楊皓 李婕羚 范明毅 李朝嬋 +胡繼偉
摘要:無(wú)籽刺梨為貴州高原的特有種,隨著人們對(duì)其藥食價(jià)值與生態(tài)價(jià)值的關(guān)注與重視,關(guān)于無(wú)籽刺梨的相關(guān)研究不斷增多,對(duì)無(wú)籽刺梨的有關(guān)研究成果進(jìn)行總結(jié)和展望,可為資源開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供參考。從3個(gè)方面系統(tǒng)地回顧了無(wú)籽刺梨從20世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)之初至今的研究進(jìn)展:(1)基礎(chǔ)研究進(jìn)展,包括生物學(xué)特征、果實(shí)成分和種質(zhì)資源等;(2)種植管理研究進(jìn)展,包括病蟲(chóng)害防治、豐產(chǎn)栽培技術(shù)、組織快繁技術(shù)和生態(tài)適宜性等;(3)資源開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化研究。最后指出了無(wú)籽刺梨在研究與開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在的關(guān)鍵問(wèn)題,并對(duì)今后的研究進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:無(wú)籽刺梨;研究進(jìn)展;種質(zhì);資源開(kāi)發(fā);生物學(xué)特性;豐產(chǎn)栽培技術(shù);組培技術(shù);品質(zhì)現(xiàn)狀;生態(tài)適宜性
中圖分類號(hào): S667.904文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2016)10-0038-05
收稿日期:2015-08-11
基金項(xiàng)目:貴州師范大學(xué)研究生創(chuàng)新基金[編號(hào):研創(chuàng)2014(25)];貴州省科技計(jì)劃(編號(hào):黔科合J字LKS[2013]09號(hào));貴州省農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)項(xiàng)目(編號(hào):黔科合NY[2015]3022-1號(hào))。
作者簡(jiǎn)介:楊皓(1989—),男,四川廣安人,碩士研究生,研究方向?yàn)榭λ固氐貐^(qū)生態(tài)修復(fù)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)。E-mail:yanghaosc1989@foxmail.com
通信作者:胡繼偉,博士,教授,主要從事環(huán)境分析研究工作。E-mail:jiweihu@yahoo.com。
[ZK)]
無(wú)籽刺梨(Rosa sterilis S.D.Shi)為貴州地區(qū)的特有植物,是極具開(kāi)發(fā)價(jià)值的第3代特色水果[1]。有研究表明,第3代水果具有高營(yíng)養(yǎng)特性和獨(dú)特的保健功能,由于長(zhǎng)期保持野生特性,抗病蝕能力高于普通水果,而且其藥食價(jià)值和生態(tài)價(jià)值均被看好,但因?yàn)殚L(zhǎng)期保存著原生態(tài)狀態(tài),品種選育和口感提升成為此類水果的研究熱點(diǎn)[2]。無(wú)籽刺梨與普通刺梨(Rosa roxburghii Tratt)同屬薔薇科,在形態(tài)學(xué)和遺傳多樣性方面與普通刺梨差異明顯,無(wú)籽刺梨果實(shí)略小于普通刺梨,但鮮食口感佳、單株結(jié)果多、產(chǎn)量大,適于在亞熱帶地區(qū)生長(zhǎng)[3]。
[JP2]無(wú)籽刺梨鮮食、干果、入酒、入藥均可,由于無(wú)籽、高糖,在產(chǎn)品加工方面較節(jié)約成本,是作為水果型食品的理想原料[4],同時(shí)也降低了對(duì)深加工產(chǎn)品的工藝要求。果肉清脆無(wú)澀,味香甜,富含糖類、維生素C、SOD、維生素B2、維生素E等和B、Zn、Mo、Fe、Cu、Ca多種微量元素,具有多種醫(yī)療保健作用,被譽(yù)為“貴州山珍”,藥食資源開(kāi)發(fā)前景廣闊[5]。