CN203840891U - 一种铁皮石斛水培装置 - Google Patents

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王学杰
顾小明
魏欢平
陈彦宇
李翠
罗罡
张思思
林星贝
杨依丽
伍晓静
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Abstract

本实用新型涉及一种适宜于铁皮石斛无土栽培的水培装置，所述装置主要由设置有多层培养床的培养架组成，培养床床体底部铺设多根装有喷雾头的水管、上部设置有固定植株的网状定植篮，培养床床体上方30～40cm处布置有节能灯管。本实用新型的有益效果主要体现在：本实用新型装置可采用立体集约化生产，有效增大空间的利用率，非常适宜铁皮石斛的水培，为铁皮石斛无土栽培的工业化生产提供了基础。

Description

一种铁皮石斛水培装置
(一)技术领域
本实用新型涉及一种铁皮石斛水培装置。 
(二)背景技术
铁皮石斛(Dendrobium officinaleKimura etMigo)是多年生草本植物,野生铁皮石斛生长在山地半阴湿的岩石上，喜温暖湿润气候和半阴半阳的环境，不耐寒。铁皮石斛种子细如粉尘，每粒重约0.3-0.4μg，必须与真菌共生才能萌发，自然条件下，发芽率不足5％，繁殖率低，生长速度缓慢。 
据报道，铁皮石斛中含有石斛碱，石斛次碱，石斛宁等多种生物碱，并证实它具有滋阴清热，生津益胃，润肺止咳等功效，其主要成分石斛多糖具有提高人体白细胞活力，增加机体免疫力等功能。现代药理研究表明：石斛还具有抗肿瘤、抗衰老、增强人体免疫力及扩张血管的作用。在唐代医学经典《道藏》中，铁皮石斛被列为“中华九大仙草之首”，自唐宋以来，一直被列为皇室贡品。按照传统铁皮石斛以新鲜或干燥茎入药，或者由铁皮石斛加工而成的铁皮枫斗，是我国华东、华南、台湾、香港，以及日本、东南亚一带作为高档保健品的首选，市场需求量大。 
多年来，石斛材料主要依赖于野生资源，长期的过量采集和人们对自然环境的破坏，加之本身繁殖率低，自然资源枯竭。目前，铁皮石斛已成为濒危植物，被列为国家重点保护的药材品种，为保护该物种的繁衍，实现铁皮石斛资源的可持续利用，有效利用和开发这一珍稀的名贵中药材，20世纪70年代开始国家相关部门投入了大量科研资金对其进行研究。经 过多年研发，在本世纪初，种子生产、组织培养和设施栽培等人工繁育关键技术得以突破，并迅速推广应用。铁皮石斛栽培技术虽然取得很大进步，但栽培仍存在技术难度大、投资成本高、生产周期长、风险大等问题，无法像普通中药材一样普及种植。 
无土栽培是提高农业生产效率的重要手段，其中水培(Hydroponics)是一种新型的植物无土栽培方式，需要大力推广的具有规模化和精准化生产优势的现代植物生产技术。 
目前关于铁皮石斛水培的研究尚处于起步阶段，还有待进一步研究提高其效率，以便于铁皮石斛无土栽培的推广。 
(三)发明内容
本实用新型目的是提供一种适宜于铁皮石斛无土栽培的水培栽装置，为铁皮石斛的无土栽培的推广提供基础。 
本实用新型采用的技术方案是： 
一种铁皮石斛水培装置，所述装置主要由设置有多层培养床的培养架组成，单层培养床床体高度为30～40cm，各层培养床之间间隔高度为40～50cm，培养床床体底部铺设多根装有喷雾头的水管、上部设置有固定植株的网状定植篮，培养床床体上方30～40cm处布置有节能灯管(沿水平方向布置)。 
铁皮石斛植株为气生根，其根系具有呼吸和养分吸收的双重功能，要求培养环境具有良好的保水性，又有通风透气性等特点。本实用新型利用水培种植原理，在大规模集约化生产中，将铁皮石斛苗固定在定植网上，可采用间歇式气培喷雾栽培技术模式(即培养床中不添加营养液，全部以喷雾方式提供营养液)，培养繁殖铁皮石斛全苗，按此方法培养铁皮石斛 幼苗直至采摘，一般总计需要约3年时间。 
优选的，所述装置还包括水泵、营养液成分检测装置、水位传感与控制装置和营养液储液池，所述水管与水泵、营养液成分检测装置、水位传感与控制装置、营养液储液池形成循环通路。 
优选的，所述培养床床体底部的水管为平行并联铺设，各水管之间间隔为60～80cm，水管上的各喷雾头之间间隔为20～30cm。 
本实用新型的有益效果主要体现在：本实用新型装置可采用立体集约化生产，有效增大空间的利用率，非常适宜铁皮石斛的水培，为铁皮石斛无土栽培的工业化生产提供了基础。 
(四)附图说明
图1为厂房平面图； 
图2为培养架立体结构示意图； 
图3为培养床整体结构示意图； 
图4为培养床内部结构示意图； 
图5为培养床局部结构放大图； 
图6为水培模式示意图； 
其中1为培养架，2为培养床，3为节能灯，4为定植篮，5为水管，6为智能控制计算机，7为水位传感与控制，8为车间环境的温度传感器，9为灯光，10为动力泵，11为进液管，12为回流管，13为营养液检测仪，14为储液池。 
(五)具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此： 
实施例1：铁皮石斛的无土栽培 
水培装置及培养方式参见图1～6。 
一间500平方米的标准厂房，设计一个培养架(1)由五层培养床(2)(2.1m*8m)组成，500平米的厂房可以放置14个培养架，共计70个培养床。 
每个培养床高80cm，定植篮(4)与节能灯管(3)距离控制在45cm，培养床顶层的节能灯不影响铁皮石斛的生长，每盏节能灯长90cm，一个培养床安装32盏节能灯(4*8)，在智能控制系统的控制下大大减少用电量，降低日常费用的不必要支出。定植篮放置在距离培养床底层35cm处，铁皮石斛植株根长度在15cm～25cm左右。每个培养床底层为间隔0.7m的三根装有间隔20cm喷雾头的水管(5)。每个培养床安放80个植物定植篮，植物定植篮长50cm，宽20cm。 
实验组：初始水培培养基配制：首先配制MS母液，稀释80倍得到1/4MS培养基，以此为基础培养基，添加2.0mg/L的α-萘乙酸，得到营养液，使用时加入各约200克/L的托玛琳和鹅卵石。 
所述MS母液成分如下：大量元素：NH4NO333000mg/L，KNO338000mg/L，CaCl2·2H2O8800mg/L，MgSO4·7H2O7400mg/L，KH2PO43400mg/L；微量元素：KI166mg/L，H3BO31240mg/L，MnSO4·4H2O4460mg/L，ZnSO4·7H2O1720mg/L，Na2MoO4·2H2O50mg/L，CuSO4·5H2O5mg/L，CoCl2·6H2O5mg/L；铁盐：FeSO4·7H2O5560mg/L，Na2-EDTA·2H2O7460mg/L；有机成分：肌醇20000mg/L，烟酸100mg/L，盐酸吡哆醇(维生素B6)100mg/L，盐酸硫胺素(维生素B1)20mg/L，甘氨酸400mg/L。 
培养方法：将铁皮石斛植株用定植网固定后进行培养，间歇喷雾初始水培培养基，喷雾时间：每次1分钟，5～10次/小时；铁皮石斛栽种初期(栽种前3个月)光照控制在1300Lux左右，生长期(栽种3个月后)光照控制在1500Lux左右，光照周期为12h/d(即光照12h、黑暗12h交替)，温度控制在25±2℃左右，湿度控制在60％左右，培养3个月后记录铁皮石斛的生长情况。 
对照组：将铁皮石斛植株采用前述初始培养基(液面初始高度为根平均高度的2/3高度左右)进行培养，每天在叶面喷水1～2次，不定期添加纯净水或1/4MS培养基配制的初始培养基，保持营养液液面维持在根平均高度的2/3左右高度，并控制水培营养液中各组分浓度不低于MS母液的100倍稀释液、不高于MS母液的80倍稀释液；铁皮石斛栽种初期(栽种前3个月)光照控制在1300Lux左右，生长期(栽种3个月后)光照控制在1500Lux左右，光照周期为12h/d(即光照12h、黑暗12h交替)，温度控制在25±2℃左右，湿度控制在60％左右，培养3个月后记录铁皮石斛的生长情况，结果见表1； 
表1 
注：株平均增高(用游标卡尺测量每处理中最高植株的基部到顶叶末端的距离)＝测量植株平均高/接种植株平均高；平均分蘖数＝测量芽总数/接种植株芽总数。 
由表1可见，本实用新型装置可显著减少培养液用量，非常适宜铁皮 石斛的集约化栽培生产。 

