王 鹏
(辽宁省干旱地区造林研究所,辽宁 朝阳 122000)
欧美国家黑果腺肋花楸栽培技术研究现状
王 鹏
(辽宁省干旱地区造林研究所,辽宁 朝阳 122000)
阐述了黑果腺肋花楸在欧美发达国家栽培研究现状及发展水平。黑果腺肋花楸栽培研究以物候观测、品种繁育、多酚积累研究为主。目前,黑果腺肋花楸特殊功能性已经被广泛认知,其相关产业也已经在欧美国家建立和发展起来。借鉴和利用西方国家的研究成果,为快速促进我国黑果腺肋花楸种植产业建立和发展提供参考。
黑果腺肋花楸;种植技术;研究现状;进展
黑果腺肋花楸(Aroniamelanocarpa)属于蔷薇科植物,原产于北美东部,后来传入欧洲及前苏联[1]。大约1946年,前苏联开始着手建立黑果腺肋花楸种植业。此后,欧洲一些国家也相继建立黑果腺肋花楸种植业[1-3]。上世纪九十年代,黑果腺肋花楸被引入我国,并定植于辽西地区[4]。目前,在我国多个省份都有种植。在上世纪五、六十年代,欧美国家率先着手于黑果腺肋花楸栽培技术研究。在初期,主要以该树种的物候观测、良种繁育、以及栽培技术等研究为主[5-6]。此后,随着黑果腺肋花楸种植业的逐渐发展,规模种植、高效经营管理及产业体系建立和发展成为该领域的研究主流。
黑果腺肋花楸原产于北美,种源地比较单一。当被引入欧洲和亚洲后,由于地理环境及气候条件发生了变化,在区域化的作用下,黑果腺肋花楸出现了不同的生物学特征。表1为黑果腺肋花楸在不同区域的生物学特征对比。
从表1可知,当黑果腺肋花楸从发源地美国引种至欧洲和东亚后,树高平均降低了0.5m;叶片的长度和宽度分别增加了15~35mm和7~10mm,即叶片增大;花期由原来的7—8月份,提前到5—6月份;果实略微变小1~3mm;果实成熟期提前约3个月,且在欧洲地区自然落果率较高。这些改变体现了黑果腺肋花楸具有很强的适应性,它能够随着地理环境及气候条件的变化而发生改变,并对不利条件表现出抗性。这也为黑果腺肋花楸品种繁育提供了自然便利条件。
表1 腺肋花楸在不同区域的生物学特征对比地区位置树高/m叶片长/mm北美美国东北部(新斯科舍至安大略,南至佛罗里达和密歇根)2 5~3.025~75 东欧波兰及俄罗斯东南部1 2~2 460~90 中欧德国中东部1 3~2 460~90 东亚中国辽西地区朝鲜北部1 5~2 561~100地区叶片宽/mm花期果实直径/mm果实成熟期北美20~507月初至8月初9~1611月末至12月初,不落果东欧30~605月末至6月末6~138月末至9月初,自然落果率80%~90%中欧30~605月末至6月末5~138月末至9月初,自然落果率80%~90%东亚35~635月初至5月末8~148月末至9月初,落果率较低
美国是黑果腺肋花楸的发源地。但是,高产新品种的繁育主要是由欧洲的育种学家完成的。此后,许多新品种又以商业的用途传入美国。美国本土繁育的新品种主要以绿化、观赏为主。在美国密歇根州,从当地野生资源中筛选了新品种Morton[7]。此外,在美国本土,又发现了自然杂交的新品种A.prunifolia[8]。同时还种植McKenzie,Viking和Nero三个品种。在波兰,奥比卡沃果树研究院(Research Institute of Pomology in Albigowa)的育种专家选育了高产品种Galicjanka[9]。此外,还有A.mitschurini,Hugin,Nero等多个品种[8,10]。在俄罗斯,植物育种专家Ivan Michurin培育一种介于欧洲花楸与黑果腺肋花楸之间的新品种,命名为Likernaya[8]。表2为黑果腺肋花楸主要品种描述。
表2 黑果腺肋花楸主要品种描述品种来源描述用途Morton美国密歇根树高2 5~3m,树形美观,被誉为易洛魁族之美(IroquoisBeauty)园林绿化、造景、观赏Viking斯堪的纳维亚半岛树高1 8~2 5m;茎、叶部位无短小绒毛;果实纯黑色,且较大,直径12~16mm;味美,高产规模性种植,以果实采收为主Nero波兰树高0 9~1 2m;叶片、花序比Viking品种略大,果实深蓝色,直径略小于Viking品种;其它与Vi⁃king品种相同规模性种植,以果实采收为主McKenzie美国北达科他州树形最大的品种,树高1 8~3 5m;果实较大,直径12~16mm,可用于生态环境保护绿化造林、生态保护A.prunifolia美国康涅狄格州,由当地野生品种与A arbutifolia自然杂交获得树高0 9~1 8m;茎、叶部位有短小绒毛;果实黑紫色,较小,约7 5mm;果实成熟期为9—10月,冬季不落果园林绿化、造景、观赏A.mitschuriniNero人工育种树高1 5~2 4m;树形为球形,适度密集;果实大于10mm园林绿化、造景、观赏Galicjanka波兰奥比卡沃果树研究院树形和叶片较小;果实较大,直径12~16mm,高产;可机械化采收,采收后即可销售规模性种植,以果实采收为主
