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『综合类』关于提高我国不同甜菊栽培地区原料品质途径的
江苏省中国科学院植物研究所黄苏珍  原海燕 
 

    我国是世界上最大的甜菊原料生产国,但目前国内普通品种的栽培面积约占甜菊总栽培面积的80%,这些品种不仅甜菊总甙含量低,而且R—A甙含量也低,严重影响了甜菊原料及甜菊糖甙的产品质量。因此,培育新品种,在全国范围内进行甜菊品种的更新,同时根据我国不同甜菊栽培地区的气候,选择适宜的甜菊栽培品种和长期稳定的生产方式,是提高原料品质质量根本有效的途径。 

甜菊在我国已有30多年的栽培历史,实践证明包括东北(黑龙江)、西北(新疆)、西南(云南)以及安徽、山东、江苏、江西等我国的大部分地区均可栽培,但是,由于我国地域辽阔,各地区的温度、降雨量、海拔、日照等栽培条件差异较大,从而给不同栽培地区甜菊的生长、繁殖以及品质质量带来很大的差异。因此,要想提高我国甜菊原料的品质,除了选择适宜当地气候条件的甜菊品种外,还必须根据当地气候条件,尤其是温度和光照,选择适宜当地的稳定的甜菊繁殖方式,以确保我国不同甜菊栽培地区的原料品质质量。

一、我国甜菊栽培区类型的划分 

甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)是原产巴西、巴拉圭等南美洲地区的菊科多年生、短日照草本植物,在20世纪70年代引入我国之后的十余年内,先后在黑龙江、新疆、云南、山东、河南、安徽、江苏、福建、江西等温度、日照、降雨量以及海拔等气候条件不同甚至差异很大的地区广泛栽培,多年的栽培实践表明甜菊的栽培生长具有较为广泛的区域适应性。但是,甜菊栽培的实践也表明,甜菊在不同气候条件下,其生长势、生物量、繁殖能力(结实情况)以及原料干叶的品质等均有很大的差异,为了确保甜菊在我国不同栽培区原料干叶均可以达到相对较好的品质要求,栽培者必须考虑根据不同的栽培气候条件,选择适宜不同气候条件下生长的甜菊品种及繁殖方式。

由于我国幅员辽阔,温度、日照、降雨量等气候条件差异大,而甜菊在我国的可栽培区域广泛,因此,预将我国各甜菊栽培省和地区对甜菊栽培品种及繁殖方式等理想、准确地予以划分,客观地说是有一定的难度,但依据以往多年来国内不同甜菊栽培地区的甜菊生长、繁殖、生物量以及原料品质指标等资料分析及各指标综合评价,大致可以将我国甜菊栽培区的繁殖方式划分为南、北两种方式,其大体区域栽培类型的划分、划分标准以及繁殖方式类型选择的依据简介如下:

栽培类型:

北方甜菊栽培种植型

南方甜菊栽培种植型

划分标准:划分区域的划分标准主要选用纬度和温度两个指标。

北方甜菊栽培种植型:

纬度的划分是以北纬30°左右为界,高于此纬度宜选择北方甜菊栽培种植型;温度以当地冬季最低温度在10℃左右,极端最低温度不超过13℃(当然也可结合参考甜菊品种的抗寒性选择),低于此温度的地区宜选择北方甜菊栽培种植型;两个条件不一致的地区可根据情况选择。

南方甜菊栽培种植型: 

纬度的大致划分是以北纬30°左右为界,低于此纬度的地区宜选择南方甜菊栽培种植型;温度以当地冬季最低温度在10℃左右,极端最低温度不超过13℃(也可结合参考甜菊品种的抗寒性选择),高于此温度的地区宜选择南方甜菊栽培种植型;两个条件不一致的地区可根据情况选择。

繁殖方式: 

甜菊常用的繁殖方式有两种:一是有性繁殖的种子繁殖;

