任海龙,魏臻武,陈 祥
(1.扬州大学 草业科学研究所,江苏 扬州 225009;2.新疆农业科学院 海南三亚农作物育种试验中心,海南 三亚 572014)
金花菜(Medicagopolymorpha)为一年生或越年生苜蓿,又称南苜蓿[1]、秧草[2]、三叶草[3]、草头[4]、磨盘草子、黄花草子、苜荠头[5]、黄花苜蓿、刺果苜蓿、草尖[1]、肥田草、母齐头、黄花菜、木粟、土黃耆[6]等,名称多且杂,并带有显著的地域特点。这些异名中,又有“三叶草”、“黄花苜蓿”,“黄花菜”等与三叶草(Trifolium)、黄花苜蓿(Medicagofalcata),黄花菜(Hemerocalliscitrina)等植物重名,更增加了金花菜研究的难度。目前,广泛采用的名称有:江浙一带的“金花菜”、上海地区的“草头”和云南地区的“南苜蓿”,其中以“金花菜”的报道最多,下文统称为金花菜。
自1951年,侯祥川[7]先生在论文中报道了金花菜,并详细分析了其营养成分以来,科研人员对金花菜的绿肥作用、饲用价值、药用价值和菜用价值进行了持续报道。近年来,随着人们对食品安全的关注,金花菜作为绿色有机食品,日益受到消费者的喜爱和政府的重视,以市场为导向的金花菜产业迎来了前所未有的发展[2]。目前,金花菜的研究尚处于初级阶段,众多领域尚未触及,生产上面临的大量问题亟待解决。本文综述了金花菜的主要研究进展,以期为今后进一步研究理清思路,并为其他一年生苜蓿的研究提供参考。
金花菜,株高20~90 cm。茎平卧、上升或直立,近四棱形,基部分枝,无毛或微被毛。羽状三出复叶;托叶大,卵状长圆形,长4~7 mm,先端渐尖,基部耳状,边缘具不整齐条裂,成丝状细条或深齿状缺刻,脉纹明显;叶柄柔软,细长,长1~5 cm,上面具浅沟;小叶倒卵形或三角状倒卵形,几等大,长7~20 mm,宽5~15 mm,纸质,先端钝,近截平或凹缺,具细尖,基部阔楔形,边缘在三分之一以上具浅锯齿,上面无毛,下面被疏柔毛,无斑纹。花序头状伞形,具花 (1) 2~10朵;总花梗腋生,纤细无毛,长3~15 mm,通常比叶短,花序轴先端不呈芒状尖;苞片甚小,尾尖;花长3~4 mm;花梗不到1 mm;萼钟形,长约2 mm,萼齿披针形,与萼筒近等长,无毛或稀被毛;花冠黄色,旗瓣倒卵形,先端凹缺,基部阔楔形,比冀瓣和龙骨瓣长,翼瓣长圆形,基部具耳和稍阔的瓣柄,齿突甚发达,龙骨瓣比翼瓣稍短,基部具小耳,成钩状;子房长圆形,镰状上弯,微被毛。荚果盘形,暗绿褐色,顺时针方向紧旋1.5~2.5 (~6) 圈,直径 (不包括刺长) 4~6 (~10) mm,螺面平坦无毛,有多条辐射状脉纹,近边缘处环结,每圈具棘刺或瘤突15枚;种子每圈1~2粒。种子长肾形,长约2.5 mm,宽1.25 mm,棕褐色,平滑[8]。
金花菜属被子植物门,双子叶植物纲,蔷薇目,豆科,蝶形花亚科,苜蓿属,南苜蓿组。其与1年生苜蓿亲缘关系较近,金花菜的进化关系[9]如图1所示。金花菜广泛分布于世界各国,起源于地中海和相邻的干旱、半干旱地区,但最常见于澳大利亚的南部和东部[10]。
图1 金花菜与主要豆科作物的系统发育枝示意图[9]
金花菜在我国有悠久的栽培历史[11]。早在上世纪50年代,侯祥川[7]就对金花菜的营养成分进行了测定,发现金花菜的蛋白质、钙、磷等含量远高于菠菜。近年来,随着人们对天然绿色食品的青睐,被视为田间野菜的金花菜得到前所未有关注,其营养价值也得到重新发现[12]。目前,金花菜已成为长江下游常见的时鲜蔬菜之一[13]。研究表明,每100克金花菜嫩茎叶中含:水分87.5 g、蛋白质25.16 g、脂肪0.1 g、碳水化合物9.7 g、钙168 mg、磷64 mg、铁7.6 mg、胡萝卜素3.48 mg、维生素C、维生素B1、维生素B2、维生素B12、维生素E、维生素K,还含有植物皂素、苜蓿酚、苜蓿素、大豆黄酮、瓜氨酸、刀豆酸和果胶酸等[2,6,14]。由于金花菜(秧草)耐寒、抗旱、抗病虫害能力强,所以整个生长过程无需施化肥、撒农药,是真正意义上的无公害绿色食品[15]。金花菜可炒食、腌渍及拌面蒸食,味道鲜美,营养丰富[16],亦可加工制作成秧草包子、秧草汤圆、秧草汁、杀青速冻保鲜秧草[13]等。
