天然有機莼菜培育技術(shù)研究進(jìn)展

陳順清，謝 淋，龍 瓊，冉永安，艾 飛，蘇向東

(1.貴州理工學(xué)院材料與冶金工程學(xué)院，貴州 貴陽 550003；2.貴陽市花溪區(qū)人民醫(yī)院，貴州 貴陽 550025；3.貴州省輕金屬材料制備技術(shù)重點實驗室，貴州 貴陽 550003)

0 引言

莼菜，又名水葵，俗稱露葵、馬蹄草、水荷葉或湖菜，屬睡蓮科，為多年生宿根草本水生植物，主要生長在湖泊、沼澤、池塘等淡水濕地環(huán)境中。在東亞、西印度群島、澳大利亞、北美和中美洲等熱帶和溫帶地區(qū)廣泛但零星分布，國內(nèi)主要分布在蘇南太湖、杭州西湖、湖北利川、重慶石柱等地。莼菜幼葉與嫩莖有一種瓊脂狀粘液，含有豐富的膠原蛋白、維生素與組胺、蛋白質(zhì)與氨基酸、多糖以及微量元素等，營養(yǎng)價值極高，被譽為“水中人參、植物胎盤”[1]。莼菜味道鮮美嫩滑，為珍貴蔬菜之一，莼菜鯽魚湯乾隆時期江南的四大貢菜之一。莼菜不僅是重要水生經(jīng)濟(jì)作物，而且含有酸性多糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、組胺及微量元素等化學(xué)成分，有抗腫瘤、抗?jié)?、抗菌消炎和促進(jìn)免疫等功效[2]。但是，近年來，由于人為影響和氣候環(huán)境的變化，莼菜自然種群及分布范圍均在不斷減少，目前已被列為瀕危物種[3]。

作為一種重要的水生蔬菜，莼菜具有粘液的特性，粘液覆蓋了植物的水下器官，包括幼嫩的莖、葉和芽，并且隨著葉齡的增長而逐漸減少。人們通常用粘液含量來比較不同栽培地區(qū)的蔬菜質(zhì)量[4]。粘液本身是酸性多糖、熱水溶性多糖、蛋白質(zhì)、多酚和微量元素的混合物[5-6]，由于其保健功能，在我國食品和醫(yī)藥工業(yè)中被用于保健目的[7]。此外，粘膠具有優(yōu)異的潤滑性能，作為潤滑劑可用于機械工業(yè)[7-8]。

同時，莼菜產(chǎn)生的粘液具有一定的生態(tài)意義，粘液作為一種重要的光合產(chǎn)物，在一定程度上也能反映莼菜的生長狀況。基于這些種群間遺傳多樣性水平較低的特點，一般認(rèn)為不同栽培區(qū)莼菜粘液積累的差異可能與環(huán)境條件有關(guān)。然而，人們對環(huán)境因子(如氣候、水和沉積物)與莼菜生長之間的關(guān)系關(guān)注甚少。此外，隨著濕地環(huán)境的退化和破壞，綜合考慮多種環(huán)境因素對莼菜生長的影響的研究尤為重要，這些研究可以為瀕危物種的保護(hù)提供關(guān)鍵信息。本文就培育結(jié)果來概述如何培育天然、有機、綠色的高品質(zhì)天然有機莼菜提供一定的技術(shù)支持。

圖1 莼菜基地及單粒莼菜圖

1 栽培技術(shù)

1.1 田塊的選擇

莼菜為一種多年生宿根性水生蔬菜，性喜溫，水質(zhì)清潔，最好選擇有活水或者水中礦物質(zhì)含量比較豐富并且沒有污染的地帶。莼菜生長繁殖過程中需要適宜的環(huán)境，良好的環(huán)境更有利于莼菜的生長，膠質(zhì)層含量更高。莼菜選地海拔在1 000-1 800米，陽光條件好，春夏秋季氣候在15-30 ℃左右，地勢平坦、灌溉便宜、土壤有機層較為豐富、理化性良好、光照充足、泥土層厚度在20厘米的弱酸性的土壤中(pH值為5.5-7)進(jìn)行種植，種植泥層厚度位一般為20-30 cm。

