罗汉果无公害栽培技术①

2020-12-17 23:30韦荣昌覃维治刘国敏黄小华廖玉娇闫志刚
热带农业科学 2020年2期
关键词:罗汉果

韦荣昌 覃 芳 郑 虚 覃维治 刘国敏黄小华 廖玉娇 闫志刚

(1 广西农业科学院经济作物研究所 广西南宁530007;2 广西药用植物园 广西南宁530023)

罗汉果[Siraitia grosvenorii(Swingle)C.Jeffrey ex Lu et Z. Y. Zhang]系葫芦科一年生藤本植物[1-2],在《中国高等植物图鉴》中又被称为光果木鳖[3],雌雄不同株,入药部位以干燥的果实为主,味甘,性凉,主要功效为润肺清热、利咽开音和通便滑肠[4]。罗汉果为我国特有的珍贵甜料及药用植物[5],也是广西著名的地道药材[6],道地产区为广西壮族自治区桂林市临桂区、永福县、龙胜县及其周边地区[7]。罗汉果有效成分多为达玛烷型四环三萜化合物,其中甜苷V甜度为蔗糖的425倍[8],该纯天然非糖甜味剂安全[9]、低热量[10]、不 引 发 龋 齿[11],具 有 降 血 糖[12]、抗 肿瘤[13]、调节免疫力[14]等多种功能,获得了美国食品药品监督管理局(FDA)的“Generally Recog‐nized as Safe”(GRAS)认证,已成为我国年出口增长速率最快的植物提取物之一[15]。

罗汉果种植历史悠久,栽培技术亦日趋完善。但是,大多数栽培技术都是通过农民口耳相传得来的,并没有标准的操作规程(SOP)。农药残留高、病虫危害和连作障碍严重等问题仍长期制约罗汉果产业的发展。为从源头上保证罗汉果质量,保护生态环境,笔者以《中药材生产质量管理规范》(GAP)为指导,在深入产区调研和试验研究的基础上,对罗汉果无公害栽培技术的种植环境、良种选育、水肥一体化管理、防止“跑苗”、人工授粉和病虫害防治等主要环节进行综述,旨在完善罗汉果的无公害栽培技术,进而促进罗汉果产业的健康发展。

1 种植环境

种植环境应符合NY/T 391-2013(绿色食品产地环境质量)、NY/T 5295-2015(无公害农产品产地环境评价准则)和DB45/T 532-2005(无公害中药材产地环境条件)的规定,根据罗汉果组培苗的生物学特性,在道地产区选地。适宜海拔为200~800m,如海拔超过1000m,幼苗期和结果期温度明显偏低,不利于幼苗的生长及果实的成熟。通过《药用植物全球产地生态适宜性分析系统》(Geographic Information System for Global Me‐dicinal Plants, GMPGIS)空间分析法获得罗汉果主产区生态因子范围:≥10℃积温3331.9~7902.9℃;年平均气温16.9~26.0℃;1月平均气温0.9~12.5℃;1月最低气温-3.1℃;7月平均气温20.6~28.8℃;7月最高气温33.9℃;年平均日照时数1289~1836h;年平均降水量1275~1643mm;年平均相对湿度75.7%~83.9%;土壤类型以赤红壤、红壤、黄壤、紫色土等为主,土壤pH以4.5~5.5为宜[16]。

土壤、空气和灌溉水是罗汉果无公害栽培的重要组成部分。开展无公害栽培的首要前提是种植地需达到无公害生产标准,土壤环境质量应符合GB 15618-1995(土壤环境质量标准)二级以上标准,空气质量应符合GB 3095-2012(环境空气质量标准) 二级以上标准,灌溉水质应符合GB 50842-2005(农田灌溉水质标准)。选地基本原则为:向阳背风、方便排灌、土层深厚肥沃、富含腐殖质、湿润疏松、保肥保水能力强,透气性及团粒结构良好。以生地为佳,忌连作。

