甜葉菊高產(chǎn)栽培及生理特性研究進(jìn)展

王珺，李霞，張紅梅，張建華，段珍，梁建勇，楊陶麗薇

（1.甘肅省機(jī)械科學(xué)研究院，甘肅蘭州730030；2.甘肅金科峰農(nóng)業(yè)裝備有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030）

甜葉菊高產(chǎn)栽培及生理特性研究進(jìn)展

王珺1，李霞1，張紅梅1，張建華1，段珍1，梁建勇1，楊陶麗薇1

（1.甘肅省機(jī)械科學(xué)研究院，甘肅蘭州730030；2.甘肅金科峰農(nóng)業(yè)裝備有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030）

簡要概述甜葉菊的發(fā)展歷史，對近年來國內(nèi)外甜葉菊的高產(chǎn)栽培技術(shù)及生理特性研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)綜述，并提出了今后的研究方向，為提高我國甜葉菊的生產(chǎn)水平和品質(zhì)、以及對甜葉菊的開發(fā)利用提供參考和借鑒。

甜葉菊；栽培；生理特性；研究進(jìn)展

甜葉菊又稱甜草、甜菊以及甜茶等，原產(chǎn)于巴拉圭、巴西等國家。是一種低熱量、高甜度的甜味植物，其甜味活性物質(zhì)是甜菊糖（主要為甜菊糖苷ST和萊鮑迪苷RA），是食糖甜度的300倍，還具有熱穩(wěn)定性、酸堿穩(wěn)定性與非發(fā)酵性[1]。甜葉菊甜味活性物質(zhì)不參與新陳代謝、不積蓄、無毒性[2-3]，含有14種微量元素、32種營養(yǎng)成分，對血液葡萄糖影響不大，具有降血壓、強(qiáng)壯身體、改善糖尿病等多種藥用價值[4]。甜葉菊作為一種新型天然的甜味劑被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和飼料等，產(chǎn)品以天然、零熱量的特點(diǎn)受到全球消費(fèi)者的極大青睞[5-6]，推廣應(yīng)用前景廣闊。

1 甜葉菊的發(fā)展歷史

1500多年前，南美人民就開始種植甜葉菊，巴西和巴拉圭將甜葉菊用于甜茶和醫(yī)藥也有很久的歷史。1899年，瑞士植物學(xué)家詳細(xì)地描述了甜葉菊植物學(xué)特性與甜味。1931年兩位法國化學(xué)家分離出了甜葉菊糖苷。1955年，甜葉菊糖苷配基（甙元）的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)發(fā)表了。1971年，日本的一家公司開始生產(chǎn)商用甜葉菊甜味劑。20世紀(jì)80年代中葉，甜葉菊在美國以無熱量天然甜味劑用于茶點(diǎn)和減肥而倍受歡迎。2006年，中國成為世界甜菊糖產(chǎn)品的最大出口國。2008年，可口可樂、百事可樂公司推出了自己的甜葉菊甜味劑飲料。目前美國和日本甜葉菊消費(fèi)量占全球甜葉菊消費(fèi)量的60%[6]。

2 甜葉菊研究現(xiàn)狀

2.1 甜葉菊引種試驗(yàn)

品種遺傳特性對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響占80%[7]，所以甜葉菊高產(chǎn)的重要保障來源于好的品種。錢永康等[8]從江蘇、安徽等地引進(jìn)的14個甜葉菊優(yōu)良品種在西北地區(qū)的栽培結(jié)果表明，從安徽引進(jìn)的ZY-0911甜菊糖苷含量和干葉產(chǎn)量都顯著高于其它品種，對西北地區(qū)的微堿性土壤有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可進(jìn)行大面積推廣栽培。楊振華等[5]研究認(rèn)為，甜葉菊在甘肅河西地區(qū)表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性；從江蘇引進(jìn)的ZS-1的萊鮑迪苷和總苷含量都最高，ZS-2的干葉產(chǎn)量和莖稈產(chǎn)量都最高。綜合分析，ZS-1適宜在甘肅河西地區(qū)作為主栽品種推廣種植，ZS-2可以作為品種資源加以利用。

2.2 甜葉菊高產(chǎn)栽培技術(shù)