而隨著人們生活水平的提高,以無(wú)籽刺梨為代表藥食同源的綠色食品受到現(xiàn)代社會(huì)的關(guān)注,由于無(wú)籽刺梨為近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的種質(zhì)資源,其研究范圍還比較局限,產(chǎn)品的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)還比較薄弱,研究人員一般將研究重點(diǎn)放在無(wú)籽刺梨的形態(tài)學(xué)特征、扦插育苗與組培快繁、香氣成分分析、抗白粉病及藥理特性等生物學(xué)和樹(shù)體的化學(xué)成分分析方面[7],其他研究進(jìn)展較緩慢,勢(shì)必阻礙無(wú)籽刺梨產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。目前相關(guān)的綜述文章,尚未發(fā)現(xiàn)關(guān)于無(wú)籽刺梨的研究與開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀的全面分析,而從此角度出發(fā)綜合分析無(wú)籽刺梨的研究與開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀,能更好地說(shuō)明當(dāng)前的研究重點(diǎn)、水平以及需要加強(qiáng)之處?;诖?,本研究對(duì)無(wú)籽刺梨的研究與開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行全面總結(jié),提出無(wú)籽刺梨研究中擬解決的關(guān)鍵性問(wèn)題與展望,旨在為綜合開(kāi)發(fā)無(wú)籽刺梨提供參考。
1研究歷程
[JP2]由于無(wú)籽刺梨為1985年發(fā)現(xiàn)的新種質(zhì)資源,至今近30年來(lái)相關(guān)研究還比較局限與缺乏。筆者以中國(guó)知網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫(kù)、維普中文期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)、SpringerLink數(shù)據(jù)庫(kù)和外刊資源服務(wù)系統(tǒng)等為平臺(tái),在2015年8月10日采用主題檢索國(guó)內(nèi)外有關(guān)無(wú)籽刺梨的文獻(xiàn),總共獲得84篇文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)無(wú)籽刺梨的研究主要集中于基礎(chǔ)理論研究、種植管理研究、資源開(kāi)發(fā)研究三大類。并且,依據(jù)文獻(xiàn)的研究?jī)?nèi)容與數(shù)量等情況,又將研究歷程[JP3]分為3個(gè)階段:即1985年至2002年的基礎(chǔ)研究階段、2003年至2011年的深入研究階段和2012年至今的綜合研究階段(表1)。
2無(wú)籽刺梨的基礎(chǔ)研究進(jìn)展
2.1生物學(xué)特征
無(wú)籽刺梨又稱無(wú)子刺梨、搭鉤刺梨、安順金刺梨等,對(duì)其生物學(xué)研究主要集中在其形態(tài)學(xué)特征與分類上,著重區(qū)別與普通刺梨的差異。無(wú)籽刺梨為多年生落葉攀援狀灌木,樹(shù)高可達(dá)4~6 m[7],生長(zhǎng)力較旺盛,其根系介于表層土壤10~60 cm 之間,屬淺根性果樹(shù),且樹(shù)木根系無(wú)自然休眠期,冬季也緩慢生長(zhǎng)。成年樹(shù)1年內(nèi)有3次生長(zhǎng)高峰,依光合產(chǎn)物分配、地上部器官形成速率及土溫、水分等外界環(huán)境而轉(zhuǎn)移,首次高峰出現(xiàn)在3月底至4月初,次高峰出現(xiàn)在7月中下旬,最后1次生長(zhǎng)高峰出現(xiàn)在9月底至10月中旬,以首次高峰出現(xiàn)的發(fā)根量最多,而地溫升至25 ℃及以上時(shí),最適宜根的生長(zhǎng)。無(wú)籽刺梨的盛花期在5月中旬,花蕾為淡粉色,開(kāi)花時(shí)呈雪白色,其葉片較小,呈長(zhǎng)圓形,無(wú)籽刺梨花期長(zhǎng)達(dá)1個(gè)月時(shí)間,其原因可能與無(wú)籽刺梨的花芽分化有關(guān),這種特性將使果實(shí)的采收時(shí)間不統(tǒng)一,導(dǎo)致果實(shí)成熟期延后[8]。其芽早熟,在芽[JP3]生長(zhǎng)的當(dāng)年即可以萌發(fā)生長(zhǎng),在每年的2月份就開(kāi)始萌發(fā),芽苞較普[CM(25]通刺梨大,瓣形較明顯,成熟無(wú)籽刺梨為黃褐色。果實(shí)在每年基礎(chǔ)研究階段1985年至2002年[SQ*2]相關(guān)研究文獻(xiàn)極少,僅有7篇文獻(xiàn)關(guān)于無(wú)籽刺梨的研究。[SQ*2]該階段集中在無(wú)籽刺梨的形態(tài)學(xué)和扦插育苗的研究,但對(duì)于其具體分類尚未明確。
