張東為，王占龍，王玉峰

(遼寧省旱地農(nóng)林研究所，遼寧 朝陽(yáng) 122000)

榿葉唐棣Amelanchieralniolia原產(chǎn)地北美洲，是一種落葉灌木或小喬木，果實(shí)為漿果，屬薔薇科唐棣屬，從美國(guó)阿拉斯加州到加拿大西部以及美國(guó)的中西部和中北部都有分布，其生長(zhǎng)地勢(shì)既有低海拔的平地也有高海拔的山地，如海拔3 400 m的洛基山脈也能見(jiàn)其分布，是北美洲內(nèi)陸的重要經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種[1]。榿葉唐棣適應(yīng)性強(qiáng)，具有喜光、抗寒、耐旱的特點(diǎn)，大多數(shù)土壤類(lèi)型如栗鈣土、黑鈣土、褐色土和棕壤等都適宜其生長(zhǎng)。我國(guó)最早引進(jìn)榿葉唐棣的單位是中國(guó)科學(xué)院植物所，現(xiàn)有少量引進(jìn)種保存在中國(guó)科學(xué)植物所植物園內(nèi)[2]。1997-2001年，原遼寧省干旱地區(qū)造林研究所及北華大學(xué)林學(xué)院先后從加拿大薩斯喀徹溫省引進(jìn)Smoky、Honey-wood等10余個(gè)品種，分別在遼寧建平及吉林蛟河等地進(jìn)行引種試驗(yàn)并取得成功[3]。目前青海、新疆 、陜西、甘肅、北京、寧夏、內(nèi)蒙古、黑龍江等地也相繼開(kāi)展了引種栽培試驗(yàn)[4-5]。

1 形態(tài)特征及生物學(xué)特性

榿葉唐棣自然生長(zhǎng)的樹(shù)形為圓形叢狀，皮褐黑色，小枝紫褐色。榿葉唐棣芽為裸芽，可分為混合芽、葉芽和隱芽，枝條上部著生的芽一般為混合芽，混合芽3個(gè)并生，中央1個(gè)為葉芽，兩端芽為花芽，隱芽常著生在枝條的基部，芽體瘦小，常呈休眠狀態(tài)，當(dāng)隱芽受到刺激后，即可萌發(fā)出枝條。葉互生，橢圓狀倒卵形或橢圓狀，長(zhǎng)2.5～5 cm，寬 1～2 cm，先端急尖或短漸尖，基部寬楔形，邊緣有細(xì)鋸齒，無(wú)毛，網(wǎng)脈不明顯；葉柄短，長(zhǎng)0.2～0.3 cm；托葉條形，邊緣有腺齒?；閮尚曰?，屬完全花，在遼寧建平花期為4-5月，總狀花序，位于葉腋或枝頂，萼片5枚，基部連接，花瓣5片，與萼片互生成輻射狀，生于葉腋的一般為1～2簇花穗，花穗長(zhǎng)2.5～2.7 cm，每簇15～20朵花，單花直徑一般1～3 cm。果實(shí)近球形，成熟期因氣候不同而不同，在原生地果實(shí)初夏時(shí)節(jié)成熟，根據(jù)引種地觀察，果實(shí)生長(zhǎng)期40～50 d，一般6月成熟，完全成熟的果實(shí)為黑紫色，直徑1～1.6 cm，單果重0.9～2.16 g，果實(shí)可食率100%，果實(shí)有光澤，果肉多汁[6-9]。組培苗或根蘗苗栽植后一般3 a見(jiàn)果，5 a進(jìn)入盛果期。榿葉唐棣的根系萌蘗能力強(qiáng)，側(cè)根十分發(fā)達(dá)，呈網(wǎng)狀分布于土壤的上層，具有較強(qiáng)的水土保持功能，屬于水土保持高效樹(shù)種[10]，具有較高的推廣應(yīng)用及開(kāi)發(fā)價(jià)值。

