王璐楊淑芳鐘云區(qū)仲甜蔣儂輝
(1中山市海棗椰農(nóng)業(yè)科技有限公司廣東中山528400;2廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所廣東廣州510640;3農(nóng)業(yè)部南亞熱帶果樹生物學(xué)與遺傳資源利用重點實驗室∕廣東省熱帶亞熱帶果樹研究重點實驗室廣東廣州510640)
紅瓜是葫蘆科(Cucurbitaceae)紅瓜屬 (Coccinia Wightet Arn.)植物,為多年生攀援草本植物,原產(chǎn)于非洲和亞洲的熱帶地區(qū)[1]。紅瓜屬全世界約有50種[2],中國1種,中國野生紅瓜分布在海南、廣東、廣西(潿洲島)和云南地區(qū),西雙版納的少數(shù)民族居民有散栽和食用紅瓜的傳統(tǒng)[3]。目前紅瓜在東南亞、南亞地區(qū)較為常見,是當(dāng)?shù)鼐用窠?jīng)常食用的傳統(tǒng)蔬菜品種,果實和嫩葉均可食用[4],是一種優(yōu)質(zhì)的果蔬。其嫩莖葉適合炒食、煮湯,口感好,帶有獨特的清香味、少許甜味,類似枸杞葉,但比枸杞葉口感更好[5]。紅瓜果實除鮮食外,還可應(yīng)用到食品加工的各個領(lǐng)域,如作為食品的天然調(diào)色劑,制作紅色面條;或者直接加工成果醬、蜜餞等;也可以提取番茄紅素作為保健食品原料和制作果汁等[6]。
紅瓜除具有較高的營養(yǎng)價值外,還具有較高的藥用價值[7]。從古至今,印度紅瓜在印度等南亞國家為傳統(tǒng)藥物,用于治療與預(yù)防心腦血管疾?。?]、抑菌[9]、護(hù)肝[10]、抗炎[11]等,如葉片被廣泛用于糖尿病的傳統(tǒng)治療,堪稱“植物胰島素發(fā)動機(jī)”,主要通過增加胰島素分泌β-細(xì)胞的百分比來降低糖尿病血液中血糖的水平[12]。Kar等[13]比較了印度紅瓜、辣木、苦瓜、西洋參等24種藥用植物的降血糖活性,其中印度紅瓜排第一。同時,未成熟果實也具有降血糖功效[14]。此外,在泰國,葉片常作為補(bǔ)充維生素A前體—胡蘿卜素的食材來源[15]。
紅瓜可以全身是寶,但紅瓜在中國的引種、選育、栽培應(yīng)用甚少,鮮見報道。筆者于2017年12月引入印度紅瓜(其屬名為Coccinia grandis Voigt,英文名Ivy Gourd),在中山進(jìn)行2年多的引種試驗,現(xiàn)將情況報道如下。
1.1.1 試驗地與原產(chǎn)地自然概況
試驗在廣東省中山市民眾鎮(zhèn)新平村酷酷樂奇果叢林農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)進(jìn)行,試驗地中山屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,光照充足,氣候溫暖[16],民眾鎮(zhèn)土壤以輕粘土為主,土質(zhì)肥沃,地處珠江三角洲中部位置,E 113°29'、N 22°39',海拔1 m左右,年平均溫度22℃,極端低溫-1.3℃,極端高溫38.7℃,土壤平均pH值5.06[17],年降水量1 791 mm。試驗地氣候與印度紅瓜原產(chǎn)地相近。引進(jìn)的印度紅瓜原產(chǎn)于印度南部地區(qū),種子來源于印度南部喀拉拉邦。喀拉拉邦西臨阿拉伯海,東靠西高止山,為熱帶氣候,年降水量平均為2 400 mm,氣溫常年在23℃~31℃,該邦幾乎四季如春,溫差甚微[4]。
1.1.2 試驗材料
