甜叶菊高产栽培及生理特性研究进展

王珺，李霞，张红梅，张建华，段珍，梁建勇，杨陶丽薇

（1.甘肃省机械科学研究院，甘肃兰州730030；2.甘肃金科峰农业装备有限责任公司，甘肃兰州730030）

甜叶菊高产栽培及生理特性研究进展

王珺1，李霞1，张红梅1，张建华1，段珍1，梁建勇1，杨陶丽薇1

（1.甘肃省机械科学研究院，甘肃兰州730030；2.甘肃金科峰农业装备有限责任公司，甘肃兰州730030）

简要概述甜叶菊的发展历史，对近年来国内外甜叶菊的高产栽培技术及生理特性研究进展进行了系统综述，并提出了今后的研究方向，为提高我国甜叶菊的生产水平和品质、以及对甜叶菊的开发利用提供参考和借鉴。

甜叶菊；栽培；生理特性；研究进展

甜叶菊又称甜草、甜菊以及甜茶等，原产于巴拉圭、巴西等国家。是一种低热量、高甜度的甜味植物，其甜味活性物质是甜菊糖（主要为甜菊糖苷ST和莱鲍迪苷RA），是食糖甜度的300倍，还具有热稳定性、酸碱稳定性与非发酵性[1]。甜叶菊甜味活性物质不参与新陈代谢、不积蓄、无毒性[2-3]，含有14种微量元素、32种营养成分，对血液葡萄糖影响不大，具有降血压、强壮身体、改善糖尿病等多种药用价值[4]。甜叶菊作为一种新型天然的甜味剂被广泛应用于食品、医药和饲料等，产品以天然、零热量的特点受到全球消费者的极大青睐[5-6]，推广应用前景广阔。

1 甜叶菊的发展历史

1500多年前，南美人民就开始种植甜叶菊，巴西和巴拉圭将甜叶菊用于甜茶和医药也有很久的历史。1899年，瑞士植物学家详细地描述了甜叶菊植物学特性与甜味。1931年两位法国化学家分离出了甜叶菊糖苷。1955年，甜叶菊糖苷配基（甙元）的准确结构发表了。1971年，日本的一家公司开始生产商用甜叶菊甜味剂。20世纪80年代中叶，甜叶菊在美国以无热量天然甜味剂用于茶点和减肥而倍受欢迎。2006年，中国成为世界甜菊糖产品的最大出口国。2008年，可口可乐、百事可乐公司推出了自己的甜叶菊甜味剂饮料。目前美国和日本甜叶菊消费量占全球甜叶菊消费量的60%[6]。

2 甜叶菊研究现状

2.1 甜叶菊引种试验

品种遗传特性对作物产量和品质的影响占80%[7]，所以甜叶菊高产的重要保障来源于好的品种。钱永康等[8]从江苏、安徽等地引进的14个甜叶菊优良品种在西北地区的栽培结果表明，从安徽引进的ZY-0911甜菊糖苷含量和干叶产量都显著高于其它品种，对西北地区的微碱性土壤有较强的适应性，可进行大面积推广栽培。杨振华等[5]研究认为，甜叶菊在甘肃河西地区表现出较强的适应性；从江苏引进的ZS-1的莱鲍迪苷和总苷含量都最高，ZS-2的干叶产量和茎秆产量都最高。综合分析，ZS-1适宜在甘肃河西地区作为主栽品种推广种植，ZS-2可以作为品种资源加以利用。

2.2 甜叶菊高产栽培技术

2.2.1 育苗周琪霞等[9]认为，按22.5kg/hm2播种量将种子均匀掺入细土播种，喷水并双拱膜保温，出苗后须保持苗床含水量在田间最大持水量的80%以上，必要时每天喷水12次，当幼苗长出2对真叶后，方可用小水浇灌。当幼苗长到5～6对真叶时停止浇水，促根壮苗准备移栽。丁慧军等[10]认为，利用枝条扦插育苗，有利于加速繁殖，保持后代种性；利用三年生的老根原地越冬育苗产量最高。何玉龙[11]认为，用拱形温室进行甜叶菊育苗，应注意种子与草木灰、细沙的拌匀和撒匀。在撒种、覆膜后不宜浇水，待出苗率达70%揭膜后进行喷水，还应延长炼苗时间，提高移栽成活率。

2.2.2 移栽刘晓燕等[12]认为，甜叶菊要适期移栽，每公顷备足15万苗。周琪霞等[9]认为，合理密植是决定甜叶菊产量的关键，可采用窄行间隔定植，行距30～50cm、株距12～15cm为宜。丁慧军等[10]认为，移栽后要浇足定根水，但不能大水漫灌，地膜覆盖温度不能超过30℃。盛建民[13]认为，栽植时要集中连片，定植后8h内小水浇灌。万彦军认为[14]，上年施用过药效超过12个月农药的地块，种过瓜菜、甜菜、马铃薯、向日葵的地块，低洼、土层薄、砂石多的地块不宜种植甜叶菊。