[BHDWG4][SQ*2]深入研究階段2003年至2011年[SQ*2]對(duì)無(wú)籽刺梨的研究逐漸重視,發(fā)文量增多,呈現(xiàn)一種平穩(wěn)發(fā)展的趨勢(shì),每年發(fā)表量均在2篇左右,沒(méi)有發(fā)文中斷年份的情況出現(xiàn)。以種質(zhì)資源研究為重點(diǎn),理論研究與技術(shù)研究均有涉及;處于示范推廣時(shí)期,貴州省內(nèi)對(duì)其研究較重視。
綜合研究階段2012年至今[SQ*2]從2012年至今共發(fā)表了60篇文獻(xiàn),平均每年發(fā)表15篇,涉及專利、成果較多,這得益于貴州省政府加大對(duì)貴州刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度(黔府函[2014]170號(hào))。[SQ*2]藥食價(jià)值受到重視,開(kāi)始規(guī)?;N植,其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益得到體現(xiàn);研究多元化,專利成果涉及栽培方法,無(wú)籽刺梨果酒、茶、沖劑和保健品的研發(fā)。
[JP3]的8—11月逐漸成熟,大小稍小于普通刺梨,但可食率遠(yuǎn)高于普通刺梨[6]。果實(shí)皮刺較少且稀疏,果實(shí)成熟時(shí)呈橙黃色[7,9]。
2.2果實(shí)成分
無(wú)籽刺梨果實(shí)含有多種營(yíng)養(yǎng)成分(表2),主要包括蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素類、SOD以及多種活性物質(zhì)等,但產(chǎn)地不同,營(yíng)養(yǎng)成分的含量也有所不同(表3)。研究發(fā)現(xiàn),環(huán)境條件和種質(zhì)資源的差異可能影響其含量[6,13],但具體因素有待進(jìn)一步研究。國(guó)際上涉及其果實(shí)成分的研究,時(shí)間較早,梁光義于1989年將無(wú)籽刺梨萜類物質(zhì)的研究在《Journal of Natnral Products》雜志上發(fā)表,這是國(guó)際上首次報(bào)道無(wú)籽刺梨的外文文獻(xiàn)記錄[10]。近年來(lái)的研究證實(shí),無(wú)籽刺梨與普通刺梨的揮發(fā)性成分成分具有較大的差異,這可能是導(dǎo)致二者氣味及口感差異的原因[5]。利用GC-MS分析其果實(shí)的揮發(fā)性成分,從其揮發(fā)油中鑒定了其中57種揮發(fā)性成分,包括芳香族類5種,烯烴類16種,烷烴類8種,醇類7種,酸類6種,酯類5種,酮類6種和醛類4種,研究結(jié)果可為深入了解其香氣特征、改善產(chǎn)品風(fēng)味及開(kāi)發(fā)天然香料等提供參考[11]。在進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),其揮發(fā)油的化學(xué)成分十分復(fù)雜,除含有大量的酯、醇、烷烴、甾體以外,還含有少量的有機(jī)酸、烯、萜、維生素E等化合物,因而構(gòu)成其獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)食用價(jià)值[12],但關(guān)于無(wú)籽刺梨的果實(shí)成分的全面分析與鑒定研究還有待深入。[FL)]
2.3種質(zhì)資源
無(wú)籽刺梨的種質(zhì)資源研究是近年來(lái)的研究重點(diǎn)之一,它關(guān)系著無(wú)籽刺梨的未來(lái)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。研究成果以種質(zhì)的改良和新種的培育等形式為主,但在良種選育方面,如無(wú)性系選育與雜交選育等方面研究較少,因此,在新品種選育時(shí)應(yīng)以無(wú)性系選育為途徑,新品種的一致性和穩(wěn)定性才有保證[14]。早在20世紀(jì)80年代初,貴州農(nóng)學(xué)院在貴州刺梨資源調(diào)查中首次發(fā)現(xiàn)了無(wú)籽刺梨,其后,貴州省植物園的時(shí)圣德先生將其作為薔薇屬的新種以文獻(xiàn)形式發(fā)表出來(lái),認(rèn)為其為繅絲花的近緣[15]。彭華昌在1991年畢節(jié)地區(qū)的刺梨資源調(diào)查中,將無(wú)籽刺梨作為單獨(dú)品種與其他刺梨區(qū)別開(kāi)來(lái)[16]。近年來(lái),利用AFLP分子標(biāo)記和DNA條形碼技術(shù)對(duì)無(wú)籽刺梨進(jìn)行了鑒定,進(jìn)一步證實(shí)了無(wú)籽刺梨與普通刺梨是獨(dú)立的2個(gè)品種[17]。