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先锋植物木豆的种质资源及其园林应用

2017-02-27江西财经大学王瑞刘森

河北农机 2017年3期
关键词:种质污染植物

江西财经大学 王瑞 刘森

先锋植物木豆的种质资源及其园林应用

江西财经大学 王瑞 刘森

本文对先锋植物木豆的种质资源状况及其在园林中的应用情况进行综述,对木豆的进一步开发与研究提供科学依据。

木豆;种质资源;园林应用

木豆,豆科木豆属短日照植物,是少有的豆类木本植物。别名鸽豆、柳豆、树豆、树黄豆等。木豆用途非常广泛,是世界第六大食用豆类,同时也是印度、东非和加勒比地区的重要经济作物。

1 木豆的种质资源状况

1.1 木豆的形态及生长状况

木豆[Cajanus cajan(L.)Millsp.],常绿或半落叶灌木,高达3米,主干不甚明显,是唯一的可食用的木本豆类植物。多分枝,小枝有明显纵横棱,略被短柔毛,小叶纸质,披针形至椭圆形,长5~10厘米,宽1.5~3厘米,先端渐尖或急尖,常带有细凸尖,上面被极短的灰白色短柔毛。下面较密,呈灰白色,有不明显的黄色腺点;小托叶极小,小叶柄长1~2毫米。花果期2~11月。荚果线状长圆形,长4~7厘米,宽6~11毫米,种子间具明显的凹入的斜横槽,被灰褐色短柔毛,先端渐尖,种子3~6颗,近圆形,稍扁,种皮暗红色,有的有褐色斑点。木豆对环境的适应能力较强,喜肥但耐贫瘠,适应于干热地区的生态环境。木豆生长迅速,是水土保持及巩固边坡土壤的优选植物。

1.2 我国木豆的资源状况

木豆起源于热带非洲或印度,一般认为原产于东非安哥拉至尼罗河谷一带,现已遍及热带、亚热带以及30°N~30°S的温暖地区,大约在1500年前引入中国。中国的木豆主要分布于南方九个地区。从60年代开始,我国便对木豆进行调查并发现,中国木豆种质资源丰富,组成较为复杂,地方品种或类型大多生育周期长,株型高大,但未进行籽实品质、产量、抗病虫性能等方面的改良,普遍存在产量低、直接食用价值低,对病虫害抗性弱等缺陷[1]。

2 木豆的应用价值

木豆用途非常广泛,不仅速生性强、枝叶生长茂盛,嫩枝叶是草食家畜的优质饲料,且成熟籽实可以食用。木豆营养价值丰富,含有丰富的蛋白质。同时,木豆还可以作为水土保持和覆盖类作物等。

2.1 观赏价值

2.1.1 在园林造景中的应用

在景观设计中,一般都要遵循“因地制宜、适地适树”原则,同时在植物选择的过程中,要达到短期与长期的景观效果,首先要考虑的是植物的生长随季节及树龄的变化而变化。木豆生育期一般为160~200天,速生性和抗性较强,生长旺盛,对土壤的要求不是太严格,适应性广。因此木豆能在短时间内营造密林效果,且在营造乔、灌、草混合林时能发挥重要作用。

2.1.2 对水土流失的改善

植物的选择与栽植和植物自身的生长习性密切相关。在园林应用中,植物对水土流失的改善也是一个重要的方面。在南方一些干热地区,由于高温干旱,土壤较为贫瘠,加之人为及牲畜的破坏,使得植被恢复极为困难,常用的几个灌木造林树种如车桑子、山毛豆、余甘子等,生长缓慢,经济价值较低[2],而木豆适应性强,生长速度快,既能美化环境,又能保持水土,让植物在园林景观的设计中起到“一举多得”的作用。木豆因其速生性强,根系发达,可以对松软的土质起到明显的稳固作用。因此在利用植物治理水土流失时,有着重要的作用。

2.1.3 对土壤的净化与应用

随着经济和工矿业的高速发展,重金属污染危害事件常见报道,而土壤作为环境的主要载体之一,其重金属污染将直接对人类的健康产生极大的危害。因为木豆根瘤菌发达,固氮能力强,富集能力强,是修复突然污染的优质植物。所以,木豆对重金属污染的治理备受关注。

