葛仙米在水稻田的培養(yǎng)技術(shù)

閻春蘭,鄧中洋

(1.中南民族 大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,湖北武漢 430074;2.中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所,湖北武漢 430072)

葛仙米 (Nostoc sphaeroidskütz.)(擬球狀念珠藻)是一種經(jīng)濟(jì)藍(lán)藻,主要生長(zhǎng)在湖北省鶴峰的水稻田中。葛仙米含人體所必需的多種氨基酸及多糖等活性物質(zhì),而且還具有清火、明目、抗衰老、抗感染等治療作用,《全國(guó)中草藥匯編》、《本草綱目拾遺》中均有記載。

1 產(chǎn)地與現(xiàn)狀

葛仙米在我國(guó)的主要分布地是湖北鶴峰縣走馬坪鎮(zhèn),生于水稻田中,為圓球狀群體。生長(zhǎng)期是每年11月至次年的 5月,在水稻收割后的 11月可見(jiàn)到葛仙米藻體,次年二月,藻體形成肉眼可見(jiàn)的堅(jiān)實(shí)球體。最佳的采收時(shí)期是每年 3～4月,5月份水稻秧苗移栽后在這些稻田中就很難找到葛仙米的蹤跡。最適生長(zhǎng)溫度為 10～20℃。在湖北鶴峰的走馬坪鎮(zhèn)約有 796 hm2稻田適于葛仙米的生長(zhǎng),位于北緯29°38′,東經(jīng) 110°38′,海拔 960 m。分布區(qū)年平均氣溫約為 12.2℃,冬季最低氣溫為 -14.5℃;年平均日照時(shí)數(shù)為 1 342 h,無(wú)霜期為 220 d?，F(xiàn)在由于耕作方式、農(nóng)藥化肥的使用,使其產(chǎn)量大大降低,在走馬坪鎮(zhèn)的個(gè)別地方甚至已經(jīng)絕跡。如今,其年產(chǎn)量銳減至 0.5 t,主要在當(dāng)?shù)劁N(xiāo)售。由于野生資源銳減,因此葛仙米的人工培養(yǎng)具有一定的開(kāi)發(fā)價(jià)值和應(yīng)用前景。

2 人工培養(yǎng)進(jìn)展

由于產(chǎn)量稀少,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上很難覓其蹤跡,為了讓更多的人品嘗到這種珍稀藻類(lèi),首先應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)拇胧┍Ｗo(hù)好葛仙米的野生資源,同時(shí)進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究,最終走產(chǎn)業(yè)化培養(yǎng)葛仙米的道路。

從 20世紀(jì) 70年代開(kāi)始,中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所就開(kāi)始了一系列的葛仙米培養(yǎng)研究,并取得了較大的進(jìn)展,使葛仙米的培養(yǎng)技術(shù)日趨成熟。葛仙米的人工養(yǎng)殖技術(shù)于 2003年通過(guò)湖北省科技廳組織的科技成果鑒定。葛仙米可形成球形群體,野外群體直徑可以達(dá)到幾個(gè)厘米。要成功實(shí)現(xiàn)葛仙米的培養(yǎng),培養(yǎng)出來(lái)的葛仙米必須能夠形成群體,并且達(dá)到一定的大小。目前中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所在BG-110培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上成功實(shí)現(xiàn)了葛仙米室內(nèi)和室外培養(yǎng),在室內(nèi)培養(yǎng)液的總體積為 4 m3時(shí),每個(gè)月產(chǎn)量最高可達(dá) 297.4 kg鮮重。但是室內(nèi)培養(yǎng)的不足之處在于能量消耗大,生產(chǎn)成本高。在室外利用跑道式培養(yǎng)池進(jìn)行培養(yǎng),利用自然光作光源,攪拌輪進(jìn)行攪動(dòng),產(chǎn)量可以達(dá)到 200 g·m-2·d-1(鮮重);或利用 40 L的玻璃缸通氣培養(yǎng),產(chǎn)量最高可以達(dá)到 14.93 g·m-2·d-1(干重)。室外利用跑道式培養(yǎng)池或玻璃缸培養(yǎng)葛仙米,群體很容易發(fā)生破裂,嚴(yán)重降低其產(chǎn)量,同時(shí)群體質(zhì)量相比室內(nèi)培養(yǎng)的弱。

