韋榮昌 覃 芳 鄭 虛 覃維治 劉國(guó)敏黃小華 廖玉嬌 閆志剛
(1 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所 廣西南寧530007;2 廣西藥用植物園 廣西南寧530023)
羅漢果[Siraitia grosvenorii(Swingle)C.Jeffrey ex Lu et Z. Y. Zhang]系葫蘆科一年生藤本植物[1-2],在《中國(guó)高等植物圖鑒》中又被稱(chēng)為光果木鱉[3],雌雄不同株,入藥部位以干燥的果實(shí)為主,味甘,性涼,主要功效為潤(rùn)肺清熱、利咽開(kāi)音和通便滑腸[4]。羅漢果為我國(guó)特有的珍貴甜料及藥用植物[5],也是廣西著名的地道藥材[6],道地產(chǎn)區(qū)為廣西壯族自治區(qū)桂林市臨桂區(qū)、永福縣、龍勝縣及其周邊地區(qū)[7]。羅漢果有效成分多為達(dá)瑪烷型四環(huán)三萜化合物,其中甜苷V甜度為蔗糖的425倍[8],該純天然非糖甜味劑安全[9]、低熱量[10]、不 引 發(fā) 齲 齒[11],具 有 降 血 糖[12]、抗 腫瘤[13]、調(diào)節(jié)免疫力[14]等多種功能,獲得了美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的“Generally Recog‐nized as Safe”(GRAS)認(rèn)證,已成為我國(guó)年出口增長(zhǎng)速率最快的植物提取物之一[15]。
羅漢果種植歷史悠久,栽培技術(shù)亦日趨完善。但是,大多數(shù)栽培技術(shù)都是通過(guò)農(nóng)民口耳相傳得來(lái)的,并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)程(SOP)。農(nóng)藥殘留高、病蟲(chóng)危害和連作障礙嚴(yán)重等問(wèn)題仍長(zhǎng)期制約羅漢果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為從源頭上保證羅漢果質(zhì)量,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,筆者以《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GAP)為指導(dǎo),在深入產(chǎn)區(qū)調(diào)研和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,對(duì)羅漢果無(wú)公害栽培技術(shù)的種植環(huán)境、良種選育、水肥一體化管理、防止“跑苗”、人工授粉和病蟲(chóng)害防治等主要環(huán)節(jié)進(jìn)行綜述,旨在完善羅漢果的無(wú)公害栽培技術(shù),進(jìn)而促進(jìn)羅漢果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
種植環(huán)境應(yīng)符合NY/T 391-2013(綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量)、NY/T 5295-2015(無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境評(píng)價(jià)準(zhǔn)則)和DB45/T 532-2005(無(wú)公害中藥材產(chǎn)地環(huán)境條件)的規(guī)定,根據(jù)羅漢果組培苗的生物學(xué)特性,在道地產(chǎn)區(qū)選地。適宜海拔為200~800m,如海拔超過(guò)1000m,幼苗期和結(jié)果期溫度明顯偏低,不利于幼苗的生長(zhǎng)及果實(shí)的成熟。通過(guò)《藥用植物全球產(chǎn)地生態(tài)適宜性分析系統(tǒng)》(Geographic Information System for Global Me‐dicinal Plants, GMPGIS)空間分析法獲得羅漢果主產(chǎn)區(qū)生態(tài)因子范圍:≥10℃積溫3331.9~7902.9℃;年平均氣溫16.9~26.0℃;1月平均氣溫0.9~12.5℃;1月最低氣溫-3.1℃;7月平均氣溫20.6~28.8℃;7月最高氣溫33.9℃;年平均日照時(shí)數(shù)1289~1836h;年平均降水量1275~1643mm;年平均相對(duì)濕度75.7%~83.9%;土壤類(lèi)型以赤紅壤、紅壤、黃壤、紫色土等為主,土壤pH以4.5~5.5為宜[16]。