此外,在安順無(wú)籽刺梨引種過(guò)程中,還發(fā)現(xiàn)了新變種——光枝無(wú)籽刺梨和黔安無(wú)籽刺梨[18-19],特別是黔安無(wú)籽刺梨,其維生素C含量已與普通刺梨相當(dāng),但含糖量卻為普通刺梨的6倍。目前,學(xué)者們已對(duì)無(wú)籽刺梨的親緣關(guān)系與來(lái)源做了許多研究,通過(guò)形態(tài)學(xué)和RAPD分析,發(fā)現(xiàn)無(wú)籽刺梨和普通刺梨的親緣關(guān)系較遠(yuǎn),可能源于貴州繅絲花的高度雄性不育變異[20]。研究人員還對(duì)其染色體制片技術(shù)進(jìn)行了研究,為今后多倍體育種材料的倍性鑒定提供了理論基礎(chǔ)及實(shí)踐指導(dǎo)[21]。目前,無(wú)籽刺梨研究亟需選優(yōu)、馴化栽培,選育出性狀優(yōu)良的新品種,為無(wú)籽刺梨產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展提供種質(zhì)基礎(chǔ)[22]。
3無(wú)籽刺梨的種植管理研究進(jìn)展
3.1病蟲(chóng)害防治
由于第3代果樹(shù)最早均為野生生長(zhǎng),因而適應(yīng)性較強(qiáng),抗病蟲(chóng)能力也較強(qiáng)。危害無(wú)籽刺梨的病蟲(chóng)害較少,主要有白粉病、灰霉病、蚜蟲(chóng)、黑刺粉虱及食心蟲(chóng)等[23]。白粉病主要危害無(wú)籽刺梨的幼嫩組織,如新梢、嫩葉等。其防治主要是要搞好種植基地的撫育管理,冬季勤修剪,清除枯枝敗葉、松土除草、消滅越冬病源,再輔以藥劑防治[24]。研究人員還利用哈茨木霉菌制劑進(jìn)行無(wú)籽刺梨的白粉病防治試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果顯示出良好的防治效果,并能提高無(wú)籽刺梨的產(chǎn)量[25]。文曉鵬等在對(duì)比研究了7個(gè)普通刺梨和無(wú)籽刺梨的一年生扦插苗為材料的抗白粉病差異后,認(rèn)為其對(duì)白粉病表現(xiàn)免疫,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他普通刺梨,表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗性[26]?;颐共≈饕獮殚_(kāi)花期的病害,果實(shí)發(fā)病則密生灰霉,嚴(yán)重時(shí)可減產(chǎn),防治時(shí)可噴灑10%多氯霉素100 g,兌水100~110 kg后噴灑多次[27]。蚜蟲(chóng)主要危害新梢,可噴灑5%滅蚜粉塵劑0.8~1.0 kg/km2。黑刺粉虱寄生于葉背面,在5—8月發(fā)生蟲(chóng)害時(shí),可用0.05%水胺硫磷防治。用2.5%溴氰菊酯乳油0.017%藥液噴灑,在7月上旬至8月連噴2次可以防治食心蟲(chóng)[3],針對(duì)上述病害,各種植基地制定了相應(yīng)的防護(hù)措施。
3.2豐產(chǎn)栽培技術(shù)
由于自然繁殖較困難,無(wú)籽刺梨栽培技術(shù)的提高對(duì)果樹(shù)的品質(zhì)和產(chǎn)量有直接影響,因此獲得了研究人員更多的關(guān)注,當(dāng)前該領(lǐng)域的發(fā)文量較多。20世紀(jì)80—90年代,貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院對(duì)無(wú)籽刺梨進(jìn)行了栽培繁殖馴化技術(shù)的研究,安順市林業(yè)科學(xué)研究所從2000年開(kāi)始對(duì)野生無(wú)籽刺梨進(jìn)行引種栽培,栽培成功后在2002年對(duì)其進(jìn)行組織培養(yǎng)研究,并在2004年底將新培育的組培苗種植在西秀區(qū)等地[28]。無(wú)籽刺梨抗旱、耐澇、耐貧瘠,適應(yīng)力較強(qiáng),以亞熱帶地區(qū)、海拔在500~1 300 m、年均溫在14~21 ℃、年降水量在800~2 000 mm、土壤pH值在5.0~6.5的偏酸性土壤為宜[29],在黃壤、石灰土、黃棕壤的石山地、半石山地、河堤、路邊、渠溝旁和摞荒地等地均可種植,一般以陽(yáng)坡生長(zhǎng)為宜。而土壤肥沃、陽(yáng)光充足、灌溉便利的地方可成為優(yōu)良無(wú)籽刺梨種植基地的選址條件,能達(dá)到早果、豐產(chǎn)的效果[31]。在貴州,種植基地一般選擇在海拔800 m以上、相對(duì)高差250 m以下的山坡地、低丘平緩地、低山中下部,坡度低于35°,土層大于60 cm,肥沃疏松、水氣通透性良好的陽(yáng)坡栽培[3]。