一种促进独蒜兰生长及有效成分累积的种植方法与流程

1.本发明属于植物种植技术领域，具体涉及一种促进独蒜兰生长及有效成分累积的种植方法。


背景技术：

2.独蒜兰【pleione bulbocodioides(franch.)rolfe】属兰科(orchidaceae)，独蒜兰属(pleione)植物，独蒜兰具有重要的药用价值，是中药山慈菇的药源植物之一，具有清热解毒、化痰散结、抗癌等功效。现阶段已从独蒜兰中成功分离得到包括菲类、联苄类、黄酮类等多种化合物185个。其中丁二酸苄酯苷类化合物是独蒜兰的有效成分之一，具有抗痴呆活性，该类物质中的dactylorhin a和militarine在独蒜兰属植物中广泛存在。
3.且现有技术中还报道batatasiniii对肝癌bel-7402，肺癌a569，胃癌sgc-7901，人白血病k562，hl-60，h460，黑素瘤细胞m14的生长有明显抑制作用。
4.目前，由于对独蒜兰的生物学特性、环境因素对独蒜兰的生长和有效成分积累的影响缺乏系统的认识，存在独蒜兰的产量低、有效成分dactylorhina、militarine和batatasiniii的含量低的技术问题，难以获得独蒜兰的稳定的产量和质量，目前急需一种独蒜兰的种植方法解决独蒜兰产量低和质量低的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的提供一种促进独蒜兰生长及有效成分累积的种植方法，该种植方法能够促进独蒜兰的生长，提高独蒜兰的产量和独蒜兰的有效成分dactylorhin a、militarine和batatasiniii等的含量，解决现有技术中独蒜兰产量低、有效成分dactylorhin a、militarine和batatasiniii的含量低的技术问题。
6.为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案：
7.本发明提供了一种促进独蒜兰生长及有效成分累积的种植方法，包括以下步骤：
8.在独蒜兰种苗萌发至生长季结束进行光照强度控制和水分控制，获得有效成分含量高的独蒜兰；
9.所述光照强度控制为600～800μmol
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；所述水分控制的浇水频率为3～7d/次。
10.优选的，所述有效成分包括dactylorhin a、militarine和batatasiniii。
11.优选的，所述萌发为独蒜兰发芽率达到90％以上。
12.优选的，所述独蒜兰种苗包括二年生独蒜兰假鳞茎，所述二年生独蒜兰假鳞茎的重量为1.0～2.5g。
13.优选的，所述独蒜兰种苗萌发至生长季结束的温度为20～30℃。
14.优选的，所述独蒜兰种苗萌发至生长季结束的相对湿度为50～70％。
15.优选的，所述独蒜兰种苗的种植基质为树皮、椰糠和珍珠岩的混合基质，所述树皮、椰糠和珍珠岩的体积比为7:2:1。
16.优选的，所述浇水的方法为每次浇水时基质充分湿润，且有多余的水分流出。
17.本发明的有益效果：本发明提供了一种促进独蒜兰生长及有效成分累积的种植方法，包括以下步骤：独蒜兰种苗种植后，对所述独蒜兰种苗萌发至生长季结束进行光照强度控制和水分控制，获得有效成分含量高的独蒜兰；所述光照强度控制为600～800μmol
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；所述水分控制的浇水频率为3～7d/次。在本发明中，通过所述光照强度控制可显著提高独蒜兰的叶片面积、光合速率、光饱和点、气孔导度，从而使独蒜兰假鳞茎获得较大的假鳞茎干重积累。通过所述水分控制营造独蒜兰生长的适度的干旱胁迫环境，刺激独蒜兰产生有效成分dactylorhin a、militarine和batatasiniii，提高有效成分含量，最终实现提高独蒜兰产量和质量的目的。实施例结果表明，本发明的光照强度控制和水分控制对独蒜兰的光合速率、假鳞茎干重累积和有效成分累积都有显著影响。光照强度控制为700μmol
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和浇水频率为3～7d/次处理的独蒜兰植株具有较高的叶片面积、最大光合速率、光饱和点、气孔导度，独蒜兰的假鳞茎干重积累和dactylorhin a、militarine、batatasiniii的含量提高。可见，本发明的种植方法解决了现有技术中独蒜兰产量低、有效成分dactylorhina、militarine和batatasiniii的含量低的技术问题。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰7月叶片展开时的生长状况；
20.图2为实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰假鳞茎干重；
21.图3a为实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰单位质量有效成分dactylorhin a含量；
22.图3b为实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰单位质量有效成分militarine含量；
23.图3c为实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰单位质量有效成分batatasiniii含量；
24.图4为实施例1～2和对比例1～7的单个假鳞茎中有效成分dactylorhina、militarine、batatasiniii的总量。
