美国荸荠生产与研究情况

李峰 刘义满 李明华 柯卫东

（武汉市蔬菜科学研究所，湖北武汉，430065）

美国荸荠生产与研究情况

李峰 刘义满 李明华 柯卫东

（武汉市蔬菜科学研究所，湖北武汉，430065）

主要综述了当前美国荸荠（(Burm.f.)Trin.ex Hensch）生产与研究方面内容，主要包括：引种历史、分布与荸荠种质资源保存情况；美国荸荠相关产品进口情况；旨在加速荸荠在美国推广应用而进行的衬网栽培、去皮加工和贮运等方面研究。

荸荠 美国 生产 研究

荸荠属莎草科（Cyperaceae）荸荠属（Eleocharis R.Br.）一种水生蔬菜作物，在中国又称作马蹄、地栗，是原产中国和印度的一种水生蔬菜作物，英文名Chinese water chestnut，在美国也称作waterchestnut，Matai，常与菱科菱属的另一种水生蔬菜作物菱角（英文名water caltrop，学名混淆，因此，美国农业部植物开发引进处（the Division of Plant Exploration and Introduction of the United State Department of Agriculture）推荐使用Matai一名[1]。

美国不是荸荠的起源地，目前其境内分布的荸荠均由中国等亚洲国家传入，据农业部自然资源保育局（Natural Resources Conservation Service，NRCS）网站显示，主要分布于乔治亚[2]，但另有资料[1，3～4]显示佛罗里达、加利福尼亚、夏威夷等州也有分布，大多为人工栽培的外来荸荠品种。美国拥有完善的种植资源保存分发服务体系，在其主要信息平台美国国家植物种质系统NPGS（National Plant Germplasm System）共登录荸荠种质18份（表1），其中14份收集自中国，1份收集自日本，1份收集自菲律宾，2份收集自俄勒冈。但是，目前现存种质样本仅6份，保存于乔治亚州植物遗传资源保存单位“南方地区PI站（Southern Regional PI Station）”，另外12份出现与其他种质重复保存或丢失[5]。

表1 美国国家植物种质系统登录荸荠资源

长期以来，美国消费的荸荠均由中国、泰国等亚洲荸荠传统生产国进口。据美国商务部人口普查局外贸统计数据[6]（表2），美国2004-2008年每年进口新鲜冷冻荸荠或荸荠加工品（包括罐头、蜜饯、荸荠粉等）2.5万t左右，进口额1500万左右美元；8类进口荸荠产品中，5类全部从中国进口，其他3类从中国进口的数量占总进口数量的90%以上，也可以看出美国荸荠主要从中国进口。

美国在1930年开始引进试种荸荠，现在佛罗里达、乔治亚、加利福尼亚等南部各州都有种植，夏威夷群岛也有小面积种植。荸荠在美国种植最初由中国商人出于爱好而零星种植，其后，美国农业部植物开发引进处对引进种植荸荠进行了一系列探索，1934年该处从广州岭南大学引进荸荠品系“红马蹄（Hon Maitai）”，并在乔治亚州的Barbour Lathrop Plant Introduction Garden at Savannah进行了扩繁，扩繁的种球被分发到北至弗吉尼亚的美国各地进行试种，但仅在佛罗里达州奥兰多进行了商业种植。1942年前岭南大学教授Weidman Groff在佛罗里达的Laurel进行了试种推广；1975年佛罗里达大学大沼泽地研究教育中心 （the University of Florida's Everglades Research and Education Center）在大沼泽地进行了荸荠对当地土壤、气候适应性的研究，还研究了其耐盐性；1982年，在南加州可奇拉谷（Coachella Valley）进行了2 a的种植，由于杂草原因而被迫停止种植；1987年，在菲律宾引种中国优异品系试种成功后，该品系继而在夏威夷进行了试种[1，7]。据报道，荸荠单株产量一般为每季2.3 kg，按此折算理论上产量可达92000 kg/hm2，实际在乔治亚州荸荠平均产量约48000 kg/hm2，佛罗里达南部有机土壤产量47000～85000 kg/hm2（表3）[7]。

从产量方面来看，似乎种植荸荠在美国很有前途，但从引种试种至今的60多a里，荸荠在美国的种植面积并没有取得很大的提高，分析其原因主要在于：缺乏合适的荸荠采收器械和削皮机械，导致在荸荠采收和去皮加工过程中主要依赖人工，这两个环节投入的成本较高。

表2 美国进口荸荠数量与金额

为了减少采收人工成本，夏威夷雨园（Rain Garden in Hawaii）的Steve Hopkins研究探索了一套衬网荸荠栽培技术[4]，即荸荠种植池底铺设网状塑料材料，上填充培养土（类似于国内为保水而在池底铺设塑料膜），荸荠收获时利用水枪冲刷泥土同时拽拉塑料网，泥水漏掉，滤出荸荠球茎，已达到节约采收劳动成本的目的。其主要研究比较了3种塑料网状材料（即挤压聚乙烯、塑料编织布、发泡聚乙烯，网眼直径约3.8 cm）、两种营养土（有机肥与沙的两种混比，少沙与多沙两种）与不同填充深度等。其观察发现，塑料编织布较理想，不但轻便，而且抗拉强度较高，不易拉破；填充10.2 cm深的沙与有机肥混比为2∶1的培养土效果好，在保证荸荠产量的前提下，最大限度地减轻了培养土的质量，利于采挖。该栽培方法目前尚处起步阶段，尚需进一步研究。

