王 璐,区仲甜,杨淑芳,何 杰,蒋侬辉,钟 云
(1 中山市海枣椰农业科技有限公司,广东中山,528400;2 广东省农业科学院果树研究所,广州,510640;3 农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室/广东省热带亚热带果树研究重点实验室,广州,510640)
黑肉柿(DiospyrosdigynaJacq.,或Diospyrosnigra(J.F.Gmel)Pierre),在我国又称巧克力布丁果、巧克力果、巧克力柿、黑柿,在原产地及主要分布区常称black sapote、chocolate pudding fruit、black persimmon,为柿树科(Ebenaceae)柿属(Diospyros)的常绿乔木果树,野生植株高可达25 m[1],栽培植株高度一般在9 m以内[2]。原产于墨西哥哈利斯科州(Jalisco)到恰帕斯州(Chiapas)、韦拉克鲁斯州(Veracruz)到尤卡坦州(Yucatan)之间的海岸地区,以及中美洲的低海拔森林地区。现主要分布在热带和亚热带拉丁美洲地区、美国佛罗里达、美国夏威夷、菲律宾、印度尼西亚的一些岛屿[2-3]。西班牙人在1692年前将黑肉柿引至印尼的安汶岛(Amboina),在1776年将其带至菲律宾,之后陆续传至马来西亚的马六甲州、毛里求斯、夏威夷、巴西、古巴、波多黎各及多米尼加共和国,美国在1915—1920年分别从古巴、夏威夷、墨西哥等地引入黑肉柿的种子及接穗。美国加利福尼亚州的南部地区曾经引种过黑肉柿实生苗,但因低温幼苗全部死亡,而在佛罗里达南部地区则长势良好[3]。目前黑肉柿主要生产和消费国家是墨西哥,2001年墨西哥的黑肉柿产量为700多t,总价值135万比索,最近几年墨西哥的黑肉柿产量上升约为15 000 t,价格约201 050美元/t[1]。中国台湾省早在30多年前已经引种黑肉柿,但几乎没有将其进行商业化栽培,其品种资源保存在屏东科技大学、台湾农业试验所嘉义分所的试验林场内[5]。据笔者调查,近年来广东、海南、广西等地先后零星引种黑肉柿,但目前仍未见有关黑肉柿在中国的引进、选育、栽培的研究报道。
黑肉柿与原产中国的柿(DiospyrosL.),包括近年来由国内科研单位选育的柿新品种黑柿[6],从外观到口感都差异极大,非相同品种。黑肉柿成熟时果肉为棕色至棕黑色,具有光泽,生食入口丝滑、容易化开,尝起来有巧克力布丁味道,可作为饮料、冰淇淋、饼干、糕点与奶昔等食品的原料[2]。此外,黑肉柿全株是宝,其果实、种子、叶、花、皮、根和蒂等部位因其药用价值而被开发应用,用来治疗哮喘、皮炎、高血压、动脉硬化、腰痛、出血、失眠、消化不良等多种疾病。黑肉柿果肉具有营养健康作用,果肉富含维生素C、维生素E、钙、磷、铁等多种营养成分以及多酚类化合物、类胡萝卜素、叶黄素等多种具有抗氧化性活性物质,满足人体必须的矿物质需求。
为迎合市场对高端新奇水果的需求,促进本地水果产业结构的改善,笔者于2016、2018年分别购入少量黑肉柿种子进行了引种栽培试验,经过6年的引种试种和适应性观察发现,黑肉柿适应广东的气候条件,表现良好,实生苗于种植第3年开始投产,是一种不可多得的经济生态果树,值得大力推广。现将黑肉柿的植物学特征、生长结果习性,以及黑肉柿的施肥、修剪、产量、花果期调控等主要栽培技术的研究结果报道如下。
试验地选择在中山市海枣椰农业科技有限公司民众基地进行,位于广东省中山市民众镇,属于基本农田地,海拔1 m以下,土壤较肥沃,以轻黏土为主,pH值5.7,土层厚度1 m以上;中山市属亚热带季风气候,当地平均气温21.8 ℃,昼夜温差不大,极端低温-1.3 ℃,极端高温38.7 ℃,年降水量1 747.4 mm,年日照数1 843 h。