具体实施方式
25.本发明提供了一种促进独蒜兰生长及有效成分累积的种植方法，包括以下步骤：
26.在独蒜兰种苗萌发至生长季结束进行光照强度控制和水分控制，获得有效成分含量高的独蒜兰；所述光照强度控制为600～800μmol
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；所述水分控制的浇水频率为3～7d/次。
27.独蒜兰种苗萌发之前，本发明控制的光照强度优选为1000μmol
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，温度优选为20℃～30℃，进一步优选为20℃～28℃，更优选为20℃～25℃；相对湿度优选为50％～70％，进一步优选为55％～65％，更优选为60％。在本发明的实施例中，实验优选在昆明进行，昆明的自然全光照为2000μmol
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，本发明中的光照强度控制与昆明的自然全光照相比属于低光照强度。在本发明中，所述独蒜兰种苗萌发之前的光照强度可以根据种植
区域的自然全光照强度50％的比例进行调节。
28.本发明在独蒜兰种苗萌发至生长季结束进行光照强度控制和水分控制。本发明在独蒜兰种苗萌发至生长季结束进行光照和水分的控制，即在独蒜兰种苗萌发开始直至休眠期开始前进行光照和水分的控制。在本发明中，所述生长季结束为每年10～11月；所述休眠期为每年的11月～次年2月。在本发明中，所述独蒜兰休眠期开始的标志是独蒜兰叶片自然凋落，独蒜兰叶片凋落以后停止光照和水分的调控。
29.在本发明中，所述光照强度控制为600～800μmol
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，优选为650～750μmol
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，更优选为700μmol
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。本发明通过控制光照强度可显著提高独蒜兰的叶片面积、光合速率、光饱和点、气孔导度，从而使独蒜兰假鳞茎获得较大的假鳞茎干重积累。在本发明中，所述水分控制的浇水频率为3～7d/次，优选为5～7d/次，更优选为7d/次。在本发明中，通过所述水分控制营造独蒜兰生长的适度的干旱胁迫环境，刺激独蒜兰产生有效成分，提高有效成分含量。
30.本发明通过所述光照强度控制和水分控制共同实现提高独蒜兰产量和质量的目的。
31.在独蒜兰种苗萌发至生长季结束相对于保持较低光照和适量的水分供应，提高了独蒜兰假鳞茎的重量和假鳞茎中有效成分dactylorhin a、militarine、batatasiniii的含量，从而达到提高产量和质量的目的。
32.在本发明中，所述有效成分优选包括dactylorhin a、militarine和batatasiniii。所述dactylorhin a([4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯-2-葡萄糖苷)和militarine(双[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯)是丁二酸苄酯类化合物，是独蒜兰的主要活性成分之一。所述batatasiniii(山药素iii)属联苄类化合物，联苄类也是独蒜兰的主要活性成分之一。
[0033]
在本发明中，所述萌发为独蒜兰发芽率优选达到90％以上。在本发明中，所述萌发为每年3～4月。
[0034]
在本发明中，所述独蒜兰种苗优选包括二年生独蒜兰假鳞茎，所述二年生独蒜兰假鳞茎的重量优选为1.0～2.5g，进一步优选为1.3～2.2g，更优选为2g。本发明中选择二年生独蒜兰是考虑到二年生独蒜兰假鳞茎重量适中，生长旺盛，正是药用成分积累的时段。
[0035]
在本发明中，所述独蒜兰种苗萌发至生长季结束的温度优选20～30℃，进一步优选为20～28℃，更优选为20～25℃。本发明中温度选择是基于独蒜兰生长的原始野外温度，本发明中的温度范围是独蒜兰能较好适应的温度范围，利于独蒜兰生长。
[0036]
在本发明中，所述独蒜兰种苗萌发至生长季结束的相对湿度优选为50～70％，进一步优选为55～65％，更优选为60％。在本发明中，湿度选择基于独蒜兰的野外生长环境湿度，利于独蒜兰生长。
[0037]
本发明将所述独蒜兰种苗种植在基质中进行萌发；所述基质优选为树皮、椰糠和珍珠岩的混合基质，所述树皮、椰糠和珍珠岩的体积比优选为7:2:1。本发明对树皮、椰糠和珍珠岩的来源没有特殊要求，采用常规市售的产品即可。在本发明实施例中，所述树皮优选为松树皮。在本发明中，独蒜兰种苗的种植基质优选为树皮、椰糠和珍珠岩，所述混合基质在特定的组成和特定的配比下的透气性好和排水性较强，适合独蒜兰的生长特性。
[0038]
在本发明中，所述浇水的方法优选为每次浇水时基质充分湿润，且有多余的水分
流出。
[0039]
在本发明中，所述独蒜兰进入休眠期后放入温室保存，所述温室的温度20℃～25℃，温室的相对湿度60％，温室的光照强度为1000μmol
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。
[0040]
为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种促进独蒜兰生长及有效成分累积的种植方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0041]
