浅谈科学技术在中国香蕉产业中的作用

金钊 刘菊华

摘 要 针对香蕉产业存在的主要问题，综述了新品种培育、健康种苗、水肥一体化及采后贮藏保鲜等科学技术在中国香蕉产业中的作用，并提出了展望。

关键词 香蕉产业 ；科学技术 ；作用

中图分类号 S668.1 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.09.020

Abstract According to the main problems arising from banana industry in China， the role of science and technology， such as breeding of new varieties， disease-free seedlings， integrated management of water and fertilizer， and postharvest handling and storage， in the banana industry in China were reviewed， and the prospects for future development of banana industry was put forward.

Keywords banana industry ； science and technology ； role

香蕉和大蕉是热带、亚热带发展中国家的重要经济作物，也是世界鲜果贸易量及消费量最大的水果，目前全世界有130多个国家种植香蕉，为发展中国家继水稻、小麦、玉米之后的第四大粮食作物[1]。2016年世界香蕉收获面积为592万hm2，产量1.27亿t，贸易额584亿美元。全球所消费的香蕉18% 源自进口，2016年全球香蕉进口量达2 190万t，进口额达141亿美元（FAO，2016）。香蕉也是中国热区的主要果树之一，广西、云南、广东、海南、福建及台湾地区是中国香蕉的主产区。2016年中国香蕉收获面积为43万hm2（不含台湾），产量1 332万t，贸易额为6.1亿美元，位居世界第二（FAO， 2016）。如今香蕉产业已经成为中国南亚热带地区农业支柱性产业，在热区经济和农村社会发展中发挥着重要作用。

1 中国香蕉产业现状及存在的主要问题

广东是中国香蕉传统产区，主要分布在珠三角、粤东、粤西和粤北地区，以巴西蕉、广粉1号、农科1号等品种为主。2014 年香蕉种植面积 12.78万hm2、占全国香蕉种植总面积的32.8%，产量426.3万t[2]，占全国总产量的 36.1%，种植面积和产量均居全国首位。但广东香蕉种植基地化、集约化趋势不如海南、广西和云南。另外，香蕉枯萎病已成为广东香蕉产区一种常见的毁灭性土传病害，致使珠三角和粤东产区受害严重，大面积减产至无法种植，造成毁灭性灾害。 海南地处热带地区，具有香蕉生产的最适宜气候条件，自20世纪末以来成为中国香蕉产业发展最快的产区，也是中国香蕉集约化栽培程度较高的产区。在2011年种植面积和产量达到最高峰（6.52萬hm2，189.2万t，产值42.38亿元。统计数据源自海南统计年鉴1996～2012年）。由于长期集约化单一种植巴西蕉，导致枯萎病迅速蔓延，加之台风危害，至2014年仅有3.73万hm2，总产量84.47万t，海南香蕉产业受到重创。广西和云南是目前中国香蕉生产仅次于广东的2个种植区，2014年面积分别为10.67万和11.33万hm2，产量分别达到380万和390万t，近年来云南高原山地蕉产业发展迅速，种植面积还在快速扩张。但目前栽培过程中制约生产发展的情况也已出现，如枯萎病开始蔓延，冬季低温寒害带来种植风险等[3]。福建漳州是中国香蕉传统产区，天宝高蕉品质优、产量高、经济效益好，是福建省最主要的香蕉栽培品种，栽培面积约占全省香蕉面积的80%。福建产区易受到以台风和寒害为主的自然灾害的危害，而且栽培品种过于单一，表现出对日益严重的香蕉枯萎病抵抗能力较差[4]。香蕉作为中国热区种植业的支柱产业，各产区都存在一些亟需解决的共性关键技术问题。

1.1 种植地不适宜的气候条件带来的自然灾害风险

中国香蕉产区除海南省外，大部分处于亚热带地区，不能满足香蕉生产过程中对高温高湿的要求，特别是冬季的低温条件，往往使香蕉遭受冻害。同时沿海种植区如海南、广东、广西、福建等产区，在夏季遭受台风影响，造成产量的巨大损失。

1.2 种植品种结构单一，不能满足市场多样化消费需求

中国香蕉生产发展较快，但主栽品种单一，目前香牙蕉种植面积占总种植面积的90%，其中在广西、云南产区以香牙蕉中的桂蕉6号（威廉斯B6）为主，占41%；海南和广东以香牙蕉中的巴西蕉为主。由于品种单一，使得栽培香蕉集中成熟供应市场，市场供大于求，导致价格大跌。同时单一的品种使得市场供应出现同质化，不能满足消费者对果实多样化的需求，也造成市场销量难于提升，价格较低。