供試材料:從印度購進(jìn)的紅瓜原種種子稱為印度紅瓜種子,將印度紅瓜種子在本土繁育出來的子代種子作為對照。扦插苗由1年生印度紅瓜實生苗繁育而來。
試驗于2018~2019年在試驗地露天環(huán)境下進(jìn)行。采用隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù)。小區(qū)長3 m、寬0.66 m,面積約2 m2,株距0.3 m,壟距3 m,即每個小區(qū)定植苗約6株,折合每667㎡種植2 000株。
1.2.1 播種栽培試驗
2018年1月3日播種,將種子點播在具50孔的穴盤中露天育苗,上面覆蓋1~2 cm混有細(xì)沙的細(xì)土,每穴播種2粒種子。育苗基質(zhì)由較肥沃的園土+泥炭土+細(xì)沙混合組成。種子播種前作常規(guī)的浸泡消毒、清水室溫浸種1 d的催芽處理。為統(tǒng)計發(fā)芽率,其中40個穴盤每穴點播一粒種子。播種后要保持穴盤土壤濕潤直至出苗,穴盤放置在陰涼通風(fēng)環(huán)境下,在播種后觀察發(fā)芽率。出芽后不必經(jīng)常澆水,保持土壤不干燥即可。
出苗后30 d左右、苗高10 cm左右時移栽至壟上定植,壟距300 cm,每壟種植雙行,行距100 cm,每行錯開種植,株距30 cm;定植后及時澆足定根水,之后要保持土壤濕潤直至小苗恢復(fù)長勢;幼苗定植30 d或苗高30 cm左右時,搭建棚架。定植后的栽培管理方式同常規(guī)瓜果栽培技術(shù):搭建高度為150 cm、寬度為300 cm的平頂棚籬架,2個棚籬架之間距離約100 cm,用多條平行的引蔓線連接。紅瓜莖蔓通過棚籬架、引蔓繩攀爬吊蔓。
1.2.2 采集子代種子
摘下成熟的印度紅瓜果實,經(jīng)過去皮、去肉、清洗、晾干處理后,得子代種子。將采集到的子代種子與原種種子的形態(tài)特征作比對。
1.2.3 不同年份的種子播種栽培試驗
重復(fù)“1.2.1”的試驗,進(jìn)行不同時間栽種試驗,對比2018年與2019年一年生植株的綜合性狀表現(xiàn)。試驗材料為進(jìn)口的印度紅瓜種子、在試驗基地內(nèi)采集到的后代種子,播種時間為2019年3月28日。
1.2.4 扦插育苗試驗
2019年3月同步進(jìn)行扦插育苗,扦插數(shù)量1 000株。剪取2018年3月初定植的一年生健壯植株上的成年老莖(15~20 cm長,需帶節(jié))作插條,除去葉片,將剪取的枝條下部對齊,帶節(jié)的一端豎直放入生根劑溶液中浸泡5 min取出,然后插入到苗床中,插入深度為3 cm,澆足水,適當(dāng)遮蔭。扦插苗床基質(zhì)同播種苗床。
1.2.5 指標(biāo)測定
按廣東省非主要農(nóng)作物新品種登記的綜合性狀(瓜類)調(diào)查要求進(jìn)行測定;選取成熟果實送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蔬菜水果質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(廣州)進(jìn)行果品檢測。
1.2.5.1 發(fā)芽率與成活率觀測
觀測印度紅瓜種子播種后的發(fā)芽情況,觀測時間為播種后5~30 d,觀測對象為2018年1月3日、2019年3月28日播種的種子,統(tǒng)計選定的40個穴盤內(nèi)種子發(fā)芽率。
扦插試驗中,10 d后觀察葉芽生長情況,30 d后測定成活率。
1.2.5.2 物候期觀測