实施例1
[0042]
挑选规格一致的二年生独蒜兰假鳞茎种植于松树皮、椰糠、珍珠岩(体积比7:2:1)的混合基质中，每盘40个，共2盘，该80个独蒜兰假鳞茎的重量在1.0～2.5g范围内。种植后放置于温室中，光照强度控制为1000μmol
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，此期间的温度为20℃～25℃，相对湿度60％。
[0043]
待独蒜兰发芽率达到90％时，2021年4月1日开始进行光照强度控制和水分控制。以自然全光照为基础，通过搭建遮阴棚控制光照条件，棚长2.2m宽1.6m高1.5m，使用农用黑色遮阳网，将光照强度控制为700μmol
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，水分控制为浇水频率7天一次，每次浇水时基质充分湿润，且有多余的水分流出。该处理一直持续至独蒜兰生长季结束在2021年10月30日进入休眠期，此期间的温度为20℃～25℃，相对湿度60％。休眠期后放入温室保存，所述温室的温度20℃～25℃，温室的相对湿度60％，温室的光照强度为1000μmol
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s-1
。
[0044]
实施例2
[0045]
水分控制为浇水频率3天一次，其余条件同实施例1。
[0046]
对比例1
[0047]
水分控制为浇水频率3天一次，光照控制为300μmol
·
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·
s-1
，其余条件同实施例1。
[0048]
对比例2
[0049]
水分控制为浇水频率3天一次，光照控制为1300μmol
·
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·
s-1
，其余条件同实施例1。
[0050]
对比例3
[0051]
水分控制为浇水频率7天一次，光照控制为300μmol
·
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·
s-1
，其余条件同实施例1。
[0052]
对比例4
[0053]
水分控制为浇水频率7天一次，光照控制为1300μmol
·
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s-1
，其余条件同实施例1。
[0054]
对比例5
[0055]
水分控制为浇水频率14天一次，光照控制为300μmol
·
m-2
·
s-1
，其余条件同实施例1。
[0056]
对比例6
[0057]
水分控制为浇水频率14天一次，光照控制为700μmol
·
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·
s-1
，其余条件同实施例1。
[0058]
对比例7
[0059]
水分控制为浇水频率14天一次，光照控制为1300μmol
·
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·
s-1
，其余条件同实施例1。
[0060]
对实施例1～2和对比例1～7所得独蒜兰的光合参数、独蒜兰的假鳞茎干重和独蒜兰的有效成分进行测定。
[0061]
(1)独蒜兰的光合参数的变化
[0062]
光合参数采用光响应曲线进行表示，光响应曲线测定采用li-6400光合作用测定仪(li-cor，usa)。测定时，叶室温度为25℃，相对湿度50～70％，co2浓度400μmol
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s-1
，co2浓度的设置模拟野外独蒜兰的生长环境co2浓度。开始测量之前，在400μmol
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co2浓度下，用600μmol
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·
s-1
的饱和光强诱导20min，直到气孔导度和光合速率达到稳态后开始设置光强梯度为1500μmol
·
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s-1
、1000μmol
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、800μmol
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s-1
、600μmol
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s-1
、400μmol
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s-1
、300μmol
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m-2
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s-1
、200μmol
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m-2
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s-1
