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发布时间:2020-07-05 20:23:57

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作者:赵德伟

出版社:辽宁科学技术出版社

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辽五味高效栽培技术

辽五味高效栽培技术试读:

一、概述

五味子始见于《尔雅》,曰:“菋,窒蕏(音知除),郭氏以为五味,今五味子是也。皮肉甘酸核中辛苦,都有咸味,味即具矣。”在《神农本草经》中列为上品,之后的历代本草中大多以收敛药著录。我国药用五味子有19 种,但药用效果差异很大。陶弘景在《本草经集注》中说:“今第一出高丽(今长白山地区),多肉而酸甜。次出青州冀州,味过酸,其核并似猪肾。又有建平者少肉,核形不相似,味苦,亦良。”李时珍在《本草纲目》中首次将五味子分成南北,曰:“五味今有南北之分,南产者色红,北产者色黑,入滋补药必用北者为良。”以上记载足以说明北五味子是五味子中之上品,与今药用北五味子基本相同,均载入所有版本的《中华人民共和国药典》。北五味子(Schisandra chinensis) 也称五味子,为多年生左旋落叶木质藤本植物,是我国东北地区及长白山山区珍贵的药材,别名山五味、山花椒、辽五味、红铃子、五梅子等,其果实具有益气、滋肾、敛肺涩精、生津止渴、益智安神之功效。其果实除药用外,还可以加工成果酒、果汁饮料以及风味独特的五味子茶等一系列保健食品。其枝蔓、根、茎、花和叶都具有强烈香气,可以做调味剂和化妆品。老的枝蔓通常被称为血藤、山花椒,有活血止痛、祛风除湿的作用。其种子、根、茎、叶可提取木脂素类成分,作为治疗肝炎和肝癌的新药以及高级抗氧化化妆品,具有广阔的应用前景。北五味子是一种多功能、多用途的食药兼用植物,具有极高的药用价值和经济价值。近年来由于幼林抚育、砍柴、割架条、放牧等原因对野生北五味子资源的破坏日益严重,抢青和掠秋使得北五味子的产量和质量逐年下降。而医药、保健品和功能饮品市场对北五味子需求却在逐年增加,致使北五味子药材供不应求,价格逐年上涨。这种对北五味子资源破坏和需求的恶性循环,使得野生变家植,大面积引种栽培,提高产量和质量成为北五味子产业发展的首要问题。

(一)分布及适宜种植条件

五味子是木兰科五味子属和南五味子属植物的泛称。五味子属植物在全球有30余种,主要产于亚洲的中国、日本、马来西亚、朝鲜、俄罗斯的远东地区、印度和缅甸等地,北美也有少量分布。在我国,五味子属约有19种,南五味子属有10种。除新疆、青海、海南未见记载外,全国大部分省区均有分布,主要分布于东北至西南各省山区,绝大多数种类产于长江以南,而东北各省区主要分布在长白山和大小兴安岭山区,目前只发现有北五味子一种。在这些植物中,有19种供药用,其中主产于东北的北五味子最具经济价值,其次为华中五味子,主产于四川、陕西、湖北、安徽、甘肃、山西、云南等地。根据产地的不同,把产于陕西、四川、湖北的华中五味子称为南五味子或西五味子,把产于东北的五味子称为北五味子。

北五味子多生于杂木林或红松阔叶林中,具有喜光、喜肥、喜凉爽湿润避风环境的特性,多年生于林缘或溪流两岸肥沃、排水良好的微酸性土壤,常缠绕在其他林木和灌丛上。适应性强,耐寒,不耐旱和积水,在密林、裸露的阳坡和土壤黏重、瘠薄地段不能正常生长。在长白山山区,北五味子最适垂直分布带为海拔1000米以下的区带内,成林分布,生长旺盛,产量也最高。

野生北五味子的储量在20世纪80年代以前相当丰富,年产量在400万吨,因开发利用水平较低,用量较少,未能引起足够重视。在清林、采伐、毁林开荒、砍伐烧柴等人为活动中,五味子资源被严重破坏,再加上有的产区“杀鸡取卵”,将五味子藤和缠绕树一起锯倒进行采摘,使五味子资源锐减。近年来,由于需求的不断增加和野生资源破坏的加重,对北五味子进行人工栽培越来越受到人们的重视。本溪市各级政府高度重视五味子产业的发展,通过大面积引种栽培和规范化生产基地建设等一系列重要举措,现已发展人工种植基地3万亩。辽宁省主要领导曾来本溪考察现代中药产业,要求尽快把本溪打造成辽宁省中药材产业基地,提出要举全省之力支持本溪发展现代中药产业。