Claims (3)

1.一种铁皮石斛水培装置，其特征在于所述装置主要由设置有多层培养床的培养架组成，单层培养床床体高度为30～40cm，各层培养床之间间隔高度为40～50cm，培养床床体底部铺设多根装有喷雾头的水管、上部设置有固定植株的网状定植篮，培养床床体上方30～40cm处布置有节能灯管。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述装置还包括水泵、营养液成分检测装置、水位传感与控制装置和营养液储液池，所述水管与水泵、营养液成分检测装置、水位传感与控制装置、营养液储液池形成循环通路。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述培养床床体底部的水管为平行并联铺设，各水管之间间隔为60～80cm，水管上的喷雾头间隔为20～30cm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104823830A (zh) * 2015-05-12 2015-08-12 柳州市耕青科技有限公司 一种用于培育铁皮石斛的装置
CN105104156A (zh) * 2015-07-20 2015-12-02 蔡仲玉 一种铁皮石斛的立体栽培装置
CN108476965A (zh) * 2018-03-31 2018-09-04 蚌埠市圆周率电子科技有限公司 一种中药种植装置
CN111771708A (zh) * 2020-07-14 2020-10-16 深圳市航天食品分析测试中心有限公司 一种室内石斛无土栽培装置及其方法
CN115039686A (zh) * 2022-07-14 2022-09-13 西藏自治区高原生物研究所 一种铁皮石斛的仿野生栽培方法

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