、100μmol
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s-1
、50μmol
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·
s-1、0μmol
·
m-2
·
s-1进行测定获得光响应曲线。
[0063]
在不同光照强度控制和水分控制条件下获得光响应曲线之后，利用数据分析软件光合助手拟合得到的光合参数，实施例1、对比例3和对比例4浇水频率7天一次，光照强度不同获得光响应曲线之后拟合得到的光合参数结果见表1；实施例1、实施例2和对比例6光照强度相同700μmol
·
m-2
·
s-1
，浇水频率不同获得光响应曲线之后拟合得到的光合参数结果见表2；对比例5、对比例6和对比例7浇水频率14天一次，光照强度不同获得光响应曲线之后拟合得到的光合参数结果见表3。
[0064]
表1实施例1、对比例3和对比例4的独蒜兰的光合参数
[0065][0066]
注：lsp，饱和点光强；lcp，补偿点光强；aqe，表观量子效率；p
max
，最大光合速率；gs，气孔导度。数据均为平均值
±
标准误(n＝5)。同一水分组不同字母表示差异显著(p《0.05)，下同。
[0067]
表2实施例1、实施例2和对比例6的独蒜兰的光合参数
[0068][0069]
表3对比例5、对比例6和对比例7的独蒜兰的光合参数
[0070][0071]
由表1可知实施例1和对比例3，对比例4同为7天一次的的浇水频率，光合参数之间没有显著差异，说明在水分充足时，三个光照处理之间差异不大，而根据表2和表3可知，高光强的强度会损伤光合系统1300μmol
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s-1
，说明独蒜兰较为适应光照强度较低的环境，在高光照时光合作用受到抑制，且在水分条件较低时尤为明显。根据光照控制为700μmol
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m-2
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s-1
的实施例1、实施例2、对比例6可知，对比例6的lsp、lcp和aqe和gs显著低于实施例1和实施例2，说明700μmol
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m-2
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s-1
的光照条件和3～7天的浇水频率的处理下，独蒜兰的光合能力表现较好。
[0072]
(2)独蒜兰假鳞茎干重的变化
[0073]
实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰7月叶片展开时的生长状况见图1，对比实施例1～2和对比例1～7之间的独蒜兰叶片面积可以发现，对比例2、对比例4、对比例7高光处理组的叶片面积都显著减小，叶片发黄，且出现了大量个体死亡的现象。而实施例1、实施例2和对比例1、对比例3、对比例5、对比例6的独蒜兰叶面积较大，且存活率较高，说明适当遮阴有利于独蒜兰的生长。
[0074]
实施例1～2和对比例1～7每个处理各选取20个植株，对假鳞茎进行称重，取平均值得到假鳞茎鲜重。将称重后的假鳞茎放入烘箱，70℃烘干至恒重，称量取平均值，得到假鳞茎干重。实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰假鳞茎的鲜重和干重结果见表4-1(浇水频率为7天1次)、4-2(浇水频率为3天1次)和4-3(浇水频率为14天1次)，表4-1、4-2、4-3中fw为假鳞茎鲜重，dw为假鳞茎干重。实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰假鳞茎干重见图2，图2中显著性字母仅表示同一浇水频率的三个处理组之间的差异(p《0.05)。
[0075]
表4-1实施例1、对比例3和对比例4的独蒜兰假鳞茎干重
[0076]
性状实施例1对比例3对比例4
fw(g)2.30
±
0.24a1.82
±
0.16ab1.01
±
0.10bdw(g)0.52
±
0.05a0.42
±
0.04a0.19
±
0.02b
[0077]
注：显著性字母表示同一浇水频率的三个处理组之间的差异(p《0.05),n＝20,mean
±
se,下同。
[0078]
表4-2实施例2、对比例1和对比例2的独蒜兰假鳞茎干重
[0079]
性状实施例2对比例1对比例2fw(g)1.89
±
0.11ab1.93
±
0.21a1.74
±
0.15adw(g)0.44
±
0.03ab0.43
±
0.04a0.35
±
0.03a
[0080]
表4-3对比例5、对比例6和对比例7的独蒜兰假鳞茎干重
[0081][0082][0083]
根据表4-1、4-2和4-3可知，可以发现实施例1和对比例3水分控制每7天浇水一次的假鳞茎干重最高，其次为光照控制为700μmol
·
m-2
·
s-1
的下每3天浇水一次处理组实施例2，而对比例7的假鳞茎干重最低，与实施例1相差较大。说明700μmol
·
m-2
·
s-1
的光照条件和3～7天的浇水频率的处理下独蒜兰的生长状况较好，该栽培条件有利于独蒜兰假鳞茎假鳞茎干重的积累。
[0084]
(3)独蒜兰有效成分的含量变化
[0085]
