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参薯

参薯(Dioscorea alata L.),薯蓣科(Dioscoreaceae)薯蓣属植物,又名银薯、脚板薯、云饼山药、土栾儿、香参、菜用土儿、地栗子、香芋、红牙芋。本种原产于东南亚和美拉尼西亚地区,早在2000年前被引入东非,十六世纪引至西非。中国浙江省、江西省、福建省、台湾、湖北等省区常有栽培。喜温、喜充足阳光,属于高温短日照植物,生育期适温为20-30℃。多栽培或野生在山脚、山腰和溪边微酸性黄壤或红壤中。

草质藤本,会缠绕他物生长。野生的块茎一般呈长圆柱形,栽培的变异大、形状多样,竹秆向右旋转,通常有4条狭翅,基部或有刺。叶在茎下部的单片互生,在中部以上相对着生;叶片纸质,顶端短渐尖、尾尖或凸尖,基部心形至箭形,或呈戟形,两耳钝,两面无毛。叶腋内有大小不等的珠芽。花有雌雄性别之分,分别生于不同植株;雄花序为穗状花序,通常2个及以上簇生或单生于花序轴,排列呈圆锥花序,花序轴呈“之”字状曲折,雄蕊6;雌花序为穗状花序,1-3个着生于叶腋,外轮花被片宽卵形,内轮倒卵状长圆形,较小而厚,雄蕊6枚退化。蒴果不反折,黑三棱状扁圆形,或呈三棱状倒心形。种子着生于每室中轴的中部,四周有膜质翅。

参薯块茎含淀粉和粗蛋白,可作粮食和蔬菜,并可制取淀粉和供药用。部分地区作“钢棍山药”入药,有滋补强壮的作用。

研究历史

参薯于1753年由卡尔?冯?林奈(Carl von Linné)命以科学名(Dioscorea alata)。1897年,Uline创立了薯蓣属周生翅组(又名薯组)(Dioscorea Sect. Enantiophyllum),将参薯归入该类群。细胞学、解剖学、孢粉学、分子系统学等多方面的研究证实周生翅组在薯蓣属中是个进化的自然类群。凌萍萍在1984年对中国薯蓣属组24种植物过氧化物同工酶进行了聚丙烯凝胶垂直电泳分析,结果显示参薯和无翅参薯的迁移率相差不大。秦慧贞等在1985年获得了参薯的染色体数据(2n=40)。2002年,方玉霖等对福建省的包括参薯在内的14种薯蓣属植物叶脉序特征进行比较研究,将叶脉形态作为分类的参考。2006年,郑玉红对参薯及其近缘类群的形态和解剖、脱氧核糖核酸分子系统学、种间鉴别进行了系统性研究。近些年,对参薯的研究涉及综合资源化利用、无性系和品种遗传结构和多样性的表型和分子评价、基因组测序与分析、成分提取与分析等。

形态特征

草质藤本,会缠绕他物生长。野生的块茎一般呈长圆柱形,栽培的变异大、形状多样,通常球形或圆锥形的块茎外皮呈紫黑色或褐色,断面白色带紫色,其余的外皮呈淡灰黄色,断面白色,偶尔带黄色。茎向右旋转,无毛,通常有4条狭翅,基部或有刺。

叶在茎下部的单片互生,在中部以上相对着生;叶片纸质,绿色或带紫红色,顶端短渐尖、尾尖或凸尖,基部心形至箭形,或呈戟形,两耳钝,两面无毛;叶柄长4-15厘米,绿色或带紫红色。叶腋内有大小不等的珠芽,珠芽呈球形、卵形或倒卵形,有时扁平。

花有雌雄性别之分,分别生于不同植株。

雄花序为穗状花序,长1.5-4厘米,通常2个及以上簇生或单生于花序轴,排列呈复总状花序,长可达几十厘米;花序轴呈“之”字状曲折;雄花的外轮花被片宽卵形,内轮倒卵形;雄蕊6。

雌花序为穗状花序,1-3个着生于叶腋;雌花的外轮花被片宽卵形,内轮倒卵状长圆形,较小而厚;雄蕊6枚退化。

果实

蒴果不反折,黑三棱状扁圆形,或呈三棱状倒心形,长1.5-2.5厘米,宽2.5-4.5厘米。

种子

种子着生于每室中轴的中部,四周有膜质翅。

物种分布

世界分布:原产于孟加拉湾的北部和东部,后传布到东南亚、马来西亚、太平洋热带岛屿以至非洲和美洲及亚洲其它热带地区。

中国分布:分布于绝大部分地区如:广东省广西壮族自治区贵州省海南省云南省江西省福建省等。

生长习性

属于高温短日照植物,生长期较长,生长要求强光照,在光照弱的条件下,光合作用显著降低。地上茎叶不耐霜冻,温度降到10℃以下时,植株停止生长。参薯块茎小的有1~2kg,大的有5~10kg,甚至有几十千克,多栽培或野生在水质良好、土层深厚的山脚、山腰和溪边微酸性黄壤或红壤中。花期11-翌年1月,果期12-翌年1月。

繁殖方式

人工繁殖

传统的种子繁殖方式易造成薯蓣科植物后代单株之间差异较大,难以稳定保持优良性状。故人工繁殖常采用以下方式:

块茎繁殖

选择健壮无病虫、表面丰满优质的薯块作种薯。为了提高繁殖倍数和整个薯田的产量和品质,应在切块时先将顶芽切去。种薯接近顶芽部分容易发生不定根,应平均切给各个薯瓣。用草木灰蘸种或用药剂浸种的方式消毒,在太阳下曝晒1~2天,按规定的株行距和一定方向摆放块茎,其上覆盖一层薄土。

