铁皮石斛工厂化生产成本控制探讨_罗冠勇

ＣＨＩＮＥＳＥＨＯＲＴＩＣＵＬＴＵＲＥＡＢＳＴＲＡＣＴＳ

铁皮石斛工厂化生产成本控制探讨

罗冠勇１，杨冬华２，符以福３，钟云芳４，５

（１．中国热带农业科学院热带生物技术研究所，海南海口５７１１０１；２．海南省霸王岭林业局，海南昌江５７２７２２；

３．海南经贸职业技术学院，海南海口５７１１２７；４．海南大学农学院，海南海口５７０２２８；

５．海南珠峰园林科技有限公司，海南海口５７１００２）

摘

要：铁皮石斛为我国特有濒危兰科植物，是我国著名的传统药材，其大面积推广应用受生产成本的限制，对

保护野生资源和生境极为不利，文章就铁皮石斛在工厂化生产中成本问题，挖掘可控成本和不可控成本的影响因素，并探讨降低生产成本的控制措施，提出若干思路。该措施在实际应用中能降低生产成本，也可提高生产效率，并为其他珍稀濒危植物的规模化生产和推广应用提供新的思路，在科研和生产上具有一定的实用价值。关键词：濒危植物；铁皮石斛；工厂化生产；成本控制铁皮石斛（ＤｅｎｄｒｏｂｉｕｍｏｆｆｉｃｉｎａｌｅＫｉｍｕｒａｅｔＭｉｇｏ），隶属于兰科植物石斛属，为多年生附生草本植物。具有益胃生津、滋阴清热、清咽利嗓，提高人体免疫能力、抗肿瘤、抗衰老等功效，为我国特有传统的中药材，被称为“植物黄金”。主要分布于云南、广西、湖南以及江南各省，多附生在亚热带人迹罕至的深山密林阴湿悬崖峭壁处、树上或长青苔的岩石上。近年来，人为的过度采伐和原生境的破坏，导致铁皮石斛野生资源急剧下降，日趋濒临灭绝，是国家重点保护的药用植物之一［１］。为更好地开发利用，满足市场日益增长的需求，现就铁皮石斛在工厂化生产中的成本控制问题进行探讨，并提出改进组培生产成本控制的措施，为组培工厂化生产成本控制提供参考依据，为其他濒危植物的大面积推广应用提供新的思路，在保护濒危植物资源和原生境方面具有重要意义。

通过合理的规章制度对组培生产过程中的人力、物力及生产技术各环节进行科学化、人性化、规范化的管理，达到高产、优质、低耗、高效益的目的。在整个生产过程中，人员的管理至关重要，是管理中的首要问题。制定各种管理规章制度约束、规范人的行为，同时激励机制是不可缺少的。其核心是“能者多劳、多劳多得”。表现优异的有晋升的机会。一套良好的组培厂管理制度可为员工的发展提供合适的平台。一方面，员工获得个人的发展；另一方面可稳定生产队伍，最大限度地调动员工的积极性和创造性。要做到奖罚分明、纪律严明。这样，在管理中可以避免人为失误所造成的人身及财产损失，防止产品质量事故发生。组培工厂的主要规章制度有：实验室（包括培养室）管理规章制度、岗位职责、安全守则、高压锅操作规程、接种室（包括无菌操作技术规程）管理规章制度、配药基本技术规程、采种扩繁登记制度、出苗炼苗管理制度等。建立岗位工作责任制，实行层层把关，确保各项规章制度得以贯彻落实，使生产顺利进行，可提高生产效率和经济效益。

１组培厂的基本要求

组培厂的规划设计应遵循干燥、无菌无尘、能通风换

气、周围环境无污染源、符合组培生产工艺流程的原则。海南地处热带，气候具有高温高湿的特点，尤其是海口在春夏两季长期阴雨高湿，很适合细菌、霉菌生长繁殖，四周环境中易滋生菌落，空气中漂浮着孢子，对组培苗造成污染有很大的威胁，是影响生产成本的一大原因，这给组培苗生产带来诸多不利的因素。因此，组培厂应该选择地势较高、通风干燥、远离尘埃且无污染源的场地。根据组培生产工艺流程，组培厂房主要分为清洗、配药、高压消毒、接种、培养、炼苗等生产车间。各生产车间的面积依年计划生产能力和出苗期长短而定。

