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皂荚的资源文化特征及综合开发利用

2014-09-28姜卫兵魏家星

湖南农业科学 2014年16期
关键词:皂荚

叶 红,姜卫兵,魏家星,韩 键

(南京农业大学园艺学院,江苏南京210095)

皂荚(Gleditsia sinensis Lain),别名皂角、悬刀、乌犀,豆科苏木亚科皂荚属落叶乔木,树高达l5~30m;是我国分布最广泛、利用历史悠久的豆科苏木亚科皂荚属树种;材坚而耐腐,纹理粗糙,可供器具和薪炭使用;荚果煎汁可代肥皂供洗濯用,并入药。皂荚分布与栽培覆盖区约占国土面积的50%,广泛分布于黄河流域以南的广大地区,常生于山坡林中路旁,多栽培于平原丘陵地区,垂直分布在海拔1 000m 以下,四川中部地区可达1 600 m。

1 资源特性

1.1 皂荚属种类

皂荚属(Gleditsia Linn)属于豆科,全世界约16种,分布于热带和温带地区;我国产9种,引种1种,广布于南北各省区。长久以来,人为的采伐利用和自生自灭导致了完整的天然皂荚群体在我国境内已无法被找到,仅有残次的疏林、家系(丛、簇)或散生木。因此,皂荚群体处于濒危状态。在国外,利用最广、研究最为深入为三刺皂荚,也是我国引进的一种皂荚树种。

1.2 生物学特征与习性

皂荚树干及枝条常具刺,刺圆锥状多分枝,粗而硬直;一回偶数羽状复叶,有互生小叶3~7 对;花杂性,成腋生及顶生总状花序,花期4~5月,10月果实成熟[1]。皂荚的寿命较长,可达600~700年,盛果期在50~80年,结果期能延长到100~300年;用皂荚实生苗造林8~15年可开花结果,近年来采取实生苗定植的培育手法,进行优良品种的嫁接,可提前5~7年结果[2]。

皂荚是深根性树种,根系深达8~10 米;喜光不耐庇阴,喜肥沃深厚的土层;有较强的适应性,耐瘠薄、盐碱、干旱和低温;抗污染能力强,对二氧化硫、氯气、氟化氢均有较强的抵抗力,同时根部的根瘤具有固氮改土的性能。此外,皂荚还具有一定的抗病虫能力。

1.3 生产栽培

皂荚采种时宜选择生长较快、树干通直、种子饱满且最好是树龄为30~100年的壮龄皂荚雌株。苗圃地宜选择土层深厚、湿润、肥沃的砂壤土,同时配备较好的灌溉和排水条件;实生苗培育播种以春播为好,一般在5月上旬。优良品种应推广嫁接繁殖;主要方法有春季劈接、夏季T 字形芽接等。

皂荚一般采用植苗造林,选择苗体上刺的数量多刺体粗大,且叶面无病虫害和霉菌斑的苗,可在春季、秋季、冬季进行栽种,秋冬季效果较好[3]。苗木栽植后,要松土抚育,以不伤根系为宜,增强土壤的通气性,同时根据需求适时浇水以满足根系水分要求;后期则需加强管理,注意消毒、锄草以及施肥。

2 功效与价值

表1 我国常见皂荚属植物

2.1 实用价值

皂荚是中国人民用了两千多年的纯天然肥皂;此用法大概起于汉代,通行于六朝。李延寿撰《南史》卷十《陈本纪·论曰》中记载:“始梁末童谣云:可怜巴马子,一日行千里。不见马上郎,但见黄尘起。黄尘污人衣,皁荚相料理”。

此外,《神农本草经》曾记载其性能,“主治风痹死肌,邪气,风头泪出”等症;《本草纲目》中记载,其果实具有祛风疾、除湿毒、杀虫的功效,常用于咳嗽疾喘、病肿便毒等症;皂荚刺即皂荚树的棘刺,始载于《图经本草》,为我国传统中药材。

2.2 文化价值

皂荚是一种古老的、著名的乡土树种,已被多个省市列为古树名木加以保护,具有丰富的历史文化价值。历经时代变迁的皂荚树,是历史故事的承载者、见证者,成为了一种精神寄托。

另外,在道教仙传文本中关于皂荚的叙述常有出现。道教的养生、成仙与济世传统都与皂荚存在着相应的关联。“柏实为之使,恶麦门冬……伏丹砂、粉霜、硫黄、硇砂。”皂荚具有降伏丹砂、硫黄等金石药的功能。皂荚的使用,正是道教顺应自然规律、合理利用自然万物的表现。道教早有仙人刘纲、王霸借皂荚升仙之说,民间又有道士化身皂荚的故事,《仙鉴》中记载了道士程太虚死后化身为一棵皂荚树的传说。程太虚曾以碧玉印,每岁为农人祈祷丰年,世后化身皂荚,甘为后学者的升仙阶梯,体现了道家济世的传统[4]。