1.2.1 种子播种方法与圃地管理 在广东中山,黑肉柿种子一年四季均可播种。本研究采用秋播方法,于2016年9-10月用常温水浸泡12~24 h,捞出后在室温条件下平摊包裹在湿毛巾内催芽2 d即进行播种。由于黑肉柿具有坚硬的种皮,故2016年播种的种子出芽率偏低,2018年再次进行种子繁殖试验并作为统计对象。经过多次试验,确定如下种子处理方法:种子播种前泡种12 h以上,种子浸泡到18 h左右就吸足水,质量不再发生变化,浸泡超过24 h出芽日期会缩短,但出芽率会下降。浸泡完成后捞出催芽2 d,然后播种在育苗袋中,袋内基质为砂∶泥炭土=1∶1,除此之外每千克泥炭土加80 g过磷酸钙、50 g尿素、7 g多菌灵,基质搅拌均匀后放入育苗袋中。播种时要注意种脐朝下,播种完成时盖好遮阳网,浇足水,然后2 d浇水1次,保持基质充分湿润而无积水。胚芽出土后仍然会有约50%的胚芽连同子叶没法突破坚硬的种皮,要及时手工剥除,否则子叶不能正常抽出而导致出苗失败。
出苗率与出芽率的统计对象为2018年9月份第1批经挑选出的饱满种子。播种后每天观察记录从出芽到展叶的生长情况,播种后30 d统计出苗率。数据采用Excel软件统计分析。
1.2.2 综合性状指标调查 2017年3—4月按照株行距3 m×4 m移栽幼苗,做好灌溉、除草、病虫害防治等管护工作,并观察其生长情况,按照植株生长量及时疏苗,田间管理参照当地果园生产管理技术。采用随机试验设计方法,每次随机选取10株为1小区进行观测,3次重复。从定植第1年起(2017年起),每年观测并记录植株的生物学特征、形态学特征,在植株首次结果后的第2年(即2019年)起重点调查植株生长、物候期、开花着果、果实经济性状、适应性与抗性等综合性状表现[9-10],并测定果实的主要化学成分含量。2019年11月、2021年12月采果时分别随机抽取10个成熟、无病虫害的果实送至第三方有资质的检测机构测定主要营养成分。
1.2.3 种子特征与结构观察 黑肉柿投产后,从成熟果实中取出新鲜种子,比较测定新鲜种子,再晾干至储存标准的外观特征、含水量等指标。每个处理随机选取20粒种子进行观测。
黑肉柿种子外观见图1。黑肉柿种子卵形,新鲜的种子外表呈棕色有光泽、较光滑,颜色分布较均匀,部分种子表面有不规则黑斑。种子长15~30 mm,宽10~20 mm,厚2 mm,长椭圆形,一般为3~4面体,其中2个面近似平面,其余为弧形面。新鲜种子的种皮坚硬,具有两层种皮,内外种皮紧密粘连在一起,外种皮很薄、光滑、咖啡色或棕色,内种皮颜色比外种皮深,呈深咖啡色或深棕色,较硬无光泽,手感较粗糙或有颗粒感。晒干后的种子光泽度和光滑度均下降,而且水分含量越低,种子的表皮颜色越暗,颗粒感肉眼看明显。新鲜种子的含水量为42%~45%,达到储存标准的干燥种子含水量为13%以下,千粒质量为1 335 g。种子单胚,结构为种皮、胚芽、胚轴、胚根、子叶,子叶颜色半透明、坚硬。种子内部结构见图2。
图1 黑肉柿新鲜种子和干燥种子外观(上为干燥种子、下为新鲜种子)
图2 黑肉柿种子的内部结构
黑肉柿种子发芽过程见图3。种子从播种后出芽需要6~10 d,发芽到出土需要15~22 d,出土到展叶需要6~8 d,从展叶到长出第3片真叶需要9~14 d。经上述方法进行种子处理后,播种后30 d统计黑肉柿种子繁殖的出苗率为74%。出苗率=(出苗株数/总播种种子数)×100%=(909株/1 229株)×100%=74%。该出苗率远高于在墨西哥等地报告的种子42%发芽率[11]。