２．２安全生产管理

组培厂的安全生产管理主要包括对高压锅、超净台、消毒的培养基及接种器具等。要定期对设备技术性能和安全性能的检查，及时排除隐患，确保设备始终处于正常工作状态。例如，要定期对高压锅的安全性及消毒的可靠性进行检查，以确保生产安全，并确保培养基消毒彻底；每３个月或者半年对超净工作台进行清洁保养，并检查洁净度技术指标（培养基测定法）。生产车间、培养室、培养室等要做到干净卫生，并定期消毒，减少污染机率。

２组培厂的基本管理

管理出效益，这是企业都很熟悉的道理。在生产中，

２．１相关制度及人员管理

３组培生产主要成本控制措施

根据近几年的生产经营来看，组培生产成本主要由可

控成本和不可控成本２大部分构成。可控成本主要是培养基、水电费、人工工资、耗材、固定资产折旧、营销费用

第一作者简介：罗冠勇（１９８０－），男，助理实验师；研究方向为

植物组织培养与生物技术。

等；不可控成本大多是生产过程中污染和炼苗的损失。在一般情况下可控成本在日常生产中变幅不大，容易控制，而不可控成本在生产中不稳定，不易控制、变幅大，有时甚至会造成生产成本的大幅增加。

项目来源：林业公益性行业科研专项（２０１２０４６０４），海南省科技成

果示范推广专项（ＣＧＳＦ２０１１００３）。

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中国园艺文摘２０１２年第１２期

３．１可控成本的控制措施

３．１．１简化或改进培养基

在铁皮石斛工厂化生产成本

中，主要以ＭＳ基本培养基及激素浓度用量来测算，由表１数据可以测算培养基各成分所占的百分比，当使用分析纯蔗糖配制时，琼脂占培养基成本的５４％左右，分析纯蔗糖占２３％左右；当使用食用糖配制时，琼脂占培养基成本的

及增值率均优于固体培养基，这可能是液体培养基中的营养成分比较容易被吸收的缘故。而且，采用液体或者半液体培养基生根时，在移栽炼苗，清洗时也很容易，省时省工，伤根少，可提高种苗的成活率；另外，增殖系数对组培苗的室内直接生产成本也有一定影响，当增殖系数由２分别增加到３、４、５和６时，室内直接生产成本将分别下降

６７％左右，食用糖仅占４％左右；而大量元素和微量元素药

品中，利用化学纯代替分析纯可以节约１５％左右。由此可见，研究简化或改进培养基在成本控制上有一定的空间。因此，简化培养基、降低培养基成本可放在减少琼脂的用量、利用食用糖代替分析纯的蔗糖、化学试剂也可以利用化学纯代替分析纯等改进措施。

在铁皮石斛的生产中，笔者也摸索使用液体或者半液体培养基来代替固体培养，例如，在原球茎增殖培养中，利用液体培养基在摇床上进行震荡培养，发现原球茎长势

表１

价格（元／瓶）

试剂名称

规

格（ｇ／瓶）

化学纯

分析纯

１４．８６％、１９．３０％、２１．５１％和２２．８４％［２］，在铁皮石斛生产

中，优化增殖培养基配方即１／２ＭＳ＋ＢＡ２ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ

０．２ｍｇ／Ｌ＋ＣＭ１００ｍｌ／Ｌ＋糖２５ｇ／Ｌ，增殖系数达５以上［３］，

由此可见，在增殖、生根培养阶段，可研究利用液体或者半液体培养基，这样琼脂用量可节约５０％～１００％，提高增殖系数，也能节约成本；ＭＳ培养基的使用上，无机盐浓度也可考虑适当降低，可研究采用３／４ＭＳ或１／２ＭＳ基本培养基代替，均可降低成本。