1.3 品种更新缓慢，缺少优良抗病品种

主栽香蕉由于其三倍体的特殊性，不能通过传统的杂交育种手段培育新品种，导致生产上长期种植威廉斯、巴西蕉等几个主栽品种，致使栽培品种的种性退化，病虫危害严重，特别是香蕉枯萎病的快速蔓延，已严重威胁中国香蕉产业的健康可持续发展。

1.4 新型集成栽培技术研发落后，不能满足产业快速发展的需求

伴随着香蕉产业的快速发展，与其相适应的树体管理、施肥灌水、采收保鲜等现代化的配套技术研发相对落后，不能形成统一技术规范，现有的一些管理技术也难于在各产区得到广泛应用，致使种植水平良莠不齐，果实品质难于保证。

2 科学技术在中国香蕉产业中的作用

针对上述香蕉产业中存在的问题，相关科研人员经过长期不懈的努力，在新品种培育、健康种苗生产、土肥水一体化管理和采后成熟保鲜等方面取得了显著成绩，研究成果促进了中国香蕉产业的快速发展，也为该产业可持续发展提供了技术储备。

2.1 积极开展新品种选育，促进中国香蕉品种更新换代

中国是香蕉原产国之一，也是世界上栽培香蕉历史最悠久的国家之一，有2 000年以上的栽培历史。中国香蕉产业的2次快速发展均与品种有关，一是20世纪50～60年代自然种植传统地方品种转变到选引推广国内优良品种建园栽培的第一次飞跃，实现了中国传统香蕉良种在国内香蕉种植区的广泛应用。主要代表种有东莞高（中）把、高州高（中）把、台湾高（中）把、越南河口蕉、海南牛角蕉及福建天宝蕉等。其次是20世纪89～90年代中国农业科学院、中科院华南植物研究所、广东省湛江农业生物技术研究中心等科研单位先后引进了高产、优质、耐贮藏的威廉斯、巴西蕉、皇帝蕉等品种，并应用植物组培技术大规模繁育推广，中国香蕉生产真正实现了良种化、规模化种植，香蕉产业发生了第二次飞跃。主要代表品种有威廉斯、巴西蕉、天宝蕉等，在近30年的生产中威廉斯、巴西蕉已成为中国香蕉的主栽品种。

隨着中国香蕉产业快速发展，伴随而生的香蕉枯萎病也快速蔓延，导致中国广东、海南、福建等种植面积大幅减少，香蕉种植的后起之秀广西和云南也受到极大威胁。因此，抗病品种的培育成为当务之急。目前台湾通过组培诱变筛选出抗枯萎病的宝岛蕉（新北蕉），农科1号，粤科1号；深圳市百绿生物科技公司以抗枯萎病的大蕉为供体，以巴西蕉为受体进行杂交，利用植物染色体杂交技术培育出抗枯萎病的新品种[5]，胡玉林等[6]利用化学诱变选育出可抗枯萎病的香蕉新品种“8818-1”，华南农业大学的许林兵教授选育的南天黄等为中国抗病品种的应用提供了储备。

2.2 提升种苗质量，打造健康种苗的良种化种植

传统的香蕉生产通常采用吸芽苗作为大田种植种苗，由于其繁殖系数低、长势不一致、易携带病菌等，难于满足香蕉大面积种植对种苗的需要。20世纪80年代，中国开展香蕉种苗的组织培养研究并取得成功，组培工厂的蓬勃兴起，组培苗以其速生、高产、优质、不带病毒、管理方便，以及商品率高等优点，而倍受广大蕉农及种植者的青睐。香蕉组培苗在中国香蕉产业中的广泛应用，极大推动了中国香蕉产业的快速发展，大大缩短了优良品种的繁育及推广，使香蕉大规模生产成为现实，也是实现大面积商品化香蕉高产稳产高效益最关键的措施之一[7-9]。

在产业不断发展过程中，针对香蕉组培苗培育过程中出现的易突变、继代数过高、幼苗期生长弱且已感染病虫害等进行了深入的研究。王必尊等[10]选用椰糠、玄武岩砖红壤土（简称泥土）、有机肥、河沙为基质，研究了16种不同配比基质对香蕉组培苗生长的影响。郑洪立等[11]研究了温度和光照对香蕉组培苗增殖和生根的影响。邝瑞彬等[12]通过香蕉外植体的选取和芽诱导处理方法、芽的分化及培养、丛生芽壮芽处理、生根培养、组培苗栽培获得健康幼苗的技术过程进行优化改良。综上所述，针对香蕉健康种苗开展的研究结果为提高香蕉组培快繁效率及培育健康优良种苗提供了实用指南，促进了中国香蕉产业的可持续发展。