調(diào)查播種期、出苗期(10%苗出土日期)、移植期(實際移植日期)、雌花始花期(群體中30%的植株第一朵雌花開放的日期)、盛花期(70%植株開花日期)、始收期(群體中30%植株商品瓜成熟并采收的日期,以始紅熟果為標(biāo)準(zhǔn))、末收期(最后一次果實采收的日期)、定植至始收期天數(shù)、全生育期(從播種至末收期的天數(shù))。
1.2.5.3 生物學(xué)特征觀測
調(diào)查植株的生長勢、分枝性、葉色、花色、首雌花節(jié)位(雌花始花期隨機(jī)調(diào)查5株主蔓上第一片真葉節(jié)位到第一朵雌花的節(jié)數(shù),取平均值)、株高、果型、果皮色、果長、橫莖、果肉厚。
1.2.5.4 產(chǎn)量與品質(zhì)性狀測定
測定2018年種植印度紅瓜的產(chǎn)量,隨機(jī)選擇3個小區(qū),從5月29日開始采摘小區(qū)商品果實,從初收至最后一次收獲的產(chǎn)量總和為小區(qū)總產(chǎn)量,計算每個小區(qū)的平均產(chǎn)量,折算每667㎡的產(chǎn)量。采收期隨機(jī)取10個商品瓜稱重,取平均值為單瓜重量,與計算的平均單瓜重(平均單瓜重=小區(qū)瓜產(chǎn)量之和/小區(qū)商品瓜總數(shù))比較;同時觀測果肉色、口感、風(fēng)味、品質(zhì)等果實的品質(zhì)性狀,最后測定果實的維生素C、可溶性固形物、蛋白質(zhì)、脂肪、總糖、可滴定酸、礦物質(zhì)與微量元素含量。
1.2.5.5 抗病性與抗逆性觀測
抗病性:在結(jié)果期對疫病、病毒病田間發(fā)病率情況進(jìn)行調(diào)查。疫病和病毒病是葫蘆科作物上常見且比較嚴(yán)重的病害,疫病是一種毀滅性病害;病毒病常造成葉片、果實出現(xiàn)各種畸形,導(dǎo)致減產(chǎn)。本研究重點觀察印度紅瓜及其后代植株的是否有疫病、病毒病發(fā)生。
抗逆性觀測:采取不定期調(diào)查方式,調(diào)查植株在低溫、高溫、干旱、臺風(fēng)脅迫下的抗逆性情況。
將采集到的子代種子與原種對比觀察發(fā)現(xiàn),兩者的形狀、顏色基本一致,種子(圖1)為淡黃色或淡灰黃色或米白色或淡黃褐色,顏色分布不均勻,有深有淺,長4.5~7 mm,寬2.5~3.5 mm,厚1.0~1.5 mm,扁平長梨形,表面粗糙,有點“起皮”狀;種子邊緣較厚,中間較薄,中間水平高度低于邊緣,種子尖部厚度最薄。兩者的千粒重約10 g。
2018年1月3日播種,種子初始萌發(fā)時間基本與氣溫上升時間吻合。1月8日未有種子發(fā)芽(播種后5 d),1月10日種子開始發(fā)芽,1月20日發(fā)芽率60%,1月30日發(fā)芽基本完成,植株開始長出真葉,2月3日統(tǒng)計種子發(fā)芽率為80%。
2019年3月28日播種,播種對象是子代種子。播種后5 d觀測,未見有種子發(fā)芽;播種后10、15、20 d發(fā)芽率分別為10%、20%、50%;播種20 d后發(fā)芽期已經(jīng)結(jié)束,植株已經(jīng)長出真葉;播種后33 d觀察,大部分植株已經(jīng)長出3片以上真葉。
從試驗結(jié)果可以看出,溫度是影響紅瓜種子萌發(fā)的重要因素,只要保持適當(dāng)?shù)臐穸?,在露天環(huán)境下溫度越高種子發(fā)芽速度越快、發(fā)芽期越短。
扦插10 d后觀察發(fā)現(xiàn),插條已經(jīng)長出新芽,少部分插條已經(jīng)長出葉子,接近50%成活插條已經(jīng)長出第三片葉子。30 d測定扦插成活率為72%。