葛仙米的人工培養(yǎng)技術(shù)盡管取得一定的進(jìn)展,但是由于葛仙米室內(nèi)與室外培養(yǎng)存在一些問(wèn)題,導(dǎo)致市場(chǎng)難以接受;因此尋找一種生產(chǎn)成本低,保證葛仙米群體質(zhì)量的培養(yǎng)方法勢(shì)在必行。

3 葛仙米的田間培養(yǎng)

筆者基于多年來(lái)的研究與實(shí)踐,利用冬天閑置的水稻田,將葛仙米培養(yǎng)技術(shù)總結(jié)如下,以期為葛仙米商品化生產(chǎn)提供技術(shù)參考,促進(jìn)葛仙米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.1 土地平整

一般選擇地勢(shì)平坦、排灌方便的水稻田,于秋冬季將土壤翻耕、打碎、除去水稻秸稈、整平、灌水備用。在整個(gè)培養(yǎng)期間,水深保持 5～15 cm。

3.2 藻種準(zhǔn)備

按鄧中洋等的方法在室內(nèi)大量培養(yǎng)葛仙米群體,葛仙米群體直徑達(dá)到 1 mm時(shí),按每平方米 30～60 g的比例均勻的散播于水稻田中。播種時(shí),使葛仙米群體裸露在土壤表層,以利于葛仙米群體接受光能,進(jìn)行光合作用;切勿攪動(dòng)水體,以免群體包埋于土壤中。

3.3 播種季節(jié)的選擇

葛仙米的生長(zhǎng)期是 11月至次年的 5月,生長(zhǎng)主要集中在 2月下旬至 4月中旬氣溫回升期。在每年的 11月至次年的 2月均可播種,12月至 2月的低溫有利于葛仙米適應(yīng)室外環(huán)境變化,增強(qiáng)葛仙米群體的韌性。因此播種時(shí)間可以根據(jù)水稻田的實(shí)際使用情況及葛仙米的生長(zhǎng)需求靈活掌握。

3.4 田間管理

冬季氣溫低,葛仙米群體易遭受結(jié)冰而失水,影響群體生長(zhǎng)直至群體死亡;因此在整個(gè)培養(yǎng)期間,確保葛仙米群體完全浸在水下。

3.5 采收

每年 4月,葛仙米群體的直徑可以隨著氣溫的回升,葛仙米的生長(zhǎng)速度也越來(lái)越快;群體中干物質(zhì)的含量逐漸降低,含水量升高。同時(shí),水體中浮游動(dòng)物的數(shù)量也相應(yīng)的增加,一些浮游動(dòng)物會(huì)以葛仙米群體為食。通常在 4月中旬至 4月底采收,也可以根據(jù)水稻田的使用情況提前收獲。每平方米的水稻田可以收獲 300～800 g葛仙米鮮藻。

[1] 鄧中洋,況琪軍,胡征宇.葛仙米室內(nèi)規(guī)模化培養(yǎng)、群體顯微結(jié)構(gòu)及營(yíng)養(yǎng)成分分析[J].武漢植物學(xué)研究,2006,24(5):481-484.

[2] 鄧中洋,胡征宇,胡強(qiáng).一種葛仙米藻種的制備方法[P].中國(guó),ZL 200310111369.1.

[3] 鄧中洋,閻春蘭,胡強(qiáng),等.葛仙米研究進(jìn)展 [J].水生生物學(xué)報(bào),2008,32(3):393-399.

[4] 李敦海.擬球狀念珠藻(葛仙米)形態(tài)建成與發(fā)育及其生理學(xué)研究[D].武漢:中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所理學(xué)博士論文,2000.

[5] 劉永定,李敦海,宋立榮,等.一種葛仙米人工培養(yǎng)的方法[P].中國(guó),99120005.5.

[6] Qiu B S,Liu J Y,Liu ZL,et al.Distribution and ecology of the edible cyano bacterium Ge-Xian-Mi(Nostoc)in rice fields of Hefeng County in China[J].Journal of Apply Phycology,2002,14:423-429.

[7] Zhongyang Deng,Chunlan Yan,FanLu,et al.Growth kineticsof 1-2 mm and 3-4 mm colonies of Nostoc sphaeroides(Cyanophyta)in outdoor culture[J].Biotechnology Letters,2008(30):1741-1746.