３．１．２降低消耗、提高生产效率、节约成本在组培工厂

配制培养基所需的药品成本核算分析

单价（元／ｇ）化学纯

分析纯

用量（ｍｇ／Ｌ）

用量（ｇ）

１０Ｌ培养基

金额（元）

化学纯

分析纯

ＮＨ４ＮＯ３ＫＮＯ３ＣａＣｌ２

·ＭｇＳＯ４７Ｈ２Ｏ

５００５００５００５００５００５００５００５００５００５００５００５００５００１００

１８．０１８．０１０．５１８．０３３．０１４．０６９．０３０．０３２．０１９．０３９６．０７８．０４８２．０８２．０

２１２１１２２０３５１５７５３２３５２１４２０８５４９０８５

０．０３６０．０３６０．０２１０．０３６０．０６６０．０２８０．１３８０．０６００．０６４０．０３８０．７９２０．１５６０．９６４８．２００

０．０４２０．０４２０．０２４０．０４００．０７００．０３００．１５００．０６４０．０７００．０４２０．８４００．１７００．９８０８．５００

１６５０１９００４４０３７０１７０２７．８３７．３２２．３０．０２５８．６０．８３６．２０．２５０．０２５

１６．５１９４．４３．７１．７０．２７８０．３７３０．２２３０．０００２５０．０８６０．００８３０．０６２０．００２５０．０００２５

０．５９４００．６８４００．０９２４０．１３３２０．１１２２０．００７７８０．０５１４８０．０１３３８０．００００１０．００３２６０．００６５７０．００９６７０．００２４１０．００２０５１．７１２２１

０．６９３００．７９８００．１０５６０．１４８００．１１９００．００８３４０．０５５９５０．０１４２７０．００００１０．００３６１０．００６７２０．０１０５４０．００２４５０．００２１２５１．９６７６２８．３０．０１０．００３４０．００３３０．０３５０．５８０．１０．２

ＫＨ２ＰＯ４

·ＦｅＳＯ４７Ｈ２Ｏ

Ｎａ－ＥＤＴＡ

·ＭｎＳＯ４４Ｈ２Ｏ·ＣｕＳＯ４５Ｈ２Ｏ·ＺｎＳＯ４７Ｈ２Ｏ

ＫＩＨ３ＢＯ３

·Ｎａ２ＭｏＯ４２Ｈ２Ｏ·ＣｏＣｌ２６Ｈ２Ｏ小计

ＩｎｏｓｉｔｏｌＮｉｃｏｔｉｎｉｃＡｃｉｄＧｌｙＶＢ１ＶＢ６ＢＡＮＡＡＩＢＡ

小计蔗糖食用糖琼脂合计

１００２５１００１０５１５１

８３５０１７３３３５５８５０２０

８．３２０．１７３．３７５８１０２０

１０００．５２０．１０．５１１１

１０．００５０．０２０．００１０．００５０．０１０．０１０．０１

１０．８６

１１．１２１１１．６８２５．４９４７．６１／３８．２９

５００５００１０００

１９２２２．８２８３

０．０３８０．０４４０．００５６０．２８３

２５０００３００００９０００

２５０３００９０

９．５

注：以ＭＳ基本培养基为例，配制１０Ｌ作为对比。药品价格由海口锐科生物科技有限公司提供，除有机物及激素外，其他药品均为广州试剂厂生产；使用分析纯蔗糖配制时，培养基药品成本合计为４７．６１元／１０Ｌ；使用食用糖配制时，成本合计为３８．２９元／１０Ｌ。

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ＣＨＩＮＥＳＥＨＯＲＴＩＣＵＬＴＵＲＥＡＢＳＴＲＡＣＴＳ

化生产中，电费约占整个生产成本的３５％，而其中培养阶段所消耗电费占绝大部分，达７０％［２］。电费主要是培养基消毒、超净工作台、培养室照明和空调控温等用电设备的消耗，笔者在多年的组培实践中，逐步摸索出节约水电的一些有效的措施。