土壤、空氣和灌溉水是羅漢果無(wú)公害栽培的重要組成部分。開(kāi)展無(wú)公害栽培的首要前提是種植地需達(dá)到無(wú)公害生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),土壤環(huán)境質(zhì)量應(yīng)符合GB 15618-1995(土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))二級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn),空氣質(zhì)量應(yīng)符合GB 3095-2012(環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)) 二級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn),灌溉水質(zhì)應(yīng)符合GB 50842-2005(農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn))。選地基本原則為:向陽(yáng)背風(fēng)、方便排灌、土層深厚肥沃、富含腐殖質(zhì)、濕潤(rùn)疏松、保肥保水能力強(qiáng),透氣性及團(tuán)粒結(jié)構(gòu)良好。以生地為佳,忌連作。
利用組織培養(yǎng)進(jìn)行種苗繁殖是羅漢果提純復(fù)壯和良種快繁的有效途徑。自該項(xiàng)技術(shù)取得突破以后,結(jié)合優(yōu)良單株選擇或雜交等育種手段,培育出了桂漢青皮1號(hào)、柏林2號(hào)、柏林3號(hào)、永青1號(hào)、永青2 號(hào)、普豐青皮、藥園無(wú)籽1 號(hào)等系列性狀優(yōu)良的組培無(wú)性系品種。其中,羅漢果無(wú)籽新品種‘藥園無(wú)籽1 號(hào)’是由‘農(nóng)院B6’♀ב藥園敗雄1 號(hào)’♂雜交,經(jīng)F1 代單株優(yōu)選和組培繁育而成的雌性無(wú)性系登記品種。該品種生長(zhǎng)勢(shì)旺,豐產(chǎn)性好,產(chǎn)量高達(dá)9 000~13000 個(gè)/667m2。果實(shí)圓形、青色,縱紋清晰,美觀(guān)整齊,平均單果鮮重58.860 g,果皮厚1.25mm,無(wú)籽果率高達(dá)90%,平均單果含1.78 粒小種子。果肉細(xì)膩飽滿(mǎn),果肉鮮重占比高達(dá)62.35%,總皂苷、甜苷V、總糖、葡萄糖、水浸出物和維生素C 含量分別為4.61%、1.64%、35.50%、11.80%、49.80%和2.75 mg/g[17]。
羅漢果甜苷V 僅存于果囊中[18],在鮮果中其含量?jī)H為0.3%~0.4%,市場(chǎng)上50%和90%甜苷V 提取物價(jià)格高達(dá)4000 和20000 元/kg,而蔗糖價(jià)格僅為6~8 元/kg,因此羅漢果甜苷V 在食品、保健品、日常健康飲品領(lǐng)域仍無(wú)法與蔗糖競(jìng)爭(zhēng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),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的含量已成為近年的研究熱點(diǎn)。2016 年,以色列科學(xué)家成功解析了羅漢果甜苷V 的生物合成途徑,證實(shí)甜苷V 產(chǎn)生于細(xì)胞質(zhì)中的甲羥戊酸途徑(Mevalonate pathway, MVA),獲得了該途徑的所有上游基因(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],為通過(guò)基因工程培育甜苷V含量高的羅漢果新品種奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