解决去皮人工问题，美国亦有学者进行了研究[8]，并探索出一种方法。首先机械性切除球茎顶芽和脐部，之后表皮用热碱软化并淋洗去除，去皮过程中产生的伊格纳茨色素污染通过过氧化氢漂白，并提出了热碱软化的浓度、时间和温度的关系公式，即6.76=[0.038（°F）-（6.51/%NaOH）-（9.81/min of treatment）]。

早期制约荸荠发展还有一个因素，即贮运问题，但是随着不断的研究，这个问题基本得到解决。荸荠球茎通常采用薄膜袋内加潮湿水藓（moist sphagnum moss）保湿包装。虽然美国农业部没有球茎的大小的分级标准，但是皮色深、直径超过3 cm且无机械伤者受市场欢迎[9]，若直径超过4 cm则更为理想[10]。有研究表明，如球茎包装在潮湿的泥炭藓中、湿度98%～100%、温度0～2℃可贮存1～2月[11]；如无损伤的球茎在采收后浸于次氯酸钠（NaOCl）（浓度由1000 mg/kg逐渐降至0）3～5 d，0℃可贮存10个月，5℃可贮存8个月；质量23 kg的球茎同时浸泡于盛有60 cm深溶液的容器中，形成厌氧环境也不是问题[12]，然而，机械收获的球茎不管在碳酸溶液（aerated water）中或在NaOCl溶液中，1.5℃条件下球茎贮存期小于2个月[13]。值得注意的是，球茎采收后在冲洗泥土时，应用氯水（1000 mg/kg，pH值7.0）处理，以防止腐烂[14]。另外，荸荠球茎采收期应根据表皮的成熟度确定，并且成熟球茎在1℃或者5℃条件下贮藏腐败甚微，在有效控制腐败的情况下，荸荠最好贮藏在10℃条件下，因为球茎会变得更甜[15]。

表3 沼泽地荸荠产量及不同大小比例

[1]Groff G W.The introduction into the United States and the culture or eleocharis dulcis,the'matai'of China[J].Proceedings Florida State Horticultural Society,1950,262(63): 265.

[2]NRCS（National Resources Conservation Service）.Chinese water chestnut[OL].http://plants.usda.gov/java/profile?symbol=ELDU3).

[3]Diver S.Chinese water chestnut[OL].(URL:www.attra.org).

[4]Hopkins S.Growing Chinese water chestnut in Hawaii[OL]. (URL:www.raingarden.us).

[5]GRIN/NPGS(Germplasm Resources Information Network/ National Plant Germplasm System)database[OL].(URL: http://www.ars-grin.gov/npgs/acc/acc_queries.html).

[6]USDA.Department of commerce,US Census Bureau,Foreign Trade Statistics[OL].（URL：http://www.fas.usda.gov/ ustrade/USTImBico.asp）.

[7]Morton J F,SanchezC A,Snyder G H.Chinese water chestnut in Florida-Past,present and future[J].Proc Fla State Hort Soe,1988,101:139-144.

[8]Leeper G F,Williams A K.Peeling of Chinese waterchestnuts[J].J Food Sci,1976,41:86-88.

[9]DeRigo H T,Winters H F.Effects of storage temperatures on physiological and chemical changes in Chinese waterchestnut corms[J].Proc Amer Soc Hort Sci,1964,85:521-525.

[10]McGregor B M.Tropical products transport handbook[M]. USDA,Office of Transportation,Agriculture Handbook, 1989.

[11]Ryall A L,Lipton W J.Handling,Transportation and storage of fruits and vegetables[J].Vegetables and melons. AVI,Westport,CN,1979(1).

[12]Kanes C A,Vines A K.Storage conditions for Chinese water chestnuts[J].Acta Hort,1977,62: 151-160.

[13]Kays S J,Sanchez M G C.Storage of Chinese water chestnut[Burm.F.]Trin.)corms[J].Acta Hort,1984,157:149-159.

[14]DeRigo H T,Winters H.Effects of storage temperatures on physiological and chemical changes in Chinese waterchestnut corms[J].Proc Amer Soc Hort Sci,1964,85: 521-525.

[15]Brecht J K,Bergsma K A,Sanchez C A,et al.Harvest maturity and storage temperature effects on quality of Chinese water chestnuts[J].Acta Hort, 1992,318:313-319.

Production and Research of Chinese Water Chestnut in the United States

LI Feng,LIU Yiman,LI Minghua,KE Weidong

Some production and research aspects of Chinese water chestnut(Burm.f.)Trin.ex Hensch) in the United States were reviewed.The contents mainly include the introduction into the United States,the distribution and resources preservation of Chinese water chestnut;import of Chinese water chestnut product;the studies of cultivation method of burying netting under the substrate,peeling and storage of Chinese water chestnut.

Chinese water chestnut(Burm.f.)Trin.ex Hensch);The United States;Production;Research

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.16.007

李峰，男，高级农艺师，从事水生蔬菜花卉研究与推广，电话：027-88116313。E-mail：fun-lee@163.com

2009-07-21