二是无性繁殖的扦插繁殖。

北方甜菊栽培种植型繁殖方式一般以选用有性繁殖的种子繁殖,即是每年使用当年生产的甜菊优质F1代种子繁殖生产,而不是自产自销种子循环式的种子繁殖生产,用于生产的甜菊优质F1代种子的品种的更新,可根据F1代种子生产的甜菊原料干叶抽样跟踪检测的品质质量决定。

南方甜菊栽培种植型的繁殖方式适宜选用甜菊无性繁殖的种植繁殖生产方式,利用无性繁殖种植生产的品种品质的年退化程度较低,品种的品质一般可以保持6~8年,其退化程度大约在0.1~0.2%。

二、 优良甜菊种质资源及品种选育 

1、甜菊种质资源的引种、驯化栽培及生物学特性评价 

     国内外甜菊种质资源(种、品种)的引种、驯化栽培,建立活植物甜菊种质资源圃,对引种甜菊种质资源的适应性、物候期以及应用前景等进行评价。

2、甜菊种质资源抗性、农艺性状、品质等综合评价 

     抗性包括抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏等;农艺性状包括分支能力、生物量(产量)、繁殖能力等;品质包括甜菊总甙含量、R—A甙含量、各甙含量比例以及品质性状的稳定性评价等。

3、甜菊优良新品种的选育 

(1)甜菊育种基地的选择 

     甜菊育种基地适宜选择位于我国中部纬度在32°左右,或稍低偏气候较为温暖的省和地区。 

(2)甜菊新品种选育方法 

甜菊品种选育的方法包括系统选育、有性杂交、辐射和化学诱变育种、太空育种以及生物技术育种等方法。而一般多采用简便易行的有性杂交结合单株筛选的育种方法。 

有性杂交:选定具有目标性状的双亲材料(种源),配置杂交谱系,并对杂种F1后代进行包括目标性状、一般农艺性状等系统的单株筛选评价,最终筛选出具有目标性状优良甜菊品种单株。 

新品种一般选育过程:根据育种目标选择亲本单株或无性系,通过有性杂交、诱变、太空或生物技术方法等获得目的优良单株,之后对F1代、M1代或其它1代群体各单株进行以目标性状为主的、结合一般农艺性状等系统的单株筛选,对具有目标性状以及农艺性状良好的单株进行重点的跟踪观察和糖甙含量测试,对其中性状优良而且稳定的优良单株进行无性繁殖,一般选用扦插繁殖建立无性株系,之后继续跟踪观察观测2~3年,其中品质和其它农艺性状优良且稳定的株系(品种)进入中试阶段。 

4、甜菊品种的中试及跟踪观察、测试和评价 

    甜菊品种的中试及跟踪观察测试评价是任何一个优良农作物栽培品种在推广栽培前必须经历的一个过程。甜菊品种的中试基地可选择北方、南方、中部以及不同海拔等5~6处,中试栽培面积可在数亩到数十亩不等,重点观察和观测品种抗性、农艺性状、品质以及物候等指标的变化情况,特异优良性状稳定性以及推广应用前景等。

三、甜菊优质F1代种子的生产 

根据气候温度划分的甜菊栽培区域,基本决定了该地区甜菊品种特别是对抗寒性的要求以及选择栽培品种的繁殖方式。选择甜菊优质F1代种子的生产繁殖的地区,需进行以下几个方面的工作:

