天然有机莼菜培育技术研究进展

陈顺清，谢 淋，龙 琼，冉永安，艾 飞，苏向东

(1.贵州理工学院材料与冶金工程学院，贵州 贵阳 550003；2.贵阳市花溪区人民医院，贵州 贵阳 550025；3.贵州省轻金属材料制备技术重点实验室，贵州 贵阳 550003)

0 引言

莼菜，又名水葵，俗称露葵、马蹄草、水荷叶或湖菜，属睡莲科，为多年生宿根草本水生植物，主要生长在湖泊、沼泽、池塘等淡水湿地环境中。在东亚、西印度群岛、澳大利亚、北美和中美洲等热带和温带地区广泛但零星分布，国内主要分布在苏南太湖、杭州西湖、湖北利川、重庆石柱等地。莼菜幼叶与嫩茎有一种琼脂状粘液，含有丰富的胶原蛋白、维生素与组胺、蛋白质与氨基酸、多糖以及微量元素等，营养价值极高，被誉为“水中人参、植物胎盘”[1]。莼菜味道鲜美嫩滑，为珍贵蔬菜之一，莼菜鲫鱼汤乾隆时期江南的四大贡菜之一。莼菜不仅是重要水生经济作物，而且含有酸性多糖、蛋白质、氨基酸、维生素、组胺及微量元素等化学成分，有抗肿瘤、抗溃疡、抗菌消炎和促进免疫等功效[2]。但是，近年来，由于人为影响和气候环境的变化，莼菜自然种群及分布范围均在不断减少，目前已被列为濒危物种[3]。

作为一种重要的水生蔬菜，莼菜具有粘液的特性，粘液覆盖了植物的水下器官，包括幼嫩的茎、叶和芽，并且随着叶龄的增长而逐渐减少。人们通常用粘液含量来比较不同栽培地区的蔬菜质量[4]。粘液本身是酸性多糖、热水溶性多糖、蛋白质、多酚和微量元素的混合物[5-6]，由于其保健功能，在我国食品和医药工业中被用于保健目的[7]。此外，粘胶具有优异的润滑性能，作为润滑剂可用于机械工业[7-8]。

同时，莼菜产生的粘液具有一定的生态意义，粘液作为一种重要的光合产物，在一定程度上也能反映莼菜的生长状况。基于这些种群间遗传多样性水平较低的特点，一般认为不同栽培区莼菜粘液积累的差异可能与环境条件有关。然而，人们对环境因子(如气候、水和沉积物)与莼菜生长之间的关系关注甚少。此外，随着湿地环境的退化和破坏，综合考虑多种环境因素对莼菜生长的影响的研究尤为重要，这些研究可以为濒危物种的保护提供关键信息。本文就培育结果来概述如何培育天然、有机、绿色的高品质天然有机莼菜提供一定的技术支持。

图1 莼菜基地及单粒莼菜图

1 栽培技术

1.1 田块的选择

莼菜为一种多年生宿根性水生蔬菜，性喜温，水质清洁，最好选择有活水或者水中矿物质含量比较丰富并且没有污染的地带。莼菜生长繁殖过程中需要适宜的环境，良好的环境更有利于莼菜的生长，胶质层含量更高。莼菜选地海拔在1 000-1 800米，阳光条件好，春夏秋季气候在15-30 ℃左右，地势平坦、灌溉便宜、土壤有机层较为丰富、理化性良好、光照充足、泥土层厚度在20厘米的弱酸性的土壤中(pH值为5.5-7)进行种植，种植泥层厚度位一般为20-30 cm。

Xie等[3]以中国利川、杭州和苏州三个地方的莼菜栽培点为例，研究了莼菜粘液量与环境因子(水质、沉积物及气温)的关系。研究结果表明水质的高锰酸钾指数(CODMn)、总氮浓度(TNw)、导电性(ECw)和沉积物有机碳含量(SOC)是影响莼菜粘液的主要因素，说明莼菜粘液的积累和生长对环境变化敏感。良好的水质和富营养沉积物有利于莼菜的粘液积累，而夏季高温可能对莼菜的生长产生特定的负面影响。随着全球湿地富营养化的加剧，莼菜种群可能面临严重的退化，同时，由于农田氮素流失、过度渔业和城市化地区的污染物等导致水体氮负荷增加。全球变暖也可能威胁到莼菜物种的生存。目前，保护栖息地对于防止濒临灭绝的莼菜是必不可少的。