采用hplc法测定实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰假鳞茎的militarine、dactylorhin a、batatasiniii的含量。
[0086]
色谱条件：agilent zorbax sb-c18色谱柱(4.6mm
×
250mm，5μm)；以甲醇-水为流动相进行梯度洗脱(0min,40:60；30min，100:0)。流速1.0ml
·
min-1；检测波长为230.4nm；柱温25℃；进样量5μl。
[0087]
对照品溶液的制备：精密称取militarine、dactylorhin a、batatasiniii对照品适量，用甲醇溶解，分别制成0.58mg/ml、0.65mg/ml、0.20mg/ml的溶液，即得对照品溶液。
[0088]
供试品溶液的制备：取假鳞茎粉末过50目筛，精密称定0.3g，置于具塞锥形瓶中，精密加入甲醇60ml，80℃水浴回流提取2h，冷却过滤，转移到100ml容量瓶中，定容，摇匀，即得供试品溶液。
[0089]
分别取对照品和供试品溶液各5μl，在上述色谱条件下注入液相色谱仪测定，记录色谱图。根据峰面积计算样品中militarine(双[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯)、dactylorhin a([4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯-2-葡萄糖苷)、batatasiniii(山药素iii)的含量，实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰单位质量有效成分含量见表5-1(浇水频率为7天1次)、表5-2(浇水频率为3天1次)、表5-3(浇水频率为14天1次)和图3a、图3b、图3c，图3a、图3b、图3c中显著性字母仅表示同一浇水频率的三个处理组之间的差异(p《0.05)。
[0090]
表5-1实施例1、对比例3和对比例4的独蒜兰单位质量有效成分含量
[0091][0092][0093]
注：显著性字母表示同一浇水频率的三个处理组之间的差异(p《0.05)，下同。n＝3，mean
±
se，下同。
[0094]
表5-2实施例2、对比例1和对比例2的独独蒜兰单位质量有效成分含量
[0095]
含量实施例2对比例1对比例2dactylorhina(mg
·
g-1
)5.18
±
0.66b2.98
±
0.74a6.87
±
0.36bmilitarine(mg
·
g-1
)4.63
±
0.32a5.75
±
1.00ab6.40
±
0.80bbatatasinⅲ(mg
·
g-1
)0.28
±
0.04a0.17
±
0.02a0.27
±
0.03a
[0096]
表5-3对比例5、对比例6和对比例7的独蒜兰单位质量有效成分含量
[0097]
含量对比例5对比例6对比例7dactylorhina(mg
·
g-1
)5.32
±
0.77a7.14
±
0.56a30.87
±
1.37bmilitarine(mg
·
g-1
)5.93
±
0.83a6.92
±
0.21a17.17
±
0.11bbatatasinⅲ(mg
·
g-1
)0.31
±
0.04a0.38
±
0.10a0.70
±
0.03b
[0098]
随着光照和水分胁迫的不断加剧，dactylorhin a、militarine、batatasiniii的单位质量含量都出现上升趋势，且对比例7的单位质量含量远大于其他处理组。说明在栽培独蒜兰的过程中，进行高光处理和低水分处理有利于这三种化合物的累积。然而对比例7组的独蒜兰在栽培的过程中出现大量个体死亡的现象，且最终新假鳞茎的假鳞茎干重远低于其他处理组，说明高光照低水分的栽培条件不能使独蒜兰质高优产。
[0099]
将单位干重假鳞茎中dactylorhin a、militarine、batatasiniii的含量与实施例1～2和对比例1～7的干重平均值相乘后再相加，得到各处理组平均每个假鳞茎中dactylorhin a、militarine、batatasiniii的总含量，可较为直观地估计实施例1～2和对比例1～7的单个假鳞茎中有效成分dactylorhin a、militarine、batatasiniii的总量，见表6和图4。
[0100]
表6实施例1～2和对比例1～7的独蒜兰单个假鳞茎中化学成分总量
[0101]
[0102][0103]
综合对比各处理组的假鳞茎干重和假鳞茎中dactylorhin a、militarine、batatasiniii的总含量，可以发现实施例1、实施例2的单位质量假鳞茎中dactylorhina、militarine、batatasiniii的含量虽然低于对比例2，但实施例1和实施例2的假鳞茎的假鳞茎干重较高且实施例1和实施例2的独蒜兰存活率较高。因此，在700μmol
·
m-2
·
s-1
的光照强度和每3～7天浇水一次的栽培方法能够获得质量和品质假鳞茎最佳的独蒜兰。
[0104]
综上，本发明涉及的独蒜兰质量和产量的指标体现在独蒜兰假鳞茎干重、独蒜兰生长状况和独蒜兰假鳞茎中三种化学成分的单位质量含量、单个假鳞茎中三种化学成分的总量中，比如对比例2、对比例4、对比例7的单位质量化学成分含量较高，但干重和生长状况都很差。对比例1、对比例3、对比例5的生长状况最好，但化学成分含量不如中光组。实施例1和实施例2既能保证独蒜兰生长较好，且具有较多的活性成分。
[0105]
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。