2003年,中药材产业被本溪市委、市政府列为全市老工业基地改造的三大接续产业之一。各级领导重视,加大了政策扶持力度,2004年和2005年市财政部门共拿出1000余万元资金扶持中药材种植,广大农民种植中药材的积极性空前高涨,中药材种植业得到了迅猛发展。经过多年特别是近几年的发展,本溪市中药材种植业形成了以下几个特点:一是优势品种发展迅速。几年来,农民在种植中药材的过程中,不断总结经验,充分利用本地资源优势,以市场为导向,大力发展辽五味子等中药材;市、县、乡各级政府对辽五味子种植也给予了资金补贴等扶持,因此,全市辽五味子种植面积迅速扩大,形成了一定的品种优势及规模优势。二是种植规模化、集约化。由原来的以散户为主,通过土地合理流转的方式逐步向种植大户集中,集约化经营,克服了农户种植规模小、技术水平低、经营成本高、销售困难的难题。三是龙头企业及经纪人牵动作用增强。本溪市现有中药生产企业及中药饮片加工企业数十家,还有大批个体商户从事中药材收购、初加工和贩运业务。四是标准化种植逐步提上议事日程。随着种植规模的扩大,广大种植户的质量意识不断提高,对规范化种植技术的需求日益增强。为推行、实施《中药材生产质量管理规范》,建设规范的中药材药源基地,自2005年开始,本溪市农业技术服务中心和吉林农业大学中药材学院达成“产学研”合作协议,共同研究辽五味子GAP规范和标准操作规程(SOP)。经过广大科技人员的努力,在解决辽五味子野生资源破坏严重、品种混杂、农药残留、重金属含量超标等技术问题方面取得了突破性的进展,为辽五味子规范化栽培提供了科学依据。

为推进五味子产业规范化、集约化、高附加值化、品牌化和可持续发展,本溪市各级政府结合社会主义新农村建设,以科学的发展观为指导,立足资源、产业和研发优势,将五味子列为辽宁本溪中药生物药现代化产业基地的发展重点,相继制定并实施了《五味子产业“十一五”总体发展规划》、五味子补贴相关政策规定。具体保障措施:一是组织技术力量推广标准化种植技术,打造绿色品牌;二是加大扶持五味子种植加工企业的力度,提供土地、税收等方面的优惠政策,培育龙头企业;三是发展合作组织,成立五味子产业协会,建立技术、信息交流平台,引领企业科学发展,帮助农民准确把握产业方向,提高抵御风险能力。

(二)应用价值

1.五味子的药用价值及应用

五味子果实味酸甘,性温,归肺、心、肾经,具有收敛固涩、益气生津、补肾宁心之功能,临床用于久咳虚喘、梦遗滑精、遗尿尿频、久泻不止、自汗、盗汗、津伤口渴、短气脉虚、内热消渴、心悸失眠等症,是中医必不可少的滋补之良药,常作为方药中主要药物,用于治疗多种疾病,特别是肝病和神经衰弱的治疗。

现代化学及药理研究证明,五味子果实和种子中含有32种木脂素化合物单体,总含量约5%,根茎皮和茎皮中所含木脂素类化合物分别为4.9%~12.4%和5.6%~9.9%。其中五味子甲素、乙素、丙素,五味子醇甲、醇乙,五味子酯甲、酯乙7种,均属于木脂素成分中的联苯环辛烯类,均有降低肝炎患者血清谷丙转氨酶水平的作用,尤以五味子酯乙作用最强。五味子木脂素成分还具有抗氧化作用,以五味子乙素的抗氧化活性最强。五味子茎叶、果实和种子均含有丰富的挥发油,主要成分是萜类化合物,已鉴定出32个组分,主要是单萜类、含氧单萜类、倍半萜类和含氧倍半萜类,其中以倍半萜类物质最多。五味子挥发油具镇咳功效,其效力是可待因的75%。五味子果实含有柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、酒石酸等多种有机酸,有明显的祛痰作用。五味子粗多糖(CPSC)中含有葡萄糖等7种单糖、17种氨基酸及16种微量元素,具有抗衰老作用。此外,在五味子果实中还发现了甾醇、维生素C、维生素E、树脂、糅质以及铁、锰、硅和磷等矿物质。

药理研究还证明,五味子对动物神经系统功能有调节作用,能改善神经系统的功能;五味子制剂、五味子乙醇提取液、五味子有效成分对慢性肝损伤具有保护作用;五味子提取物有抑制胃溃疡作用,而且比戈米辛强;五味子具有血管舒张作用,五味子醇提取物亦能使人手指血管扩张,对狗、猫、兔等有降压作用,对蛙有强心作用;五味子煎剂对正常兔和狗都有呼吸兴奋作用,可以使呼吸加深、加快,并能对抗吗啡的呼吸抑制作用;五味子具有增强体液免疫的作用,对巨噬细胞吞噬功能具有降低作用;五味子水提液有延缓衰老作用;Y-五味子素99微克/毫克时,对小鼠腹水型肝癌细胞、小鼠S180-V癌细胞和人胚肺纤维细胞DNA合成的平均抑制率分别为85%、76%和50%,具有较好的抗肿瘤作用。此外,五味子具有抗应激作用,能增强机体对非特异性刺激的防御能力及明显延长小鼠游泳耗竭时间;五味子乙醇提取物体外试验对炭疽杆菌、金黄色葡萄球菌及伤寒杆菌等均有抑制作用。

五味子本身毒性较小,但其脂肪油和种子挥发油毒性较大,在应用时要引起注意。

我国现有各种各样中药和保健品生产企业3000多家,其中有40%的生产厂将五味子作为重要原料或载体原料之一。目前以五味子为主要原料的中成药有保肝片、乙肝灵、复方乙肝灵、五味子酊、五味子糖浆、五仁醇浸膏、五味子冲剂、五味子片、五灵丸、生脉散、三苓丹胶囊、雄宝口服液、生脉注射液、五味子补肾片等,疗效显著,深受消费者欢迎。北五味子还是重要的出口药材,主要销往日本、韩国和我国台湾、香港。

