胡閏茹,丁繼塏,王皓悅,周 童,薛 旗
(湖州學院,浙江湖州 313000)
山核桃是世界四大干果之一,是胡桃科山核桃屬喬木植物。在我國,山核桃的主要產區在浙江省和安徽省的交界處,中心產區是浙江省杭州市臨安區昌化鎮。目前,我國已知5 個種,分別是云南山核桃(Carya tonkinensisLecomte)、浙江山核桃(Carya cathayensisSargent)、貴州山核桃(Carya kweichowensisKuang &A.M.Lu ex Chang &Lu)、湖南山核桃(Carya hunanensisW.C.Cheng &R.H.Chang ex Chang &Lu)及大別山山核桃(Carya cathayensisvar.dabeishansisY.Z.Hsu &N.C.Tao),以及國外引進栽培1 種,美國山核桃[Carya illinoinensis(Wangenheim)K.Koch][1]。其中,浙江山核桃為我國最具經濟價值和知名度的山核桃,其他種類的山核桃栽培、利用較少,或仍為野生狀態[2]。臨安山核桃屬于浙江山核桃,主要分布在浙皖地區,屬野生果樹資源,具有營養、保健、美容及藥用價值。臨安山核桃的單株產量較高,含油脂豐富,且樹木高大,材質優良,可以用作經濟林,同時是退耕還林的優良樹種之一。臨安區位于浙江省西北部,東、西天目山南麓,是一個山多田少的山區市。憑借優越的生態環境,臨安山核桃在山核桃行業獨占鰲頭,產品特點為殼薄肉香,果仁飽滿。
筆者將主要從臨安山核桃的生態生物學特性、營養價值和保健功能、貯藏條件、采摘技術、病蟲害防治及繁育技術6 個方面闡述目前國內臨安山核桃研究及應用進展,以期為山核桃產業的發展提供參考。
臨安山核桃的天然分布區域以浙江省臨安區昌化鎮為中心的天目山地區為主,分布于浙江省臨安區、安吉縣、淳安縣、建德市和安徽省寧國市、績溪縣、族德縣等地[3]。臨安山核桃樹是一種半陰性樹種,裸芽植物,落葉喬木,主要特征為主干筆直,開枝開葉,葉片呈濃綠色;樹木高大,一般高12~13 m,最高可達30 m;樹齡15 年左右進入投產期,開始結果,20~50 年為盛果期,50 年后逐漸衰退[4]。在諸多山核桃品種中,臨安山核桃以核大、皮薄、肉香味美、果仁香甜、口感好而聞名于國內外。
傅松玲等對臨安山核桃的適生環境和生態習性進行了研究,結果表明,臨安山核桃耐陰又耐寒,喜歡生長在溫暖濕潤、光照充足、背風的環境中,且要求土壤疏松、肥沃、富含有機物質、排水良好、pH 值在6.5 左右[5]。臨安區屬亞熱帶季風氣候區,四季分明,溫暖濕潤,降水量充足;夏季炎熱潮濕,常年溫度維持在28 ℃左右,這樣優越的地理環境條件非常適合山核桃樹的生長。在臨安山核桃分布地區,成土母質復雜,以石灰巖為最多;土壤類型豐富多樣,主要有砂壤型和黏壤型,由硅酸鹽、石英、長石等礦物成分構成,富含大量礦物質和有機質。在這樣的適宜土質條件下,山核桃長勢強勁,果實的產量和品質也得以保障[6]。這與董建華等研究所表明的對山核桃生長發育的影響因素主要是土壤肥力相一致[7]。呂惠進對臨安山核桃主產區立地環境進行研究分析,結果表明,臨安山核桃適宜種植于半陰坡,母巖以石灰巖、花崗巖為宜,與上述觀點相一致[8]。