貴州畢節(jié)林業(yè)科學(xué)研究所專家在1988年在貴州省黔西縣進(jìn)行了無(wú)籽刺梨扦插繁殖實(shí)驗(yàn),這是目前文獻(xiàn)中最早的1篇關(guān)于無(wú)籽刺梨扦插育苗的記錄,總結(jié)出無(wú)籽刺梨扦插育苗的最優(yōu)組合方式:3年以上枝條,采用200 g/m3[JP2]萘乙酸處理2 h,與土壤成60°角斜插,其扦插成活率在70 %以上[32]。此外,該試驗(yàn)還確定了影響無(wú)籽刺梨扦插成活率的主要因子依次為種條年齡、萘乙酸的濃度和扦插方式[33]。研究發(fā)現(xiàn),適合無(wú)籽刺梨扦插的最好基質(zhì)為透氣性較好的沙壤土,扦插最佳深度為5~6 cm,利用500 mg/kg的ABT1號(hào)速蘸處理插穗可獲得較好的生根效果,最適扦插月份為3月,其次為10月[34]。[JP3]在無(wú)籽刺梨開(kāi)花期間,注重對(duì)其撫育管理可促進(jìn)果實(shí)細(xì)胞分裂數(shù)的增加,對(duì)提高果實(shí)品質(zhì)作用明顯,如加強(qiáng)肥效與水分管理等。在我國(guó)西南等喀斯特地區(qū),夏季易受干旱,且特殊地質(zhì)易造成水分下滲,待到入秋時(shí)節(jié)降水增多,果實(shí)易形成裂果[8]。在對(duì)無(wú)籽刺梨的豐產(chǎn)栽培技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究后,總結(jié)出一整套優(yōu)質(zhì)無(wú)籽刺梨的豐產(chǎn)栽培技術(shù)[3,24]。
3.3組織快繁技術(shù)
規(guī)?;N植基地的建設(shè),要求加快種子發(fā)育、萌發(fā)特性、播前處理等方面的研究,組織繁育將成為種植管理研究的前沿。由于目前栽培的無(wú)籽刺梨植株主要的育苗方法有大田扦插育苗與營(yíng)養(yǎng)袋扦插育苗,但存在著插穗材料與處理?xiàng)l件的局限,因此,為了獲得高品質(zhì)的無(wú)籽刺梨果實(shí),其育苗工作十分必要[3]。研究者利用植物組織培養(yǎng)方法,對(duì)其進(jìn)行了快速繁殖試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)無(wú)籽刺梨的腋芽離體培養(yǎng),探索了無(wú)籽刺梨腋芽誘導(dǎo)、分化、快速繁殖及生根的最佳條件,篩選出適宜的芽誘導(dǎo)的培養(yǎng)基(MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA)、芽增殖培養(yǎng)基(MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA)和生根培養(yǎng)基(1/2MS+0.2 mg/L IBA)生根率達(dá)到98%,移栽成活率可達(dá)90%以上[27]。這一研究標(biāo)志著各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到產(chǎn)業(yè)化要求,為無(wú)籽刺梨的大規(guī)模工廠化生產(chǎn)提供了前期理論及技術(shù)支持。分析無(wú)籽刺梨組培快繁的主要影響因素,發(fā)現(xiàn)外植體的消毒、最佳激素濃度及組合、最佳生根培養(yǎng)基及組培苗的移栽等幾個(gè)因素對(duì)無(wú)籽刺梨的移栽后成活率有較大影響[35]。研究人員還采用同源克隆結(jié)合RACE技術(shù)克隆得到了無(wú)籽刺梨AGL基因的cDNA全長(zhǎng),這有助于其無(wú)籽調(diào)控的分子生物學(xué)機(jī)理研究[36]。目前文獻(xiàn)中有關(guān)無(wú)籽刺梨的組織繁育研究仍然缺乏,而組織繁育工作則是生物工程技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),對(duì)無(wú)籽刺梨的人工種植乃至規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化發(fā)展至關(guān)重要。
3.4生態(tài)適宜性