2 果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分

榿葉唐棣果實(shí)富含多種礦物質(zhì)，每100 g鮮果Ca含量為88 mg[1]，是蘋(píng)果含Ca量的近10倍，K、Fe、Mg等礦質(zhì)元素含量也非常豐富。榿葉唐棣果實(shí)外觀、味道及成分組成與藍(lán)莓相似，含有大量人體必需的總膳食纖維，富含18種氨基酸，榿葉唐棣果實(shí)還含胡蘿卜素、原花青素、花色素苷、綠原酸等成分，具有抗氧化、降血脂、預(yù)防癌癥、降糖等保健作用，其抗氧化組分含量比常見(jiàn)的野生藍(lán)莓、覆盆子和草莓都要高，果實(shí)中含有的多酚類(lèi)抗氧化劑的組成也與藍(lán)莓極為相似[11-14]。

3 栽培技術(shù)研究

由于榿葉唐棣屬于外來(lái)引進(jìn)樹(shù)種，到目前為止，國(guó)內(nèi)有關(guān)栽培技術(shù)方面的相關(guān)研究報(bào)道不多，只是從建園、整地、水肥管理、整形修剪等方面提出原則性建議[4，7-8，15]，并沒(méi)形成完整的栽培技術(shù)體系。榿葉唐棣栽植密度因立地條件確定，立地條件好的地塊密度可以減少，如株行距可采取2 m×3 m，立地條件差的株行距可采取1 m×2 m，一般栽植密度在1 665～5 000株·hm-2，遼寧省建平縣建園栽植后4年生樹(shù)高平均93 cm，最高達(dá)134 cm，地徑1.3 cm，最大地徑達(dá)1.7 cm，當(dāng)年生枝條能生長(zhǎng)45～60 cm，單株掛果能達(dá)到1.76 kg[1]。修剪有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進(jìn)植株健康生長(zhǎng)，對(duì)提高果品質(zhì)量和產(chǎn)量都有很好的作用。榿葉唐棣定植后應(yīng)根據(jù)樹(shù)齡大小、樹(shù)勢(shì)進(jìn)行修剪，如幼樹(shù)期修剪應(yīng)以擴(kuò)大樹(shù)冠，增加枝條數(shù)量，促進(jìn)根系發(fā)育為主；成齡樹(shù)應(yīng)以改善光照條件為目的進(jìn)行疏枝，培育結(jié)果枝組。在原產(chǎn)地加拿大推廣的榿葉唐棣樹(shù)形為樹(shù)籬形，樹(shù)高維持在1.5～3.0 m，每叢保留3個(gè)骨干枝，骨干枝間距離為20～30 cm，每個(gè)骨干枝上保留2～3個(gè)側(cè)枝，側(cè)枝上再培養(yǎng)多個(gè)結(jié)果枝組[16]。

4 繁殖技術(shù)研究

榿葉唐棣可以采取種子繁殖、分蘗繁殖、扦插繁殖及組織培養(yǎng)繁殖等方式。種子播種相對(duì)比較容易，但繁殖出的植株變異性較大，不能完全保持母株特性，母株某些優(yōu)良的性狀喪失；分蘗繁殖系數(shù)較低，周期慢，因此以上兩種方式生產(chǎn)上均不常用。扦插和組織培養(yǎng)可以保持母株的優(yōu)良特性，且能在相對(duì)較短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出大量的苗木，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