2.2.1 育苗周琪霞等[9]認(rèn)為，按22.5kg/hm2播種量將種子均勻摻入細(xì)土播種，噴水并雙拱膜保溫，出苗后須保持苗床含水量在田間最大持水量的80%以上，必要時每天噴水12次，當(dāng)幼苗長出2對真葉后，方可用小水澆灌。當(dāng)幼苗長到5～6對真葉時停止?jié)菜俑鶋衙鐪?zhǔn)備移栽。丁慧軍等[10]認(rèn)為，利用枝條扦插育苗，有利于加速繁殖，保持后代種性；利用三年生的老根原地越冬育苗產(chǎn)量最高。何玉龍[11]認(rèn)為，用拱形溫室進(jìn)行甜葉菊育苗，應(yīng)注意種子與草木灰、細(xì)沙的拌勻和撒勻。在撒種、覆膜后不宜澆水，待出苗率達(dá)70%揭膜后進(jìn)行噴水，還應(yīng)延長煉苗時間，提高移栽成活率。

2.2.2 移栽劉曉燕等[12]認(rèn)為，甜葉菊要適期移栽，每公頃備足15萬苗。周琪霞等[9]認(rèn)為，合理密植是決定甜葉菊產(chǎn)量的關(guān)鍵，可采用窄行間隔定植，行距30～50cm、株距12～15cm為宜。丁慧軍等[10]認(rèn)為，移栽后要澆足定根水，但不能大水漫灌，地膜覆蓋溫度不能超過30℃。盛建民[13]認(rèn)為，栽植時要集中連片，定植后8h內(nèi)小水澆灌。萬彥軍認(rèn)為[14]，上年施用過藥效超過12個月農(nóng)藥的地塊，種過瓜菜、甜菜、馬鈴薯、向日葵的地塊，低洼、土層薄、砂石多的地塊不宜種植甜葉菊。

2.2.3施肥劉曉燕等[12]認(rèn)為，要施灰雜肥7.5t/hm2作基肥，施尿素75～112.5kg/hm2作苗肥，第二次摘心后施尿素112.5～150 kg/hm2作葉肥。丁慧軍等[10]認(rèn)為，甜葉菊長到5～7對真葉時，第一次摘心，并用糞肥4.5～7.5t/ hm2、尿素75～112.5kg/hm2澆施提苗。盛建民[13]認(rèn)為，全生育期葉面噴肥2～3次。周琪霞等[9]認(rèn)為，由于甜葉菊生育期較長，可視土壤情況施底肥，結(jié)合澆水追施尿素2～3次。

2.2.4 灌溉周琪霞等[9]認(rèn)為，甜葉菊為喜濕作物，保持土壤含水量在80%左右，有利于甜葉菊的生長，要及時澆水，防止干旱。盛建民[13]認(rèn)為，甜葉菊苗期喜溫怕澇，要少灌水促苗早發(fā)，后期7—8月隨生長速度加快，要縮短灌水間隔，每10d澆水1次，全生育期灌水7～8次，用水量5250～5700m3/hm2。

2.2.5 病蟲害防治丁慧軍等[10]認(rèn)為，甜葉菊苗期主要病害是立枯病，可用45%炭枯凈粉劑1500倍液噴霧。菌核病可用50%多菌靈膠懸劑800～1000倍液噴霧。中期主要為白絹病，可用50%氯溴異氫尿酸1000倍加10%苯醚甲環(huán)唑1500倍液噴霧。中后期主要為葉斑病，施用藥劑與白絹病相同。周琪霞等[9]認(rèn)為，危害甜葉菊的害蟲主要是地下害蟲和蚜蟲，要定期噴施藥劑防蚜蟲，地下害蟲用毒土處理。盛建民[13]認(rèn)為，除在定植時加拌呋喃丹外，全生育期未使用殺蟲劑。高海利等[15]認(rèn)為，種子質(zhì)量差、種植密度越大，灌水量大、田間有積水又不能及時排除，低洼地和排水不良的地塊，甜葉菊立枯病發(fā)病率較高。

2.2.6 采摘盛建民[13]認(rèn)為，甜葉菊的現(xiàn)蕾期為最佳收獲期，收割后把葉片摘下晾曬，過程中不要翻動，曬干后裝袋打包加工。周琪霞等[9]認(rèn)為，應(yīng)分期采摘，逐層收獲成葉，采種也必須分期、分批及時進(jìn)行，每隔1～2d進(jìn)行1次。在霜降來臨時，收割植株，抖落成熟種子，摘除葉片，曬干后入庫。

2.2.7 復(fù)種朱斌等[16]研究認(rèn)為，甜葉菊栽培一茬收獲兩季，在頭茬甜葉菊收獲后，推行復(fù)套種胡蘿卜、白蘿卜、萵苣等蔬菜，增效明顯。復(fù)種蔬菜的年平均效益在12萬元～15萬元/hm2，其中蔬菜效益為4.5萬元～7.5萬元/hm2，甜葉菊的效益約為7.5萬元/hm2。