3 综合利用

3.1 药用开发

宋代医学家苏颂认为皂荚嫩刺与米醋熬煎,涂疮癣有奇效,《本草纲目》将本品列于“皂荚”项下,并记载“治痈肿妒乳,风厉恶疮,胎衣不下[5]”;皂荚树上生长的一种真菌——树舌,有抗癌作用,因此皂荚也被列为抗癌中草药;此外,皂荚叶还可用于外洗风疮。

3.2 食品加工

皂荚含有丰富的优良蛋白质,其下脚料中的蛋白质含量高于30%,可作为优质饲料和提取绿色蛋白质的理想原料;皂荚种仁富含多种氨基酸、微量元素和半乳甘露聚糖,有益于人体身心健康,可制保健饼干、面包、饮料等;滇皂荚的外胚乳还可直接食用。

皂荚的种子含胶量高达30%~40%,对皂荚种子胚乳进行分离提取可以得到皂荚豆胶,主要成分为半乳甘露聚糖。皂荚豆胶及其衍生物具有水溶性,可与大量的水相结合,因而可以代替瓜尔豆胶在冰淇淋、罐头、乳制品、各种调味品以及面制品和饮料等食品加工使用[6];此外,皂荚壳中有三萜类皂甙等天然活性成分(皂荚素),具有优良的表面活性、乳化性、分散性、可溶性、浸透性等功能,即使在有乙醇及酸性条件下起泡性也不降低,因而常用作饮料特别是非醇饮料及泡泡糖的起泡剂,在欧美日等国家还被广泛用作各种香辛料的乳化剂。

3.3日化生产

《本草纲目》记载,“十月采荚煮熟,捣烂和白面及诸香作丸,洗面、去垢而赋润”。皂荚的提取物可做成天然的美容品,温和不刺激,具有收敛毛孔以及防皱的功效,在美容护肤领域有开发前景;皂荚的清洁作用始记于晋代陶弘景《名医别录》,谓其“可为沐药,不入汤”,是常见的洗衣和洗手的日用品,皂荚果实中含有的皂苷可以提取纯天然的洗涤剂,皂荚壳中的活性三萜皂甙具有良好的去污能力,现已有厂家将皂荚开发用于洗涤、洗发产品中。同时皂甙也可用在农药、生物、纺织等领域,降低化学药品的污染。

从皂荚中能够提取得到半乳甘露聚糖植物胶,除可以应用于食品加工外,它还是工业上广泛应用的植物胶类之一[7]。

3.4 木材利用

皂荚边材淡黄褐色,心材红褐色,纹理直或斜,年轮明显,木材物理力学性质好,坚硬、耐腐蚀耐磨损性能好、切削面光滑且具良好的油漆性能,是理想的建筑用材和家具用材。大面积种植皂荚经济林是一种极具前景的投资方式,但是由于皂荚生长缓慢,短期内不能见到回报,目前在栽种方面还未引起人们应有的重视。

3.5 生态与保健

皂荚是良好的造林树种,可作为水土保持林和防风固沙林,生态性能优异且具一定的经济性;同时也是营造纯林、混交林优良树种之一。有研究表明,野皂荚的水保功能大于毛黄栌、山合欢、荆条、酸枣等树种;其耐水湿、耐盐碱能力均高于红柳和沙枣,并且能忍耐寒冷的气候条件[8]。因此在保护绿化和恢复荒山、荒滩以及西北地区的生态建设中,应充分发挥皂荚的价值,将其有效的利用。

对于空气中的污染气体,皂荚有较强的抵抗力。如对以Cl2为主的复合污染、SO2-铅的复合污染均表现出了较强的抗性,并且对大气中氯污染物吸滞能力强。沈阳市调查结果显示,在东北工业区,当皂荚叶受到SO2、Cl2、HF 等气体危害时,其所萌生新叶的恢复生长速度较快。因此皂荚也是工矿厂区净化空气、维护生态环境的优良树种[9]。

在皂荚挥发物测定试验中,对皂荚林带空气中微生物的数量进行对照相比,结果显示细菌和真菌数量分别降低了54.9%和43.5%,可见皂荚对空气中的细菌和真菌具有抑制作用[10]。

皂荚中含有的皂苷可以和重金属形成稳定的可溶性络合物,可有效淋洗去除污灌土样中重金属。

3.6 园林绿化应用

皂荚树干较直、分枝点高,适应性强,可用于道路绿化。同时,皂荚具有枝广荫浓的特点,也可以用作企事业单位、广场、大草坪、公园和寺庙中的孤植或群植景观树种。

皂荚树冠广阔,树荫浓郁,枝条柔软下垂,枝刺红褐色,开花时香味清幽,荚果黑棕色且肥厚硕大,悬挂在枝头十分壮观,具有一定的观赏价值;皂荚寿命长,50年树龄的树种仍在旺盛生长期,可广泛用于景观生态林、农田防护林、工业原料林、水土保持林的建设,且其在生态性方面的优势符合节约型园林绿化发展的要求。尤其在乡村田园绿化中,有更广阔的应用空间和更多的利用途径。

