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歐美國家黑果腺肋花楸栽培技術研究現狀

2014-12-21 03:37
中南林業調查規劃 2014年1期
關鍵詞:花楸黑果酚類

王 鵬

(遼寧省干旱地區造林研究所,遼寧 朝陽 122000)

歐美國家黑果腺肋花楸栽培技術研究現狀

王 鵬

(遼寧省干旱地區造林研究所,遼寧 朝陽 122000)

闡述了黑果腺肋花楸在歐美發達國家栽培研究現狀及發展水平。黑果腺肋花楸栽培研究以物候觀測、品種繁育、多酚積累研究為主。目前,黑果腺肋花楸特殊功能性已經被廣泛認知,其相關產業也已經在歐美國家建立和發展起來。借鑒和利用西方國家的研究成果,為快速促進我國黑果腺肋花楸種植產業建立和發展提供參考。

黑果腺肋花楸;種植技術;研究現狀;進展

黑果腺肋花楸(Aroniamelanocarpa)屬于薔薇科植物,原產于北美東部,后來傳入歐洲及前蘇聯[1]。大約1946年,前蘇聯開始著手建立黑果腺肋花楸種植業。此后,歐洲一些國家也相繼建立黑果腺肋花楸種植業[1-3]。上世紀九十年代,黑果腺肋花楸被引入我國,并定植于遼西地區[4]。目前,在我國多個省份都有種植。在上世紀五、六十年代,歐美國家率先著手于黑果腺肋花楸栽培技術研究。在初期,主要以該樹種的物候觀測、良種繁育、以及栽培技術等研究為主[5-6]。此后,隨著黑果腺肋花楸種植業的逐漸發展,規模種植、高效經營管理及產業體系建立和發展成為該領域的研究主流。

1 區域化特征

黑果腺肋花楸原產于北美,種源地比較單一。當被引入歐洲和亞洲后,由于地理環境及氣候條件發生了變化,在區域化的作用下,黑果腺肋花楸出現了不同的生物學特征。表1為黑果腺肋花楸在不同區域的生物學特征對比。

從表1可知,當黑果腺肋花楸從發源地美國引種至歐洲和東亞后,樹高平均降低了0.5m;葉片的長度和寬度分別增加了15~35mm和7~10mm,即葉片增大;花期由原來的7—8月份,提前到5—6月份;果實略微變小1~3mm;果實成熟期提前約3個月,且在歐洲地區自然落果率較高。這些改變體現了黑果腺肋花楸具有很強的適應性,它能夠隨著地理環境及氣候條件的變化而發生改變,并對不利條件表現出抗性。這也為黑果腺肋花楸品種繁育提供了自然便利條件。

表1 腺肋花楸在不同區域的生物學特征對比地區位置樹高/m葉片長/mm北美美國東北部(新斯科舍至安大略,南至佛羅里達和密歇根)2 5~3.025~75 東歐波蘭及俄羅斯東南部1 2~2 460~90 中歐德國中東部1 3~2 460~90 東亞中國遼西地區朝鮮北部1 5~2 561~100地區葉片寬/mm花期果實直徑/mm果實成熟期北美20~507月初至8月初9~1611月末至12月初,不落果東歐30~605月末至6月末6~138月末至9月初,自然落果率80%~90%中歐30~605月末至6月末5~138月末至9月初,自然落果率80%~90%東亞35~635月初至5月末8~148月末至9月初,落果率較低

2 品種繁育

美國是黑果腺肋花楸的發源地。但是,高產新品種的繁育主要是由歐洲的育種學家完成的。此后,許多新品種又以商業的用途傳入美國。美國本土繁育的新品種主要以綠化、觀賞為主。在美國密歇根州,從當地野生資源中篩選了新品種Morton[7]。此外,在美國本土,又發現了自然雜交的新品種A.prunifolia[8]。同時還種植McKenzie,Viking和Nero三個品種。在波蘭,奧比卡沃果樹研究院(Research Institute of Pomology in Albigowa)的育種專家選育了高產品種Galicjanka[9]。此外,還有A.mitschurini,Hugin,Nero等多個品種[8,10]。在俄羅斯,植物育種專家Ivan Michurin培育一種介于歐洲花楸與黑果腺肋花楸之間的新品種,命名為Likernaya[8]。表2為黑果腺肋花楸主要品種描述。