幼苗種下且淋足定根水后,要經(jīng)常對(duì)其葉面進(jìn)行噴水,尤其是幼苗恢復(fù)期(定植后10~15d),如遇晴天,每天傍晚對(duì)小苗葉片噴霧1次,以防葉片因蒸騰失水而萎蔫。根系土壤也要保持濕潤(rùn),有條件的應(yīng)覆蓋黑地膜,以減少土壤水分的蒸發(fā),旱時(shí)保墑,雨后提墑,有利于肥料的腐熟和分解,并且能抑制雜草叢生,提高土溫,防止土壤板結(jié),進(jìn)而促進(jìn)根系健康生長(zhǎng)。
當(dāng)苗高1.2~1.7m時(shí),植株對(duì)水分的反應(yīng)尤為敏感,過(guò)高的田間持水量極易引發(fā)植株“跑苗”(徒長(zhǎng)),不利于植株向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化,故應(yīng)將植株根部1m2范圍內(nèi)土壤含水量控制在50%以下。現(xiàn)蕾前,適度干旱有利于提高植株樹(shù)液濃度,促進(jìn)花芽分化,至現(xiàn)蕾盛期,及時(shí)施水肥補(bǔ)充。果實(shí)膨大期間,應(yīng)保持60%~80%的田間持水量,才能滿(mǎn)足生長(zhǎng)所需。
科學(xué)施肥,以腐熟有機(jī)肥為主,適當(dāng)補(bǔ)充鉀肥、磷肥和復(fù)合肥。通過(guò)對(duì)無(wú)公害施肥的研究,制定了羅漢果的施肥標(biāo)準(zhǔn)?;适潜U狭_漢果組培苗根系與藤蔓健旺生長(zhǎng),加快主蔓上棚,進(jìn)而促進(jìn)植株提早開(kāi)花結(jié)實(shí)的重要保證。施基肥時(shí),將充分腐熟的有機(jī)肥按每株8~10kg 施入定植坑,與表土充分拌勻,1 份肥料、5 份細(xì)土,整成高出畦面15~20cm 的龜背狀土堆。實(shí)踐表明,基肥中如能加入適量的有機(jī)生物肥及鉀肥,將能進(jìn)一步促進(jìn)根際土壤有益生物菌的大量繁殖,進(jìn)而提高肥效,增強(qiáng)植株抗逆性。追肥宜結(jié)合除草培土進(jìn)行,整個(gè)生育期間,共需追肥5~6 次。苗高30~40cm 時(shí),追施提苗肥,每隔7d 施1 次,連施2~3次,淋施腐熟的有機(jī)肥水1.0~1.5kg/株;主蔓上棚時(shí),追施壯苗肥,離根部30~40cm 處開(kāi)半環(huán)狀淺溝,施入腐熟有機(jī)肥2.0~3.0kg/株+磷鉀肥300~500g/株;現(xiàn)蕾期,追施促花保果肥,距根部40~50cm 處開(kāi)半環(huán)狀淺溝,施入腐熟有機(jī)肥2.0~3.0kg/株+復(fù)合肥200~250g/株;盛果期,追施壯果肥,距根部50~60cm 處開(kāi)與畦平行的兩條溝,施入腐熟有機(jī)肥5.0~7.0kg/株+高鉀復(fù)合肥400~500g/株[20-21]。
羅漢果組培苗營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期間,特別是花芽生理分化期間,藤蔓的“跑苗”會(huì)嚴(yán)重影響植株正?,F(xiàn)蕾和開(kāi)花結(jié)實(shí),從而導(dǎo)致減產(chǎn)甚至絕收的后果,必須予以高度重視。“跑苗”的癥狀主要表現(xiàn)為藤蔓節(jié)間拉長(zhǎng),葉片變小,藤蔓質(zhì)地柔弱,梢頭下垂。產(chǎn)生“跑苗”原因有水分過(guò)多、濕度過(guò)大;養(yǎng)分失調(diào),氮素比例偏高;修剪不當(dāng),留蔓過(guò)多、過(guò)密等?!芭苊纭爆F(xiàn)象出現(xiàn)后,應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施??赏ㄟ^(guò)中耕培土,鋤斷部分須根,然后每株補(bǔ)施0.5kg 磷肥+0.5kg 鉀肥,同時(shí)疏剪過(guò)多的側(cè)蔓,短裁節(jié)間徒長(zhǎng)蔓,并對(duì)葉面噴施促花肥。如仍未見(jiàn)現(xiàn)蕾,應(yīng)于6~7 月采取嫁接措施進(jìn)行補(bǔ)救[22]。
