美國荸薺生產(chǎn)與研究情況

李峰 劉義滿 李明華 柯衛(wèi)東

（武漢市蔬菜科學(xué)研究所，湖北武漢，430065）

美國荸薺生產(chǎn)與研究情況

李峰 劉義滿 李明華 柯衛(wèi)東

（武漢市蔬菜科學(xué)研究所，湖北武漢，430065）

主要綜述了當(dāng)前美國荸薺（(Burm.f.)Trin.ex Hensch）生產(chǎn)與研究方面內(nèi)容，主要包括：引種歷史、分布與荸薺種質(zhì)資源保存情況；美國荸薺相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)口情況；旨在加速荸薺在美國推廣應(yīng)用而進(jìn)行的襯網(wǎng)栽培、去皮加工和貯運等方面研究。

荸薺 美國 生產(chǎn) 研究

荸薺屬莎草科（Cyperaceae）荸薺屬（Eleocharis R.Br.）一種水生蔬菜作物，在中國又稱作馬蹄、地栗，是原產(chǎn)中國和印度的一種水生蔬菜作物，英文名Chinese water chestnut，在美國也稱作waterchestnut，Matai，常與菱科菱屬的另一種水生蔬菜作物菱角（英文名water caltrop，學(xué)名混淆，因此，美國農(nóng)業(yè)部植物開發(fā)引進(jìn)處（the Division of Plant Exploration and Introduction of the United State Department of Agriculture）推薦使用Matai一名[1]。

美國不是荸薺的起源地，目前其境內(nèi)分布的荸薺均由中國等亞洲國家傳入，據(jù)農(nóng)業(yè)部自然資源保育局（Natural Resources Conservation Service，NRCS）網(wǎng)站顯示，主要分布于喬治亞[2]，但另有資料[1，3～4]顯示佛羅里達(dá)、加利福尼亞、夏威夷等州也有分布，大多為人工栽培的外來荸薺品種。美國擁有完善的種植資源保存分發(fā)服務(wù)體系，在其主要信息平臺美國國家植物種質(zhì)系統(tǒng)NPGS（National Plant Germplasm System）共登錄荸薺種質(zhì)18份（表1），其中14份收集自中國，1份收集自日本，1份收集自菲律賓，2份收集自俄勒岡。但是，目前現(xiàn)存種質(zhì)樣本僅6份，保存于喬治亞州植物遺傳資源保存單位“南方地區(qū)PI站（Southern Regional PI Station）”，另外12份出現(xiàn)與其他種質(zhì)重復(fù)保存或丟失[5]。

表1 美國國家植物種質(zhì)系統(tǒng)登錄荸薺資源

長期以來，美國消費的荸薺均由中國、泰國等亞洲荸薺傳統(tǒng)生產(chǎn)國進(jìn)口。據(jù)美國商務(wù)部人口普查局外貿(mào)統(tǒng)計數(shù)據(jù)[6]（表2），美國2004-2008年每年進(jìn)口新鮮冷凍荸薺或荸薺加工品（包括罐頭、蜜餞、荸薺粉等）2.5萬t左右，進(jìn)口額1500萬左右美元；8類進(jìn)口荸薺產(chǎn)品中，5類全部從中國進(jìn)口，其他3類從中國進(jìn)口的數(shù)量占總進(jìn)口數(shù)量的90%以上，也可以看出美國荸薺主要從中國進(jìn)口。