此外，一些研究表明，莼菜对较高重金属离子土壤种植条件并不敏感，同时一般的稻田也可种植莼菜[9-10]，说明莼菜对土壤和水质深度的要求并不高。对于莼菜的种植，也可以尝试进行多种水生植物的复合培育。

1.2 选种

莼菜繁殖的重要器官是冬芽，由于收集冬芽较为困难，一般不采用种子(冬芽)进行生长繁殖，因为种子发芽率低，幼苗生长发育缓慢且周期较长，所以选择进行无性繁殖(扦插繁殖)[11]。主要选择2-4年无病、无伤、无虫害、生长健壮、茎叶角质层粗壮的地下匍匐茎或水中茎为繁殖种苗。作为茎种的水中茎应该选取色泽绿、带发达根系、粗壮、老龄的茎段作为种苗。而地下匍匐茎作为茎种的应选取茎干黄色或白色的粗壮茎段作为种苗。一般以5-6节中间茎段为最好，扦插的茎段最好有2-3节段[12]，这样茎段长所汲取养分充足，新苗粗壮。选择在肥力充足、土壤淤泥较厚、腐植含量丰富的淤泥中进行栽种，莼菜苗要做到立挖立栽，当天没有栽完的莼菜苗必须浸泡在水中，以免莼菜苗脱水灼伤。

1.3 种植条件

莼菜栽种季节一般在每年秋季和春季进行，但是从培育结果来看春季移栽种植的莼菜更容易存活，种植最佳时间一般在3月下旬至4月中旬[13]。莼菜种植前15天左右要用生石灰清塘消毒，并且除尽杂草、敌害、硬物(如砖头、石块)等其它杂物。高品质的莼菜种植水体要求水质清洁无污染且为流动水源，水深20～60 cm的水域中。种植土壤呈弱酸性、肥沃、有丰富的有机质和较高的含磷量。春夏秋季气候在15～28 ℃，海拔在1 000～1 800米，二者缺一不可。当环境温度低于15 ℃时逐渐停止生长，当水面温度达到40 ℃时生长缓慢[14]。莼菜对化肥、复合肥、其它合成肥料十分敏感无一不抗拒。轻者莼菜茎叶上胶质蛋白层消失，重量减半。重者根须腐烂、菜叶发黑。唯一能够接受的肥料是少量的菜枯饼(菜籽榨油后的渣)，而且不能超量，对农药则更加敏感。生长在水中的莼菜病虫害很少，莼菜生长所需要的养分主要来源于土壤的养分以及自身冬眠时所腐烂的茎、根、叶作为第二季的养分，属于真正的天然有机蔬菜。

1.4 栽种技术

采用扦插播种需根据土壤的肥沃程度进行合理密植，先把莼菜净分割成10 cm左右的小节，而后按照合适的密度进行种植。当田里面养分充足时，莼菜行间距按65×50 cm进行种植，莼菜中肥田株间距按50×50 cm进行种植。如果田间养分极少，栽种间距需为33×33 cm[15]。这种种植方式可以使田间肥力能够得到合理充分的利用，更有利于莼菜的生长。莼菜种植扦插方法分为平按和斜插。平按：将地下茎剪成5-6个节一段，栽种时先将种茎横放，然后把莼菜两头嵌入水下泥中，也可顺各行轻按于泥中，深度为3 cm左右。斜插：将地下茎剪成5-6个节一段，将种子茎后的几节插入泥土中，深度为7 cm左右[16]。从扦插方式来看，平按更有利于莼菜植株存活，这是因为平按时莼菜苗与养分、水接触范围大，几乎每个茎节平均与底泥紧密接触，有利于莼菜苗各个茎节的生根。如果种子茎已经发芽，则需将幼苗露出土面，栽种后抹平泥层。种植完成后立即灌水防止幼苗脱水灼伤。