2.五味子保健食品及应用

保健食品是既不同于药品,也不同于食品的新的商品门类,它服务于特定的消费群体,起着特殊的生理功能。据有关部门的一项统计,我国的保健食品中,有42.1%的产品使用了中药材,种类为158种,排在前10位的有西洋参、人参、黄芪、灵芝、虫草、何首乌、当归、五味子、绞股蓝、党参、熟地等。

五味子具有极高的药用和营养价值,是一种新型的“药食同源”功能性保健食品,其果实在国际上已成为一种新兴食品工业的重要原料,被广泛地运用在食品工业中。五味子属于特种食品原料。所谓特种原料是指营养含量全面、合理或具有多种医疗保健功能的食品,包括全营养食品类和药食两用食品类。近年来,对五味子保健食品的开发针对健康人群、亚健康人群及慢性疾病等方面的人群开发了一批产品,深受市场欢迎。

目前,我国已开发出五味子果酒、五味子果酱、五味子果酪、五味子果冻、五味子糖煮果、五味子果汁、五味子口服液、五味子果糕、五味子食用色素、五味子香精、五味子食品防腐剂等一系列产品上市。近年对五味子果汁、饮料制造工艺方面进行研究,发现五味子果实中含有抗氧化剂,产品不需要添加防腐剂就可以保存较长的时间。同时也不需要增加柠檬酸和CO2,因为五味子果实中含有2%~10%有机酸可以转化为五味子酸,这种酸不仅具有清新的酸味,而且具有使人心旷神怡的五味子香气。五味子的果实,因酸、辛、苦、咸、甜五味俱全而得名,所以用果实加工的产品会因加工方法不同而使产品不同程度地保持着这种特殊口味,而且这些产品保持了五味子果实鲜亮的胭脂红色,不需要添加任何色素,在产品中添加10倍的水,产品原有的颜色依然鲜红诱人。这为五味子产品的绿色化生产提供了可能,也为食品工业提供了绿色的防腐剂原料和色素原料。在东欧及俄罗斯已有用五味子果实加工的果酪、果糕、果冻、果浆、糖煮果及各种饮料上市。

除果实以外,五味子的种子、根、茎、叶也同样有很高的医疗功效和利用价值,而且有些物质的含量高于果实中的含量。如在种子中芳香油的含量达到1.6%~2.9%,叶中维生素C含量比果实多5倍,每克种子的粉末相当于25~50克鲜果肉内抗衰老物质的含量。五味子的根、茎、叶可用来泡茶,我国用五味子早春的嫩芽加工成山野菜食用,还制成具有保健功能的五味子嫩叶茶,俄罗斯也用北五味子做成茶叶,这种茶有良好的色泽,还有柔和的五味子芳香。在我国东北民间有将老的枝蔓茎皮晾干作为调料的习俗。

果酒及保健饮料行业的迅猛发展,将成为北五味子原料消耗的重要途径。到2010年我国果酒的年消费水平已由30万吨增加到80万吨,我国加入WTO后对葡萄酒的关税由65%降到10%,国内外葡萄酒展开了激烈的市场竞争。五味子酒及其保健饮品除具有葡萄酒的优势以外,还具有安神、保肝作用的特色优势,占有很大的市场优势。吉林省饮料集团已建成年生产640万吨五味子饮料的生产线,带动了五味子种植业的发展。

本溪市五味子产业因得天独厚的区域生态条件、优秀的产品品质、深厚的科学研究底蕴,已形成一定的无形资产。随着五味子保健食品的开发以及人们消费习惯和饮食结构的变化,国内外对五味子的需求日益增加。因此,开发五味子食品有巨大的市场潜力,开发前景极其广阔。

3.五味子化妆品及其应用

木脂素是五味子的主要有效成分。香港传统中药研究中心在1998年发表的研究结果表明,五味子素是抗氧化功效最强的抗氧化剂,这一发现被誉为香港的四大发明之一。五味子素可直接促进身体自行制造抗氧化物质,提高人体自身抗氧化能力,及时有效清除自由基,抗氧化(防衰老)效果更全面、更持久、更有效。维雅(上海)有限公司以五味子素为主要原料,开发出维雅系列抗氧化保湿洁面乳等10多种产品,在市场上深受欢迎。

4.五味子家庭常用方法

日常保健。用五味子泡水或泡酒饮用,直到五味子褪色为止。一般每日用量为3~5克。

炖菜。在炖鸡、鸭、猪肉时,可用五味子老枝蔓的皮切成段作为调料。

五味子糖浆。取五味子干果50克,加水1000克熬制,至水剩下一半时捞出五味子,加入白糖制成糖浆。每日睡前1小时服用5~10克糖浆。适用于失眠患者。

(三)市场需求及预测

随着人们生活文化水平的不断提高,人们对五味子保健作用的认识逐渐深化,五味子的用途越来越广泛,医药保健制品越来越多,需求量迅猛增长,导致五味子供应越来越紧张,价格也一路飙升,由过去3~5元/千克升至现在的200元/千克。但是,由于自然更新能力较差,从野生变家植的时间较短,尚有许多关键技术未能解决,人工栽培的五味子还没有形成有效供应量,市场供应仍然以野生为主,处于短缺状态。因此,五味子是药材市场重点关注的品种之一,颇受国内外药商的重视。