Xie等[3]以中國利川、杭州和蘇州三個地方的莼菜栽培點為例，研究了莼菜粘液量與環(huán)境因子(水質(zhì)、沉積物及氣溫)的關(guān)系。研究結(jié)果表明水質(zhì)的高錳酸鉀指數(shù)(CODMn)、總氮濃度(TNw)、導(dǎo)電性(ECw)和沉積物有機碳含量(SOC)是影響莼菜粘液的主要因素，說明莼菜粘液的積累和生長對環(huán)境變化敏感。良好的水質(zhì)和富營養(yǎng)沉積物有利于莼菜的粘液積累，而夏季高溫可能對莼菜的生長產(chǎn)生特定的負(fù)面影響。隨著全球濕地富營養(yǎng)化的加劇，莼菜種群可能面臨嚴(yán)重的退化，同時，由于農(nóng)田氮素流失、過度漁業(yè)和城市化地區(qū)的污染物等導(dǎo)致水體氮負(fù)荷增加。全球變暖也可能威脅到莼菜物種的生存。目前，保護(hù)棲息地對于防止瀕臨滅絕的莼菜是必不可少的。

此外，一些研究表明，莼菜對較高重金屬離子土壤種植條件并不敏感，同時一般的稻田也可種植莼菜[9-10]，說明莼菜對土壤和水質(zhì)深度的要求并不高。對于莼菜的種植，也可以嘗試進(jìn)行多種水生植物的復(fù)合培育。

1.2 選種

莼菜繁殖的重要器官是冬芽，由于收集冬芽較為困難，一般不采用種子(冬芽)進(jìn)行生長繁殖，因為種子發(fā)芽率低，幼苗生長發(fā)育緩慢且周期較長，所以選擇進(jìn)行無性繁殖(扦插繁殖)[11]。主要選擇2-4年無病、無傷、無蟲害、生長健壯、莖葉角質(zhì)層粗壯的地下匍匐莖或水中莖為繁殖種苗。作為莖種的水中莖應(yīng)該選取色澤綠、帶發(fā)達(dá)根系、粗壯、老齡的莖段作為種苗。而地下匍匐莖作為莖種的應(yīng)選取莖干黃色或白色的粗壯莖段作為種苗。一般以5-6節(jié)中間莖段為最好，扦插的莖段最好有2-3節(jié)段[12]，這樣莖段長所汲取養(yǎng)分充足，新苗粗壯。選擇在肥力充足、土壤淤泥較厚、腐植含量豐富的淤泥中進(jìn)行栽種，莼菜苗要做到立挖立栽，當(dāng)天沒有栽完的莼菜苗必須浸泡在水中，以免莼菜苗脫水灼傷。

1.3 種植條件

莼菜栽種季節(jié)一般在每年秋季和春季進(jìn)行，但是從培育結(jié)果來看春季移栽種植的莼菜更容易存活，種植最佳時間一般在3月下旬至4月中旬[13]。莼菜種植前15天左右要用生石灰清塘消毒，并且除盡雜草、敵害、硬物(如磚頭、石塊)等其它雜物。高品質(zhì)的莼菜種植水體要求水質(zhì)清潔無污染且為流動水源，水深20～60 cm的水域中。種植土壤呈弱酸性、肥沃、有豐富的有機質(zhì)和較高的含磷量。春夏秋季氣候在15～28 ℃，海拔在1 000～1 800米，二者缺一不可。當(dāng)環(huán)境溫度低于15 ℃時逐漸停止生長，當(dāng)水面溫度達(dá)到40 ℃時生長緩慢[14]。莼菜對化肥、復(fù)合肥、其它合成肥料十分敏感無一不抗拒。輕者莼菜莖葉上膠質(zhì)蛋白層消失，重量減半。重者根須腐爛、菜葉發(fā)黑。唯一能夠接受的肥料是少量的菜枯餅(菜籽榨油后的渣)，而且不能超量，對農(nóng)藥則更加敏感。生長在水中的莼菜病蟲害很少，莼菜生長所需要的養(yǎng)分主要來源于土壤的養(yǎng)分以及自身冬眠時所腐爛的莖、根、葉作為第二季的養(yǎng)分，屬于真正的天然有機蔬菜。