2.3 多倍體離體誘導(dǎo)技術(shù)體系的建立

多倍體植株普遍具有植株形態(tài)巨大，葉片厚實(shí)、葉片數(shù)多、抗性強(qiáng)等特點(diǎn)，甜葉菊是以葉片計產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)作物，開展多倍體誘導(dǎo)研究在生產(chǎn)上具有極大的應(yīng)用潛力。彭程等[17]研究表明，用0.025%秋水仙素長時間持續(xù)誘變處理提高了誘變效率，多倍體器官在一定程度上增大，但生物學(xué)產(chǎn)量偏低。王波等[18]研究認(rèn)為，用0.1%秋水仙素處理莖段側(cè)芽3d的多倍體誘導(dǎo)率高，可獲得較多數(shù)量的甜葉菊多倍體植株，但秋水仙素誘導(dǎo)多倍體過程中會造成再生植株矮化，葉色變深，葉片變厚。

2.4 脅迫對甜葉菊生長的影響

梁飛林等[19]研究結(jié)果表明，采用不同濃度NaCl溶液處理甜葉菊種子，當(dāng)NaCl濃度≥0.3%時，對甜葉菊的種子萌發(fā)和幼苗生長影響明顯，說明甜葉菊的耐鹽性相對較弱。任廣喜等[20]研究表明，輕微干旱對甜葉菊產(chǎn)量影響不大，不同品種對干旱脅迫的耐受力不同。

2.5 甜葉菊水浸液的研究

馮宣軍等[21]研究表明，甜葉菊水浸液對蠶豆根尖細(xì)胞無毒害，對煙毒引起的蠶豆根尖細(xì)胞微核發(fā)生抑制率達(dá)到了66.04%，說明其具有明顯的抗畸變作用，抗畸變作用可能來源于甜葉菊中的黃酮類化合物[22-24]。馮宣軍等[21]在一定程度上研究證實(shí)了甜菊糖醇衍生物無遺傳毒性。甜葉菊水浸物不僅具有茶的相關(guān)功效還能治療糖尿病和防蛀牙。因此，甜葉菊具有開發(fā)成飲品的潛在價值。

2.6 甜葉菊葉中糖苷、總黃酮、酚酸類物質(zhì)研究

目前，我國對甜葉菊的開發(fā)利用，主要集中在從甜葉菊中提取純化其中的甜菊糖苷類甜味成分[25-26]，而黃酮類及酚酸類成分則被舍棄。甜葉菊富含ST苷、RA苷等糖苷類物質(zhì)，RA苷的甜度為蔗糖350～450倍，熱量僅為蔗糖的1/300，口感最接近蔗糖，味質(zhì)好，是一種新型的綠色甜味劑[27]；ST苷有后苦味，作為甜味劑品質(zhì)不及RA苷，但ST苷具有降低Ⅱ型糖尿病血糖濃度、降血壓和很好的抗癌活性[28]，有開發(fā)為新一代天然抗癌制劑的潛力。楊文婷等[29]采用HPLC法測定甜葉菊干葉ST和RA苷含量，選出了高ST苷含量的藥用型甜葉菊和糖用型甜葉菊育種材料。史高峰等[30]通過AB-8型樹脂吸附和乙酸乙酯萃取相結(jié)合的方法，成功地純化出了甜葉菊渣中的總黃酮。祁佳等[31]研究表明，不同產(chǎn)地的甜葉菊中綠原酸含量在0.66%～2.17%，總酚酸含量在8.6%～16.15%，綠原酸占總酚酸的比例在8.7%～16.2%。

3 我國甜葉菊研究方向展望

3.1 加強(qiáng)引種研究

好的品種是獲得高產(chǎn)的重要保障，西北地區(qū)種植選育甜葉菊相對較少，要鑒定一個好的品種，還要擴(kuò)大試驗(yàn)品種覆蓋面，加強(qiáng)對試驗(yàn)品種綜合指標(biāo)的跟蹤研究，以篩選出穩(wěn)定高產(chǎn)的甜葉菊品種。已有的引種試驗(yàn)受研究材料數(shù)量和代表性的限制，研究結(jié)果僅是一個相對模糊的趨勢性結(jié)果，需要經(jīng)過連續(xù)多年多次驗(yàn)證，以便篩選出適合本地區(qū)種植的甜葉菊品種。