五味子的食用量大于药用量,主要用于酿酒、调味、提取食用香精和色素,还可做食品防腐剂等。作为常用医药、保健品、酿酒的重要原料,不仅国内市场需求量逐年增加,而且韩国、日本、新加坡和欧洲一些国家以及我国台湾、香港地区都十分青睐五味子的各种制品,开发前景极为广阔。新近研究开发生产的五味子冲剂、五味子糖浆、五味子补肾片等一系列新药,很受消费者欢迎,十分畅销,也间接地刺激了五味子的需求。北五味子的质量与疗效优于其他产地,颇受外商青睐,需求量逐年上升。20世纪70年代以来,需求量为1600~1900吨,2000—2001年为1800~2000吨,2002年以后需求量以每年10%~20%的速度递增,2005年增至2500吨左右,2006年达到3200吨。单价由2000年的每千克30元,涨至2003年的45元,2004年涨至50元,2005年达到55元左右,2006年突破150元大关,最高达到200元。

虽然野生北五味子资源日益减少,五味子供应的缺口很大,但随着人工栽培面积扩大,预计未来3~5年,北五味子供应紧张的态势将会大大缓解。2010年,五味子每年的缺口在7200吨(鲜果3.6万吨),建成6万亩的栽培基地就解决了原料短缺的问题。但实际上,吉林、辽宁、黑龙江三省北五味子的人工栽培面积保守估计也有30万亩,已超出市场需求量的4倍。这种一哄而上、盲目发展的态势存在很大的隐患,必将导致供过于求,伤害药农,着实令人担忧。所以,应控制发展规模,注重提高规范化种植水平,提高产品的质量。

(四)经济效益分析

五味子苗定植后2~3年(3~4年生)进入结果期,5年生(4年园)进入丰产期。如果对五味子结果植株采取循环更新技术进行修剪,可使植株结实保持旺盛不衰,一定年限内不必重新栽植。所以,五味子栽培是一次性投入多年收益的好项目,但一次性投入较大。

1.成本核算

以栽培1公顷北五味子为例,对1~4年生产园投入产出情况进行比较。

(1)建园初期投入

北五味子园地选定以后,要根据建园规模的大小进行全园的规划,并做好定植前的准备工作。建园前期的投入如下:

苗木。株行距确定为0.5米×1.2米,每公顷用苗16995株,需投入苗木费用0.5万元。

架材。以平均行长50米计,需长2.5米、粗10厘米×10厘米水泥柱1260根,投入1.5万元,需直径1~1.5厘米、长2.2~2.4米竹竿1.7万根,投入0.5万元。两项合计投入资金2万元(以后每隔5年换一次竹竿,投入2万元)。

架线。按绑2道铁线计算,需10号镀锌铁线1.8吨(2万延长米),用于架线的拉设和绑缚,投资0.9万元。

整地。定植前按30厘米×30厘米×30厘米,1.7万延长米定植沟的挖掘回填,需支付人工费0.36万元。

有机肥。在定植沟的回填过程中,需分次施入有机肥45立方米,投入资金0.15万元。

滴灌用料及安装。软管滴灌可使用5年,需投入0.57万元;硬管滴灌可使用10年,需投入0.95万元。

累计上述各项投入,每公顷五味子园在建园初期投入5.42万元。

(2)果园管理费用

人工管理费用。田间管理费用按5年生园计,每公顷园年度用工228人,时间6个月,每个工日费35元,即0.8万元。

化肥。生长季节每年需追肥2次,需三料复合肥750千克,合计投入资金0.225万元。

有机肥。每年进行一次秋施肥,需有机肥30立方米投入资金0.24万元,5年需投入1.2万元。

农药。防治病虫害,购买天达参宝、阿米西达、粉锈宁等农药,需0.15万元。

其他。农具添置、果园修整等每年投入0.075万元。

累计上述各项支出,每公顷五味子园年度田间管理费用1.5万元,5年总计7.5万元。

2.果园收入

1年园。按没有果实收入,行间可种植1垄矮棵作物计算,以种植大豆为例,每年可收2625千克,收入0.8万元。

2年园。平均亩产浆果100千克,总产1500千克(折合干品333千克),按目前北五味子干品最低收购价为40元/千克计算,2年园可收入1.33万元。

3年园。平均亩产浆果600千克,总产9000千克(折合干品2000千克),收入8万元。

4年园。平均亩产浆果750千克,总产11250千克(折合干品2500千克),收入10万元。

3.经济效益分析

根据1~4年生园投入产出情况,进行经济效益比较分析,见表1-1。表1-1 人工栽培五味子1公顷园经济效益分析

由表1-1可以看出,人工栽培北五味子每公顷园到第3年扣除建园成本和各项管理费用,可获纯利1.15万元,4年以上园9.65万元。栽培北五味子经济收益年限可达15~20年,进入盛果期后,按照目前的最低价格计算,其经济效益是种植粮食作物的10倍以上。

(五)各地种植特点

北五味子主要分布于我国东北的长白山和大小兴安岭,朝鲜和俄罗斯远东地区。目前,北五味子的主产区辽宁、吉林、黑龙江均有大面积栽培,总面积在30万亩以上,其中吉林省为20万亩以上,辽宁和黑龙江省至少都有5万亩。辽宁省东部山区发展北五味子较早,如丹东凤城的大梨树村已发展成为名副其实的“五味子村”;吉林省白山地区发展面积最大,6个县市区总面积已超过8万亩,长白县还被命名为“中国五味子之乡”;黑龙江省“铁力五味子”申报了国家原产地域保护产品。总之,北五味子主产区都把五味子作为重要的特色产业来抓,发展势头迅猛。但由于发展过热,也为今后的过剩埋下隐患,容易引起五味子产业的大起大落。