2 良种选育

利用组织培养进行种苗繁殖是罗汉果提纯复壮和良种快繁的有效途径。自该项技术取得突破以后,结合优良单株选择或杂交等育种手段,培育出了桂汉青皮1号、柏林2号、柏林3号、永青1号、永青2 号、普丰青皮、药园无籽1 号等系列性状优良的组培无性系品种。其中,罗汉果无籽新品种‘药园无籽1 号’是由‘农院B6’♀ב药园败雄1 号’♂杂交,经F1 代单株优选和组培繁育而成的雌性无性系登记品种。该品种生长势旺,丰产性好,产量高达9 000~13000 个/667m2。果实圆形、青色,纵纹清晰,美观整齐,平均单果鲜重58.860 g,果皮厚1.25mm,无籽果率高达90%,平均单果含1.78 粒小种子。果肉细腻饱满,果肉鲜重占比高达62.35%,总皂苷、甜苷V、总糖、葡萄糖、水浸出物和维生素C 含量分别为4.61%、1.64%、35.50%、11.80%、49.80%和2.75 mg/g[17]。

罗汉果甜苷V 仅存于果囊中[18],在鲜果中其含量仅为0.3%~0.4%,市场上50%和90%甜苷V 提取物价格高达4000 和20000 元/kg,而蔗糖价格仅为6~8 元/kg,因此罗汉果甜苷V 在食品、保健品、日常健康饮品领域仍无法与蔗糖竞争。据统计,每提高1‰果中甜苷V 含量可降低10%的提取成本,故如何提高甜苷V的含量已成为近年的研究热点。2016 年,以色列科学家成功解析了罗汉果甜苷V 的生物合成途径,证实甜苷V 产生于细胞质中的甲羟戊酸途径(Mevalonate pathway, MVA),获得了该途径的所有上游基因(AACT、HMGS、HMGR、MK、PMK、MVD、IPI、GPS、PFS、SQS、SQE、CS) 和 下 游 基 因(Epoxide hydrolase、CYP102801、UGT720-269-1、UGT94-289-3)[19],为通过基因工程培育甜苷V含量高的罗汉果新品种奠定了坚实的基础。

3 水肥一体化管理

3.1 水分管理

幼苗种下且淋足定根水后,要经常对其叶面进行喷水,尤其是幼苗恢复期(定植后10~15d),如遇晴天,每天傍晚对小苗叶片喷雾1次,以防叶片因蒸腾失水而萎蔫。根系土壤也要保持湿润,有条件的应覆盖黑地膜,以减少土壤水分的蒸发,旱时保墒,雨后提墒,有利于肥料的腐熟和分解,并且能抑制杂草丛生,提高土温,防止土壤板结,进而促进根系健康生长。

当苗高1.2~1.7m时,植株对水分的反应尤为敏感,过高的田间持水量极易引发植株“跑苗”(徒长),不利于植株向生殖生长转化,故应将植株根部1m2范围内土壤含水量控制在50%以下。现蕾前,适度干旱有利于提高植株树液浓度,促进花芽分化,至现蕾盛期,及时施水肥补充。果实膨大期间,应保持60%~80%的田间持水量,才能满足生长所需。