往往造成较大的损失，严重时甚至会造成整个组培厂的培养物全部报废，有人测算，污染率达５％时，生产成本增加达１０％；污染率达３０％时，生产成本增加达１０６％［５］。可见控制污染对于整个生产来说，至关重要。只有尽可能减少污染才能获得较好的经济效益。造成污染主要有以下原因。

（１）不断改进和改善生产设施。从表２可以看出，在配制５０Ｌ培养基时，利用瓶子配制需要费用６８．４元，而利用丙

烯袋只需５６元，利用丙烯袋可节约费用１８％左右，且瓶子在配制过程中还有破损，配制时也较耗时；在消毒同量的培养基时，电费可节约５９％左右，而时间上也可节约６０％左右；在培养的时候，利用丙烯袋培养比瓶子培养节约

（１）原始材料带菌污染。主要原因可能是外植体材料消

毒不彻底所造成，笔者建议，只要不是赶在季节性生产的话，在采集种子或茎段做外植体材料时，最好选在晴天取材料，这样材料带菌较少，也易于消毒。笔者曾做过对比，铁皮石斛阴雨天和晴天取茎段做消毒处理，阴雨天取材的污染率比晴天取材的污染率高出３５％左右。如果有条件的话，可以先把铁皮石斛种苗移植到控温控湿条件好的大棚内，先控制水肥一段时间后再取茎段做诱导。

４０％的空间；但是在查看污染苗时，瓶子苗污染容易看出，

而丙烯袋相对来说查看污染要耗时些，这在工作效率上要相对低些，而在搬运时，丙烯袋的总重量比瓶子轻很多，商品包装上也节约很多空间，容易装运，运输费用大大降低，降低了销售流通成本。总的来说，利用丙烯袋代替瓶子从节约培养空间、包装空间、消毒空间及方便运输等很多方面，无论从提高工作效率，还是节约生产成本来说，都显而易见。由此可见，利用丙烯袋代替瓶子，在生产上可节约生产成本，还可提高工作效率。

（２）培养基或者接种工具消毒不彻底。培养基消毒不彻

底估计是消毒温度或是消毒时间不够。一般来说，大多数的培养基在装满高压锅容积的９０％时，只需要１２１℃的高温，计时时间达２０ｍｉｎ即可，在试验中未发现有培养基污染。如不放心，可以先放几天后再使用，如果消毒不彻底，

３～５ｄ即可观察到培养基污染。接种工具消毒不彻底，需

要员工在接种消毒时注意严格按操作规程操作，可把污染率降低。无菌操作熟练的员工，只要按操作技术规程进行，可以把污染率降到最低。

（２）掌握植物生长规律，利用节能光源。在实验室中采

用组培特定光谱节能灯，也能满足组培苗生产进行光合作用的要求，又能减少光的消耗和光热的排放，即节能减排又有利于种苗的生长，响应低碳减排的号召［４］。在铁皮石斛无菌播种时，暗培养７ｄ后（注：在试验过程中观察到，直接光照培养，萌发相对要低些，在这里暗培养的过程可以省电且萌发率也高些），便开始萌动，这时再给予人工光照，有利于种子萌发的生长，又节约能源成本。

（３）周围环境引起的污染。环境污染往往是造成污染最

严重、损失最大的原因，这是大多数管理者经常忽略的原因，也是最不容易控制的，根据多年的观察，在我们组培厂中，从６～９月中旬，污染率明显比其他月份高。笔者认为是由于这几个月份高温高湿的原因所致，高温高湿有利于菌类滋生，为避免或减轻污染情况，笔者建议在接种室每天工作后开紫外线消毒１ｈ左右。组培室要定期打扫卫生，并在阴雨天气或者高湿天气抽湿，每半个月或１个月就用甲醛熏蒸，这样可以大大降低污染率。据资料报道，用甲醛熏蒸可使环境中真菌减少８７％～１００％［６］。因此，在生产中要加强环境质量控制，减少污染源，同时定期用甲醛熏蒸消毒，当环境高温高湿利于微生物生长时，要缩短消毒间隔时间。