零余子繁殖

用零余子繁殖可以防止连年利用而导致薯种严重退化,生产的块茎产量低、效益低。该方法选择地势平坦肥沃、灌排方便、土层深厚、前3~4年未种过长山药类作物的轻沙壤土作繁种地,按规格整好垄。1月中旬在20~25℃的条件下,地上铺30cm厚的湿沙后铺一层零余子,湿沙不可带水,进行层积催芽,待零余子露出新芽时即可播种。从播种至采收期间,不施基肥,也不追肥,及时耕除草和培土。

离体快繁

利用参薯带芽茎节作为外植体进行组织培养是一种快速的增殖方式,具有产量高、不受生长季节制约、保持原有品种优良性状等特点,可以有效克服传统无性繁殖和种子繁殖存在的问题。

栽培技术

田间管理

当苗长至20~30cm时,选用2~3m的竹竿或木棍,尖端插入土中,确保稳固,插成直立架或“人”字架,并及时绑蔓上架。生长期间应经常将藤蔓摆布均匀,以利于通风透光。降低架内湿度,减少病害的危害。

加强肥水管理

参薯是喜肥作物,施肥管理上,一要施足基肥;二要及时追肥,全生育期需追肥2~3次。若遇长期干旱天气还应适当灌浅水1次,做好抗旱工作。另外,积水易引起根系生长不良或块茎腐烂,因此开沟排水十分重要,前期要打好基础,中后期要疏通沟系,保持田内无积水。

其它管理措施

出苗后,要留强健主芽1~2个,同时摘除其余赘芽,以减少养分损失。草害严重的田块,则应在晴天时进行人工除草。当薯蔓生长进入中期时,容易生长过盛而影响群体的通风透光,可喷施烯效唑溶液。从而减少新生侧枝,促进块茎增产。

采收

采收期较长,一般为10月底至12月中下旬。当薯叶、薯藤开始黄枯,表示薯块积累营养物质基本完成,此时可大量开挖。收获时先将田中架材拔除,藤蔓割除,留茬作为记号,采挖时沿穴四周开始挖,尽量避免薯块受损。

贮藏

收获时,选择优势明显、种性纯正的植株的薯块作为种薯。采收后的种薯放置于通风处阴干,贮藏在阴凉通风的室内或埋入干净的沙堆中。贮藏期间注意防止老鼠为害。

病虫防治

薯种质资源主要采用大田保存,费时费力,易受到各种自然灾害和病虫害的影响而造成种质丢失,且保存时间短、效果差。

虫害

虫害主要有蛴螬、地老虎和蝼蛄等。对于地下害虫,应以预防为主,可用辛硫磷敌百虫等拌毒土在播种前进行土壤处理,或出苗后拌毒饵撒施或灌根防治。对于地上害虫,可用溴氰菊酯、白树得等菊酯类农药进行叶面喷雾。

病害

常见的病害有白锈病、褐斑病、炭疽病根结线虫病。可采取轮作倒茬与药物预防相结合以及其他措施进行综合防治。使用药物防治时要符合《农药合理使用准则》《农业部公告第199号》等相关规定要求。炭病可发生在全株,包括叶片、藤蔓、薯块,带病的种薯、土壤;会持续影响,甚至导致绝种。

功用价值

药用价值

中国汉代至清朝末年,参薯的炮制方法至少有20余种,只有古代医药学家所创立的炮制方法被沿用,其余诸多方法均未见有沿用。参薯在医药领域有重要的应用价值,主要用于:健脾、补肺、固肾、益精,治脾虚泻泄、久痢、虚劳咳嗽、消渴等症。参薯块茎中的多糖含量高达19.17%,多糖具有促进免疫、抗肿瘤、抗突变、降血脂、抗病毒等作用,因此参薯可作为一种植物活性多糖类药物源;广东省江苏省、安徽等地将参薯块茎作“钢棍山药”入药,有滋补的作用,中国的《浙江省中药炮制规范》亦明确把其列为淮山药的一个品种来源,而2010版《中华人民共和国药典》中没有记载。

育种价值

参薯是一种药、食、饲兼用的高产、高效经济作物,其产量潜力高(国外高产的品种每亩达5吨以上)、淀粉含量高(24%-40%),成为新型能源植物的新选择。此外,紫参薯含花青素,但其研究还尚未全面开展,其花青素提取纯化及合成相关研究还较为匮乏,具有潜在的育种价值。

饲用价值

参薯地上茎叶生长旺盛、生物量大,有着良好的粗蛋白水平,可被开发为饲料利用。在海南省黑山羊的养殖以农户散养为主,采食植物范围较广。饲料主要以参薯茎叶为主,可服务于黑山羊的养殖,促进农业畜牧业的发展。

食用价值

参薯含有的花青素、多糖多酚等物质具有良好的抗氧化性,可清除自由基。其食用方式主要是:一是鲜食,蒸熟、煲粥等食用;二是经过加工,功能成分提取、功能性食品加工、中药饮片等。如紫山药低醇发酵饮料

中国学者对参薯的研究工作主要集中在天然色素的提取工艺方面。其中紫色参薯是一种重要的天然色素源植物,含有一定花青素类色素,花青素类色素水溶性好,色质优良,在一定的情况下稳定性较好,有一定的耐氧化性、耐还原性、耐酸碱性、耐光性和耐热性,并且糖和淀粉对色素没有影响,可用作饮料、冰饮、糖果和糕点等食品的色剂。

其他功用

新采收的参薯富含淀粉类和粗食纤维糖类,而还原糖和淀粉含量是用参薯制备乙醇的关键性指标。因此,参薯可作为制备乙醇的理想原料。

参考资料

植物智—中国植物+物种信息系统.iPlant.cn .2022-12-30