1.4 栽種技術(shù)

采用扦插播種需根據(jù)土壤的肥沃程度進(jìn)行合理密植，先把莼菜凈分割成10 cm左右的小節(jié)，而后按照合適的密度進(jìn)行種植。當(dāng)田里面養(yǎng)分充足時，莼菜行間距按65×50 cm進(jìn)行種植，莼菜中肥田株間距按50×50 cm進(jìn)行種植。如果田間養(yǎng)分極少，栽種間距需為33×33 cm[15]。這種種植方式可以使田間肥力能夠得到合理充分的利用，更有利于莼菜的生長。莼菜種植扦插方法分為平按和斜插。平按：將地下莖剪成5-6個節(jié)一段，栽種時先將種莖橫放，然后把莼菜兩頭嵌入水下泥中，也可順各行輕按于泥中，深度為3 cm左右。斜插：將地下莖剪成5-6個節(jié)一段，將種子莖后的幾節(jié)插入泥土中，深度為7 cm左右[16]。從扦插方式來看，平按更有利于莼菜植株存活，這是因為平按時莼菜苗與養(yǎng)分、水接觸范圍大，幾乎每個莖節(jié)平均與底泥緊密接觸，有利于莼菜苗各個莖節(jié)的生根。如果種子莖已經(jīng)發(fā)芽，則需將幼苗露出土面，栽種后抹平泥層。種植完成后立即灌水防止幼苗脫水灼傷。

1.5 施肥技術(shù)

莼菜田的施肥主要以有機肥為主。施肥時間及方法：有機肥在初春或者入冬前一次性均勻施入田中，施肥一定要均勻，使肥料充分混入泥土中。有機肥施入過多，容易造成水體污染影響莼菜的正常生長。所以需根據(jù)莼菜田的實際情況進(jìn)行合理施肥。在生長過程中當(dāng)莼菜葉黃、葉小、芽細(xì)、膠質(zhì)減少時可施加一定量的發(fā)酵后的菜枯餅[17]，將菜枯餅用水調(diào)濕，撒入莼菜田地中即可。施肥應(yīng)該選擇在陰天或者晴天上午進(jìn)行，在施肥前應(yīng)該先放掉一部分水，讓肥料充分吸收入土壤中，然后將水灌溉到原來的深度，同時用清水沖洗莼菜葉面防止殘留在葉面的肥料對葉面肥害[18]。

1.6 莼菜的生長階段

萌芽生長階段從莼菜越冬的莖上開始萌芽，葉片逐漸長出水面，大概需要一個月左右，當(dāng)氣溫在10 ℃以上時莼菜休眠的芽開始萌芽生長。隨著氣溫的逐漸升高，生長隨之旺盛，抽生新葉，浮出水面。在旺盛和開花結(jié)實階段，葉片大部分長滿水面需要大概70天左右。在這一階段同時開花結(jié)果。適宜的溫度、充足的陽光、雨水，莼菜的葉、莖、根生長較其他階段較快。根系分根多，根系發(fā)達(dá)所吸收的營養(yǎng)物質(zhì)達(dá)到高峰，是采收莼菜的最佳時期，同時莼菜的品質(zhì)跟質(zhì)量也是最好的。生長停滯階段，當(dāng)氣溫達(dá)到30 ℃以上時莼菜生長受到抑制逐漸停止生長[19]，葉片開始衰老，水中莖以及嫩芽膨大，形成夏季休眠芽，進(jìn)入夏季休眠階段。在這一階段停止采摘，保護(hù)植株進(jìn)行下一階段的生長。生長恢復(fù)階段，從夏季休眠芽開始，到越冬休眠芽的形成，約為70天左右。氣溫降到25 ℃左右時，夏季休眠芽開始生長，長出新葉、嫩芽，長出新的分支。隨著氣溫的降低生長緩慢受到抑制，直到深秋時節(jié)氣溫降到15 ℃以下，莼菜植株停止生長，莖的頂端形成粗壯的冬季休眠芽。在這一時期可以采摘一部分莼菜。但是莼菜的質(zhì)量跟品質(zhì)與生長旺盛階段的相比較差(膠質(zhì)層減少、澀味增加)。越冬休眠階段，水面葉片枯萎變黃、越冬芽形成，遇霜凍則葉片和部分水中莖枯死，莼菜休眠芽脫落到水中越冬，水中莖、地下莖同時進(jìn)行越冬。到第二年春季萌發(fā)歷時150-160天左右[20]。