從表1可知,印度紅瓜播種時間不限,在溫度最低的1月份也可以播種。正常管理下,廣東中山地區(qū)主要產(chǎn)果期有2次,第一次為6~8月,第二次為10~11月,每次產(chǎn)果期間不斷開花、掛果,但有明顯的掛果、熟果高峰期,表1記錄的始收期、末收期即是果實掛果量最明顯的一段時期。實際上,2018年2月25日定植的印度紅瓜,在5月29日已經(jīng)觀察到有少部分果成熟。始收期是指掛在枝頭上的成熟果實占全部果實的比例超過30%的時間,而非30%以上植株果熟時期,因為植株定植后,植株莖蔓互相纏繞,不能區(qū)分單株。由于播種時間晚,2019年種植的子代紅瓜生育期比2018年晚,導(dǎo)致第一次掛果的全采收期天數(shù)要短23 d,而二者進(jìn)入生長停止期的時間相差不大。二年生植株與一年生相比,生育期提前且延長,但目測果實產(chǎn)量有所降低,葉片質(zhì)量也下降。
表1不同年份播種的印度紅瓜物候期及生育期(月/日)
印度紅瓜的植物學(xué)特征表現(xiàn)為:生長快,分枝性強(qiáng),生長勢強(qiáng),一直攀援生長,未有停止趨勢(圖1)。莖纖細(xì)、蔓性,主徑約1~1.5 cm,莖多分枝,植株高度超過30 cm時,莖蔓開始互相纏繞。進(jìn)入生育期后,莖干從下往上逐步木質(zhì)化,顏色由綠色逐漸變?yōu)榛野咨螯S褐色。葉片綠色,葉片形態(tài)多樣,主要有闊心形、5個角不開裂的山字狀多邊形、5尖角的開裂掌狀這3種形態(tài),成熟葉片長5~10 cm,寬7~13 cm,葉柄長3~7 cm。雌雄異株,雄花數(shù)量比雌花多,雌花、雄花均為單生,雌花與雄花的花萼和花冠相同,花萼筒短,大鐘狀,花冠白色,寬2.5~3.5 cm,5花瓣。雄花和雄蕊(1∶3)連結(jié),著生在花萼筒的基部;花絲聯(lián)合成柱,花藥合生、黃色,雄花花梗2~3.5 cm;雌花:花冠大小與雄花相當(dāng),雌蕊由柱頭、花柱以及子房組成,子房紡錘形,綠色,柱頭5裂,青黃色。首雌花節(jié)位20節(jié)以上。果實紡錘形或卵狀或長圓狀,頂部凸起,漿果;果長4~6 cm,橫莖2~3 cm;初時青色帶黃色斑紋,逐漸變綠色、黃綠色,成熟時從果頂部開始轉(zhuǎn)橙色,黃色條紋逐漸消失,完全成熟時果實轉(zhuǎn)為紅色,沒有條紋,僅在靠近果柄部仍有一點點綠色;果皮薄,半透明。
通過栽培試驗觀察可知,印度紅瓜為無限生長的蔓生草本植物,開花、結(jié)果部位集中在平頂棚架的頂部(與地面平行的頂部),棚架兩側(cè)與地面垂直的莖蔓極少結(jié)果,也很少開花。由于莖蔓互相纏繞,無法測定單株產(chǎn)量、單株瓜數(shù)。從表2可知,定植第一年的小區(qū)果實產(chǎn)量為23 893.5 kg/hm2,平均單瓜重為10.8 g,與隨機(jī)采集的10個商品果實果重范圍(8.6~15.4 g)吻合。
未成熟的幼果(即未轉(zhuǎn)紅色的青果)苦味明顯,不適宜生食,但聞起來有淡淡的清香。待果實基本轉(zhuǎn)為紅色時即成熟,適合鮮食。成熟果實的果肉橙紅色,可連皮食用,微甜,略帶酸味以及淡淡的清香味,整體風(fēng)味不突出;生食口感有點粉,有點類似番茄,但比番茄果肉更軟,水分比番茄少;瓜內(nèi)長滿了籽,但籽很嫩,可連籽一起吃。
圖1印度紅瓜的形態(tài)特征圖
表2小區(qū)產(chǎn)量情況
本項目試驗地栽培的印度紅瓜果實主要營養(yǎng)檢測結(jié)果為:可溶性固形物含量3.9%,維生素C為3.5 mg/hg,蛋白質(zhì)1.63%,脂肪0.8%,總糖0.8 g/hg,可滴定酸4.79 g/kg,硒0.007 mg/kg,鋅3.37 mg/kg,鐵4.24 mg/kg,鈣42.1 mg/kg,磷75.2 mg/hg,鉀219 mg/kg。