1.5 施肥技术

莼菜田的施肥主要以有机肥为主。施肥时间及方法：有机肥在初春或者入冬前一次性均匀施入田中，施肥一定要均匀，使肥料充分混入泥土中。有机肥施入过多，容易造成水体污染影响莼菜的正常生长。所以需根据莼菜田的实际情况进行合理施肥。在生长过程中当莼菜叶黄、叶小、芽细、胶质减少时可施加一定量的发酵后的菜枯饼[17]，将菜枯饼用水调湿，撒入莼菜田地中即可。施肥应该选择在阴天或者晴天上午进行，在施肥前应该先放掉一部分水，让肥料充分吸收入土壤中，然后将水灌溉到原来的深度，同时用清水冲洗莼菜叶面防止残留在叶面的肥料对叶面肥害[18]。

1.6 莼菜的生长阶段

萌芽生长阶段从莼菜越冬的茎上开始萌芽，叶片逐渐长出水面，大概需要一个月左右，当气温在10 ℃以上时莼菜休眠的芽开始萌芽生长。随着气温的逐渐升高，生长随之旺盛，抽生新叶，浮出水面。在旺盛和开花结实阶段，叶片大部分长满水面需要大概70天左右。在这一阶段同时开花结果。适宜的温度、充足的阳光、雨水，莼菜的叶、茎、根生长较其他阶段较快。根系分根多，根系发达所吸收的营养物质达到高峰，是采收莼菜的最佳时期，同时莼菜的品质跟质量也是最好的。生长停滞阶段，当气温达到30 ℃以上时莼菜生长受到抑制逐渐停止生长[19]，叶片开始衰老，水中茎以及嫩芽膨大，形成夏季休眠芽，进入夏季休眠阶段。在这一阶段停止采摘，保护植株进行下一阶段的生长。生长恢复阶段，从夏季休眠芽开始，到越冬休眠芽的形成，约为70天左右。气温降到25 ℃左右时，夏季休眠芽开始生长，长出新叶、嫩芽，长出新的分支。随着气温的降低生长缓慢受到抑制，直到深秋时节气温降到15 ℃以下，莼菜植株停止生长，茎的顶端形成粗壮的冬季休眠芽。在这一时期可以采摘一部分莼菜。但是莼菜的质量跟品质与生长旺盛阶段的相比较差(胶质层减少、涩味增加)。越冬休眠阶段，水面叶片枯萎变黄、越冬芽形成，遇霜冻则叶片和部分水中茎枯死，莼菜休眠芽脱落到水中越冬，水中茎、地下茎同时进行越冬。到第二年春季萌发历时150-160天左右[20]。

1.7 水位管理

莼菜性喜温暖，生长需要清洁的水质和肥沃的底泥，莼菜田尽量应控制整年不断水，水深应随不同的季节不断调节，这样更有利于莼菜的生长发育[21]。莼菜是由地下匍匐茎萌发须根和叶片，并发出4-6个分支形成丛生状水中茎，再生分支夏季抽生花茎开暗红色小花带有卷叶的嫩悄。所以水位管理对莼菜的品质和质量影响十分重大尤为关键，如果水深过浅，则容易造成莼菜密集生长，降低了茎叶的扩展空间，影响叶片进行光合作用，导致养分减少不利于莼菜卷叶嫩悄的生长，从而影响莼菜的产量跟品质。如果水位太深，叶片生长到水面需要消耗更多的养分，从而降低了莼菜的卷叶嫩悄的品质，莼菜田水层深浅影响阳光的透入、影响莼菜田水体温度。莼菜是喜光植物，充足的阳光更有利于莼菜的生长，因此，莼菜田的水层深浅必须随季节变化而进行不断调整。莼菜栽培时水体选择应水源充足、阳光充足、水质洁净、无污染，透明度在0.5 m以上，常年最好有流动的水源，莼菜田常年不能断水或者3～5天换一次水(换水周期不宜过长)。在春季萌芽生长期时要以浅水为主，0.3 m左右，利于莼菜田间温度上升。在莼菜生长到合适的高度以后要把水深逐渐增加到0.5～0.6 m的深度[22]，在夏季高温季节水位要适度增加到0.7～0.8 m左右，因为夏季温度比较高，必须要增加水位来缓解高温对莼菜生长的影响，水位最高不能超过0.8 m，在秋季时水位要逐渐降低。冬芽在10月底至11月初采摘完成过后需把田间水位降到0.3 m左右，方便莼菜的冬芽入土，有利于增加来年生长密度。当冬季温度在0 ℃左右时，水面逐渐开始结冰时，水位需要逐渐升高，让水位保持在0.5～0.6 m左右，防止低温对莼菜的冻害。