1.7 水位管理

莼菜性喜溫暖，生長需要清潔的水質(zhì)和肥沃的底泥，莼菜田盡量應(yīng)控制整年不斷水，水深應(yīng)隨不同的季節(jié)不斷調(diào)節(jié)，這樣更有利于莼菜的生長發(fā)育[21]。莼菜是由地下匍匐莖萌發(fā)須根和葉片，并發(fā)出4-6個分支形成叢生狀水中莖，再生分支夏季抽生花莖開暗紅色小花帶有卷葉的嫩悄。所以水位管理對莼菜的品質(zhì)和質(zhì)量影響十分重大尤為關(guān)鍵，如果水深過淺，則容易造成莼菜密集生長，降低了莖葉的擴(kuò)展空間，影響葉片進(jìn)行光合作用，導(dǎo)致養(yǎng)分減少不利于莼菜卷葉嫩悄的生長，從而影響莼菜的產(chǎn)量跟品質(zhì)。如果水位太深，葉片生長到水面需要消耗更多的養(yǎng)分，從而降低了莼菜的卷葉嫩悄的品質(zhì)，莼菜田水層深淺影響陽光的透入、影響莼菜田水體溫度。莼菜是喜光植物，充足的陽光更有利于莼菜的生長，因此，莼菜田的水層深淺必須隨季節(jié)變化而進(jìn)行不斷調(diào)整。莼菜栽培時水體選擇應(yīng)水源充足、陽光充足、水質(zhì)潔凈、無污染，透明度在0.5 m以上，常年最好有流動的水源，莼菜田常年不能斷水或者3～5天換一次水(換水周期不宜過長)。在春季萌芽生長期時要以淺水為主，0.3 m左右，利于莼菜田間溫度上升。在莼菜生長到合適的高度以后要把水深逐漸增加到0.5～0.6 m的深度[22]，在夏季高溫季節(jié)水位要適度增加到0.7～0.8 m左右，因為夏季溫度比較高，必須要增加水位來緩解高溫對莼菜生長的影響，水位最高不能超過0.8 m，在秋季時水位要逐漸降低。冬芽在10月底至11月初采摘完成過后需把田間水位降到0.3 m左右，方便莼菜的冬芽入土，有利于增加來年生長密度。當(dāng)冬季溫度在0 ℃左右時，水面逐漸開始結(jié)冰時，水位需要逐漸升高，讓水位保持在0.5～0.6 m左右，防止低溫對莼菜的凍害。

1.8 病蟲害防治技術(shù)