表2 黑果腺肋花楸主要品種描述品種來源描述用途Morton美國密歇根樹高2 5~3m,樹形美觀,被譽為易洛魁族之美(IroquoisBeauty)園林綠化、造景、觀賞Viking斯堪的納維亞半島樹高1 8~2 5m;莖、葉部位無短小絨毛;果實純黑色,且較大,直徑12~16mm;味美,高產規模性種植,以果實采收為主Nero波蘭樹高0 9~1 2m;葉片、花序比Viking品種略大,果實深藍色,直徑略小于Viking品種;其它與Vi?king品種相同規模性種植,以果實采收為主McKenzie美國北達科他州樹形最大的品種,樹高1 8~3 5m;果實較大,直徑12~16mm,可用于生態環境保護綠化造林、生態保護A.prunifolia美國康涅狄格州,由當地野生品種與A arbutifolia自然雜交獲得樹高0 9~1 8m;莖、葉部位有短小絨毛;果實黑紫色,較小,約7 5mm;果實成熟期為9—10月,冬季不落果園林綠化、造景、觀賞A.mitschuriniNero人工育種樹高1 5~2 4m;樹形為球形,適度密集;果實大于10mm園林綠化、造景、觀賞Galicjanka波蘭奧比卡沃果樹研究院樹形和葉片較??;果實較大,直徑12~16mm,高產;可機械化采收,采收后即可銷售規模性種植,以果實采收為主

續表2 黑果腺肋花楸主要品種描述品種來源描述用途Hugin波蘭樹形較小,葉片長而窄;果實較小,直徑6~7mm;可溶性固形物含量高,富含多酚類物質規模性種植,以果實采收為主Likernaya俄羅斯生物特征介于歐洲花楸與黑果腺肋花楸園林綠化、造景觀賞

從表2可以看出,黑果腺肋花楸主要有9個品種。其中Morton,McKenzie以及A.prunifolia三個品種來源于美國,且都為綠化、觀賞樹種; 四個樹種來源于波蘭,分別為Nero,A.mitschurini,Galicjanka和Hugin,主要以大果、高產品種為主;其它兩個品種Viking,Likernaya分別來源于斯堪的納維亞半島和俄羅斯。主要用于規模性栽培的四個品種分別為Viking,Nero,Galicjanka和Hugin。它們主要來源于波蘭,并逐漸向世界各地推廣。

3 栽培技術研究

黑果腺肋花楸栽培技術研究主要涉及抗逆性研究、豐產栽培以及提高果實多酚含量等方面。

3.1 抗逆性研究

黑果腺肋花楸抗逆性研究主要以土壤酸堿脅迫研究為主。黑果腺肋花楸適合于微酸性土壤生長,土壤最適pH為6.1~6.5。但黑果腺肋花楸對土壤酸堿度的抗性較強,可以在pH為5.3~7.8土壤條件下存活。在不利土壤條件下,黑果腺肋花楸表現出植株矮小,果實產量低等性狀[11]。加拿大拉瓦爾大學Bussiéres(2008)等人對泥炭土條件下的黑果腺肋花楸生長狀況進行了研究。Bussiéres等[12]認為,在pH為3.7的高酸性泥炭土上,通過合理施肥及土壤改良,可以使黑果腺肋花楸正常生長。研究表明,以131 g/每株1.7N—4.1P—12K的施肥量,連續兩年施肥,可以使黑果腺肋花楸保持較好生長;在產果期,以550 g/每株3.4N—8.3P—24.2K為施肥量,可以使黑果腺肋花楸果實產量達到最高。

3.2 病蟲害研究

在黑果腺肋花楸病蟲害研究方面,由于黑果腺肋花楸植物體及果實內的多酚類物質能夠在一定程度上抑制某些真菌或病毒的生長[13],因此黑果腺肋花楸對病蟲害的抗性較強,且容易防治。蘋果蛆,棕紋蝽,櫻桃果實的蠕蟲,蝗蟲,日本甲蟲,柔飛,斑翅果蠅和牧草盲蝽等害蟲都可能對黑果腺肋花楸的生長造成影響[14]。在陽光不足的情況下,白粉病和花環菌可能對黑果腺肋花楸生長造成影響[7,13]。但是,這些病蟲害都不能對黑果腺肋花楸造成致命威脅,且通過常規病蟲害防治方法,即可解決問題。

