢钾 KH2PO4 272mg/L ； 0047 硝酸铵 NH4NO3 48mg/L 。
18、； 0048 硫酸锰 MnSO4H2O 3.6mg/L ； 说 明 书 CN 102668956 B 5 3/8 页 6 0049 硼酸 H3BO3 2.7mg/L ； 0050 硫酸亚铁 FeSO47H2O 13.4mg/L ； 0051 硫酸铜 CuSO45H2O 0.1mg/L ； 0052 硫酸锌 ZnSO47H2O 0.4mg/L ； 0053 钼酸铵 (NH4)6Mo7O244H2O 0.1mg/L。 0054 （4） 0055 硝酸钙 Ca(NO3)24H2O 205mg/L ； 0056 硫酸镁 MgSO47H2O 60mg/L ； 0057 磷酸二氢钾 KH2PO4 544m。
19、g/L ； 0058 硝酸铵 NH4NO3 80mg/L ； 0059 硫酸锰 MnSO4H2O 3.6mg/L ； 0060 硼酸 H3BO3 2.7mg/L ； 0061 硫酸亚铁 FeSO47H2O 13.4mg/L ； 0062 硫酸铜 CuSO45H2O 0.1mg/L ； 0063 硫酸锌 ZnSO47H2O 0.4mg/L ； 0064 钼酸铵 (NH4)6Mo7O244H2O 0.1mg/L。 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。 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。
20、行 3-6 个月 的设施栽培后得到的具有 3-6 片叶的苗。 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 一次， 所述营养液为将 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 ； 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 一次 ； 所述营养液为将 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 ； 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 一次 ； 所述营养液为权利要求。
21、 1-5 中任一所述营养液。 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 8-10cm 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。 0071 上述方法中， 所述栽培过程中， 温度为 251， 湿度为 605%， CO2浓度为 60050umol mol-1， 气流速度为 0.2-0。
22、.4m s-1， 光照强度为 15030umol m-2s-1， 光照时间为 12h d-1。 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。 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 ： 说 明 书 CN 102668956 B 6 4/8 页 7 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 。
23、15-20% 以上。 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%。 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。 0077 因此， 本发明营养液及栽培铁皮。
24、石斛的方法将有广阔的应用前景。 附图说明 0078 图 1 为试验组植物工厂 （人工光立体栽培方法） 。 0079 图 2 为对照组温室 （自然光立体栽培方法） 。 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。 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。 具体实施方式 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。 铁皮石斛成苗来源于浙江省枫禾生物科技有限公司。 0083 一、 营养液组成 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 ： 0085 N3 区 。
25、： N ： P ： K ： Ca ： Mg=3 ： 1 ： 1 ： 1.5 ： 1 0086 N5 区 ： N ： P ： K ： Ca ： Mg=5 ： 1 ： 1 ： 2.5 ： 1 0087 K2 区 ： N ： P ： K ： Ca ： Mg=3 ： 2 ： 2 ： 1.5 ： 1 0088 K4 区 ： N ： P ： K ： Ca ： Mg=5 ： 4 ： 4 ： 2.5 ： 1 0089 CK 区 ： N ： P ： K ： Ca ： Mg=5 ： 1 ： 1 ： 2.5 ： 1 0090 其他微量元素均以 Fe ： B ： Mn ： Zn ： Cu ： Mo=2 ： 0.2 ：。
26、 0.2 ： 0.02 ： 0.01 ： 0.005 质量比进 行了配置。 0091 具体的营养液组成如表 1。 0092 表 1、 铁皮石斛灌溉用营养液的组成 0093 说 明 书 CN 102668956 B 7 5/8 页 8 0094 二、 培养方法 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） 。 0096 对照组 （图 2） ： CK 区 （温室的自然光条件） 。 0097 试验组与对照组的灌溉方法均如下 ： 0098 对于铁皮石斛一年生苗， 每 5-7 天灌水一次， 每 10-14 天灌溉营养液一次， 所述 营养液为将。
27、 1 体积分的表 1 所示营养液与 3 体积分的水混合得到 ； 0099 对于铁皮石斛二年生苗， 每3-5天灌水一次， 每7-10天灌溉营养液一次 ； 所述营 养液为将 1 体积分的表 1 所示营养液与 1 体积分的水混合得到 ； 0100 对于铁皮石斛三年生苗， 每 2-4 天灌水一次， 每 4-7 天灌溉营养液一次 ； 所述营 养液为表 1 所示营养液。 0101 试 验 组 的 栽 培 条 件 如 下 ：温 度 ： 251 ，湿 度 ： 605%， CO2浓 度 ： 60050umolmol-1， 气流速度 ： 0.2-0.4m s-1， 光照强度 ： 15030umol m-2s-1，。
28、 光照时间 ： 12h d-1。 0102 对 照 组 的 培 养 条 件 如 下 ：温 度 ： 20-30 ，湿 度 ： 50-80%， CO2浓 度 ： 300-500umolmol-1， 气流速度 ： 0.1-0.5m s-1， 光照强度 ： 50-500umol m-2s-1， 光照时间 ： 9-12h d-1。 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。
29、后进行发酵 6 个月以上使用。 栽培基质发酵期间经历盛夏高温后其内部温度可达 80。 0104 从浙江省枫禾生物科技有限公司的 40000m2的设施栽培中取大小一致的一年生 说 明 书 CN 102668956 B 8 6/8 页 9 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。
30、 2 次重复试验。试验结果如下 ： 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 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) 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 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） 0111 说 明 书 CN 102668956 B 9 7/8 页 10 0112 注 :1）同。
31、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) 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 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。
32、% 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 说 明 书 CN 102668956 B 10 8/8 页 11 比， 可知， N5 组比 CK 组的生长发育要好 20-30% 以上。 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。 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。 说 明 书 CN 102668956 B 11 1/2 页 12 图 1图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102668956 B 12 2/2 页 13 图 4 说 明 书 附 图 CN 102668956 B 13 。