由于無(wú)籽刺梨為貴州地區(qū)的特有果樹(shù),加上規(guī)模種植尚在起步階段。當(dāng)前,貴州喀斯特地區(qū)建立了多個(gè)示范性的種植基地,如黔西南州的興仁縣,安順市西秀區(qū)、平壩縣、普定縣、紫云縣、畢節(jié)市雙山新區(qū)、貴陽(yáng)市烏當(dāng)區(qū)、開(kāi)陽(yáng)縣等。研究人員測(cè)定了無(wú)籽刺梨的光合生理日變化進(jìn)程,探討及明確了影響無(wú)籽刺梨光合生理日進(jìn)程的主要環(huán)境因子,研究結(jié)果表明,空氣相對(duì)濕度、水汽壓虧缺、空氣溫度是影響無(wú)籽刺梨光合生理日變化進(jìn)程的主要環(huán)境因子,這為豐產(chǎn)栽培管理和基地選址提供了一定參考依據(jù)[37]。研究人員還對(duì)無(wú)籽刺梨在石漠化地區(qū)的生長(zhǎng)情況進(jìn)行了研究,認(rèn)為它是治理石漠化的一種優(yōu)良樹(shù)種[38],但由于在喀斯特地區(qū)石灰?guī)r基質(zhì)上發(fā)育的土壤,巖體裂隙較發(fā)育,養(yǎng)分易流失,特別是磷肥、鉀肥或硼肥的普遍缺乏,需根據(jù)實(shí)際情況,酌情補(bǔ)施肥料[29-30]。在貴州省的能源消費(fèi)比例中,燃煤的使用率比較高,還應(yīng)注意各地重金屬的污染狀況,這對(duì)于無(wú)籽刺梨的無(wú)公害生長(zhǎng)與基地選址影響較大[39]。此外,無(wú)籽刺梨的種源之間的生態(tài)習(xí)性差異也是需要關(guān)注的研究方向,適生區(qū)區(qū)劃研究也亟待開(kāi)展。
4無(wú)籽刺梨的資源開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
無(wú)籽刺梨不僅擁有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值,而且在石漠化治理、生態(tài)修復(fù)和水土保持方面的生態(tài)價(jià)值也較高,資源開(kāi)發(fā)前景與成果也較豐富,多以科技成果、科研論文、專利和標(biāo)準(zhǔn)等形式呈現(xiàn)。無(wú)籽刺梨樹(shù)體不高,冠幅較大,枝條較密,花型較多并稍大于普通刺梨,花期較長(zhǎng),有特殊香味,是很好的觀賞和綠化植物。枝條多斜生或平展,冠幅形成較快,其結(jié)果枝具有連續(xù)結(jié)果的能力。同時(shí),它也是理想的園林綠化、造林、品果的多功能常綠植物,也可作為喀斯特地區(qū)推進(jìn)觀光農(nóng)業(yè)、旅游農(nóng)業(yè)的特色植物打造[40]。
無(wú)籽刺梨的藥用價(jià)值和保健價(jià)值,越來(lái)越受到人們的重視。近3年來(lái),關(guān)于無(wú)籽刺梨的資源開(kāi)發(fā)研究明顯增多,同時(shí)對(duì)其花精油提取工藝條件進(jìn)行了研究,可為無(wú)籽刺梨的深度產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供一些數(shù)據(jù)參考[41]。當(dāng)前果品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域上,出現(xiàn)了果汁、飲料[42]、刺梨茶[43-45]、果酒[46-47],以及諸如刺梨干、刺梨速溶沖劑和咀嚼片等產(chǎn)品或發(fā)明[48-50],市場(chǎng)前景看好。在醫(yī)藥和保健品領(lǐng)域,出現(xiàn)了明日葉混合軟膠囊、富含維生素B與維生素C的保健品和營(yíng)養(yǎng)保健果蔬粉[51-53]等產(chǎn)品,但基于醫(yī)學(xué)與保健品的無(wú)籽刺梨市場(chǎng)開(kāi)發(fā)明顯滯后,其果實(shí)富含維生素C、維生素E、維生素B1、維生素B2等多種維生素和Ca、Fe、Zn、Se、Mo等微量元素,葉酸、單寧等含量也較高[54],還含有大量的纖維素、多種人體必需的氨基酸,特別是可預(yù)防癌癥的天門(mén)冬氨酸,此外,無(wú)籽刺梨還可以成為植物提取的高級(jí)化妝品原材料,其潛在市場(chǎng)有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
目前普通刺梨已形成較成熟的產(chǎn)業(yè)模式,而無(wú)籽刺梨的產(chǎn)業(yè)發(fā)展可借鑒普通刺梨的研究和開(kāi)發(fā)利用成果,“企業(yè)+基地+農(nóng)戶”的模式有利于無(wú)籽刺梨種植的區(qū)域化和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化[55]。這種模式克服了農(nóng)戶分散、零散種植與自產(chǎn)自銷的落后的小農(nóng)經(jīng)營(yíng)所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),形成了規(guī)模種植,適應(yīng)了現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)作物種植的產(chǎn)業(yè)化要求,也順應(yīng)了商品現(xiàn)代化的發(fā)展需求。