美國在1930年開始引進(jìn)試種荸薺，現(xiàn)在佛羅里達(dá)、喬治亞、加利福尼亞等南部各州都有種植，夏威夷群島也有小面積種植。荸薺在美國種植最初由中國商人出于愛好而零星種植，其后，美國農(nóng)業(yè)部植物開發(fā)引進(jìn)處對引進(jìn)種植荸薺進(jìn)行了一系列探索，1934年該處從廣州嶺南大學(xué)引進(jìn)荸薺品系“紅馬蹄（Hon Maitai）”，并在喬治亞州的Barbour Lathrop Plant Introduction Garden at Savannah進(jìn)行了擴(kuò)繁，擴(kuò)繁的種球被分發(fā)到北至弗吉尼亞的美國各地進(jìn)行試種，但僅在佛羅里達(dá)州奧蘭多進(jìn)行了商業(yè)種植。1942年前嶺南大學(xué)教授Weidman Groff在佛羅里達(dá)的Laurel進(jìn)行了試種推廣；1975年佛羅里達(dá)大學(xué)大沼澤地研究教育中心 （the University of Florida's Everglades Research and Education Center）在大沼澤地進(jìn)行了荸薺對當(dāng)?shù)赝寥?、氣候適應(yīng)性的研究，還研究了其耐鹽性；1982年，在南加州可奇拉谷（Coachella Valley）進(jìn)行了2 a的種植，由于雜草原因而被迫停止種植；1987年，在菲律賓引種中國優(yōu)異品系試種成功后，該品系繼而在夏威夷進(jìn)行了試種[1，7]。據(jù)報道，荸薺單株產(chǎn)量一般為每季2.3 kg，按此折算理論上產(chǎn)量可達(dá)92000 kg/hm2，實際在喬治亞州荸薺平均產(chǎn)量約48000 kg/hm2，佛羅里達(dá)南部有機(jī)土壤產(chǎn)量47000～85000 kg/hm2（表3）[7]。

從產(chǎn)量方面來看，似乎種植荸薺在美國很有前途，但從引種試種至今的60多a里，荸薺在美國的種植面積并沒有取得很大的提高，分析其原因主要在于：缺乏合適的荸薺采收器械和削皮機(jī)械，導(dǎo)致在荸薺采收和去皮加工過程中主要依賴人工，這兩個環(huán)節(jié)投入的成本較高。

表2 美國進(jìn)口荸薺數(shù)量與金額

為了減少采收人工成本，夏威夷雨園（Rain Garden in Hawaii）的Steve Hopkins研究探索了一套襯網(wǎng)荸薺栽培技術(shù)[4]，即荸薺種植池底鋪設(shè)網(wǎng)狀塑料材料，上填充培養(yǎng)土（類似于國內(nèi)為保水而在池底鋪設(shè)塑料膜），荸薺收獲時利用水槍沖刷泥土同時拽拉塑料網(wǎng)，泥水漏掉，濾出荸薺球莖，已達(dá)到節(jié)約采收勞動成本的目的。其主要研究比較了3種塑料網(wǎng)狀材料（即擠壓聚乙烯、塑料編織布、發(fā)泡聚乙烯，網(wǎng)眼直徑約3.8 cm）、兩種營養(yǎng)土（有機(jī)肥與沙的兩種混比，少沙與多沙兩種）與不同填充深度等。其觀察發(fā)現(xiàn)，塑料編織布較理想，不但輕便，而且抗拉強(qiáng)度較高，不易拉破；填充10.2 cm深的沙與有機(jī)肥混比為2∶1的培養(yǎng)土效果好，在保證荸薺產(chǎn)量的前提下，最大限度地減輕了培養(yǎng)土的質(zhì)量，利于采挖。該栽培方法目前尚處起步階段，尚需進(jìn)一步研究。

解決去皮人工問題，美國亦有學(xué)者進(jìn)行了研究[8]，并探索出一種方法。首先機(jī)械性切除球莖頂芽和臍部，之后表皮用熱堿軟化并淋洗去除，去皮過程中產(chǎn)生的伊格納茨色素污染通過過氧化氫漂白，并提出了熱堿軟化的濃度、時間和溫度的關(guān)系公式，即6.76=[0.038（°F）-（6.51/%NaOH）-（9.81/min of treatment）]。