4.1 扦插繁殖

王麗冬[17]以Thiessen和Martin兩個(gè)品種為試材開(kāi)展榿葉唐棣硬枝及嫩枝扦插試驗(yàn)，結(jié)果表明不同品種成活率不盡相同，嫩枝成熟度影響扦插成活率，在黑龍江省綏棱縣，6月中旬比較適宜進(jìn)行扦插，兩個(gè)品種成活率可達(dá)80%以上，早于或晚于這個(gè)時(shí)期成活率均降低；在6月初進(jìn)行硬枝扦插，用去年10月剪取的硬枝插條(1 a、2 a)進(jìn)行濕沙儲(chǔ)藏，成活率高于當(dāng)年4月剪取的同一條件下沙藏的硬枝插條；同一樹(shù)齡母樹(shù)上的2年生硬枝扦插成活率要高于1年生，這一結(jié)論與盛瑋等[18]在新疆昌吉市所做的試驗(yàn)結(jié)果相同。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑ABT生根粉和GGR6號(hào)生根粉均可以有效促進(jìn)榿葉唐棣生根[17-18]，不同處理濃度及時(shí)間對(duì)榿葉唐棣扦插生根影響較大，硬枝扦插時(shí)用100 mg·L-1ABT生根粉處理4 h或100～150 mg·L-1GGR生根粉處理3～4 h，效果較佳，50 mg·L-1ABT 生根粉 8 h 處理對(duì)嫩枝插穗效果較好。以田土+有機(jī)肥(3∶1)作為基質(zhì)硬枝扦插、嫩枝扦插成活率均達(dá)到80%以上，明顯高于以沙壤土、泥炭土、珍珠巖、河沙等作為基質(zhì)的扦插成活率，扦插20 d后其生根量平均達(dá)到4.2根。在扦插過(guò)程中尤其是扦插初期遮陰網(wǎng)能提高成活率，不同遮光率對(duì)苗木生長(zhǎng)有影響，遮光率82%的苗木平均葉片數(shù)及高生長(zhǎng)量?jī)?yōu)于遮光率70%和92%處理。

4.2 組織培養(yǎng)

國(guó)外的榿葉唐棣商品苗全部采用組織培養(yǎng)方式進(jìn)行培育，目前國(guó)內(nèi)部分科研機(jī)構(gòu)及人員也開(kāi)始了以榿葉唐棣當(dāng)年生枝條的腋芽為外植體，對(duì)其進(jìn)行離體培養(yǎng)，并成功誘導(dǎo)出無(wú)菌苗，為工廠化育苗提供了技術(shù)支撐[19-20]?，F(xiàn)階段組織培養(yǎng)試驗(yàn)內(nèi)容主要集中在基本培養(yǎng)條件、誘導(dǎo)培養(yǎng)基、增殖培養(yǎng)基及生根培養(yǎng)基的篩選上，基本掌握了添加激素種類(lèi)與質(zhì)量濃度的最優(yōu)組合，使增殖系數(shù)達(dá)到5.5左右。杜保國(guó)等[17]使用其研制的培養(yǎng)基配方，增殖系數(shù)最大達(dá)到5.4，生根率達(dá)87.9%，在增殖培養(yǎng)中添加GA3，對(duì)莖芽長(zhǎng)沒(méi)有顯著的促進(jìn)作用，隨著GA3濃度增大，苗莖稈周?chē)团囵B(yǎng)基接觸的表面產(chǎn)生棕色松軟的愈傷組織，苗的生長(zhǎng)反而受到明顯的抑制，因此建議在組培過(guò)程中不宜添加使用GA3；王占龍等[20]使用其研制的各階段培養(yǎng)基配方誘導(dǎo)率74%，增值系數(shù)5.56倍，生根率91%，建議在增殖階段，6-BA質(zhì)量濃度不宜過(guò)高，當(dāng)6-BA質(zhì)量濃度達(dá)到1.5 mg·L-1以上時(shí)，組培苗有時(shí)會(huì)發(fā)生玻璃化現(xiàn)象，需采取控溫措施。杜保國(guó)等[21]還用經(jīng)過(guò) 3 次繼代培養(yǎng)的榿葉唐棣莖尖組培苗的莖段和葉片為外植體，成功誘導(dǎo)出了愈傷組織，并對(duì)榿葉唐棣愈傷組織再分化進(jìn)行了初步探索，分化出了略帶紅色的根，但并沒(méi)有苗木生成。