实验表明:适量的重金属镉对木豆的生长有促进作用,当土壤中Cd污染浓度为10mg/kg时,木豆长势最好,生物量最大[3]。在低磷胁迫下,木豆根系长,且侧根增多,总根量及根冠比增大,根尖和根尖分泌的酸性磷酸酶(APA)活性增强;在铝毒胁迫下,根尖吸附的粘胶可缓解铝毒[4]。

2.2 其他价值

2.2.1 饲用价值

木豆植物体内营养成分较高,含有丰富的蛋白质,这对促进饲料工业的发展、满足养殖业、饲料工业将产生显著的作用[5]。同时,木豆除了配合饲料外,国外也用作牧草,在澳大利亚和哥伦比亚等低纬度地区,一年四季可将木豆的枝叶作为牧草使用;在美国夏威夷等地区,种植木豆还可用来给肉牛育肥等。

2.2.2 经济价值

木豆因其自身具有良好的特性:生长快、投产早、产胶量高、胶质好等。所以,我国过去种植木豆的主要目的就是作为紫胶虫的寄生虫,以获取重要的工业原料——紫胶,从而实现木豆的经济价值。

2.2.3 食用及药用价值

在饥荒年代,南方许多人曾种植木豆取其籽作为主食或辅食食用。同时,有的地区还用木豆制作酱油和豆腐以替代大豆[6]。郑元元[7]等研究表明,木豆叶提取物中具有明显的促进骨细胞形成及抑制骨细胞吸收的作用。同时其毒副作用少,是一种很具有开发应用前景的抗骨质疏松作用的药物。且其药物组合还具有消炎、抗渗出、镇痛等作用,可用于外伤、烧伤和口疮的治疗[8]。

3 展望

一些经济发达的国家对用植物修复环境有着丰富的研究,并把这些研究应用在土壤修复中。这样既能取得良好的生态效益,又能对土地进行二次利用,取得经济效益。而在污染严重的我国,一些重金属的污染使得有些地区几乎寸草不生,在这种“先创经济效益,而后治理环境”的理念下,污染问题日益加剧。近年来的雾霾问题更是与其有着必然的联系,因而修复土壤污染问题迫在眉睫。

用植物修复土壤污染问题,不仅成本低、不破坏生态环境,而且不会对环境及土壤造成二次污染。随着园林景观绿化事业的快速发展,先锋植物木豆因其特有的优势,开发应用前景颇为广阔。为此,在前人研究的基础上加大为木豆的种质资源调查及引种驯化等,从而丰富园林景观及治理和修复土壤污染等问题,继而实现经济的可持续发展是十分必要的。

[1]李正红,周朝鸿,谷勇,张建云.中国木豆研究利用现状及开发前景[J].林业科学研究,2001(06):674-681.

[2]李正红,周朝鸿,谷勇,张建云.中国木豆研究利用现状及开发前景[J].林业科学研究,2001,06:674-681.

[3]高丽霞,刘水,陈阳春,莫爱琼,李秀娃.印度木豆及丛枝菌根真菌在镉污染土壤中的抗性研究 [J].广东农业科学,2009(12):180-182+190.

[4]秦丽凤.不同木豆品种对低磷与铝毒胁迫的适应性反应及其机理研究[D].广西大学,2004.

[5]陈玉德,侯开卫,吕福基,袁杰,张志钧.云南三种木本豆类蛋白饲料资源的潜力及开发利用前景 [J].林业科学研究,1993(03):346-350.

[6]singh V,Jam bunnathan R,et al Nutritional quality of vegetable pigeonpea[cajanus cajan(L.)M illsp]:dry matter accu mulation,carblhydrates and protems [J].Journal of food Science,1984.49:799-802.

[7]郑元元,杨京,陈迪华,孙兰.木豆叶提取物对人的类成骨细胞TE85成骨功能和体外破骨细胞分化的影响[J].药学学报,2007, (04):386-391.

[8]季兴跃.木豆叶主要活性成分及其药理作用的研究进展[A].中国药学会 (Chinese Pharmaceutical Association)、天津市人民政府.2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C].中国药学会(Chinese Pharmaceutical Association)、天津市人民政府,2010.9.

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