2.3 开展肥水一体化研究，改良香蕉栽培技术，提高蕉园管理水平

香蕉植株高大、产量高，对肥水的需求常常数倍于一般作物，因此施肥、灌水成为香蕉生产中最为重要的管理内容，也是影响香蕉种植成本的关键因素之一[13-14]。传统施肥管理上多凭经验施肥，施肥用量及氮磷钾比例的随意性较大，肥料资源浪费严重，肥料利用效率低，并且造成土壤水源污染。而大水漫灌不仅造成水资源的浪费，也降低肥料的利用率且造成土壤污染。随着中国香蕉生产不断实现规模化、集约化栽培，针对香蕉科学水肥管理的研究不断深入。藏小平等[15]研究不同滴灌施肥方式对香蕉生长和产量的影响；张超一等[16]研究了铵态氮和硝态氮对香蕉幼苗生长的影响，总结了最适于香蕉苗吸收N素的施肥比例；张爱华等[17]认为，配方施肥与常规施肥相比，配方施肥可增加N、P、K、Ca、Mg、Mn、Fe等元素的吸收，有效促进植株生长，提高果实和叶片养分积累；近年来，研制了水肥一体化灌溉施肥技术。该技术是一项综合的节水节肥技术。在了解香蕉的营养特性、水肥需求规律的基础上，根据香蕉整个生育时期的肥料用量、施肥时期，并将肥料溶解后通过滴灌系统随灌溉水施到香蕉根区。该技术将灌溉与施肥有机地结合，保证适时适量水肥供应，改善蕉园生态环境，达到节水节肥、提高效率、增产增收等效果。该技术可操作性强，为解决大规模香蕉园的灌溉施肥问题提供了一条有效的途径，已是当前规模化、标准化香蕉园的必备灌溉施肥技术[18-19]。

2.4 开展采后保鲜技术研究，提升香蕉果实商品化价值

香蕉是一种典型的呼吸跃变型水果。在采后成熟过程中会释放乙烯，出现呼吸高峰，并使果实内部组织发生一系列成熟与衰老的生理变化，随后进入衰老期。病害、机械伤会促进果实生理后熟，使贮藏寿命缩短，严重地影响香蕉生产和贮运保鲜，降低其商业价值。20世纪至21世纪初，中国香蕉产后损耗率高达近20%，远远高于发达国家的5%[20]。为了提高中国香蕉采后品质，减少贮运过程的损失，中国科研人员开展香蕉采后品质形成特点，包括果实色泽、果实碳水化合物、果实硬度、果实气味、乙烯释放等[21]。其次，影响果实品质形成及保持的各种条件也被关注，如栽培品种、采收成熟度、贮藏环境条件、栽培管理技术等。特别是香蕉的采后贮藏技术成为研究的重点，最初开展的低温贮藏，通过低温降低呼吸作用，抑制乙烯释放延长贮藏寿命[22]。但香蕉对低温敏感，容易受到冷害，导致该方法使用受到限制。随后气调贮藏被开发，该方法是在一定温度和湿度条件下，通过调控贮藏环境气体（O2、CO2）的组分延长果实贮藏寿命，更加有效延迟果实呼吸跃变，降低果实冷害[23]。随着香蕉果实采后成熟机制研究的深入，控制乙烯信号转导的几种化学物质被开发， 它们通过与乙烯受体结合来阻断乙烯的响应通路。其中1-甲基环丙烯（1-MCP）是最有效的乙烯抑制剂[24]。通过使用1-MCP结合自发气调贮藏和适当的低温等技术措施，可有效地控制乙烯的产生，延缓呼吸跃变的出现以及其他生理生化的变化，显著地延长香蕉的保鲜期。在此基础上，王勇等[25]提出中国香蕉采后保鲜技术流程，为中国香蕉果实采后、处理运输及催熟提供了统一标准，该套技术的应用，显著减少了中国香蕉果实损失和提升了果实品质和商品价值。

3 展望

过去30多年，由于新品种培育、优质健康种苗生产、土肥水一体化管理和采后成熟保鲜等技术应用到香蕉生产过程中，使中国香蕉产业发展成为解决热区三农问题的支柱性产业。然而，随着经济社会的发展和人民生活水平的提高，对香蕉生产过程中的科学技术也将提出更高的要求。笔者认为，未来香蕉产业发展，首先必须加速发展新品种创制技术，加快专用、特用香蕉新种质的创制，丰富香蕉品种结构，从根本上保证香蕉产业的可持续发展。其次是建立广适的香蕉枯萎病综合防控技术体系，使香蕉枯萎病真正可防可控。三是引入智慧农业，发展智能化的生产管理技术，不仅大大提高工作效率，而且让栽培管理技术环节成为可视化可追溯的数据，保证采前生产环节的产品安全。四是大力发展香蕉精深加工技术，拉长香蕉产业链，提高产品附加值，增强抵抗市场风险的能力。

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