羅漢果雌雄異株,藥室呈S形折曲,花粉著生于藥室的下彎溝內(nèi)側(cè),粘性重,花味苦,既不易被風(fēng)吹送,也難以被昆蟲(chóng)觸及,自然授粉率極低,只有依靠人工授粉才能確保產(chǎn)量[23-24]。為克服人工授粉工作量大、成本高和雌雄花期不遇等諸多缺陷,研究者開(kāi)展了羅漢果免點(diǎn)花種植技術(shù)的探討。雌花初開(kāi)時(shí),掛肉引蜂、蠅,每667m2投放5~6 處,每處100~150g,將肉置于紙杯中,用繩子吊于棚下?;ㄆ诓粐娛┺r(nóng)藥,適當(dāng)噴施蜂蜜或白糖,招蜂引蠅。盛花期前10~15d,噴施2%的硼砂+蕓苔素內(nèi)酯,每隔7d噴1次,連噴1~2次,盛花期間再?lài)?~4 次,促使花粉量增多和花粉管增大[25]。許鴻源等[26]發(fā)明了羅漢果馴蜂劑及誘蜂劑,現(xiàn)蕾前10~20d,將添加羅漢果花粉的馴蜂劑供蜜蜂采食,使蜜蜂熟悉該味道。現(xiàn)蕾時(shí),停止供應(yīng)馴蜂劑。清晨,把誘蜂劑置于噴霧器中,對(duì)準(zhǔn)雌花內(nèi)側(cè)進(jìn)行噴施,引誘蜜蜂采花傳粉。該發(fā)明免除了人工授粉的勞動(dòng)強(qiáng)度,既降低了成本,又提高了效率。
優(yōu)良的種質(zhì)資源是羅漢果無(wú)公害種植的前提保障,不同栽培群體的品質(zhì)、產(chǎn)量和抗病蟲(chóng)能力差異較大。選育性狀優(yōu)良、抗逆性好的羅漢果新品種能有效減少農(nóng)藥的使用量,保障羅漢果的綠色無(wú)公害生產(chǎn)。與傳統(tǒng)壓蔓苗(薯苗)相比,組培苗具有種苗脫毒、繁殖系數(shù)高、根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)勢(shì)旺、抗逆性強(qiáng)、當(dāng)年掛果和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)等優(yōu)勢(shì),且對(duì)丘陵、緩坡地、旱地、梯田等可用土地類(lèi)型具有較為廣泛的適應(yīng)性。因此,采用組織培養(yǎng)繁殖羅漢果優(yōu)良品種,培育壯苗,可減少病蟲(chóng)危害。此外,還可以通過(guò)清潔田園、冬耕曬土、合理輪作、間作套種、科學(xué)水肥管理、熱力消毒等措施減輕病蟲(chóng)危害。
充分利用殺蟲(chóng)燈、粘蟲(chóng)黃板、果蠅誘捕器等物理防治措施。懸掛殺蟲(chóng)燈、粘蟲(chóng)黃板和果蠅誘捕器于棚內(nèi)及其四周,誘殺趨光性害蟲(chóng)、有翅蚜蟲(chóng)成蟲(chóng)和果實(shí)蠅,減少傳毒蟲(chóng)源基數(shù)。應(yīng)用熱水處理,對(duì)于幼、成齡根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)致病種薯均有較好療效?;始影榕鸱剩?.5~1 kg/667m2),或采用0.1%~0.2%的硼砂(酸)溶液,葉面噴施,可防治芽枯病。
病毒必克、葉常青反病毒型、抗病毒型SO—施特靈、病毒A、病毒K、好普等+硫酸鋅+愛(ài)多收對(duì)花葉病毒病、芽枯病的防治效果較好。6~8月,將羅漢果根部表土扒開(kāi),使蔸和主根外露,以便根呼吸,并以廣枯靈葉面噴施和灌根,可防治青枯病。用炒香的米糠15~25kg+90%敵百蟲(chóng)晶體100g+適量水制作毒餌誘殺大蟋蟀。黃守瓜成蟲(chóng)可用2.5%敵百蟲(chóng)粉劑1.5~2 kg/667m2噴粉消滅,其幼蟲(chóng)則用煙草水(煙葉500g+水15kg,浸泡24h)灌根防治。用10%殺滅聚酯2000~3000倍液,或50%殺螟松(或敵敵畏)1000~1500 倍液噴霧防治葉蟬。
釋放天敵,如以蚜小蜂防治蚜蟲(chóng),用貓頭鷹獵殺田鼠。蔣冬榮等從燭臺(tái)霉屬(Candelabrellasp.)真菌菌株中提純篩選得到微生物菌劑——多效菌,該菌劑捕線(xiàn)蟲(chóng)的綜合防效高達(dá)60%~70%[27]。