3.2 科学施肥

科学施肥,以腐熟有机肥为主,适当补充钾肥、磷肥和复合肥。通过对无公害施肥的研究,制定了罗汉果的施肥标准。基肥是保障罗汉果组培苗根系与藤蔓健旺生长,加快主蔓上棚,进而促进植株提早开花结实的重要保证。施基肥时,将充分腐熟的有机肥按每株8~10kg 施入定植坑,与表土充分拌匀,1 份肥料、5 份细土,整成高出畦面15~20cm 的龟背状土堆。实践表明,基肥中如能加入适量的有机生物肥及钾肥,将能进一步促进根际土壤有益生物菌的大量繁殖,进而提高肥效,增强植株抗逆性。追肥宜结合除草培土进行,整个生育期间,共需追肥5~6 次。苗高30~40cm 时,追施提苗肥,每隔7d 施1 次,连施2~3次,淋施腐熟的有机肥水1.0~1.5kg/株;主蔓上棚时,追施壮苗肥,离根部30~40cm 处开半环状浅沟,施入腐熟有机肥2.0~3.0kg/株+磷钾肥300~500g/株;现蕾期,追施促花保果肥,距根部40~50cm 处开半环状浅沟,施入腐熟有机肥2.0~3.0kg/株+复合肥200~250g/株;盛果期,追施壮果肥,距根部50~60cm 处开与畦平行的两条沟,施入腐熟有机肥5.0~7.0kg/株+高钾复合肥400~500g/株[20-21]。

4 防止“跑苗”

罗汉果组培苗营养生长期间,特别是花芽生理分化期间,藤蔓的“跑苗”会严重影响植株正常现蕾和开花结实,从而导致减产甚至绝收的后果,必须予以高度重视。“跑苗”的症状主要表现为藤蔓节间拉长,叶片变小,藤蔓质地柔弱,梢头下垂。产生“跑苗”原因有水分过多、湿度过大;养分失调,氮素比例偏高;修剪不当,留蔓过多、过密等。“跑苗”现象出现后,应及时采取补救措施。可通过中耕培土,锄断部分须根,然后每株补施0.5kg 磷肥+0.5kg 钾肥,同时疏剪过多的侧蔓,短裁节间徒长蔓,并对叶面喷施促花肥。如仍未见现蕾,应于6~7 月采取嫁接措施进行补救[22]。

5 人工授粉

罗汉果雌雄异株,药室呈S形折曲,花粉着生于药室的下弯沟内侧,粘性重,花味苦,既不易被风吹送,也难以被昆虫触及,自然授粉率极低,只有依靠人工授粉才能确保产量[23-24]。为克服人工授粉工作量大、成本高和雌雄花期不遇等诸多缺陷,研究者开展了罗汉果免点花种植技术的探讨。雌花初开时,挂肉引蜂、蝇,每667m2投放5~6 处,每处100~150g,将肉置于纸杯中,用绳子吊于棚下。花期不喷施农药,适当喷施蜂蜜或白糖,招蜂引蝇。盛花期前10~15d,喷施2%的硼砂+芸苔素内酯,每隔7d喷1次,连喷1~2次,盛花期间再喷3~4 次,促使花粉量增多和花粉管增大[25]。许鸿源等[26]发明了罗汉果驯蜂剂及诱蜂剂,现蕾前10~20d,将添加罗汉果花粉的驯蜂剂供蜜蜂采食,使蜜蜂熟悉该味道。现蕾时,停止供应驯蜂剂。清晨,把诱蜂剂置于喷雾器中,对准雌花内侧进行喷施,引诱蜜蜂采花传粉。该发明免除了人工授粉的劳动强度,既降低了成本,又提高了效率。

6 病虫害防治

6.1 农业防治

优良的种质资源是罗汉果无公害种植的前提保障,不同栽培群体的品质、产量和抗病虫能力差异较大。选育性状优良、抗逆性好的罗汉果新品种能有效减少农药的使用量,保障罗汉果的绿色无公害生产。与传统压蔓苗(薯苗)相比,组培苗具有种苗脱毒、繁殖系数高、根系发达、生长势旺、抗逆性强、当年挂果和高产优质等优势,且对丘陵、缓坡地、旱地、梯田等可用土地类型具有较为广泛的适应性。因此,采用组织培养繁殖罗汉果优良品种,培育壮苗,可减少病虫危害。此外,还可以通过清洁田园、冬耕晒土、合理轮作、间作套种、科学水肥管理、热力消毒等措施减轻病虫危害。