由于北五味子主产区各地气候条件、人文特征的差异,体现在北五味子生产中种植方式也略有差异。下面是笔者通过调研总结出的各地种植特点。

辽宁省北五味子产区土壤有机质含量较低,无霜期较长。栽培模式均是单壁篱架,架杆全部是竹竿。强调密植(每亩栽植1100~1500株),精细化管理,按照中药材生产质量管理规范的要求,推广应用先进的管理模式及标准化的种植技术,规范农业投入品的使用,实现五味子安全优质生产,确保五味子质量安全、有效、稳定、可控。生产田都有滴灌或喷灌设备,能及时浇水,同时采用雌雄花调控技术、测土配方施肥技术、营养调控修剪技术、病虫害安全防控技术、种子沼液处理技术、精细育苗等先进的技术,确保五味子产量相对较高。在重视成年植株管理的同时,优质种苗是实现北五味子安全、优质生产的重要保障。本溪市通过对野生五味子种质资源进行筛选,结合先进的管理方法及种植技术,培育形成了具有优质、丰产、稳定特性的优良品系,为本地区辽五味子生产提供优质种苗。

吉林省和黑龙江省北五味子产区土壤有机质含量较高,无霜期相对较短。栽培模式以水泥立柱的单壁篱架为主,也有木杆立柱的单壁篱架、“厂”形篱架,架杆有竹竿、架条、尼龙绳等。种植密度较小(每亩栽植700~900株),管理相对粗放,生产田基本没有灌溉设备,靠天吃饭,产量不够稳定。

(六)品种类型

1.审定的品种及特点

20世纪90年代以来,科研工作者对北五味子的野生驯化及品种选育工作都非常重视,中国农业科学院特产研究所、吉林农业大学、黑龙江省林副特产研究所等一些科研院所做了大量工作,并取得了一定成果。其中,中国农业科学院特产研究所对北五味子野生资源进行了调查和优良种质的收集工作,建立了种质资源保存圃,保存优良单株102份。

目前,在东北三省各地选育并经审定的栽培品种有“红珍珠”和“长白红”。“红珍珠”由中国农业科学院特产研究所选育而成,是我国的第一个北五味子新品种,2000年通过吉林省农作物品种审定委员会审定。“红珍珠”雌雄同株,树势强健,抗寒性强,萌芽率为88.7%。每个结果枝上着生5~6朵花,以中、长结果枝结果为主,平均穗重12.5克,平均穗长8.2厘米,果粒近圆形,平均粒重0.6克,成熟果深红色,有柠檬香气,含总糖2.74%、总酸5.87%,每百克果实含维生素C18.4毫克,出汁率54.5%,适于药用或做酿酒、制果汁的原料。在一般管理条件下,苗木定植第3年开花结果,第5年进入盛果期,3年生树平均株产浆果0.5千克,4年生树1.3千克,5年生树2.2千克。适于在无霜期120天,≥10℃年活动积温2300℃以上,年降水量600~700毫米的地区栽培。“长白红”俗称大串红,由吉林省汪清县长白山资源开发研究所与延边大学农学院从野生五味子中选育而成。2000年通过吉林省农作物品种审定委员会审定。“长白红”幼茎茎皮光滑,老茎灰棕色,茎皮开裂,叶片互生,倒卵状深绿色,叶柄鲜红色,平均长2.6厘米,花单性白色,雌雄同株。果穗圆柱状,平均重14.5克,果粒类圆形,平均粒重0.66克,成熟果粒暗红色,果肉酸,种子有芳香气。冷醇浸出物42.5%,热醇浸出物42.5%;冷水浸出物46.25%,热水浸出物46.00%。总糖含量3.04%,有机酸含量19.03%,每百克果实含维生素C19.94毫克。植株抗寒力强,对黑斑病抗性强,白粉病抗性中等。

由于无性繁殖速度较慢,“红珍珠”和“长白红”在产区推广种植面积非常有限,大面积栽培仍然以实生种苗为主。

2.主要优良品系及特点

五味子野生变家植的时间较短,遗传性状变异分离较大。除“红珍珠”和“长白红”品种以外,各主要产区都开展了种苗提纯复壮、优良品种(品系)选育工作,使种苗得到初步纯化,同时也选育了很多优良品系逐步在生产上应用。如中国农业科学院特产所选育了早、中、晚熟的“早红”、“巨红”、“优红”优良新品系,丹东凤城大梨树村选育的“凤选1号”、“凤选2号”、“凤选3号”、“凤选4号”等,已经开始在生产上局部推广。

(1)“早红”

枝蔓较坚硬,枝条开张,表皮暗褐色。叶轮生,卵圆形(9.5厘米×5.5厘米),叶基楔形,叶尖急尖,叶色浓绿,叶柄平均长2.8厘米,红色。花朵内轮花被片粉红色,开花期为5月下旬至6月上旬。果穗平均重23.2克,果柄平均长3.6厘米。果穗平均长8.5厘米,果粒球形,平均重0.97克,鲜红色。含可溶性固形物12.0%、总酸4.85%。果实成熟期在8月中旬。2年生树开始结果,在栽植密度(50~75)厘米×200厘米的情况下,5年生树株产可达2.3~3.0千克。该品系的优点是枝条硬度大、开张、叶色浓绿,有利于通风透光,光合效率高,抗病性强,果实早熟,树体营养积累充分,丰产稳产性好。