2.2.3施肥刘晓燕等[12]认为，要施灰杂肥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作叶肥。丁慧军等[10]认为，甜叶菊长到5～7对真叶时，第一次摘心，并用粪肥4.5～7.5t/ hm2、尿素75～112.5kg/hm2浇施提苗。盛建民[13]认为，全生育期叶面喷肥2～3次。周琪霞等[9]认为，由于甜叶菊生育期较长，可视土壤情况施底肥，结合浇水追施尿素2～3次。

2.2.4 灌溉周琪霞等[9]认为，甜叶菊为喜湿作物，保持土壤含水量在80%左右，有利于甜叶菊的生长，要及时浇水，防止干旱。盛建民[13]认为，甜叶菊苗期喜温怕涝，要少灌水促苗早发，后期7—8月随生长速度加快，要缩短灌水间隔，每10d浇水1次，全生育期灌水7～8次，用水量5250～5700m3/hm2。

2.2.5 病虫害防治丁慧军等[10]认为，甜叶菊苗期主要病害是立枯病，可用45%炭枯净粉剂1500倍液喷雾。菌核病可用50%多菌灵胶悬剂800～1000倍液喷雾。中期主要为白绢病，可用50%氯溴异氢尿酸1000倍加10%苯醚甲环唑1500倍液喷雾。中后期主要为叶斑病，施用药剂与白绢病相同。周琪霞等[9]认为，危害甜叶菊的害虫主要是地下害虫和蚜虫，要定期喷施药剂防蚜虫，地下害虫用毒土处理。盛建民[13]认为，除在定植时加拌呋喃丹外，全生育期未使用杀虫剂。高海利等[15]认为，种子质量差、种植密度越大，灌水量大、田间有积水又不能及时排除，低洼地和排水不良的地块，甜叶菊立枯病发病率较高。

2.2.6 采摘盛建民[13]认为，甜叶菊的现蕾期为最佳收获期，收割后把叶片摘下晾晒，过程中不要翻动，晒干后装袋打包加工。周琪霞等[9]认为，应分期采摘，逐层收获成叶，采种也必须分期、分批及时进行，每隔1～2d进行1次。在霜降来临时，收割植株，抖落成熟种子，摘除叶片，晒干后入库。

2.2.7 复种朱斌等[16]研究认为，甜叶菊栽培一茬收获两季，在头茬甜叶菊收获后，推行复套种胡萝卜、白萝卜、莴苣等蔬菜，增效明显。复种蔬菜的年平均效益在12万元～15万元/hm2，其中蔬菜效益为4.5万元～7.5万元/hm2，甜叶菊的效益约为7.5万元/hm2。

2.3 多倍体离体诱导技术体系的建立

多倍体植株普遍具有植株形态巨大，叶片厚实、叶片数多、抗性强等特点，甜叶菊是以叶片计产量的经济作物，开展多倍体诱导研究在生产上具有极大的应用潜力。彭程等[17]研究表明，用0.025%秋水仙素长时间持续诱变处理提高了诱变效率，多倍体器官在一定程度上增大，但生物学产量偏低。王波等[18]研究认为，用0.1%秋水仙素处理茎段侧芽3d的多倍体诱导率高，可获得较多数量的甜叶菊多倍体植株，但秋水仙素诱导多倍体过程中会造成再生植株矮化，叶色变深，叶片变厚。

2.4 胁迫对甜叶菊生长的影响

梁飞林等[19]研究结果表明，采用不同浓度NaCl溶液处理甜叶菊种子，当NaCl浓度≥0.3%时，对甜叶菊的种子萌发和幼苗生长影响明显，说明甜叶菊的耐盐性相对较弱。任广喜等[20]研究表明，轻微干旱对甜叶菊产量影响不大，不同品种对干旱胁迫的耐受力不同。

2.5 甜叶菊水浸液的研究

冯宣军等[21]研究表明，甜叶菊水浸液对蚕豆根尖细胞无毒害，对烟毒引起的蚕豆根尖细胞微核发生抑制率达到了66.04%，说明其具有明显的抗畸变作用，抗畸变作用可能来源于甜叶菊中的黄酮类化合物[22-24]。冯宣军等[21]在一定程度上研究证实了甜菊糖醇衍生物无遗传毒性。甜叶菊水浸物不仅具有茶的相关功效还能治疗糖尿病和防蛀牙。因此，甜叶菊具有开发成饮品的潜在价值。