（３）适当调整组培生产周期，寻找最佳炼苗时间及探索

新技术。适当调整铁皮石斛的生产时间，使其提早生根，避开在高温高湿（海口５～８月份）的天气炼苗，高温高湿情况下，铁皮石斛容易烂苗，菌类容易滋生，不利于成活，尽可能在比较冷凉的１１月底～翌年的３月份炼苗；据资料报道，铁皮石斛利用水培驯化炼苗，将根系浸没４０％～６０％效果最好，与常规的炼苗相比有一定的优势，苗的长势好，移栽成活率高，既降低生产成本又能增加相应种植的产量［４］。

３．２．２重视移栽前的炼苗管理，提高成活率在移栽前必

３．２不可控成本的控制措施

３．２．１加强环境质量控制，降低污染损失

组培苗大规模

的工厂化生产过程中，污染是经常发生的事情，它不仅影响苗的质量，而且增加生产成本。如果污染控制措施不力，

表２

项目

洗瓶子丙烯袋

瓶装培养基灭菌

须要经过炼苗阶段，让其适应大田环境，炼苗期包括在组培袋打开３～５ｄ的时间。铁皮石斛炼苗时，还要注意不能选择太小的苗，植株过矮，不易操作，过高，移栽后易失水萎蔫，这对于成活率也是相当重要的。在移栽时，先浸

配制５０Ｌ培养基的成本核算

计算依据

金额（元）

洗瓶子０．０２５元／个，配制５０Ｌ培养基大约需要瓶子２０００个，用水约８ｔ，２．３元／ｔ丙烯袋０．０２８元／个，配制５０Ｌ培养基大约需要袋子２０００个

６８．４５６．０７０．０

１２ｋｗ、５Ｌ容量的豪尔升卧室（圆形）高压锅，灭菌２２０瓶／次，５０Ｌ培养基共灭菌９次，１ｈ／次，共９ｈ，农用电０．６５元／ｋｗｈ；

需电费：１２ｋｗｈ×９ｈ×０．６５元／ｋｗｈ

袋装培养基灭菌同样的高压锅，丙烯袋６５０～７００袋／次，按６５０袋／次计算，５０Ｌ培养基共灭菌３次，１．２ｈ／次，共３．６ｈ，农用电０．６５元／ｋｗｈ；需电费：１２ｋｗｈ×３．６ｈ×０．６５元／ｋｗｈ

２８．０８

培养架规格１．２５ｍ×０．６５ｍ×１．８ｍ的培养架，瓶子可放１８０瓶／层，丙烯袋可放３００袋／层左右。

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中国园艺文摘２０１２年第１２期

泡水苔后，喷甲基托布津或者百菌清等杀菌剂消毒后种植。水苔水分以用手捏后不滴水即可，小苗洗后也用杀菌剂浸泡，稍微晾干再种植，种植的地方必须通风透气，以防高温高湿的时候出现烂苗现象，还可以防止病菌传染。

配方，适当简化培养基，使生产操作更加快速简洁、更加高效，节约成本，提高经济效益。（４）摸索节能降耗的途径，通过综合运用节能灯具、调控光温、利用自然光炼苗，改进培养器等技术措施，可以大大降低能耗，节约生产成本，提高种苗的质量，使炼苗成活率提高［１１］。（５）通过对周边环境、接种室、培养室等可能引起污染的环境，实行定期消毒处理，降低污染是节约成本中最重要的环节。参考文献：

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学报，２０１１，３２（１０）：１９６３－１９６７．

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施．天津农业科学［Ｊ］．２０１０，１６（１）：１２３－１２６．