4 研究开发与展望

4.1 国内外主要研究内容

国内研究主要以日本皂荚、野皂荚、皂荚、山皂荚等为材料,内容包括刺、荚、种子化学成分分析,生物活性物质的分析利用,种子特性、采收和贮藏研究,育苗及栽培技术研究,分布、用途、果实及种子的形态特征分析,气候对开花结果的影响;此外,还开展了关于皂荚的抗旱性、抗寒性、抗污染性、耐盐碱性、耐水湿等生态适应性方面的研究。研究认为皂荚能适应多种环境条件,是具有高价值的生态经济型树种[11]。

国外主要研究对象为三刺皂荚和日本皂荚,内容涉及种群分布和种源实验、遗传结构和变异、繁殖、水热因子、育苗和造林、景观林技营造、荚和种子的生化分析利用、生物活性物质产品化、DNA 分子技术等[6]。

4.2 发展现状及展望

美国、加拿大、东欧等国家近年来纷纷建立了皂荚园,欧洲以及南美洲等20 多个国家和地区也广泛引种和栽培三刺皂荚以及相关地方品种,巴西、阿根廷引进的三刺皂荚在冲积地的疏林或灌木丛表现出抗旱和高度稳定性,法国已建立了16个无性系的三刺皂荚和种源实验林。到目前为止,世界上40 多个国家对皂荚进行栽培应用,广泛用于城乡景观林营造、农田和草场防护林建设、工业原料林以及水土保持林等建设工程中。

目前国内市场皂荚原料产品需求量增大,城乡绿化使用量也日益增加,各地积极开展建圃育苗和优良品种的选育开发,种植皂荚的积极性日益高涨。如云南梁河县曩宋乡所种植的滇皂荚,成龄植株最高的单株年产值可达7 800 元[12]。顾万春等对黄河以北6 省市8个皂荚种源进行了研究,认为皂荚的结实遗传力较高,且亲子之间遗传相关密切,因此可在优良地方品种中选育出综合性状优异的品种[8]。河南省开展了连续6年的皂荚良种选育研究,选育出了“硕刺皂荚”和“密刺皂荚”两个优良品种,皂荚刺的产量和质量上明显优于当地普通皂荚,且能保持一致性和稳定性[13]。

对于皂荚资源的开发利用,可建立系统的皂荚选育机制,从保护野生种和濒危物种野生资源和进行引种栽培入手,对皂荚的种源的进行研究与选择,探索实生品种和无性系品种选育技术,并完善皂荚的繁殖栽培方法,运用科学的技术手段,促进皂荚的产业化发展。

古老的皂荚树往往传承着当地重要的民间文化,是重要的物质文化遗产和古树名木。在文化价值利用方面,我国已经进行了相应的研究开发,如2011年滨州市开辟了古皂荚树主题文化公园,兼顾周边的自然和历史人文景观,以体现皂荚是滨州城市之“根”、文化之“源”。主题公园的价值是将文化特色集聚,内涵开拓与创新,以及将信息化和本土化结合。皂荚主题文化公园的建设不但可以使皂荚文化得到保护和展示,还可以丰富当地的文化旅游资源,牵动旅游产业及周边经济的发展。

[1]任冬焕,杨旭照.园林绿化植物皂荚的繁殖育苗技术[J].中国园艺文摘,2011,(11):123.

[2]李艳目.皂荚树的利用价值与栽培技术[J].现代农业科技,2008,(13):85.

[3]姚方,吴国新,等.规模化培育皂荚前景及技术措施研究[J].经济研究导刊,2013,(27):227.

[4]李 裴.浅析道教文本中的“皂荚”意象[J].宗教学研究,2013,(4):55-58.

[5]蒋建新,张卫明,等.我国皂荚资源的化学利用[J].中国野生植物资源,2003,22(6):11.

[6]邵金良,袁 唯.皂荚的功能作用及其研究[J].食品研究及开发,2005,26(2):49-50.

[7]顾万春,兰彦平,孙翠玲.世界皂荚(属)的研究与开发利用[J].林业科学,2003,39(4):130.

[8]兰彦平,周连第,李淑英,等.皂荚(属)研究进展及产业化发展前景[J].世界林业研究,2004,17(6):18.

[9]尹 娟,汪安涛.皂荚在园林绿化中的应用价值分析[J].吉林农业,2010,(7):162.

[10]张风娟,李继泉,徐兴友,等.皂荚和五角枫挥发性物质组成及其对空气微生物的抑制作用[J].园艺学报,2007,34(4):976.

[11]郝向春,韩丽君,王志红.皂荚研究进展及应用[J].安徽农业科学,2012,40(10):5989.

[12]邵则夏.多功能树种滇皂荚及开发利用[J].中国野生植物资源,2002,21(3):33.

[13]范定臣,董建伟,骆玉平.皂荚良种选育研究[J].河南林业科技,2013,33(4):3.

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