莼菜的病蟲害防治要勤于觀察，預(yù)防為主。堅持以農(nóng)業(yè)、生物、物理防治為主，綜合治療為輔。一旦發(fā)現(xiàn)蟲害需及時防治，從而保證莼菜的旺盛生長。主要的病蟲害有：青泥苔、椎實螺、雜草、蝌蚪、金花蟲等生物危害；同時也有葉腐病、根腐、葉黑等危害；生物危害主要靠人工捕捉、清除雜草、水藻、蝌蚪、椎實螺以及病害植株，同時施灑一定量的菜枯餅[23]。在莼菜田中養(yǎng)殖一定量的鱔魚、鯽魚、泥鰍、蛙類來控制病蟲害的生長、繁殖。青苔在常年無流動水的死水田中更容易發(fā)生，必須按換水周期按時換水或者保持田間常年不斷水。在四月莼菜萌芽時椎實螺多集中在莼菜田四周跟水流入口處，這時應(yīng)該人為進(jìn)行捕撈[24]。每年在莼菜萌芽，種植10多天后，要進(jìn)行一次除草。在莼菜生長期間根據(jù)莼菜的長勢、采收、田間雜草密度，隨時進(jìn)行除草。當(dāng)莼菜老黃葉過多、莖葉生長過密，需要及時清理，從而保證莼菜的品質(zhì)。

在莼菜的種植過程中如何有效除害是一大難題，因為莼菜對農(nóng)藥敏感、抗拒。如何有效除害保證莼菜的健康生長，達(dá)到真正的天然有機蔬菜就需要構(gòu)建一個莼菜田生態(tài)系統(tǒng)。而莼菜一般的除害方法是化學(xué)藥劑除害，例如：液菱葉甲的防治，在冬前鏟除莼塘周圍雜草，降低越冬成蟲基數(shù)，在發(fā)生初期，用1.8%阿維菌素乳油2 000倍，或90%晶體敵百蟲1 000倍液，或48%毒死蜱乳油1 500倍液，或2.5%溴氰菊脂乳油2 000-2 500倍液。莼菜卷葉螟用1.8%阿維菌素乳油2 000倍液，或20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑3 000倍液噴霧。食根金花蟲危害莼菜根、莖、葉，每畝用90%晶體敵百蟲800倍液，或10%吡蟲啉可濕性粉劑1 500倍液噴霧。椎實螺和扁螺用每畝施茶籽餅15 kg毒殺，或90%晶體敵百蟲800倍液噴霧[25]。這一類化學(xué)藥劑對動物高毒，除害過后會導(dǎo)致化學(xué)藥劑的殘留[26]，從而不能達(dá)到真正的天然有機。如果構(gòu)建一個合理的莼菜田生態(tài)系統(tǒng)，在莼菜田中引入泥鰍、鱔魚、鯽魚、蛙類，形成新的食物鏈結(jié)構(gòu)[27]，讓水生動物有效控制莼菜蟲害，杜絕農(nóng)藥的使用，這樣得到的莼菜產(chǎn)品才能達(dá)到了真正的天然有機，同時水生動物的存在也可以增加田間水體的流動和溶氧量更加有利于莼菜的生長。而泥鰍跟鱔魚的生活習(xí)性也有利于莼菜根系的生長，同時泥鰍、鱔魚、鯽魚、蛙類還可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)價值，增加莼菜田的經(jīng)濟(jì)收入。

2 結(jié)語

莼菜有極高營養(yǎng)價值和保健價值，但高品質(zhì)的莼菜對環(huán)境要求較為苛刻。近年來隨著環(huán)境污染的加劇，莼菜的分布范圍及其自然種群數(shù)量急劇減少，已達(dá)到瀕臨滅絕的趨勢。同時，對莼菜的優(yōu)化培育目前也沒有引起足夠重視，莼菜的品種資源嚴(yán)重退化，嚴(yán)重影響到莼菜可持續(xù)發(fā)展和深加工應(yīng)用。貴州地區(qū)海拔和氣候非常適合莼菜的生存，有望成為高品質(zhì)莼菜種植的避風(fēng)巷。在國家實行西部大開發(fā)之際，通過現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)種植手段，培育出顏色美觀、營養(yǎng)價值豐富的有機莼菜，不僅可以加快貴州地區(qū)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，而且還可以為貴州人民帶來高營養(yǎng)價值、保健價值的有機食品。