早期制約荸薺發(fā)展還有一個因素，即貯運問題，但是隨著不斷的研究，這個問題基本得到解決。荸薺球莖通常采用薄膜袋內(nèi)加潮濕水蘚（moist sphagnum moss）保濕包裝。雖然美國農(nóng)業(yè)部沒有球莖的大小的分級標(biāo)準(zhǔn)，但是皮色深、直徑超過3 cm且無機(jī)械傷者受市場歡迎[9]，若直徑超過4 cm則更為理想[10]。有研究表明，如球莖包裝在潮濕的泥炭蘚中、濕度98%～100%、溫度0～2℃可貯存1～2月[11]；如無損傷的球莖在采收后浸于次氯酸鈉（NaOCl）（濃度由1000 mg/kg逐漸降至0）3～5 d，0℃可貯存10個月，5℃可貯存8個月；質(zhì)量23 kg的球莖同時浸泡于盛有60 cm深溶液的容器中，形成厭氧環(huán)境也不是問題[12]，然而，機(jī)械收獲的球莖不管在碳酸溶液（aerated water）中或在NaOCl溶液中，1.5℃條件下球莖貯存期小于2個月[13]。值得注意的是，球莖采收后在沖洗泥土?xí)r，應(yīng)用氯水（1000 mg/kg，pH值7.0）處理，以防止腐爛[14]。另外，荸薺球莖采收期應(yīng)根據(jù)表皮的成熟度確定，并且成熟球莖在1℃或者5℃條件下貯藏腐敗甚微，在有效控制腐敗的情況下，荸薺最好貯藏在10℃條件下，因為球莖會變得更甜[15]。

表3 沼澤地荸薺產(chǎn)量及不同大小比例

[1]Groff G W.The introduction into the United States and the culture or eleocharis dulcis,the'matai'of China[J].Proceedings Florida State Horticultural Society,1950,262(63): 265.

[2]NRCS（National Resources Conservation Service）.Chinese water chestnut[OL].http://plants.usda.gov/java/profile?symbol=ELDU3).

[3]Diver S.Chinese water chestnut[OL].(URL:www.attra.org).

[4]Hopkins S.Growing Chinese water chestnut in Hawaii[OL]. (URL:www.raingarden.us).

[5]GRIN/NPGS(Germplasm Resources Information Network/ National Plant Germplasm System)database[OL].(URL: http://www.ars-grin.gov/npgs/acc/acc_queries.html).

[6]USDA.Department of commerce,US Census Bureau,Foreign Trade Statistics[OL].（URL：http://www.fas.usda.gov/ ustrade/USTImBico.asp）.

[7]Morton J F,SanchezC A,Snyder G H.Chinese water chestnut in Florida-Past,present and future[J].Proc Fla State Hort Soe,1988,101:139-144.

[8]Leeper G F,Williams A K.Peeling of Chinese waterchestnuts[J].J Food Sci,1976,41:86-88.

[9]DeRigo H T,Winters H F.Effects of storage temperatures on physiological and chemical changes in Chinese waterchestnut corms[J].Proc Amer Soc Hort Sci,1964,85:521-525.

[10]McGregor B M.Tropical products transport handbook[M]. USDA,Office of Transportation,Agriculture Handbook, 1989.

[11]Ryall A L,Lipton W J.Handling,Transportation and storage of fruits and vegetables[J].Vegetables and melons. AVI,Westport,CN,1979(1).

[12]Kanes C A,Vines A K.Storage conditions for Chinese water chestnuts[J].Acta Hort,1977,62: 151-160.

[13]Kays S J,Sanchez M G C.Storage of Chinese water chestnut[Burm.F.]Trin.)corms[J].Acta Hort,1984,157:149-159.

[14]DeRigo H T,Winters H.Effects of storage temperatures on physiological and chemical changes in Chinese waterchestnut corms[J].Proc Amer Soc Hort Sci,1964,85: 521-525.

[15]Brecht J K,Bergsma K A,Sanchez C A,et al.Harvest maturity and storage temperature effects on quality of Chinese water chestnuts[J].Acta Hort, 1992,318:313-319.

Production and Research of Chinese Water Chestnut in the United States

LI Feng,LIU Yiman,LI Minghua,KE Weidong

Some production and research aspects of Chinese water chestnut(Burm.f.)Trin.ex Hensch) in the United States were reviewed.The contents mainly include the introduction into the United States,the distribution and resources preservation of Chinese water chestnut;import of Chinese water chestnut product;the studies of cultivation method of burying netting under the substrate,peeling and storage of Chinese water chestnut.

Chinese water chestnut(Burm.f.)Trin.ex Hensch);The United States;Production;Research

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.16.007

李峰，男，高級農(nóng)藝師，從事水生蔬菜花卉研究與推廣，電話：027-88116313。E-mail：fun-lee@163.com

2009-07-21