图3 黑肉柿种子发芽过程
黑肉柿的形态特征见图4。黑肉柿生长速度中等,树形漂亮、宽大,树冠塔形,树势强,树姿较开张,中心主干明显,分枝性强,枝无刺。树干褐色,表面有纵向沟纹。根系黑色。从定植的第2年(2018年)开始零星挂果,进入投产期。2021年6年生树株高2.2 m,冠径3.25 m,干径10 cm,春梢长16.24 cm、粗3.08 cm,秋梢长13.2 cm、粗0.33 cm,新梢叶色黄绿色,老叶深绿色,叶片革质、具光泽,叶脉黄绿色,叶互生,长椭圆形至长披针形,春梢叶长14.3 cm、宽6.76 cm,叶形指数2.12。花小,花径约1~1.6 cm,花朵长1.3~2.5 cm,花冠坛状,合瓣花冠,一般4~5裂,花冠中间形成孔洞,花白色或黄白色,花萼绿色,其花冠喉部具小点。花开后其绿色花萼宿存,至果实成熟仍不脱落,成为果蒂。花有两性花或只有雄性器官的雄花,两性花可以单生或簇生,多数单生,雄花则3~7朵成群簇生,两性花明显大于雄花,两性花的萼片也明显大于雄花。花具有淡淡的香味,似栀子花或白兰花香味。花丝数一般10~25,花丝散生,经常粘连在花冠上,花药颜色淡黄,花粉量少;雄花的花丝数更多,花粉量也更多。两性花除去部分花萼和花冠,可见雌蕊和雄蕊。雄蕊位置与柱头平或略低于柱头,雌蕊柱头4~5裂。
图4 黑肉柿的形态特征
果实扁球形或近圆球形,果皮薄而有光泽,果皮从幼果到完全成熟期间,果皮表面不均匀布满白点,未成熟时果皮亮绿色,成熟可采摘时绿色稍微变淡一点但不明显。果实为呼吸跃变型水果,跃变前果实很硬,果肉颜色为淡黄色,呼吸跃变后果实变柔软,果肉颜色转为棕色、棕黑色甚至近似黑色,颜色分布均匀。果实内有1~12粒光滑、棕色的种子,大部分果实的种子为8粒以下,有极少数果实内没有种子,种子近似卵形,聚集在果实中央,每一粒种子外面都有透明薄膜包裹,隔开种子和果肉。
黑肉柿在广东一年四季均可播种、移栽,以春季(3—4月)或秋季(9—10月)为宜。在中山黑肉柿每年3月上旬抽发春梢,春梢生长期约48 d,一年开1次花、结1次果,花只长在当年新梢上,于3月下旬开始现蕾,4—5月开花,4月中旬至5月上旬盛花期,第一次生理落果期在5月下旬至6月上旬,约谢花后10 d。黑肉柿从开花至果实成熟约需要190 d,但有零星植株于9月开花、结果。果实多着生在枝梢的中外侧。采收期一般在11月至次年2月,主要采收期在12月上中旬至次年1月下旬。据报道,黑肉柿在墨西哥从开花到果实成熟约需4个月,采收期在8月至次年1月;在美国佛罗里达,黑肉柿的主要采收期为12月至次年2月[3]。黑肉柿在广东中山的主要采收期基本上与佛罗里达相一致,由此可见,黑肉柿的物候期受种植地气候影响较大。
经调查,黑肉柿着果率为25.9%,果实大,扁圆或球形或卵圆形,果面光滑,横径8.2 cm、纵径7.5 cm,果皮厚0.4 mm,可食率约80.1%。未成熟时果肉质地硬,果肉颜色淡黄色,有辛辣味,果实的硬度在成熟过程中不断下降,经呼吸跃变后,果实成熟变软可食用,果肉颜色转为棕黑色,近似巧克力颜色,分布均匀,成熟时果肉口感纯甜、水分充足,质地柔软、无渣、入口即化,到成熟后期果肉质地极软,黏稠度像果冻,风味和香气均较淡。经测定,6年生单株结果206个,单果质量180 g,单株产量37 kg,每667 m2产量1 924 kg。据美国报道,每株黑肉柿的产量可达几百磅[2]。2019年11月、2021年12月采果时分别随机抽取10个成熟、无病虫害的果实送至第三方有资质的检测机构测定主要营养成分,并和参考文献作对比(见表1)。
表1 国产黑肉柿成熟鲜果与国外文献中的黑肉柿的主要营养成分比较