5 果實(shí)加工及營(yíng)養(yǎng)成分提取工藝研究

張卓睿等[22]以榿葉唐棣和糯米為原料，研制出一種新型復(fù)合米酒，確定了發(fā)酵溫度和甜酒曲添加量是影響產(chǎn)品品質(zhì)的主要因素，得出唐棣糯米酒的最佳工藝條件為榿葉唐棣添加量40%、加曲量1.0%、發(fā)酵時(shí)間4 d、發(fā)酵溫度28 ℃，按此最佳工藝條件制得的復(fù)合米酒色澤明亮，口味醇厚，兼具榿葉唐棣風(fēng)味和米酒清香，具有較強(qiáng)的DPPH自由基清除能力和還原能力，抗氧化性較好。張卓睿等[12]還以榿葉唐棣、藍(lán)莓為主要原料，研究了榿葉唐棣藍(lán)莓復(fù)合果醋的生產(chǎn)工藝，通過(guò)單因素試驗(yàn)，確定榿葉唐棣和藍(lán)莓適宜質(zhì)量比為1∶2；通過(guò)正交試驗(yàn)分析，得到酒精發(fā)酵的最佳條件為初始糖度18%，酵母接種量0.10%，發(fā)酵溫度28 ℃，發(fā)酵時(shí)間6 d，在此條件下酒精體積分?jǐn)?shù)可達(dá)9.4%；由響應(yīng)面試驗(yàn)確定醋酸發(fā)酵的最佳工藝條件為初始酒精體積分?jǐn)?shù)7%，發(fā)酵溫度30 ℃，醋酸菌接種量為12%，此條件下發(fā)酵所得的復(fù)合果醋中100 mL總酸含量可達(dá)5.33 g。曹麗娟等[23]以榿葉唐棣為主要原料，對(duì)榿葉唐棣果酒的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了研究，通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化了發(fā)酵工藝，初始糖度22%，酵母接種量0.06%，發(fā)酵溫度25 ℃，發(fā)酵時(shí)間12 d為最佳發(fā)酵工藝，果酒酒精體積分?jǐn)?shù)為14.7%，酒體澄清透明，呈寶石紅色，口感香醇，榿葉唐棣風(fēng)味十足，100 mL鈣含量為29.71 mg。王晴晴[14]采用香草醛-鹽酸法測(cè)定了榿葉唐棣原花青素的含量，并提出了最佳提取工藝條件，最佳提取溫度 70 ℃、乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、料液比1∶15、提取時(shí)間 90 min、提取次數(shù)3次，原花青素的提取率為60.5%；利用紫外、紅外及超高效液相色譜-質(zhì)譜分析手段對(duì)提取的原花青素結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，初步確定榿葉唐棣原花青素的基本構(gòu)成為兒茶素及其同分異構(gòu)體表兒茶素。并從多個(gè)方面對(duì)榿葉唐棣原花青素進(jìn)行穩(wěn)定性及抗氧化性能的研究，光照、溫度和pH值均會(huì)影響榿葉唐棣原花青素的穩(wěn)定性，Cu2+和Fe2+能顯著降低榿葉唐棣原花青素的穩(wěn)定性，VC和 NaHSO4對(duì)榿葉唐棣原花青素穩(wěn)定性可起到一定的保護(hù)作用。魏坤等[24]以榿葉唐棣中的原花青素為主要功能性成分，輔之以香菇提取物及忍冬花提取物，成功發(fā)明了一種具有美白抗衰老功能的化妝品，并申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。蘇小丹等[25]以乙醇溶液為提取劑，應(yīng)用超聲輔助法提取榿葉唐棣中花色苷，最佳工藝條件為液料比15∶1(mg/mL)，超聲功率360 W，超聲時(shí)間20 min，在此條件下，花色苷含量可達(dá)260.45 mg/100 g。張二連等[26]利用超聲輔助提取法對(duì)榿葉唐棣中果膠的提取工藝進(jìn)行了研究，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，建立了提取工藝的回歸方程，并根據(jù)回歸方程得到最佳的提取工藝為pH值2，液料比31∶1，超聲功率262 W，超聲時(shí)間32 min，在此條件下果膠提取率達(dá)到37.121%。