3.2 加強(qiáng)倍性育種研究

甜葉菊是以葉片為主要收獲產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)作物，具有倍性育種的潛力。在離體誘導(dǎo)植物多倍體試驗(yàn)研究中，秋水仙素處理對獲取的多倍體植株在后期生根試驗(yàn)中存在一定的影響[32-33]，是毒害作用的延續(xù)還是多倍體植株與二倍體植株自身間生根特性的差異還有待進(jìn)一步研究。已有研究表明秋水仙素對甜葉菊離體再生苗的后期生長具有較大的傷害作用[18]。用秋水仙素處理甜葉菊不同的外植體及不同的誘變處理方式，必須對誘變劑量進(jìn)行探索，以提高試驗(yàn)研究工作效率，獲得在生產(chǎn)上具有應(yīng)用價值的高產(chǎn)甜葉菊植株是今后的努力方向。

3.3 加強(qiáng)對甜葉菊葉中糖苷、總黃酮、酚酸類物質(zhì)研究

目前國內(nèi)對甜葉菊栽培技術(shù)的研究相對較多，但對于甜葉菊中糖苷、總黃酮、酚酸類等具有醫(yī)用、藥用價值的物質(zhì)提取、加工等研究較少。甜葉菊中以綠原酸為主要成分的天然酚酸類化合物含量豐富，而天然酚酸類化合物具有清除自由基、抗菌、消炎、抑制血栓形成等生物活性[34]，綠原酸作為酚酸類物質(zhì)同樣具有藥理作用，對血液、消化系統(tǒng)的多種疾病更有顯著療效，亦有治療糖尿病、肥胖癥、調(diào)節(jié)胃酸，恢復(fù)神經(jīng)疲勞之功效，很有可能與其含有的黃酮及酚酸類成分有關(guān)[35]。因此應(yīng)加強(qiáng)對甜葉菊葉中糖苷、總黃酮、酚酸類物質(zhì)的研究。

3.4 加強(qiáng)高抗品種的選育

國內(nèi)的研究表明，甜葉菊在大部分區(qū)域的引種栽培表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性，但缺乏系統(tǒng)的抗性育種研究，實(shí)驗(yàn)材料較少，不能有效體現(xiàn)品種之間的抗性差異，推廣種植面積不大。今后的研究中，應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)育種、雜交育種、生物技術(shù)育種等多種試驗(yàn)研究方法，選育出抗旱、抗病蟲害、抗鹽堿等高抗品種，為提高甜葉菊品質(zhì)，擴(kuò)大甜葉菊種植適應(yīng)性，推動甜葉菊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.5 加強(qiáng)脅迫效應(yīng)的研究

目前國內(nèi)僅有干旱脅迫和鹽脅迫對甜葉菊的影響等少量研究，研究結(jié)果經(jīng)驗(yàn)性地總結(jié)了部分土壤、水分條件下甜葉菊的適應(yīng)性，而對于影響甜葉菊生長發(fā)育的其它指標(biāo)如溫度、光照、水肥、土壤等對甜葉菊的影響研究相對較少。甜葉菊作為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ墓δ苄蕴窃矗淇砷_發(fā)和挖掘的潛力巨大，加強(qiáng)這些影響因子對甜葉菊的脅迫效應(yīng)研究，探索適宜甜葉菊生長的環(huán)境閾值，對今后的甜葉菊產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

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Progress of Cultivation and Physiological Characteristics in Stevia

WANG Jun1*,LI Xia1,ZHANG Hong-mei1,ZHANG Jian-hua1,DUAN Zhen1,et al
(1.Gansu Academy of Mechanical Sciences,Lanzhou 730030;2.Gansu Jinkefeng Agricultural Equipment Co.,Ltd.,Lanzhou 730030)

s：In order to improve production level and quality of Stevia,also provide references of the development and utilization of Stevia,the paper briefly overviewed the development history of Stevia,summarized the main research progress in Stevia cultivation and physiological characteristics,and presented the future research aspects.

Stevia;cultivation;physiological characteristics;research progress

S566.9

B

1007－2624（2017）02－0062－04

10.13570/j.cnki.scc.2017.02.021

2016-10-18

甘肅省草地農(nóng)業(yè)機(jī)械重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項資金（1309RTSA037）；甜高粱良種繁育高效種植收獲機(jī)械農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)研究與示范推廣（1502JKDA006）資助。

王珺（1985-），女，甘肅蘭州人，助理工程師，碩士研究生，主要從事飼草及農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)研究。Tel：13893674297，E-mail：82311065@qq.com。