续表2 黑果腺肋花楸主要品种描述品种来源描述用途Hugin波兰树形较小,叶片长而窄;果实较小,直径6~7mm;可溶性固形物含量高,富含多酚类物质规模性种植,以果实采收为主Likernaya俄罗斯生物特征介于欧洲花楸与黑果腺肋花楸园林绿化、造景观赏
从表2可以看出,黑果腺肋花楸主要有9个品种。其中Morton,McKenzie以及A.prunifolia三个品种来源于美国,且都为绿化、观赏树种; 四个树种来源于波兰,分别为Nero,A.mitschurini,Galicjanka和Hugin,主要以大果、高产品种为主;其它两个品种Viking,Likernaya分别来源于斯堪的纳维亚半岛和俄罗斯。主要用于规模性栽培的四个品种分别为Viking,Nero,Galicjanka和Hugin。它们主要来源于波兰,并逐渐向世界各地推广。
黑果腺肋花楸栽培技术研究主要涉及抗逆性研究、丰产栽培以及提高果实多酚含量等方面。
黑果腺肋花楸抗逆性研究主要以土壤酸碱胁迫研究为主。黑果腺肋花楸适合于微酸性土壤生长,土壤最适pH为6.1~6.5。但黑果腺肋花楸对土壤酸碱度的抗性较强,可以在pH为5.3~7.8土壤条件下存活。在不利土壤条件下,黑果腺肋花楸表现出植株矮小,果实产量低等性状[11]。加拿大拉瓦尔大学Bussiéres(2008)等人对泥炭土条件下的黑果腺肋花楸生长状况进行了研究。Bussiéres等[12]认为,在pH为3.7的高酸性泥炭土上,通过合理施肥及土壤改良,可以使黑果腺肋花楸正常生长。研究表明,以131 g/每株1.7N—4.1P—12K的施肥量,连续两年施肥,可以使黑果腺肋花楸保持较好生长;在产果期,以550 g/每株3.4N—8.3P—24.2K为施肥量,可以使黑果腺肋花楸果实产量达到最高。
在黑果腺肋花楸病虫害研究方面,由于黑果腺肋花楸植物体及果实内的多酚类物质能够在一定程度上抑制某些真菌或病毒的生长[13],因此黑果腺肋花楸对病虫害的抗性较强,且容易防治。苹果蛆,棕纹蝽,樱桃果实的蠕虫,蝗虫,日本甲虫,柔飞,斑翅果蝇和牧草盲蝽等害虫都可能对黑果腺肋花楸的生长造成影响[14]。在阳光不足的情况下,白粉病和花环菌可能对黑果腺肋花楸生长造成影响[7,13]。但是,这些病虫害都不能对黑果腺肋花楸造成致命威胁,且通过常规病虫害防治方法,即可解决问题。
在提高果实多酚含量研究方面,欧洲育种专家根据当地的气候及地理条件,培育了高产、富酚品种。如:Viking,Nero,Galicjanka和Hugin。并针对多酚类形成机理,进行了一些生理生化研究。波兰什切青农业大学Skupień[15](2007)发现黑果腺肋花楸在Mn和碱性肥(N,K和Si)及其协同作用下,果实中多酚类物质显著减少,对比样品的没食子酸含量由2377mg/100g,减少到(2105~2182)mg/100g。同时,清除自由基的能力从38.1%(DPPH-radical inhibition),下降到29.8%~31.6%(DPPH-radical inhibition)。斯洛伐克农业大学Kochanová(2009)等[16]人利用一种多胺抑制剂(O-phosphoetanolamine,KF),抑制鸟氨酸脱羧酶和谷氨酸脱羧酶活性,从而抑制黑果腺肋花楸植物体内氧化反应,促进多酚类物质的积累。研究表明,在使用KF处理后,黑果腺肋花楸机体内抗氧化活动(antioxidant activities ,AOA)提高到1.71倍,多酚类物质总量增加到1.49倍;当二倍KF处理后,黑果腺肋花楸机体内抗氧化活动提高到1.80倍,多酚类物质总量增加到1.73倍。因此,通过此项研究可以显著提高果实中多酚类物质的含量。
目前,欧美关于黑果腺肋花楸栽培方面的技术研究已经日益成熟。在其多酚类物质功能性研究方面,也已经取得阶段性成果。众多研究已经表明,黑果腺肋花楸果实中的多酚类物质具有很强的抗氧化性,能够有效地清除人体内的自由基,保护生物酶系统免遭破坏,保持人体正常生理机能。随着黑果腺肋花楸特殊功能性被广泛认知,其相关产业也随之建立和发展起来。在波兰,围绕黑果腺肋花楸果实加工的产业已经建立。黑果腺肋花楸果实在采收后,立即被加工成保健型果汁饮料、果茶、果酱、保健胶囊、片剂等,销往欧美各地。目前,黑果腺肋花楸产业在我国还处于起步阶段,有许多市场化问题还需要借鉴和探索。我国土地和劳动力价格低廉,这是我们发展黑果腺肋花楸种植业的优势。我们可以借鉴和利用欧美国家的研究成果及产业发展模式,结合我国的实际情况,避免走错路、弯路,为快速促进我国黑果腺肋花楸产业建立和发展提供必要参考。
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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
国家“948”项目(2001-51)后期推广应用。
王鹏(1979—),男,硕士学位,工程师,从事可食林产品加工研究。
S663
A
1003—6075(2014)01—0054—04