江西財經(jīng)大學(xué) 王瑞 劉森
先鋒植物木豆的種質(zhì)資源及其園林應(yīng)用
江西財經(jīng)大學(xué) 王瑞 劉森
本文對先鋒植物木豆的種質(zhì)資源狀況及其在園林中的應(yīng)用情況進(jìn)行綜述,對木豆的進(jìn)一步開發(fā)與研究提供科學(xué)依據(jù)。
木豆;種質(zhì)資源;園林應(yīng)用
木豆,豆科木豆屬短日照植物,是少有的豆類木本植物。別名鴿豆、柳豆、樹豆、樹黃豆等。木豆用途非常廣泛,是世界第六大食用豆類,同時也是印度、東非和加勒比地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)作物。
1.1 木豆的形態(tài)及生長狀況
木豆[Cajanus cajan(L.)Millsp.],常綠或半落葉灌木,高達(dá)3米,主干不甚明顯,是唯一的可食用的木本豆類植物。多分枝,小枝有明顯縱橫棱,略被短柔毛,小葉紙質(zhì),披針形至橢圓形,長5~10厘米,寬1.5~3厘米,先端漸尖或急尖,常帶有細(xì)凸尖,上面被極短的灰白色短柔毛。下面較密,呈灰白色,有不明顯的黃色腺點;小托葉極小,小葉柄長1~2毫米?;ü?~11月。莢果線狀長圓形,長4~7厘米,寬6~11毫米,種子間具明顯的凹入的斜橫槽,被灰褐色短柔毛,先端漸尖,種子3~6顆,近圓形,稍扁,種皮暗紅色,有的有褐色斑點。木豆對環(huán)境的適應(yīng)能力較強,喜肥但耐貧瘠,適應(yīng)于干熱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。木豆生長迅速,是水土保持及鞏固邊坡土壤的優(yōu)選植物。
1.2 我國木豆的資源狀況
木豆起源于熱帶非洲或印度,一般認(rèn)為原產(chǎn)于東非安哥拉至尼羅河谷一帶,現(xiàn)已遍及熱帶、亞熱帶以及30°N~30°S的溫暖地區(qū),大約在1500年前引入中國。中國的木豆主要分布于南方九個地區(qū)。從60年代開始,我國便對木豆進(jìn)行調(diào)查并發(fā)現(xiàn),中國木豆種質(zhì)資源豐富,組成較為復(fù)雜,地方品種或類型大多生育周期長,株型高大,但未進(jìn)行籽實品質(zhì)、產(chǎn)量、抗病蟲性能等方面的改良,普遍存在產(chǎn)量低、直接食用價值低,對病蟲害抗性弱等缺陷[1]。
木豆用途非常廣泛,不僅速生性強、枝葉生長茂盛,嫩枝葉是草食家畜的優(yōu)質(zhì)飼料,且成熟籽實可以食用。木豆?fàn)I養(yǎng)價值豐富,含有豐富的蛋白質(zhì)。同時,木豆還可以作為水土保持和覆蓋類作物等。
2.1 觀賞價值
2.1.1 在園林造景中的應(yīng)用
在景觀設(shè)計中,一般都要遵循“因地制宜、適地適樹”原則,同時在植物選擇的過程中,要達(dá)到短期與長期的景觀效果,首先要考慮的是植物的生長隨季節(jié)及樹齡的變化而變化。木豆生育期一般為160~200天,速生性和抗性較強,生長旺盛,對土壤的要求不是太嚴(yán)格,適應(yīng)性廣。因此木豆能在短時間內(nèi)營造密林效果,且在營造喬、灌、草混合林時能發(fā)揮重要作用。
2.1.2 對水土流失的改善
植物的選擇與栽植和植物自身的生長習(xí)性密切相關(guān)。在園林應(yīng)用中,植物對水土流失的改善也是一個重要的方面。在南方一些干熱地區(qū),由于高溫干旱,土壤較為貧瘠,加之人為及牲畜的破壞,使得植被恢復(fù)極為困難,常用的幾個灌木造林樹種如車桑子、山毛豆、余甘子等,生長緩慢,經(jīng)濟(jì)價值較低[2],而木豆適應(yīng)性強,生長速度快,既能美化環(huán)境,又能保持水土,讓植物在園林景觀的設(shè)計中起到“一舉多得”的作用。木豆因其速生性強,根系發(fā)達(dá),可以對松軟的土質(zhì)起到明顯的穩(wěn)固作用。因此在利用植物治理水土流失時,有著重要的作用。
2.1.3 對土壤的凈化與應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)和工礦業(yè)的高速發(fā)展,重金屬污染危害事件常見報道,而土壤作為環(huán)境的主要載體之一,其重金屬污染將直接對人類的健康產(chǎn)生極大的危害。因為木豆根瘤菌發(fā)達(dá),固氮能力強,富集能力強,是修復(fù)突然污染的優(yōu)質(zhì)植物。所以,木豆對重金屬污染的治理備受關(guān)注。