1、优良甜菊品种的选择 

优良的甜菊品种是获得甜菊优质F1代种子前提,而若干个(至少2个)优良甜菊品种无性系的获得是甜菊优质F1代种子生产的必要条件。

2、甜菊优质F1代种子生产基地的选择 

     甜菊优质F1代种子生产基地的最佳选择地域与甜菊育种基地的选择基本相同,应位于我国中部纬度在32°左右或稍低偏气候较为温暖的省和地区。其原因之一:由于甜菊是短日照植物,因此种子生产基地若选择在纬度相对高的北方,就可能会因为北方的长日照,而使植物的开花时间推迟,由于北方无霜期短,因此,往往会因晚秋气温低或霜期的来临造成甜菊植株的不结实或种子的不完全成熟(瘪种或不饱满种);其原因之二:由于甜菊的短日照特性,若将种子生产基地选择在纬度相对低的南方,就可能会因为南方的短日照促进植物的开花,而南方甜菊由于相对的提早开花,也会因营养生长期相对缩短而造成种子成熟相对的不饱满和种子品质的下降。另外,又由于南方无霜期长、夏秋季短日照的促成作用致使栽培的甜菊植株出现修剪后反复开花的情况,而这种修剪—开花—再修剪—再开花的情况,往往都得不到理想的种子,反而还大量地增加了植株养耗,甚至直接影响翌年种子生产的质量。因此,种子生产基地既不宜选择在纬度相对高的北方,也不宜选择在纬度相对低的南方,而选择我国中部纬度在32°左右或稍低偏气候温暖的省区较为适宜。

3、甜菊优质F1代种子生产的一般要求 

(1)选择2个或2个以上具有优良目标性状的甜菊品种的无性繁殖系;

(2)2个或2个以上的甜菊品种间交叉配置种植,以利于不同品种之间更有效的授粉结实;

(3)甜菊制种基地的甜菊种植、栽培管理等与大田干叶原料生产栽培管理相同。

四、优良甜菊品种的无性繁殖生产 

甜菊的无性繁殖主要包括分株、扦插和组织培养快速繁殖,由于甜菊具有分支萌发率高、生长快、扦插易生根等特性,因此一般多采用相对成本低的扦插方法。扦插育苗主要有以下几个主要环节: 

1、  插壤和插床的准备 

甜菊扦插以疏松及排水良好的沙质壤土为宜。插床要求向阳,水源充足,排水方便。插床可分两种:一是常规基质插床;二是简易插床。 

一般插床:基质的配比为河沙﹕泥炭土﹕珍珠岩 =  2﹕1﹕1。 

简易插床:扦插基质为河沙和田土,或者沙性很好的沙壤土直接扦插。 

一般插床设在全光照下,并铺设感湿喷灌装置,插池宽100~120厘米,长可根据需要而定。一般插床在扦插基质下为一层红砖,其下为透水性良好的炉渣充填约20~30厘米,基质厚度20厘米。 

简易插床宽为100~120厘米,床高20~25厘米插床表层20厘米。 

插床表面要求平整,不加遮荫。 

2、  扦插时间 

甜菊在整个生育期均可扦插,但在进入生育后期其插穗的成活率显著下降。此外,插穗的发根和生长还受温度的影响。日间温度在20℃以下甜菊插穗的发根和生长慢,一般气温在25~35℃之间插穗易于发根和生长。但日间温度高于35℃,其扦插苗的管理难度也增加。甜菊插穗在全光照下一般在10天左右便可发出不定根,25天左右便可移栽,成活率可达95%。 

五、建议 

1、甜菊原料生产基地应加强宏观性、长远性和目的性建设 

     甜菊生产企业一般应根据方便获取原料、就近选择原料生产基地的原则,从企业长远发展的需求出发,建立相对长久的稳定的原料生产基地,只有这样才是保证甜菊原料质量、甜菊糖甙品质质量以及企业可持续良性发展的根本途径。 

2、建立相对的“一对一生产”甜菊生产基地 

    根据各企业所处气候地域,尽可能地选择适宜、便利的各自相对独立的甜菊原料生产基地和甜菊栽培种植栽培类型,以确保各企业相对稳定的干叶原料的供应量和产品质量,从而确保企业可持续的稳定发展,避免各企业间不利竞争,最终促进我国甜菊事业的良性发展,提高我国甜菊产业的产业化水平和国际竞争力。 
 

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