栽培前景現狀發展論文
時間:2022-07-02 05:29:00
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論文摘要:綜述了文冠果的分布和栽培狀況,根據其經濟價值和用于園林綠化的意義,闡述了文冠果的發展前景。
文冠果(XanthocerassorbifoliaBunge),屬落葉灌木,原產我國干旱寒冷地區,對土壤要求不嚴,主要分布在甘肅、陜西、山西、河北等省,是北方特有的優良木本油料樹種,其種子含油量為35%~40%,素有“北方油茶”之稱。
1文冠果在我國的分布
文冠果在沙荒、石礫地、粘土及輕鹽堿土上均能生長。歷史上,文冠果自然分布于我國的秦嶺、淮河以北,內蒙古以南,東起遼寧,西至青海,南至河南及江蘇北部(有零星庭院栽培)。20世紀90年代,黑龍江省南部、吉林省和年降水量僅148.2mm的寧夏自治區,均出現了較大面積的文冠果生態林。據調查,目前文冠果(天然次生林、人工林)在我國北京、河北、內蒙、遼寧、河南、山東、安徽、陜西、山西、甘肅、青海、寧夏、新疆和西藏均有分布[1,2]。北京、內蒙、遼寧、山東、安徽、寧夏和新疆多為引種栽培,無天然林,河北、河南、陜西、山西、甘肅、青海和西藏除人工栽培外,也有天然林分布。現有資源以陜西延安,山西臨汾、運城和忻州,河北張家口和遼寧朝陽為多;內蒙古赤峰市翁旗中部分布著1867hm2保存較完整的人工文冠果生長林;河北唐山已形成較大的人工育苗基地[3]。至2003年,山西、陜西、湖北、內蒙古、寧夏、甘肅和河南的文冠果栽培總面積約25000hm2。2006年,吉林和山東等地相繼建立起文冠果基地,栽培向更高層次發展。
2文冠果的引種和選育種
在引種方面。多年來我國許多地區都進行了文冠果的引種嘗試,并取得了成功。早在1968年陜西蒲城就開始了文冠果的引種工作[4];近年陜西洛川成功引種了文冠果。1975年新疆建設兵團農一師引種文冠果,2年生樹平均樹高80cm,在38~-22℃條件下生長正常[5];新疆奇臺和冬季-35℃以下的烏魯木齊、昌吉、石河子、沙灣一帶也已引種成功[6~8]。1976年江蘇灌南縣從甘肅平涼和遼寧翁牛兩地引進文冠果種子育苗,1978年大田移植,成活率99.7%,3~5年始果,盛果期樹株產15~50kg[9]。此外,青海河湟流域、河南蒿縣、山東濟寧和萊蕪等地引種的文冠果也均能正常開花坐果[10]。在引種的同時,人們進行了大量調查研究,確定了其適栽范圍,發現文冠果的分布極限北部位置達47°20'''',南部極限位置達29°[11];同時對引種種源、栽培管理措施等也進行了闡述,如劉才[12]等就摸索出一套提高黑龍江地區文冠果引種成活率的完整經驗。
在選、育種方面。從20世紀70年代開始,我國陸續開展文冠果的選育工作,并不斷取得進展。內蒙古林學院1974年即開始文冠果良種選育工作,1979年選出了內林53號優良單株;徐東翔選出內林2號,并對其經濟性狀進行了調查[13];據報道[14],楊凌金山農業科技有限責任公司近年成功培育出文冠果1號,徹底改良了野生文冠果素有的弊端。在理論上對文冠果染色體組型、大小孢子及胚和胚乳形成過程的探索,為文冠果選育工作提供了細胞學方面的基礎材料[15,16]。在早期選、育和理論探索的基礎上,目前已經總結出文冠果選育的兩個途徑:一是選擇優株。文冠果自然分布區內生態條件差別較大,必定存在著種源差異,可首先篩選出生長速度快,樹勢健壯,坐果率高,單株產量高,果大皮薄,籽粒飽滿,出仁率和種子含油量高,抗病蟲和生產能力大的優良母株;然后進行快速無性繁殖,形成遺傳性狀穩定的無性系,進而培育成優良品種。二是育種。文冠果遺傳資源十分豐富,如能育成文冠果純合二倍體(即自交系),然后配成優良雜交組合,進而建立雜交種子園,選擇其雜種優勢明顯、后代表現型整齊一致的良種,也不失為一條有效途徑。安守琴等[17]就曾以無性繁殖和子代測定的常規育種為手段,通過表型選擇、當代鑒定交配設計的子代測定,在37個無性系中,選出了當代表現及其較優良的73-006優良無性系以及♂73-006×♀74-032,♂74-001×♀74-031最佳組合。
3文冠果的豐產栽培
文冠果可用播種、分株、扦插、壓條及組培法繁殖苗木,其中播種仍是主要的方式。秋播一般在10月中旬進行,用苗床或高畦條播,株行距20~25cm×25cm,播種深度2~2.5cm,播后輕鎮壓,根據墑情,保持土壤濕潤;春播一般在4月中下旬(谷雨前后)進行,播前4~5天澆足底水,地面土壤松散時,順壟或畦每隔15~20cm寬,開3~4cm深的溝,溝內隔15~20cm點播1粒種子,播后覆土,覆土厚度2~3cm,大水緩灌沉實,壟面稍干時松土。如果播前對經過層積或溫湯浸種的種子進行低頻電流處理和鈷輻射,可有效提高種子的發芽率及苗木質量。扦插育苗及組培繁殖研究也取得了一定進展。研究發現,把3~5cm粗的根剪成20~30cm長的根段,斜插入土的根插法,新苗植株生根系數遠高于常規枝插法。王永明[18]等用文冠果嫩莖進行離體培養,結果嫩莖分化速度快,得苗容易,移植成活率高。生產中看出,扦插和組培繁殖的苗木要比播種法得到的苗木整齊度高,園相好。但因扦插成活率低,組培繁殖系數不高且植株難生根等,實際生產中并未大規模應用。