［３］罗冠勇，代正福，宋希强等．一种优化的铁皮石斛快速繁殖方法

［Ｊ］．热带农业工程，２０１０，３４（３）：９－１１．

［４］赵兴兵，吴维佳，庞璐等．珍稀濒危药材铁皮石斛组培快繁关键

技术研究［Ｊ］．湖南中医药大学学报，２０１２，３２（３）：２７－２９．［５］朱德蔚．植物组织培养与脱毒快繁技术［Ｍ］．北京：中国科技出

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［７］范繁荣，马祥庆，潘标志．中国濒危植物的保护生物学研究进展

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［８］叶水英，张至洁．中国濒危植物的濒危原因及保护对策［Ｊ］．江

西农业学报，２００９，２１（１）：１３４－１３６．．

［９］吴慧凤，宋希强，杨福孙等．共生真菌对铁皮石斛幼苗生理特性

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［１０］吴慧凤，宋希强，刘红霞．铁皮石斛种子室内共生萌发研究

［Ｊ］．生态学报，２０１２，３２（８）：２４９１－２４９７．

［１１］丰锋．组培工厂化生产污染的发生与防止［Ｊ］．广西热带农业，

２００１，（３）：５０－５１．

４建议

随着世界人口的增长和经济活动的不断加剧，全球生

物多样性正在急剧下降，生态系统遭到严重破坏，大量物种已经灭绝或处于灭绝边缘［７］。濒危植物通常具有生长稀疏，地理分布有很大的局限性等特点，仅存在于特殊或有限的、脆弱的生境中［７，８］。而铁皮石斛也是濒危物种之一，降低组培生产成本，使得许多像铁皮石斛这样濒危的物种利用组培规模化繁殖提供技术支持，这对于其他濒临灭绝的种质资源保护具有重要的意义。

通过此次探讨分析，降低组培生产成本的思路可以从组培厂的选址环境降低污染率、加强日常管理提高生产效率、简化或改进培养基、利用节能降耗的光源作为培养光照、提高工人技术水平、降低污染损失、提高移栽炼苗成活率等方面老虎，均能达到降低生产成本的目的，使种苗大面积推广应用成为现实。另外，为彻底改变传统组织培养的运作方式，最大程度地降低组培苗生产成本，可以建立开放式组培模式，在抗生素的作用上，使植物组培脱离无菌操作环境，不需要高压灭菌和超净工作台，从根本上简化组培环节，降低组培成本。

在生物技术不断发展的今天，特别是组织培养技术的日益成熟，克服了种子繁殖变异、无性繁殖速度慢、繁殖率低等问题，使其应用前景越来越广阔［８，９］，取得了一定的经济效益和社会效益。笔者就组培生产成本控制措施提出以下几点建议：（１）组培厂的规划设计应遵循干燥、无菌无尘、能通风换气、符合生产工艺流程的原则。特别是地处高温高湿的地区更要注意规划选址。（２）合理的规章制度对组培生产过程中的人力、物力及生产技术各环节至关重要，是生产得以顺利进行的前提保障。（３）在生产中要不断摸索，了解植物生长规律并利用其规律，找到更加适合其生长的

［２］

CostcontrolforfactoryproductionofDendrobiumofficinaleKimuraetMigo

LUOGuan-yong,YANGDong-hua,FUYi-fu,ZHONGYun-fang

Abstract:Duetothecommercialexcessivecollectionandoriginalhabitatdestruction,wildDendrobiumofficinalehasdroppedsharply.Itspopularizationandapplicationinlargeareaarelimitedbythecostofproduction.It'sdisadvantageoustoprotectwildre－sourcesandhabitat.Inthispaper,thecontrollablecostanduncontrollablecostfactorsinfactoryproductionofDendrobiumofficinalewereanalyzedtodiscussthecontrolmeasurestoreduceproductioncost,andsomeideaswereputforward.Inpracticalapplication,thesemeasurescanreduceproductioncost,promoteproductionefficiency,andprovidenewthinkingforlargescaleproductionandapplicationofotherrareandendangeredplants.Soithascertainpracticalvalueinscientificresearchandproduction.Keywords:Endangeredplant;DendrobiumofficinaleKimuraetMigo;Factoryproduction;Costcontrol

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