印度紅瓜性喜溫暖,要求充足的日照,不耐陰,日照不夠的地方生長不良。抗逆性強(qiáng),耐高溫炎熱天氣,在夏季高溫炎熱時生長能力強(qiáng);耐寒性較強(qiáng),中山地區(qū)1月份也可以播種,在中山栽培未發(fā)生凍害現(xiàn)象,其適合生長溫度20~35℃,但溫度低于10℃時生長緩慢;耐旱性一般;對攀緣物的高度有要求,高度不能低于1.5 m;抗風(fēng)性較強(qiáng),在夏季的臺風(fēng)天氣下,除了掉落少部分葉子、果實外,對產(chǎn)量影響不大。
經(jīng)過2年多的引種栽培觀察,發(fā)現(xiàn)印度紅瓜總體抗病能力強(qiáng),未發(fā)生過明顯病害。蟲害方面,個別即將成熟或已經(jīng)成熟的果實中發(fā)現(xiàn)果蠅幼蟲。另外,鳥害比較嚴(yán)重,成熟的果實易被鳥啄食,如果不作防鳥保護(hù),成熟果實被鳥吃率超過30%。試驗地采用套袋處理的方法,果品保存的較為完好。
中國對紅瓜的研究研究較少、發(fā)展較慢,紅瓜并未成為研究熱點。本研究與以往相關(guān)研究不同之處在于:(1)為中國境內(nèi)首次對紅瓜屬品種進(jìn)行多年生的栽培試驗;(2)以往紅瓜的研究對象是中國種紅瓜[3,5,18-22],本研究對象是印度紅瓜,兩者的物候期與生育期存在一定差異,值得進(jìn)一步深入分析兩者的親緣關(guān)系;(3)本研究首次在廣東引種和測定紅瓜屬品種的綜合性狀,測定了紅瓜的物候期、產(chǎn)量與品質(zhì)性狀,以往研究對紅瓜的植物學(xué)特征描述或是來源于引用[18],或是來源于對云南、海南的野生紅瓜植株在云南、海南大田[5,20]和東北溫室[21-22]的栽培試驗調(diào)查結(jié)果。
紅瓜在云南地區(qū)一般于9~10月采收紅熟果實,取出種子播種,種子萌發(fā)需要較高溫度,以30~35℃為宜[18]。但通過在中山的栽培觀察發(fā)現(xiàn),春播的印度紅瓜最佳采收期是7~8月份,從9月下旬至10月份,會進(jìn)入到生長停止期,此時植株極少開花、結(jié)果。暫未發(fā)現(xiàn)有文獻(xiàn)記載紅瓜在云南掛果的生育習(xí)性以及是否有生長停止期,由此推斷印度紅瓜的物候期及生育期與云南地區(qū)紅瓜存在一定差異。
引種印度紅瓜要注意平衡營養(yǎng)生長和生殖生長,提高掛果量。印度紅瓜生長停止期過后從10月開始會再次萌發(fā)新葉并開花結(jié)果,但花果數(shù)量明顯比第一次少,是因為植株下部的葉片在生長停止期幾乎全部掉落,再次萌發(fā)新葉時,新葉萌發(fā)部位都在1.5 m以上,葉片不夠,則營養(yǎng)生長階段積累的營養(yǎng)跟不上,所以第二次花果數(shù)量明顯比第一次少。筆者栽培試驗中,采用了可擴(kuò)展的栽培棚架,增加棚架高度,使植株有足夠高度的攀緣物以支持植株無限生長,增加葉片量。第二個解決辦法是對植株進(jìn)行重剪,在第一次末收期后,對植株進(jìn)行重剪,降低植株高度,使植株在返青期重新更新莖蔓,平衡其營養(yǎng)生長和生殖生長。
印度紅瓜全株利用價值較高,既可作為水果栽培,又可作蔬菜栽培;既可作為新資源開發(fā)利用,又可作為新科研材料使用[21]。將印度紅瓜作為新優(yōu)蔬果品種進(jìn)行開發(fā)與選育,不但能夠滿足消費者多樣化的需求,而且具有廣闊的增值增效前景,值得在珠三角等熱帶及亞熱帶地區(qū)推廣種植。