菜用金花菜可多季栽培,多以秋播为主,一般选择可腾茬的经济作物类茬口或其它茬口。畦宽3 m,沟深15 cm,并每隔15~20 m挖一横沟。毛子或光子播种,播种后25~30 d可第一次采收嫩梢。冬前可采收3~5次,春后一般7~10 d可采收1次,一般每667 m2产量1 000~1 500 kg[17-20]。利用大棚种植秧草,能比露地种植多采收4~6茬,采收期可达180 d左右,生育期约240 d,每667 m2产量1 300~1 800 kg[3,21]。还可与甜瓜、伏汤菜[22],黄瓜、长豆等实现周年多熟高效复种[23]。
金花菜(南苜蓿)草质柔嫩,具有较高的饲用价值,是大面积推广种植牧草和产业化的理想对象[24]。主要生产地区有江苏、浙江、安徽、江西、湖北、江西、福建、云南、台湾、四川和上海等省市[25]。该草营养丰富,初花期时的干草中含粗蛋白质25.16%,粗脂肪4.39%,粗纤维16.96%,无氮浸出物35.11%,灰分10.17%。金花菜可青饲,调制干草粉或青贮,各种家畜都爱吃,是一种优质的青饲料[26]。
金花菜(秧草)对肿瘤有抑制作用,是日本国立癌症预防研究所评出的20种抗癌蔬菜之一[27-28]。因其含有植物皂素,植物皂素能和人体的胆固醇结合,并促使增加排泄,从而大大降低胆固醇含量,对防治冠心病有益[29]。又能降血脂[30]、抗凝血、防出血、清内热[31],具清热解毒、利湿退黄、通淋排石的功效,主治尿路结石、痔疮出血、肠炎、黄疸[5]、夜盲症[1]等。同时还是乌发的重要营养物和糖尿病、心脏病患者的佳蔬[31]。
金花菜是我国南方地区的主要绿肥作物之一[32-34],其鲜草中养分全面,不仅本身能固定空气中的氮素,而且在土壤微生物作用下,除释放大量养分外,还可合成一定数量的腐殖质,有助于增加土壤养分,改良土壤性质[35]。金花菜与禾本科植物混种,在长江下游沿江一带已有悠久历史,种植金花菜是一种合理利用土地,提高土壤肥力,养地与用地相结合的种植方式[36]。顾静娟认为金花菜与水稻轮作,不仅可以提高金花菜种植效益,而且可以促进水稻丰收[37]。季春娟研究表明金花菜作为绿肥还田,对后茬水稻增产作用显著,且后茬产量随还田量的增加而增加[35]。瞿龙兴对稻田套播金花菜的播期进行了研究,认为播期以10月15日至11月4日较为适宜[38]。除此之外,金花菜作为绿肥与其他作物如小麦[39]、黑麦草[40]、油菜[41,42]、棉花等间套作[43-44],与茶[45]、桑[46]、果[45]等套种,解决了一定时期内用地与养地,多熟高产与肥料不足的矛盾[47]。
2013年5月23日,农业部第1942号公告,发布了2013年全国草品种审定委员会审定通过的9个草品种。其中,由扬州大学和扬中市绿野秧草专业合作社联合申报的金花菜品种“淮扬金花菜”位列其中。这是我国以“金花菜”为名的首个品种,标志着金花菜的产业化进程又迈出了重要一步。但也应看到,金花菜仍以地方品种为主,在种质资源的收集与评价,新品种的选育以及抗性育种等方面。与其他作物相比,还存在着较大的差距,因此,我们建议加强以下几方面的工作:
(1)加强种质资源的保护与利用。世界上许多国家都把种质资源的创新作为农作物育种的首要任务。金花菜在我国分布广泛,地方资源丰富。过去由于金花菜只是“埂边草”、“沤肥草”[48],种质资源的收集、评价工作长期得不到应有的重视,很多特有资源面临或已经丢失。因此,开展金花菜种质资源的保护与利用迫在眉睫。
(2)加强高产、优质、多抗新品种的选育。现有的金花菜都为地方或农家品种,遗传基础狭窄,产量、品质改良空间大。现有品种长期受耐涝性、耐高温性差的困扰,急待改良。因此,应积极开展杂交育种、诱变育种、倍性育种、基因工程育种、细胞工程育种、分子辅助育种等相关的研究。
(3)加强下游功能产品的开发。目前,鲜食金花菜仍然是市场上的主流,产品也多为初加工的腌菜。深度发掘金花菜的价值与功用,开发高附加值的功能食品,将是今后金花菜产业开发的重点。
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