文冠果長期處于自然生長狀態,素有“千花一果”現象,為解決其落花落果問題,人們從生長環境及生理機制方面進行了大量研究,發現通過改善文冠果的生長環境和改進栽培技術,即合理施肥灌溉、整形修剪、改善其通風透光條件、花期進行人工輔助授粉、使用生長調節劑和及時進行病蟲害防治等,能夠大大提高文冠果的坐果率及產量。
4文冠果的化學成分
文冠果的莖中含有2α,3β雙氫楊梅槲皮素(2α,3β-dihydromyricetin)、2α,3β-雙氫槲皮素(2α,3β-dihydroguercetin)、2β,3β-表兒茶精(2β,3β-epicatechin)和2β,3β-表沒食子兒茶精(2β,3β-epigallocatechin)[19]。1998年,白玉霞等[20]從文冠木中提取了總黃酮。1999年,張文霞等又從文冠木的醇提取物中進一步分離得到一種新的化合物,命名為文冠木素(Xanthocerin),化學名稱為7,9-二羥基-4-甲基-2,4a,10,10a-四氫-吡喃并[3,2-b][1]苯并吡喃-2-酮(7,9-dihydroxy-4-methyl-2,4α,10,10α-tetrahydro-pynano[3,2-b][1]benzopyran-2-one),并首次從文冠果屬植物中提取得到七葉內酯和2,5-二甲基對苯醌[21]。1981年,王紅斗等[22]報道了文冠果種仁含油60%,并用氣液色譜分析出其中含有14種脂肪酸,其中6種為不飽和脂肪酸,碳鏈長度C16~C18,同普通柴油的碳鏈長度(C15~C19)極接近。1993年,李霞冰等采用羧基端化學修飾新技術,氣質法結合尿素包合法,鑒定了文冠果種仁油中脂肪酸12種[23]。前蘇聯學者用水-甲醇-正丁醇提取文冠果種子中的文冠果皂苷,再用氧化鋁柱層析分離得純皂苷。陳英杰以甲醇-正丁醇-水為提取液,反相柱層析法從文冠果子中得到4種新結構類型的皂苷(bunkankasaponinsA、B、C、D)。王紅斗等用Stato-otto法鑒定出文冠果種仁脫脂物中含有少量植物堿和皂苷,且含有17種氨基酸[24],其中人體必需的賴氨酸占0.42%。2001年,程文明、楊柏珍采用柱色譜和光譜方法,從文冠果果殼中分得2種甾醇[25],經鑒定為:(3β,5α,20R,24S)-豆甾-7,反-22-二烯-3-醇和(3β,5α,20R,24R)-豆甾-7烯-3醇;2002年,他們又分析了果殼中脂肪酸成分,發現21種脂肪酸,其中8種為首次報道,分別為:己酸、庚酸、辛酸、壬酸、葵酸,10-甲基-十一烷酸,12-甲基-十四烷酸以及十七烷酸[26]。早期研究發現文冠果葉中含楊梅樹皮苷,鞣質(18.7%),黃酮醇(2.16%),三萜皂苷(6.65%),羥基香豆精(2.18%),水楊苷(4%),植物甾醇,蛋白(19.8%),16種氨基酸和揮發油。1989年,朱丹等經預實驗也從文冠果葉中分離出生物堿、有機酸、鞣質、皂苷等10種化學成分,其中皂苷含量為5.53%,并測定出鍶、鋅、鋇、硼、鐵、銅、錳等12種微量元素[27]。1968年,M.VictorPlouvier等從花的萼片中分離出芩皮苷、白蠟樹皮苷和少量七葉苷。
5文冠果的發展前景
文冠果耐干旱、貧瘠、抗風沙,在石質山地、黃土丘陵、石灰性沖積土壤、固定或半固定的沙區均能成長,甚至在裸露的巖石縫隙中也能生長發育、開花結果。文冠果的一年生苗主根深1m以上,有較大的側根20多條,播種兩個月的小苗,雖苗高不足30cm,根深卻達60cm。成齡文冠果根系發達,既扎得深,又分布廣;根的皮層占91%,就像根的外面包著很厚的一層海綿一樣,能充分吸收和貯存水分。是防風固沙、小流域治理和荒漠化治理的優良樹種。在國家林業局2006~2015年的能源林建設規劃當中文冠果已成為三北地區的首選樹種[28]。
3年生文冠果便可開花結果,15~20年進入盛果期,一直可持續百余年。樹的壽命長達300年,有的可達600年。其種子含油率為30%~40%,種仁含油率50%~70%。油可食用,還可用作高級潤滑劑、增塑劑、制油漆和肥皂亦可作為生物柴油。東北師范大學、吉林省林業科學院和長春市億高生態工程研究所,聯合開展了文冠果生物柴油的研究工作。據初步分析,由文冠果油制備的生物柴油相關烴脂類成分含量較高,內含18C的烴類占93.4%,而且無硫、無氮等污染因子,符合理想生物柴油指標。文冠果果粕中蛋白質含量高達40%,且富含18種氨基酸,是優質飲料原料;文冠果嫩葉經加工可代茶飲,文冠果果皮可提取糠醛,種皮和外果皮可制活性炭;文冠果木材紋理細致,抗腐性強,是制做家具和農具的良材;根是制作根雕及雕刻的上等材料;文冠果花美、葉奇、果香,具有極高的觀賞價值,是園林綠化的珍貴資源,也是行道樹的首選。
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