臨安山核桃富含多種營養成分。趙玉順對臨安山核桃的主要營養成分進行研究,結果表明臨安山核桃中含有蛋白質7.1%~9.1%和脂肪57.9%~67.4%,其中氨基酸91.69~111.90 mg·g-1,必需氨基酸27.40~36.02 mg·g-1,不飽和脂肪酸322.5~447.5 mg·g-1,含有功能成分膳食纖維7.1%~7.7%,卵磷脂4.92%~6.29%,黃酮0.31%~0.77%和總酚0.86%~2.90%等[9]。膳食纖維被認為是“第七類營養素”,具有預防心血管疾病、預防糖尿病、促進胃腸蠕動等功能[10]。臨安山核桃還含有豐富的維生素B1、B2 等營養物質,這些營養物質能夠促進人體的新陳代謝[11]。臨安山核桃含有豐富的礦物質營養元素,如鈣、鐵、鋅、錳、碘等,可以滿足人體日常元素需求[12]。臨安山核桃含有豐富的多酚,氧化損傷是導致心血管疾病的主要原因,多酚的抗氧化作用可以預防這些疾病的發生[13]。何志平的研究也證明臨安山核桃具有較強的抗氧化作用,對消費者來說有較高的保健和經濟價值[14]。臨安山核桃油的飽和脂肪酸及廿碳以上難消化脂肪酸含量極少,因此臨安山核桃油易消化,適宜患有高血脂、冠心病等慢性疾病的人群食用,并且具有潤腸、滋補功效,是營養豐富、無污染的綠色食品[15]。然而,目前學界關于臨安山核桃中生理活性成分對人體作用機理的研究還相對較少。
目前,臨安山核桃商品多為手剝山核桃和山核桃仁的形式,保質期比較短。因此,采用合適的貯藏條件,保證臨安山核桃的品質、延長賞味期顯得十分重要。
采摘時間、收獲方法、包裝方式、干燥前的貯藏時間、貯藏溫度、干燥方法及干燥原料的含水量等都會對臨安山核桃的品質產生影響[16-18]。在貯藏過程中,臨安山核桃的油脂品質、酚類物質和抗氧化能力會受到光、空氣、水分、微生物和自身脂肪結構等因素的影響,進而使其品質受到影響[19]。在不同貯藏溫度下,臨安山核桃的過氧化值、酸價均隨著貯藏時間的延長而不斷增加,且隨著溫度的升高,過氧化值、酸價增加迅速[20]。張友青等研究了不同貯藏溫度下臨安山核桃油脂品質指標和抗氧化活性的變化,結果表明5 個月內,冷凍(-18 ℃)和冷藏(4 ℃)條件下臨安山核桃這些指標的差異不大;結合耗能、技術、經濟等實際情況,認為若貯藏期在5 個月以內,宜采用冷藏,若貯藏期超過5 個月,宜采用冷凍,從而保證臨安山核桃的品質[21]。徐一凡等研究了微波間歇干燥方法對臨安山核桃油在貯藏期間酸價、碘價、過氧化值和脂肪酸組成的影響。結果表明,該方法能顯著縮短干燥時間,提升原料貯藏特性[22]。汪卿卿等提出可對采摘后的新鮮臨安山核桃進行真空干燥,僅5 h 就能把臨安山核桃的含水量降至6%以下,這比常規的熱風干燥時間要短得多,同時能縮短山核桃中大量熱敏性不飽和脂肪酸的受熱時間,從而提高臨安山核桃的原料品質[23]。目前,我國學者多聚焦于研究山核桃短時間保存,對長時間真空保存山核桃的研究較少。目前,我國林農普遍采用陰干方式來處理采后的山核桃原料,技術較落后。隨著人們對臨安山核桃品質要求的進一步提高,學者們可以進一步加深山核桃長時間真空保存的研究。
臨安山核桃以人工采摘(揮竿打落法)為主,通過人工上樹敲打果實使其掉落,這種方法不但人工成本高、效率低,且安全系數較低。臨安山核桃樹較高,掉下來的果實也容易砸傷人,這導致臨安山核桃采摘成本一直居高不下。我國林果采摘用工約占生產總用工的50%,采收成本占總生產成本的50%~70%[24-25]。機械采摘雖然安全系數較高,采收省力,采收效率高,但采摘設備過于笨重,如果山路陡峭,地形條件差,很多重型器械無法進入采收目的地[26]。趙嘉輝等提出山核桃采收一體無人機的設想,從綜合角度考慮,得到的方案各有優劣,目前該設想仍存在一定矛盾[27]。目前來看,臨安山核桃種植區的采摘方式仍以人工為主。