根據(jù)當(dāng)?shù)氐姆N植規(guī)模與發(fā)展方向,在交通便利的種植基地,可酌情建立種植基地、良種采穗圃,并根據(jù)無(wú)籽刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,進(jìn)一步擴(kuò)大無(wú)籽刺梨的種植面積,相繼進(jìn)行無(wú)籽刺梨果汁、果酒、果醬等保健食品、其它保健系列產(chǎn)品,無(wú)籽刺梨復(fù)合飲料產(chǎn)品、無(wú)籽刺梨、維生素C、SOD系列產(chǎn)品以及無(wú)籽刺梨相關(guān)加工技術(shù)裝備的研制與開(kāi)發(fā)[7]。據(jù)報(bào)道,安順市和興仁縣等地區(qū)已結(jié)合自身實(shí)際制定了無(wú)籽刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,切實(shí)打造無(wú)籽刺梨產(chǎn)業(yè)鏈[56-57]。無(wú)籽刺梨的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展不僅將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益,還將在石漠化治理方面產(chǎn)生不可估量的生態(tài)效益。
5研究的關(guān)鍵問(wèn)題與展望
由于無(wú)籽刺梨規(guī)模種植時(shí)間較短,基礎(chǔ)理論研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能支撐無(wú)籽刺梨的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和市場(chǎng)化開(kāi)發(fā),而且無(wú)籽刺梨尚未進(jìn)入中國(guó)藥典與植物志[58-59],缺乏官方相應(yīng)的理論資料,種植配套技術(shù)也有待規(guī)范,這些因素制約了無(wú)籽刺梨的發(fā)展。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)分析,仍有很多方面的研究亟待進(jìn)步:(1)無(wú)籽刺梨果實(shí)的品質(zhì)現(xiàn)狀研究。由于果實(shí)大小略小于普通刺梨,且維生素C含量也相對(duì)較低,無(wú)籽刺梨可能源于繅絲花的高度雄性不育變異,花藥干癟,無(wú)花粉,無(wú)法進(jìn)行實(shí)生繁殖且野生資源稀少,缺少遺傳多樣性和選育基礎(chǔ)[60-61],目前栽培的無(wú)籽刺梨種苗為無(wú)性繁殖,大量多代無(wú)性繁殖可能還會(huì)面臨品質(zhì)退化風(fēng)險(xiǎn),況且當(dāng)前對(duì)于無(wú)籽刺梨的化學(xué)成分的全面分析還有待深入。長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)無(wú)籽刺梨這一第3代水果的研究和開(kāi)發(fā)缺乏重視,其瓶頸問(wèn)題在于對(duì)果實(shí)乃至植株整體的深加工開(kāi)發(fā)。因此,查明目前不同地區(qū)無(wú)籽刺梨果實(shí)的品質(zhì)現(xiàn)狀,加快其化學(xué)成分與保健療效全面分析,揭示果實(shí)品質(zhì)形成的機(jī)理,全面開(kāi)展其質(zhì)量控制研究,建立無(wú)籽刺梨的果實(shí)品質(zhì)性狀表達(dá)譜和代謝組譜,構(gòu)建果實(shí)品質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),為無(wú)籽刺梨品種選育與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供理論參考[62-63]。在分子生物學(xué)研究方面,近年來(lái)建立了DNA、RNA提取方法并成功地克隆了其它水果的功能基因,建立了植物再生和轉(zhuǎn)基因體系,這對(duì)于無(wú)籽刺梨的研究具有很好的借鑒意義。(2)不同地區(qū)無(wú)籽刺梨生態(tài)適宜性研究。無(wú)籽刺梨屬于淺根類果樹(shù),為貴州省的特有果樹(shù),由于貴州省是我國(guó)唯一沒(méi)有大平原支撐的省份,其喀斯特地貌發(fā)育,山地較多,土層薄瘠,立體氣候顯著,散射光多等[64],無(wú)籽刺梨的種植除了考慮其經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值以外,還應(yīng)考慮其生態(tài)價(jià)值,發(fā)揮其在水土保持與遏制石漠化加劇的作用。