羅漢果的無(wú)公害栽培技術(shù),首要前提是種植地需達(dá)到無(wú)公害生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),適宜的環(huán)境還能減少因種植環(huán)境不適致使的病害發(fā)生。實(shí)踐表明,通過(guò)GMPGIS 空間分析法可快速獲得羅漢果主產(chǎn)區(qū)生態(tài)因子范圍;利用組織培養(yǎng)結(jié)合優(yōu)良單株選擇、雜交甚或基因工程等育種手段,選育適合當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病蟲(chóng)害的品種,可有效減少病蟲(chóng)害的發(fā)生;科學(xué)的水肥一體化管理,及時(shí)補(bǔ)水、控水,以腐熟有機(jī)肥為主,施足基肥,適時(shí)追肥;遵循“預(yù)防為主,綜合防治”的原則,從羅漢果與有害生物的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)出發(fā),采用如清潔田園、冬耕曬土、合理輪作、間作套種、科學(xué)水肥管理、熱力消毒等“農(nóng)業(yè)防治+物理防治+化學(xué)防治+生物防治”的綜合防治方法較為科學(xué)。創(chuàng)造不利于有害生物生長(zhǎng),但有利于羅漢果生長(zhǎng)發(fā)育及各類(lèi)天敵繁衍的環(huán)境條件,保持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡和生物多樣性,將有害生物控制在允許范圍內(nèi),使經(jīng)濟(jì)損失降到最低限度;此外,還要注意防止“跑苗”和開(kāi)展免點(diǎn)花種植技術(shù)的探討,力爭(zhēng)早日解決人工授粉的難題。
羅漢果作為廣西傳統(tǒng)中藥材和重要的出口商品,隨著我國(guó)中醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展,國(guó)際市場(chǎng)的擴(kuò)大,需求量的增多,對(duì)羅漢果的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。因此,要大力推廣有機(jī)肥替代化肥、綠色防控技術(shù),廣泛應(yīng)用色誘、光誘、性誘等綠色防控措施,抓緊制定羅漢果無(wú)公害栽培和加工技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以標(biāo)準(zhǔn)化引領(lǐng)羅漢果產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;?、品牌化發(fā)展,提高羅漢果品質(zhì)和產(chǎn)量,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,發(fā)展壯大羅漢果特色產(chǎn)業(yè)。羅漢果全身是寶,故不應(yīng)局限于果實(shí)的開(kāi)發(fā),還要全面開(kāi)發(fā)利用其根、莖、葉,最大限度的發(fā)揮其價(jià)值,以更多不同的新產(chǎn)品亮相市場(chǎng),提高終端產(chǎn)品的深入利用和檔次,讓我國(guó)成為羅漢果種植、開(kāi)發(fā)利用及科研大國(guó)。發(fā)展新興產(chǎn)業(yè),促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)改善,推進(jìn)農(nóng)業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域和行業(yè)的發(fā)展,讓羅漢果這一具有資源優(yōu)勢(shì)的特色農(nóng)產(chǎn)品,成功轉(zhuǎn)化成被國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)認(rèn)可的熱銷(xiāo)商品,成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),是今后羅漢果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的方向。