2.6 甜叶菊叶中糖苷、总黄酮、酚酸类物质研究

目前，我国对甜叶菊的开发利用，主要集中在从甜叶菊中提取纯化其中的甜菊糖苷类甜味成分[25-26]，而黄酮类及酚酸类成分则被舍弃。甜叶菊富含ST苷、RA苷等糖苷类物质，RA苷的甜度为蔗糖350～450倍，热量仅为蔗糖的1/300，口感最接近蔗糖，味质好，是一种新型的绿色甜味剂[27]；ST苷有后苦味，作为甜味剂品质不及RA苷，但ST苷具有降低Ⅱ型糖尿病血糖浓度、降血压和很好的抗癌活性[28]，有开发为新一代天然抗癌制剂的潜力。杨文婷等[29]采用HPLC法测定甜叶菊干叶ST和RA苷含量，选出了高ST苷含量的药用型甜叶菊和糖用型甜叶菊育种材料。史高峰等[30]通过AB-8型树脂吸附和乙酸乙酯萃取相结合的方法，成功地纯化出了甜叶菊渣中的总黄酮。祁佳等[31]研究表明，不同产地的甜叶菊中绿原酸含量在0.66%～2.17%，总酚酸含量在8.6%～16.15%，绿原酸占总酚酸的比例在8.7%～16.2%。

3 我国甜叶菊研究方向展望

3.1 加强引种研究

好的品种是获得高产的重要保障，西北地区种植选育甜叶菊相对较少，要鉴定一个好的品种，还要扩大试验品种覆盖面，加强对试验品种综合指标的跟踪研究，以筛选出稳定高产的甜叶菊品种。已有的引种试验受研究材料数量和代表性的限制，研究结果仅是一个相对模糊的趋势性结果，需要经过连续多年多次验证，以便筛选出适合本地区种植的甜叶菊品种。

3.2 加强倍性育种研究

甜叶菊是以叶片为主要收获产品的经济作物，具有倍性育种的潜力。在离体诱导植物多倍体试验研究中，秋水仙素处理对获取的多倍体植株在后期生根试验中存在一定的影响[32-33]，是毒害作用的延续还是多倍体植株与二倍体植株自身间生根特性的差异还有待进一步研究。已有研究表明秋水仙素对甜叶菊离体再生苗的后期生长具有较大的伤害作用[18]。用秋水仙素处理甜叶菊不同的外植体及不同的诱变处理方式，必须对诱变剂量进行探索，以提高试验研究工作效率，获得在生产上具有应用价值的高产甜叶菊植株是今后的努力方向。

3.3 加强对甜叶菊叶中糖苷、总黄酮、酚酸类物质研究

目前国内对甜叶菊栽培技术的研究相对较多，但对于甜叶菊中糖苷、总黄酮、酚酸类等具有医用、药用价值的物质提取、加工等研究较少。甜叶菊中以绿原酸为主要成分的天然酚酸类化合物含量丰富，而天然酚酸类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]，绿原酸作为酚酸类物质同样具有药理作用，对血液、消化系统的多种疾病更有显著疗效，亦有治疗糖尿病、肥胖症、调节胃酸，恢复神经疲劳之功效，很有可能与其含有的黄酮及酚酸类成分有关[35]。因此应加强对甜叶菊叶中糖苷、总黄酮、酚酸类物质的研究。

3.4 加强高抗品种的选育

国内的研究表明，甜叶菊在大部分区域的引种栽培表现出较强的适应性，但缺乏系统的抗性育种研究，实验材料较少，不能有效体现品种之间的抗性差异，推广种植面积不大。今后的研究中，应结合系统育种、杂交育种、生物技术育种等多种试验研究方法，选育出抗旱、抗病虫害、抗盐碱等高抗品种，为提高甜叶菊品质，扩大甜叶菊种植适应性，推动甜叶菊产业的发展奠定基础。

3.5 加强胁迫效应的研究

目前国内仅有干旱胁迫和盐胁迫对甜叶菊的影响等少量研究，研究结果经验性地总结了部分土壤、水分条件下甜叶菊的适应性，而对于影响甜叶菊生长发育的其它指标如温度、光照、水肥、土壤等对甜叶菊的影响研究相对较少。甜叶菊作为21世纪最具发展潜力的功能性糖源，其可开发和挖掘的潜力巨大，加强这些影响因子对甜叶菊的胁迫效应研究，探索适宜甜叶菊生长的环境阈值，对今后的甜叶菊产业发展具有重要意义。

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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

甘肃省草地农业机械重点实验室专项资金（1309RTSA037）；甜高粱良种繁育高效种植收获机械农机农艺融合技术研究与示范推广（1502JKDA006）资助。

王珺（1985-），女，甘肃兰州人，助理工程师，硕士研究生，主要从事饲草及农产品生产技术研究。Tel：13893674297，E-mail：82311065@qq.com。