1.8 病虫害防治技术

莼菜的病虫害防治要勤于观察，预防为主。坚持以农业、生物、物理防治为主，综合治疗为辅。一旦发现虫害需及时防治，从而保证莼菜的旺盛生长。主要的病虫害有：青泥苔、椎实螺、杂草、蝌蚪、金花虫等生物危害；同时也有叶腐病、根腐、叶黑等危害；生物危害主要靠人工捕捉、清除杂草、水藻、蝌蚪、椎实螺以及病害植株，同时施洒一定量的菜枯饼[23]。在莼菜田中养殖一定量的鳝鱼、鲫鱼、泥鳅、蛙类来控制病虫害的生长、繁殖。青苔在常年无流动水的死水田中更容易发生，必须按换水周期按时换水或者保持田间常年不断水。在四月莼菜萌芽时椎实螺多集中在莼菜田四周跟水流入口处，这时应该人为进行捕捞[24]。每年在莼菜萌芽，种植10多天后，要进行一次除草。在莼菜生长期间根据莼菜的长势、采收、田间杂草密度，随时进行除草。当莼菜老黄叶过多、茎叶生长过密，需要及时清理，从而保证莼菜的品质。

在莼菜的种植过程中如何有效除害是一大难题，因为莼菜对农药敏感、抗拒。如何有效除害保证莼菜的健康生长，达到真正的天然有机蔬菜就需要构建一个莼菜田生态系统。而莼菜一般的除害方法是化学药剂除害，例如：液菱叶甲的防治，在冬前铲除莼塘周围杂草，降低越冬成虫基数，在发生初期，用1.8%阿维菌素乳油2 000倍，或90%晶体敌百虫1 000倍液，或48%毒死蜱乳油1 500倍液，或2.5%溴氰菊脂乳油2 000-2 500倍液。莼菜卷叶螟用1.8%阿维菌素乳油2 000倍液，或20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂3 000倍液喷雾。食根金花虫危害莼菜根、茎、叶，每亩用90%晶体敌百虫800倍液，或10%吡虫啉可湿性粉剂1 500倍液喷雾。椎实螺和扁螺用每亩施茶籽饼15 kg毒杀，或90%晶体敌百虫800倍液喷雾[25]。这一类化学药剂对动物高毒，除害过后会导致化学药剂的残留[26]，从而不能达到真正的天然有机。如果构建一个合理的莼菜田生态系统，在莼菜田中引入泥鳅、鳝鱼、鲫鱼、蛙类，形成新的食物链结构[27]，让水生动物有效控制莼菜虫害，杜绝农药的使用，这样得到的莼菜产品才能达到了真正的天然有机，同时水生动物的存在也可以增加田间水体的流动和溶氧量更加有利于莼菜的生长。而泥鳅跟鳝鱼的生活习性也有利于莼菜根系的生长，同时泥鳅、鳝鱼、鲫鱼、蛙类还可以带来一定的经济价值，增加莼菜田的经济收入。

2 结语

莼菜有极高营养价值和保健价值，但高品质的莼菜对环境要求较为苛刻。近年来随着环境污染的加剧，莼菜的分布范围及其自然种群数量急剧减少，已达到濒临灭绝的趋势。同时，对莼菜的优化培育目前也没有引起足够重视，莼菜的品种资源严重退化，严重影响到莼菜可持续发展和深加工应用。贵州地区海拔和气候非常适合莼菜的生存，有望成为高品质莼菜种植的避风巷。在国家实行西部大开发之际，通过现代化农业种植手段，培育出颜色美观、营养价值丰富的有机莼菜，不仅可以加快贵州地区的经济快速发展，而且还可以为贵州人民带来高营养价值、保健价值的有机食品。