(2)“巨红”

枝蔓较柔软,枝条下垂,表皮黄褐色。叶轮生,卵圆形(10.2厘米×6.5厘米),叶基楔形,叶尖急尖,叶片绿色,叶柄平均长3.2厘米,红色。开花期5月中下旬。平均穗重30.4克,浆果肾形,直径达1.2厘米。果粒平均重1.2克。可溶性固形物10.5%、总酸5.7%。果实成熟期在9月上旬,果实红色。2年生树开始结果,在栽植密度(50~75)厘米×200厘米的情况下,5年生树株产可达2.0~3.1千克。

该品系的优点是果穗及果粒大,树势强,丰产稳产性好。

(3)“优红”

枝蔓较柔软,枝条下垂,表皮黄褐色。叶轮生,卵圆形(9.2厘米×5.6厘米),叶基楔形,叶尖急尖,叶片黄绿色,叶柄平均长2.5厘米,淡红色,开花期5月下旬至6月上旬。平均穗重14.4克,浆果球形,直径达0.9米,果粒平均重0.7克。可溶性固形物8.5%、总酸4.7%。果实成熟期在9月中旬,果实红色。2年生树开始结果,在栽植密度(50~75)厘米×200厘米的情况下,5年生树株产可达2.8~3.5千克。“优红”品系具有抗病、丰产稳产的特点,缺点是枝蔓过于柔弱,下垂性强,树体通风透光性较差,需配合相应的技术措施,加强通风透光。

(4)“凤选1号”(中熟)

树势健壮,雌雄同株,抗病性强,结果能力强,果穗整齐,果粒均匀,单果重在0.7克左右,管理好2年见果,3年丰产,株产在1~2千克。叶片浓绿色,较厚,有皱纹,形状近圆形或椭圆形,每个结果枝着生3~5个果穗,每穗20~28个粒。以中、长结果枝结果为主,9月上中旬成熟。

(5)“凤选2号”(中晚熟)

树势健壮,雌雄同株,抗病性、丰产性较好,结果能力强,管理好2年结果,3年丰产,株产1~2千克,果粒0.7~0.8克,每穗20~30个果粒,以中、长果枝结果为主。与“凤选1号”不同之处,叶片为长椭圆形,叶颜色较浅,成熟期比“凤选1号”稍晚几天,9月中下旬成熟。

(6)“凤选3号”(晚熟)

树势健壮,雌雄同株,抗病性、丰产性较好,结果年限与“凤选1号”、“凤选2号”接近,但果粒颜色不如前2个品种鲜艳。叶片为长椭圆形,绿色,果粒重0.7~0.9克,每个果穗20~25个粒,9月下旬成熟。

(7)“凤选4号”(早熟)

树势健壮,雌雄同株,抗病性、丰产性较好,叶片大,为长椭圆形,每个果穗20个粒左右,单果重1克左右,颜色好,以中、长结果枝结果为主。8月中旬成熟。

二、形态特征和生物学特性

(一)北五味子的形态特征

1.根

五味子的根系为棕褐色,富于肉质,其皮层的薄壁细胞及韧皮部较发达。根系具有固定植株、吸收水分与矿物营养、贮藏营养物质和合成多种氨基酸以及激素的功能。成龄五味子实生植株无明显主根,每株有4~7条骨干根;粗度3毫米以上的根不着生须根(次生根或生长根),可着生2毫米以下的疏导根,小于2毫米的疏导根上着生须根(图2-1)。图2-1 五味子根系结构

2.茎

五味子为左旋落叶木质藤本,幼枝圆柱状,被毛或无,红褐色,稍具纵棱,表皮微开裂。老枝圆柱状,灰褐色,通常皮孔明显,枝皮不规则剥落或片状剥落,常起皱纹,老茎木栓层薄或厚而块状纵列(图2-2)。图2-2 五味子茎的形态

3.叶

单叶互生,或聚生于距状短枝上。柄长1~3厘米,幼时红色;叶片广椭圆形或广倒卵形,长5~10厘米,宽3~5厘米,薄而带质膜。基部楔形,先端锐尖或渐尖,边缘疏生带红色腺点的细齿,表面绿色,无毛,背面浅绿色,有时呈灰白色,幼时沿叶脉生有短绒毛(图2-3)。图2-3 五味子叶的形态

4.芽

五味子芽可分为叶芽和混合芽。通常情况下,叶芽发育较花芽瘦小、不饱满,而花芽较为圆钝、饱满。其形状为窄圆锥状,外部由数枚鳞片包被。多在新梢叶腋内着生3个芽,中间为发育较好的主芽,两侧是较瘦弱的副芽(图2-4)。图2-4 五味子芽的形态

5.花

花单性无托叶,雌雄同株,单生或数朵聚生于叶腋,常因花梗细长柔软而下垂。雄花:花梗长5~25毫米,中部以下具狭卵形、长4~8毫米的苞片,花被片粉白色或粉红色,6~9片,长圆形或椭圆状长圆形,长6~11毫米,宽2.0~5.5毫米,外面的较狭小;雄蕊长约2毫米,花药长约1.5毫米,无花丝或外3枚雄蕊具极短花丝,药隔凹入或稍凸出钝尖头;雄蕊仅5(6)枚,互相靠贴,直立排列于长约0.5毫米的柱状花托顶端,形成近倒卵圆形的雄蕊群。雌花:花梗长17~38毫米,花被片和雄花相似;雌蕊群近卵圆形,长2~4毫米,子房卵圆形或卵状椭圆形,柱头鸡冠状,下端下延成1~3毫米的附属体(图2-5)。