通过对比,发现广东中山产的黑肉柿鲜果营养成分与国外文献报道的维生素E、维生素C、总黄酮等指标的结果有一定差异[11-16],这应与被检测的果实不同成熟阶段有关。国外文献报道[1],黑肉柿在成熟过程中,随着氧化的发生,果实会经历各种物理和植物化学的剧烈变化。例如维生素C含量很高,成熟初期达到191 mg/100 g,但在不断成熟过程中维生素C含量不断下降,成熟末期类胡萝卜素和维生素C均降低了约62%,成熟6 d后,果肉中维生素C最终浓度已经下降至69.8 mg/100 g,酚类化合物含量从28.94 mg/100 g下降到4.36 mg/100 g,降幅约85%[1]。两次检测结果表明,广东中山产的黑肉柿鲜果的主要营养物质的含量与外国报道的相一致,主要矿物质元素Ca、K、P比较丰富,这些结果表明广东中山市适合种植黑肉柿。
田间观察发现,黑肉柿在广东中山表现出较强的适应性,抗逆性较强,能耐夏季高温天气,耐旱能力较强,有一定的耐盐碱性,耐涝性强,地块积水2 d,排水后植株长势未见明显异常。在中山基地露地栽培6年来没有发生过冻害。据报道,黑肉柿幼苗耐寒能力较差,幼树在-1 ℃或以下时会受冻害而死亡,而成年植株能短暂暴露在-2 ℃下[2]。黑肉柿对土壤类型的适应性很强,几乎能在各种土壤上生长[3]。
黑肉柿的病害很少,引种6年多来,除了在夏季高温高湿时在密闭区域的枝叶和果实表面会出现煤污病,没有发生过其他明显的病害。观测到的虫害有柿蒂虫、介壳虫、果实蝇,柿蒂虫主要为害幼果,介壳虫会造成果皮品相下降,果实蝇是最主要的虫害,不加以防治会造成前期产量大面积减产。另外,成熟果实容易被鸟啄食。试验地主要采用套袋防治虫害,采用了自主研发的果袋防治果实蝇和介壳虫,防治效果95%以上。
通过连续3年的观察发现,黑肉柿在广东中山的采摘期为每年11月至次年2月,不能通过果皮转色辨别适宜采摘期,因为果皮颜色变化不明显,而且不同植株的开花时间跨度接近2个月,采摘过早,果实放到失水都不会后熟。黑肉柿的采收期起始时间的确定,“定日子”应是目前较好的方法,在11月上中旬后凭经验分批采摘,基本能保证采摘下来的果能完熟。除日期外,观察果蒂变化也可以判断是否可采摘,当果蒂萼片出现反转向上时(向上翘起来或者果蒂凸起时),证明此果已经成熟可以采摘。
在采收期的前期采摘果实,果实放置在室温下需要一周以上通常为10 d后才能变软可食,在主要采收期采摘果实在室温下放置1~7 d即可变软可食,变软的果实经不起长距离运输。试验证实,已变软的果实装入塑料袋中,放置于冰箱冷藏室(约5 ℃),约可存放1周,但如放在冰箱冷冻室(-13 ℃以下),则贮存6个月之后解冻,仍然基本保持了其原本的味道。
黑肉柿推荐采用种子播种繁殖,温度合适时全年可以播种,可从新鲜成熟果实中取出种子现取现播,也可播种陈年种子。在幼苗树龄达到1~2年生时,即可定植,定植株行距为3 m×4 m以上,选择光照充足的地块定植,土壤类型不限。试验地繁育的实生苗在定植1年后即树龄3年以上时已经有部分植株开花结果,4年生树全部能开花结果,幼年期短于文献报道的6年[2-3]。定植后的栽培管理方式同常规果树栽培技术。为保证果实品质,建议种植在土层深厚、排水良好的肥沃土壤中。为提高产量,植株长到一定高度要进行矮化处理,第一次矮化修剪在幼苗植株主干离地1 m左右剪断,使其抽发3~4条分枝,以便于形成低矮开阔树冠。之后的修剪依据植株长势而定,主要是疏枝和去掉枯枝、垂地枝等。黑肉柿对肥料要求不高,且一般不会缺铁,为提高产量,可以在每年4-9月的花果期勤施薄肥,每年施肥2~4次,其中1~2次为微量元素叶面喷雾。栽培技术的重点在于防治虫害,主要虫害是果实蝇,其次是介壳虫。