臨安區具有比較豐富的自然資源、科技資源、財力資源,但是該地區采摘山核桃的人力資源明顯匱乏[28]。雖然目前臨安區等地使用機械采摘方式的種植戶不是很多,但勞動強度高、采摘效率較為低下、工作環境惡劣導致生產成本遲遲無法降低,加之隨著科技的發展和研究人員的不斷努力,更多人力物力的投入,山核桃采摘機械必將朝著自動化、高效率、低成本等方向發展,使用機械采摘方式成為必然[29]。
病蟲害是影響臨安山核桃產量、品質的重要因素。危害臨安山核桃的病害有干腐病、根腐病、黑斑病、褐斑病、缺素癥,危害臨安山核桃的蟲害有星天牛、銅綠麗金龜、山核桃蚜蟲類、桃蛀螟、桑天牛等[30-33]。隨著種植規模的不斷擴大,樹齡的增加,臨安山核桃病蟲害問題日趨嚴重[34]。其中,對臨安山核桃樹體生長發育和果實產量危害最大的是干腐病。干腐病又被稱山核桃潰瘍病,該病通常在山核桃種植區發生,在春季和多雨的年份發生嚴重[35]。該病可導致大量樹枝枯死,葉面產生大量病斑,果實大量減產,嚴重威脅臨安山核桃產業的發展[36]。隨著病蟲害問題的日益嚴峻,臨安山核桃種植區也出現了化學藥劑濫用的現象[37]。對此,吳志輝提出,防治工作是一項長期性的工作,要做到以預防為主,強化檢疫工作,遵循適地適樹的原則,強化土壤管理,盡量保持林間原生態植被,保證林木健康生長,噴施藥物只是輔助手段,可適當應用化學防治措施(噴施0.15%梧寧霉素和27%“908”等藥劑)[38-39]。總而言之,目前學界對于臨安山核桃病蟲害的研究還相對較少,在未來需要進一步加強相關研究[40]。
臨安區山核桃產業迅速發展,是當地優勢特色產業,但山核桃成林時間長,依靠傳統繁育模式,產量不固定[41]。山核桃的繁育方式有引種、選擇育種、雜交育種及誘變育種等[42-43]。劉建華等改良了山核桃播種嫁接育苗方法,第1 年春播,第2 年夏季嫁接,使山核桃嫁接苗成活率超過75%[44]。項步乾等的研究表明,與春播或冬播育苗相比,山核桃的秋播育苗技術可以提高苗木出苗率、存苗率、出圃率及苗木品質[45]。汪金祥提出了山核桃秋播育苗的技術要點,包括種子的采摘、選取、貯藏和發芽,圃地的選擇和土壤處理,播種,苗期管理等[46]。黃堅欽等采用田間試驗和數學分析方法相結合的手段,分析了接穗、砧木和外來因子對山核桃嫁接成活的影響,認為接穗、砧木與嫁接時間的選擇是影響嫁接效果的關鍵[47]。目前,關于山核桃繁育的研究多集中于嫁接育苗,從根本上提高山核桃種質資源的研究相對較少。
臨安山核桃作為臨安區大面積種植樹種,不僅具有生態價值,還具有營養、保健、美容和藥用等經濟價值。發展臨安山核桃產業,不僅有助于農戶增收致富,而且有助于帶動經濟發展。根據已有文獻報道,針對臨安山核桃的研究主要是生物學特性、嫁接繁育技術、高產穩產技術、病蟲害防治等應用研究,基礎研究仍較為薄弱。臨安山核桃全身都是寶,需要全方面、深層次地展開相關研究,促進臨安山核桃產業的發展。今后學者們可圍繞以下方面展開研究:1)臨安山核桃的資源開發,加強對山核桃油、山核桃外果皮、山核桃葉、山核桃多肽與蛋白產品等的研究與開發;2)借鑒國內外先進的研究方法和技術,提高我國山核桃研究領域的研究水平;3)加強跨學科合作,促進臨安山核桃研究領域與其他領域的交叉融合。