6.果

五味子果实为聚合小浆果。成熟的果实下垂排列成穗状,深红色,内含种子1~2粒,肉质。聚合果长1.5~8.5厘米,果柄长1.5~6.5厘米,小浆果红色,近球形或倒卵圆形,直径6~8毫米,果皮具不明显腺点;种子1~2粒,肾形,外种皮光滑,长4~5毫米,宽2.5~3.0毫米,棕黄色,种皮光滑,种脐明显凹成U形(图2-6)。图2-5 五味子花朵着生状图2-6 五味子种子及种仁形态

(二)生物学特性

1.生长发育特性

(1)生长周期

由种子培育的实生苗,育苗期可长至15~30厘米,无侧枝,地下根系发达,须根多,无地下匍匐茎;移栽第1年,正常管理情况下,多数植株高生长一般可达2.2米以上,爬满架面;移栽第2年,进入初果期。绝大多数植株爬满架面,主蔓结果并产生侧蔓。移栽第3年开始进入盛果期,产量激增。人工栽培五味子一般根据实际结果情况在结实能力下降时进行主枝更新。五味子植株寿命可达20年。成龄树自然条件下高可达8米以上。

(2)物候期

五味子与其他多年生果树一样,每年都有与外界环境条件相适应的形态和生理变化,并呈现一定的生长发育规律性,这就是年发育周期,这种与季节性气候变化相适应的器官动态时期称为生物气候学时期,简称物候期。在年周期内可分为两个重要时期,即生长期和休眠期。生长期是从春季树液流动时开始,到秋季自然落叶时为止。休眠期是从落叶开始至来年树液流动前为止。

①树液流动期。树液流动期从春季树液流动开始到萌芽时止。植株特征是从伤口或剪口分泌伤流液,所以也称伤流期。此期表明根系已经开始从土壤中吸收水分。伤流期出现的迟早与当地的气候有关,当地表以下10厘米深土层的温度达到5℃以上时,便开始出现伤流。在吉林地区,五味子的伤流期出现于4月上中旬,一般可持续10~20天。

②萌芽期。芽开始膨大、鳞片松开、颜色变淡,芽先端幼叶露出为止。当5%芽萌动,为萌芽始期,当达到50%萌芽时为大量萌芽期。

③展叶期。幼叶露出后,开始展开,先展开的形成小叶,当5%萌动芽开始展叶,为展叶始期,当有50%展叶时为大量展叶期。

④新梢生长期。从新梢开始生长到新梢停止生长为止。据调查,五味子的新梢在生长过程中有2次生长高峰,在吉林地区第1次在5月下旬至6月中旬,第2次在7月下旬至8月上旬。萌蘖枝在整个生长季生长都较快,第1次生长高峰较不明显。经观察,营养枝和结果枝的第2次生长高峰是由副梢的萌发引起的,所以第2次生长高峰明显与否和副梢萌发的多少有直接关系,个别植株由于负载量较大或树势较弱,副梢萌发少,所以这类枝只出现一次生长高峰。结果枝封顶时期较营养枝早,但两类枝的封顶时期都在7月上旬结束。副梢于6月下旬至7月中旬萌发,多数集中在7月中旬萌发,7月下旬至8月上旬迅速生长,8月中旬以后陆续再次封顶。基生枝在支持物足够长的条件下,可生长至9月上中旬才停止生长。五味子的新梢缓慢生长期与花芽分化临界期及果实的迅速生长时期基本同步,因此,与这个过程的营养竞争不明显,这也正好解释为什么五味子的中、长结果枝会分化出较高质量的花芽。

五味子不同类型的新梢年生长量差别较大,以萌蘖枝生长量最大,其平均值是营养枝的2.9倍、结果枝的5.2倍。由于萌蘖枝生长量较大,大量的萌蘖枝势必造成严重的营养竞争,所以,在生产中应采取相应措施,减少萌蘖数量,控制其生长。

⑤开花期。从始花到开花终了为开花期。在辽宁地区,五味子于5月下旬至6月初开花,开花期10~14天,单花花期6~7天。

⑥浆果生长期。由开花末期至浆果成熟之前为浆果生长期。据调查,五味子的果实存在两次生长高峰,在辽宁地区其第1次生长高峰出现在6月末到7月上旬,第2次生长高峰出现在7月下旬到8月初。果穗的生长有1次高峰,即5月下旬至7月上旬,主要由花托的伸长生长引起。7月中旬至8月初虽然有一定增长,但较微弱,主要是由果粒的生长引起的。7月中旬至8月初可能是五味子花芽及花性分化的临界期,然而此期却是果实的第1个生长高峰期。果实的生长必然造成较大的营养竞争,使碳水化合物的积累严重不足,阻碍花芽分化及雌花的形成,如负载量过大,易形成较多的叶芽和雄花,影响五味子的产量。