6 今后的研究方向

6.1 豐產(chǎn)栽培技術(shù)研究

根據(jù)不同品種的生物學(xué)特性進(jìn)行整形修剪研究，開(kāi)展榿葉唐棣不同生長(zhǎng)時(shí)期及生長(zhǎng)過(guò)程中養(yǎng)分吸收利用規(guī)律，水分和養(yǎng)分耦合機(jī)制，土壤管理等方面研究；開(kāi)展病蟲(chóng)害綜合防控研究，掌握其在栽植地的病蟲(chóng)害種類(lèi)及發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，探求綜合防治方法；最終形成不同栽培地區(qū)完整的豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)栽培技術(shù)體系。

榿葉唐棣果實(shí)可以鮮食，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，為使果實(shí)提前上市，延長(zhǎng)供應(yīng)鏈，有條件的地區(qū)可以嘗試促成栽培，掌握在設(shè)施條件下榿葉唐棣生長(zhǎng)規(guī)律及栽培技術(shù)。目前促成栽培方面應(yīng)用及研究國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道。

6.2 逆境生理研究

榿葉唐棣適應(yīng)性強(qiáng)，耐旱、耐寒，但相關(guān)逆境生理方面的研究國(guó)內(nèi)開(kāi)展不足，應(yīng)著重圍繞干旱、鹽堿、低溫等開(kāi)展逆境生理研究，尤其是應(yīng)針對(duì)不同品種開(kāi)展抗旱性差異研究，從生理、生化和分子水平上的響應(yīng)進(jìn)行深入探索，為其在干旱半干旱區(qū)推廣栽培及培育抗旱性較強(qiáng)的品種提供理論支撐。

6.3 良種繁育研究

榿葉唐棣屬引進(jìn)樹(shù)種，目前國(guó)內(nèi)種質(zhì)資源少，遺傳多樣性較小，因此繼續(xù)加大引種力度，引進(jìn)國(guó)外優(yōu)良品種進(jìn)行馴化，豐富國(guó)內(nèi)的種質(zhì)資源；同時(shí)充分利用現(xiàn)有資源，在現(xiàn)有表現(xiàn)優(yōu)良的引進(jìn)品種中進(jìn)一步選擇優(yōu)良變異單株，并加以培育利用；實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，組培苗木在生根培養(yǎng)過(guò)程中有時(shí)進(jìn)入休眠狀態(tài)，導(dǎo)致無(wú)菌苗在瓶?jī)?nèi)生長(zhǎng)不良，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化榿葉唐棣組培苗生根培養(yǎng)基配方，提高生根苗質(zhì)量，精細(xì)化管理煉苗環(huán)境，改進(jìn)煉苗營(yíng)養(yǎng)液成分配比，進(jìn)而建立起高效、穩(wěn)定的榿葉唐棣組培快繁技術(shù)體系，徹底解決榿葉唐棣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸障礙；開(kāi)展實(shí)生苗選育及雜交育種工作，充分利用種子繁殖后代變異性大的特點(diǎn)，培育具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種。

6.4 果實(shí)保鮮技術(shù)及產(chǎn)品加工技術(shù)研究

榿葉唐棣屬鮮食水果，因此加強(qiáng)采收后不同保鮮處理方式對(duì)果實(shí)生理變化影響等方面研究，為果實(shí)儲(chǔ)藏及運(yùn)輸提供理論支撐；對(duì)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分尤其是抗氧化成分(原花青素、多酚類(lèi)化合物、黃酮等)進(jìn)行深入分析檢驗(yàn)，優(yōu)化各種營(yíng)養(yǎng)成分提取工藝，使之能應(yīng)用于規(guī)?；a(chǎn)，加強(qiáng)對(duì)榿葉唐棣具有保健功能的成分和保健機(jī)理的研究，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)果實(shí)深加工產(chǎn)品(食品、藥品等)，增加其附加值。