實驗表明:適量的重金屬鎘對木豆的生長有促進(jìn)作用,當(dāng)土壤中Cd污染濃度為10mg/kg時,木豆長勢最好,生物量最大[3]。在低磷脅迫下,木豆根系長,且側(cè)根增多,總根量及根冠比增大,根尖和根尖分泌的酸性磷酸酶(APA)活性增強;在鋁毒脅迫下,根尖吸附的粘膠可緩解鋁毒[4]。
2.2 其他價值
2.2.1 飼用價值
木豆植物體內(nèi)營養(yǎng)成分較高,含有豐富的蛋白質(zhì),這對促進(jìn)飼料工業(yè)的發(fā)展、滿足養(yǎng)殖業(yè)、飼料工業(yè)將產(chǎn)生顯著的作用[5]。同時,木豆除了配合飼料外,國外也用作牧草,在澳大利亞和哥倫比亞等低緯度地區(qū),一年四季可將木豆的枝葉作為牧草使用;在美國夏威夷等地區(qū),種植木豆還可用來給肉牛育肥等。
2.2.2 經(jīng)濟(jì)價值
木豆因其自身具有良好的特性:生長快、投產(chǎn)早、產(chǎn)膠量高、膠質(zhì)好等。所以,我國過去種植木豆的主要目的就是作為紫膠蟲的寄生蟲,以獲取重要的工業(yè)原料——紫膠,從而實現(xiàn)木豆的經(jīng)濟(jì)價值。
2.2.3 食用及藥用價值
在饑荒年代,南方許多人曾種植木豆取其籽作為主食或輔食食用。同時,有的地區(qū)還用木豆制作醬油和豆腐以替代大豆[6]。鄭元元[7]等研究表明,木豆葉提取物中具有明顯的促進(jìn)骨細(xì)胞形成及抑制骨細(xì)胞吸收的作用。同時其毒副作用少,是一種很具有開發(fā)應(yīng)用前景的抗骨質(zhì)疏松作用的藥物。且其藥物組合還具有消炎、抗?jié)B出、鎮(zhèn)痛等作用,可用于外傷、燒傷和口瘡的治療[8]。
一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家對用植物修復(fù)環(huán)境有著豐富的研究,并把這些研究應(yīng)用在土壤修復(fù)中。這樣既能取得良好的生態(tài)效益,又能對土地進(jìn)行二次利用,取得經(jīng)濟(jì)效益。而在污染嚴(yán)重的我國,一些重金屬的污染使得有些地區(qū)幾乎寸草不生,在這種“先創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益,而后治理環(huán)境”的理念下,污染問題日益加劇。近年來的霧霾問題更是與其有著必然的聯(lián)系,因而修復(fù)土壤污染問題迫在眉睫。
用植物修復(fù)土壤污染問題,不僅成本低、不破壞生態(tài)環(huán)境,而且不會對環(huán)境及土壤造成二次污染。隨著園林景觀綠化事業(yè)的快速發(fā)展,先鋒植物木豆因其特有的優(yōu)勢,開發(fā)應(yīng)用前景頗為廣闊。為此,在前人研究的基礎(chǔ)上加大為木豆的種質(zhì)資源調(diào)查及引種馴化等,從而豐富園林景觀及治理和修復(fù)土壤污染等問題,繼而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是十分必要的。
[1]李正紅,周朝鴻,谷勇,張建云.中國木豆研究利用現(xiàn)狀及開發(fā)前景[J].林業(yè)科學(xué)研究,2001(06):674-681.
[2]李正紅,周朝鴻,谷勇,張建云.中國木豆研究利用現(xiàn)狀及開發(fā)前景[J].林業(yè)科學(xué)研究,2001,06:674-681.
[3]高麗霞,劉水,陳陽春,莫愛瓊,李秀娃.印度木豆及叢枝菌根真菌在鎘污染土壤中的抗性研究 [J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(12):180-182+190.
[4]秦麗鳳.不同木豆品種對低磷與鋁毒脅迫的適應(yīng)性反應(yīng)及其機(jī)理研究[D].廣西大學(xué),2004.
[5]陳玉德,侯開衛(wèi),呂?;?袁杰,張志鈞.云南三種木本豆類蛋白飼料資源的潛力及開發(fā)利用前景 [J].林業(yè)科學(xué)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]鄭元元,楊京,陳迪華,孫蘭.木豆葉提取物對人的類成骨細(xì)胞TE85成骨功能和體外破骨細(xì)胞分化的影響[J].藥學(xué)學(xué)報,2007, (04):386-391.
[8]季興躍.木豆葉主要活性成分及其藥理作用的研究進(jìn)展[A].中國藥學(xué)會 (Chinese Pharmaceutical Association)、天津市人民政府.2010年中國藥學(xué)大會暨第十屆中國藥師周論文集[C].中國藥學(xué)會(Chinese Pharmaceutical Association)、天津市人民政府,2010.9.