⑦浆果成熟期。从浆果成熟始期到完全成熟时为止称为浆果成熟期。五味子在栽培条件下,浆果成熟期比野生条件下提前5~7天,在辽宁地区,7月下旬浆果着色,一般8月末至9月初可完全成熟。不同植株由于遗传基础不同,浆果的成熟期相差较大,早熟类型8月中旬即可完熟,而晚熟类型需9月下旬才能完全成熟。

⑧新梢成熟和落叶期。从浆果开始成熟前后到落叶时为止,新梢在此期间延长生长较前期生长速度显著减慢,以至于停止生长。而中上部的加粗生长仍在进行,新梢在延长生长和加粗生长的同时,花芽及新梢原基也进行分化,在营养状况良好和气候条件适宜的情况下有利于花芽分化和新梢成熟。9月末至10月初,随着气温的降低,叶片逐渐老化变成黄色,基部形成离层,最后自然脱落,由此进入休眠期。直到次年春季伤流开始,又进入新的生长发育周期。

2.种子的休眠特性

自然成熟的五味子种子具有休眠特性。其休眠的主要原因是胚未分化完全,形态发育不成熟,需经一定生态因子作用,促其分化、生长才能萌发。

生产上常采用低温层积处理,使种子完成形态后熟和生理后熟。在5~15℃条件下贮藏,种子可顺利完成胚的分化。胚分化完成后在20~25℃条件下催芽。未经催芽的种子只含有2个叶原基呈椭圆形分化不完全的胚体,催芽后,胚细胞团逐渐发生形态和生理上的变化,最初胚体呈淡黄色,继续分化,下胚轴伸长,胚根明显,然后子叶原基加厚、加宽,这时种子外部形态为露白阶段,至胚根伸出种皮时,子叶已分化成形,叶脉清晰,胚乳体积缩小,只占种子体积的2/3。

3.根系生长特性

(1)根系的种类

①实生根系。实生根系由种子的胚根发育而成。种子萌发时,胚根迅速生长并深入土层中而成为主轴根。数天后在根茎附近形成一级侧根,最后形成密集的侧根群和强大的根系。五味子实生苗的根系也与其他植物一样由主根和侧根组成,由于侧根非常发达,所以主根不很明显。

②不定根系。不定根系是指五味子通过扦插、压条繁殖所获得的苗木的根系以及地下横走茎上发出的根系。因为这类根系是由茎上产生的不定根形成的,所以也称茎源根系或营养苗根系。这种苗的根系是由根干和各级侧根、幼根组成的,它没有主根。

(2)根系的分布

五味子的根系在土壤中的分布状况,因气候、土壤、地下水位、栽培管理方法和树龄等的不同而发生变化,根系垂直分布于地表以下5~70厘米深的土层内,集中在5~40厘米深的范围内,水平分布在距根茎100厘米的范围内,集中在距根茎50厘米的范围内。在人工栽培条件下,根系垂直分布和水平分布与园地耕作层土壤的深浅和质地及施肥措施等有密切关系。五味子的根系具有较强的趋肥性,在施肥集中的部位常集中分布着大量根系,形成团块结构。级次较低的根系可分布到较深、较远的位置,增加施肥深度和广度可有效诱导根系向周围扩展,促进营养吸收,增强抗旱水平。

五味子地下横走茎的不定根分布较浅,主要集中在地表以下5~15厘米的范围内,当施肥较浅时,易造成营养竞争。

(3)横走茎和萌蘖枝

五味子不同树龄株系的根系、横走茎差别较大。据调查,5年生植株根系为3年生植株的6.2倍,横走茎重为3年生植株的11.3倍。五味子横走茎的数量较大,正常修剪情况下,以5年生植株计,其数量为主蔓数的6.8倍,质量为主蔓的2.6倍,芽数为植株芽数的4.5倍,其不定根不发达,不定根质量相当于植株根系的3.4%。

横走茎是植株进行无性繁殖的主要器官,除自身地下横走延伸外,还会发出大量的萌蘖枝,萌蘖枝生长势强,加之横走茎根系较不发达,吸收能力弱,大量营养仍需母株供给,对五味子花芽分化及正常结果都会造成较大的营养竞争,所以,在进行五味子栽培时应适当去除地下横走茎。

4.开花结实习性

(1)开花习性

据观察,北五味子分布在不同的自然环境条件下,花生长的多少,雌、雄花所占的比例大小各不相同。在乔木较少而有适当的灌木环境下,北五味子生长良好,雌花多于雄花。而阴坡雌花少于雄花。植株的年龄对花也有影响,株龄较小的北五味子群丛,雄花较多而雌花较少,花穗也短;反之株龄较大的群丛,雌花较多而雄花较少,花穗也长。在没有乔木而灌木适中杂草较少的地段,雌花多于雄花,而且花穗较长。人工栽培条件下,通风透光好且养分充足的地块雌花多于雄花,多数植株基部雄花多,雌花主要分布在植株中上部。故北五味子雌雄花的多少,花穗长短与树木的荫蔽度以及灌木、杂草争水及争地力等条件密切相关。

(2)结实习性

五味子不同枝类及芽位着花状况明显不同,以中、长结果枝结果为主。3年生以上植株开始进入盛果期。在同一环境条件下,株龄大的比株龄小的植株雌花多,产量高;同一植株(或同一枝条)的上部比下部结果多。相邻枝蔓间因发育状况不同,产量有明显差异。

果实中五味子素在7月下旬含量最高,其他营养成分在9月上旬

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