針對(duì)當(dāng)前無(wú)籽刺梨在各地的種植情況,開(kāi)展不同地區(qū)氣候條件與土壤條件對(duì)無(wú)籽刺梨的生態(tài)適應(yīng)性研究,注重研究無(wú)籽刺梨恢復(fù)生態(tài)的狀態(tài)與機(jī)理,確定最適當(dāng)?shù)氐臒o(wú)籽刺梨種植基地的營(yíng)造方式、合理的結(jié)構(gòu)及配置模式,使貴州的無(wú)籽刺梨資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦纳粕鷳B(tài)與提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值服務(wù),同時(shí),生態(tài)適宜性研究也可為無(wú)籽刺梨種植基地的選址、人工栽培和果品開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。(3)無(wú)籽刺梨標(biāo)準(zhǔn)化的種植技術(shù)體系研究。目前對(duì)于種植技術(shù)的研究尚處于初始階段[65],但其種植技術(shù)的提高關(guān)乎無(wú)籽刺梨種植基地提高單位面積生產(chǎn)效益的關(guān)鍵,因此,針對(duì)無(wú)籽刺梨標(biāo)準(zhǔn)化的種植技術(shù)體系研究,可建立優(yōu)質(zhì)、高效的無(wú)籽刺梨種植基地,構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的種植技術(shù)體系推廣與示范。此外,還應(yīng)對(duì)無(wú)籽刺梨規(guī)?;c工廠化育苗技術(shù)、果園管理、施肥技術(shù)以及化控機(jī)理等方面進(jìn)行深入、[JP2]系統(tǒng)地研究,以實(shí)現(xiàn)種植標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化,同時(shí),在以后種植技術(shù)的研究中需要更加關(guān)注無(wú)籽刺梨的小氣候環(huán)境對(duì)其產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,這對(duì)于制定無(wú)籽刺梨相關(guān)豐產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程方面有著重要的意義。(4)無(wú)籽刺梨的產(chǎn)業(yè)化研究。無(wú)籽刺梨的根、莖、葉和果富含營(yíng)養(yǎng)和藥用成分,以及多種生物活性物質(zhì)[66],特別是它的果實(shí)可被廣泛地應(yīng)用于保健、食品、飲料、化妝品等領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)無(wú)籽刺梨的綜合開(kāi)發(fā)和利用,可以生產(chǎn)出多種天然綠色的產(chǎn)品供應(yīng)市場(chǎng),拉動(dòng)無(wú)籽刺梨種植區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。雖然無(wú)籽刺梨的發(fā)展?jié)摿薮螅壳伴_(kāi)發(fā)利用不足,科研也落后于生產(chǎn)。首先,無(wú)籽刺梨抗旱、耐澇、耐瘠,在我國(guó)南方廣大的山區(qū)、石漠化地區(qū)和干旱河谷地區(qū)等貧瘠土地均可栽種。其次,無(wú)籽刺梨的產(chǎn)品創(chuàng)新與開(kāi)發(fā)力度不夠,無(wú)籽刺梨全身是寶[67],但目前除了果實(shí)的利用率較高之外,無(wú)籽刺梨根、莖、葉、花的開(kāi)發(fā)利用往往被忽略,而且在無(wú)籽刺梨鮮果被榨汁之后,大量殘?jiān)话装變A倒、浪費(fèi),無(wú)籽刺梨的商品率和經(jīng)濟(jì)效益普遍較低,未來(lái)應(yīng)注重其深加工產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),提高其商品附加值。隨著果品加工企業(yè)在尋找新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),消費(fèi)者在尋求能滿足更高要求的水果,政府出臺(tái)了果業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的相關(guān)政策的同時(shí),第3代水果的發(fā)展料將成為我國(guó)果業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的一個(gè)催化劑,所以,以無(wú)籽刺梨為代表的第3代水果,一旦形成產(chǎn)業(yè)鏈,市場(chǎng)潛力將空前巨大。
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