3.3 多酚積累研究

在提高果實多酚含量研究方面,歐洲育種專家根據當地的氣候及地理條件,培育了高產、富酚品種。如:Viking,Nero,Galicjanka和Hugin。并針對多酚類形成機理,進行了一些生理生化研究。波蘭什切青農業大學Skupień[15](2007)發現黑果腺肋花楸在Mn和堿性肥(N,K和Si)及其協同作用下,果實中多酚類物質顯著減少,對比樣品的沒食子酸含量由2377mg/100g,減少到(2105~2182)mg/100g。同時,清除自由基的能力從38.1%(DPPH-radical inhibition),下降到29.8%~31.6%(DPPH-radical inhibition)。斯洛伐克農業大學Kochanová(2009)等[16]人利用一種多胺抑制劑(O-phosphoetanolamine,KF),抑制鳥氨酸脫羧酶和谷氨酸脫羧酶活性,從而抑制黑果腺肋花楸植物體內氧化反應,促進多酚類物質的積累。研究表明,在使用KF處理后,黑果腺肋花楸機體內抗氧化活動(antioxidant activities ,AOA)提高到1.71倍,多酚類物質總量增加到1.49倍;當二倍KF處理后,黑果腺肋花楸機體內抗氧化活動提高到1.80倍,多酚類物質總量增加到1.73倍。因此,通過此項研究可以顯著提高果實中多酚類物質的含量。

4 結語

目前,歐美關于黑果腺肋花楸栽培方面的技術研究已經日益成熟。在其多酚類物質功能性研究方面,也已經取得階段性成果。眾多研究已經表明,黑果腺肋花楸果實中的多酚類物質具有很強的抗氧化性,能夠有效地清除人體內的自由基,保護生物酶系統免遭破壞,保持人體正常生理機能。隨著黑果腺肋花楸特殊功能性被廣泛認知,其相關產業也隨之建立和發展起來。在波蘭,圍繞黑果腺肋花楸果實加工的產業已經建立。黑果腺肋花楸果實在采收后,立即被加工成保健型果汁飲料、果茶、果醬、保健膠囊、片劑等,銷往歐美各地。目前,黑果腺肋花楸產業在我國還處于起步階段,有許多市場化問題還需要借鑒和探索。我國土地和勞動力價格低廉,這是我們發展黑果腺肋花楸種植業的優勢。我們可以借鑒和利用歐美國家的研究成果及產業發展模式,結合我國的實際情況,避免走錯路、彎路,為快速促進我國黑果腺肋花楸產業建立和發展提供必要參考。

[2] Strigl A W, Leitner E, Pfannhauser W.Die schwarze Apfelbeere (Aroniamelanocarpa) als natürliche Farbstoffquelle[J].Dtsch Lebensmitt Rundsch,1995,91(4):177-180.

[3] Seidemann J.Chokeberries a fruit little-known till now[J].Dtsch Lebensmitt Rundsch,1993,89: 149-151.

[4] 馬興華.優良的經濟樹種——黑果腺肋花楸[J].林業科技通訊,1992(11):31-34.

[5] Martynov E G.Influence of trace elements on the accumulation of anthocyanins in the fruit of Aronia melanocarpa[J].Chem Nat Comp 1979,14: 451-452.

[6]Fan-Yung A F, Rechits M A.Ver?nderungen der chemischen Zusammensetzung von Apfelbeeren w?hrend der Lagerung und Verarbeitung[J].Nachrichten h?here Lehranstalten Krasnodar.Izv Vyssh Uchebn Zaved, Pishch Tekhnol,1977,1:76-78.

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[15] Katarzyna Skupień.The effect of mineral fertilization on nutritive value and biological activity of chokeberry fruit[J].Agriculture and Food Science,2007(16):46-55.

ResearchStatusaboutCultivationofAroniaMelanocarpainEuropeandAmerica

WANG Peng

(Liaoning Provincial Institute of Forestation in Arid Regions, Chaoyang 122000, Liaoning,China)

The article focuses on status and development of planting studies aboutAroniamelanocarpain Europe and America.Planting studies mainly include the phenological observation, species breeding, and research on polyphenol accumulation.At present, the special function ofAroniamelanocarpahas been widely recognized, the industries involved have also been developed in Europe and America.By learning and using research achievements of western countries, will promote establishment and development ofAroniamelanocarpaplanting rapidly in our country.

Aroniamelanocarpa;cultivation technology;study status;progress

2013—12—12

2013—12—24

國家“948”項目(2001-51)后期推廣應用。

王鵬(1979—),男,碩士學位,工程師,從事可食林產品加工研究。

S663

A

1003—6075(2014)01—0054—04

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