在阴暗、密闭处的幼果会有明显介壳虫为害,故套袋不适宜采用里面是黑色的牛皮纸袋,会增加介壳虫为害。从投产的第2年开始,有果实蝇为害果实,目前采用套袋防治是最有效的防治方法,防治效果可达100%。袋子选择白色双层纸袋效果最好,不适宜采用透明塑料袋,会出现果实在袋子里腐烂的情况,也不适宜采用里层是黑色的纸袋,会引发介壳虫为害。试验地采用了自主研发的双层双开口白色纸袋进行果实套袋,纸袋内不会积水,而且1个果袋可以套3~4个果实,节省人工成本,提高工作效率。
鉴于传统果树栽培的种种问题,如品种老旧、售价低、利润低、毁灭性病害频发等问题,近年来全国各地不少果树产业都进入发展瓶颈期,因此我国各地不少果树种植者都在寻求果树产品更新换代,果树新品种需求较大。黑肉柿在全世界是属于一种罕见的品种[17],大部分国家和地区的居民对黑肉柿闻所未闻,在原产地的商业栽培程度也不算高。黑肉柿引入我国后已证实适合广东的气候条件,其表现出适应性强、易管理、投产早、产量逐年增高等特点,不但果实外在特征稀奇,外面绿色、里面黑褐色,而且果实口感独特,近似果冻,营养丰富,有巧克力般的丝滑体验,几乎没有其他水果拥有相同的口感体验,它还是一种具有较强抗氧化作用的水果品种[17]。目前我国的黑肉柿栽培刚起步,全国引种黑肉柿的地区屈指可数。因此,黑肉柿的商业开发潜力较高,可作为新一代的新兴木本常绿果树规模化栽培,满足消费者对高端新奇水果的需求。
黑肉柿树形漂亮,枝条密生,略有层次感,树姿挺拔优美,树冠塔形,四季常绿,叶片浓绿有光泽,具有很高的观赏价值,适合城市绿地、公园、道路、居住区等使用,可用作行道树、景观树,列植在道路两边或孤植或丛植在绿地观赏。黑肉柿适应性强,耐盐碱,可用于滨海盐碱地绿化美化,补充了目前耐盐碱的景观树品种不足。此外,黑肉柿也可用于生态林建设,可用作木材[11],其果实美味,是很好的动物食源植物,给鸟类和其他小动物提供过冬口粮,有利于提高生物多样性,维护森林生态系统的稳定性。
黑肉柿除生食外,还是一种极好的食品加工原料,可以作为饮料、冰淇淋、饼干、奶昔等食品的原材料,在加工过程中黑肉柿能稳定地保持其独特的颜色和风味,因此黑肉柿加工品能保留新鲜黑肉柿许多与众不同的特点。在国外,黑肉柿果浆常常被制作成甜点,包括布丁、蛋糕和慕斯,也适合作为馅饼或糕点之馅,也常常混合其他果汁如橙汁、柠檬汁、菠萝汁或牛奶或白兰地等制成美味的饮品。笔者近几年也一直对黑肉柿进行加工研究,研制了巧克力果橙汁混合果浆、果肉果酱、果肉代可可巧克力、果片(果卷)、面包、曲奇饼干等产品,也证实其作为有助于健康的食品原料的潜力,赋予了其食品新特性。
黑肉柿具有营养健康促进作用,迄今为止,黑肉柿的不同部分(果实、根、树皮、茎和叶)已被开发利用,用来治疗不同的疾病。托托纳克人(墨西哥土著居民)至今仍然使用黑肉柿作为一种通便剂和抗癌药物。黑肉柿果实在传统医学中被用来对抗糖尿病和肥胖症,而且患者饮用煮沸的黑肉柿叶子浸液有助于降低胆固醇水平[19],报道称使用黑肉柿果皮中的原花青素可降低血清葡萄糖水平和糖化血红蛋白以及高脂血症患者的三酰甘油酯水平[20]。已证明成熟黑肉柿果实含有降血糖活性生物碱和豆蔻烯醇内酯类化合物[21]。食用黑肉柿树皮和果皮制成的汤剂可帮助缓解神经症状或退烧[20]。黑肉柿叶子作为一种外用贴膏剂,已被证明可以治疗皮肤病,如麻风病、皮肤真菌病或癣(皮肤真菌感染)和皮肤发红或荨麻疹。黑肉柿叶子和树皮提取物可作为抑菌剂。
黑肉柿的果实经济性状优良,用途多样,作为食品、药品的开发前景广阔,加上植株观赏价值高,栽培管理简单,具备良好的商业推广与应用价值,适合在我国大面积推广种植。