6.2 物理防治

充分利用杀虫灯、粘虫黄板、果蝇诱捕器等物理防治措施。悬挂杀虫灯、粘虫黄板和果蝇诱捕器于棚内及其四周,诱杀趋光性害虫、有翅蚜虫成虫和果实蝇,减少传毒虫源基数。应用热水处理,对于幼、成龄根结线虫致病种薯均有较好疗效。基肥加伴硼肥(0.5~1 kg/667m2),或采用0.1%~0.2%的硼砂(酸)溶液,叶面喷施,可防治芽枯病。

6.3 化学防治

病毒必克、叶常青反病毒型、抗病毒型SO—施特灵、病毒A、病毒K、好普等+硫酸锌+爱多收对花叶病毒病、芽枯病的防治效果较好。6~8月,将罗汉果根部表土扒开,使蔸和主根外露,以便根呼吸,并以广枯灵叶面喷施和灌根,可防治青枯病。用炒香的米糠15~25kg+90%敌百虫晶体100g+适量水制作毒饵诱杀大蟋蟀。黄守瓜成虫可用2.5%敌百虫粉剂1.5~2 kg/667m2喷粉消灭,其幼虫则用烟草水(烟叶500g+水15kg,浸泡24h)灌根防治。用10%杀灭聚酯2000~3000倍液,或50%杀螟松(或敌敌畏)1000~1500 倍液喷雾防治叶蝉。

6.4 生物防治

释放天敌,如以蚜小蜂防治蚜虫,用猫头鹰猎杀田鼠。蒋冬荣等从烛台霉属(Candelabrellasp.)真菌菌株中提纯筛选得到微生物菌剂——多效菌,该菌剂捕线虫的综合防效高达60%~70%[27]。

7 小结与展望

罗汉果的无公害栽培技术,首要前提是种植地需达到无公害生产标准,适宜的环境还能减少因种植环境不适致使的病害发生。实践表明,通过GMPGIS 空间分析法可快速获得罗汉果主产区生态因子范围;利用组织培养结合优良单株选择、杂交甚或基因工程等育种手段,选育适合当地种植的优质、高产、抗病虫害的品种,可有效减少病虫害的发生;科学的水肥一体化管理,及时补水、控水,以腐熟有机肥为主,施足基肥,适时追肥;遵循“预防为主,综合防治”的原则,从罗汉果与有害生物的整个生态系统出发,采用如清洁田园、冬耕晒土、合理轮作、间作套种、科学水肥管理、热力消毒等“农业防治+物理防治+化学防治+生物防治”的综合防治方法较为科学。创造不利于有害生物生长,但有利于罗汉果生长发育及各类天敌繁衍的环境条件,保持农业生态系统的动态平衡和生物多样性,将有害生物控制在允许范围内,使经济损失降到最低限度;此外,还要注意防止“跑苗”和开展免点花种植技术的探讨,力争早日解决人工授粉的难题。

罗汉果作为广西传统中药材和重要的出口商品,随着我国中医药事业的发展,国际市场的扩大,需求量的增多,对罗汉果的质量要求也越来越高。因此,要大力推广有机肥替代化肥、绿色防控技术,广泛应用色诱、光诱、性诱等绿色防控措施,抓紧制定罗汉果无公害栽培和加工技术的相关标准,以标准化引领罗汉果产业化、规模化、品牌化发展,提高罗汉果品质和产量,增强市场竞争力,发展壮大罗汉果特色产业。罗汉果全身是宝,故不应局限于果实的开发,还要全面开发利用其根、茎、叶,最大限度的发挥其价值,以更多不同的新产品亮相市场,提高终端产品的深入利用和档次,让我国成为罗汉果种植、开发利用及科研大国。发展新兴产业,促进农业结构改善,推进农业及其相关领域和行业的发展,让罗汉果这一具有资源优势的特色农产品,成功转化成被国内外市场认可的热销商品,成为当地经济的支柱产业,是今后罗汉果产业健康发展的方向。

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