甜叶菊

菊科甜叶菊属草本植物

甜叶菊

甜叶菊(Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsl.),别名甜菊、糖草等,菊科(Asteraceae)甜叶菊属(Stevia)[0]多年生草本植物[4]。该物种原产于南美洲阿根廷、巴西、巴拉圭交界阿曼拜山脉[1],泰国、美国、菲律宾等国引进栽培[2];在中国东到东南沿海,西到新疆,南至海南,北至黑龙江都有种植[3]。甜叶菊对光照较强敏感性[5],生长适温为20~30℃,其性喜湿、怕干旱,喜温,耐盐力强,山区、平原、丘陵均可生长[2],最适宜生长在沙质土壤中;该物种的生育期为可分为苗期、分枝期、现蕾期、结实期四个时期[3]。甜叶菊株高70~160厘米。根较少,稍肥大。茎直立[3],下部木质[4];上部柔嫩[3],多分枝[4]。叶对生[3],披针形、匙状披针形或倒卵形;上部有钝圆锯齿,下部全缘[4],叶脉三出[3]。花序头状[4];总苞筒状[3];花冠喇叭口状外展[5]。瘦果,线形[3]。种子细小[3]。

甜叶菊(Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsl.),别名甜菊、糖草等,菊科(Asteraceae)甜叶菊属(Stevia)[1]多年生草本植物[5]。该物种原产于南美洲阿根廷、巴西、巴拉圭交界阿曼拜山脉[2]泰国美国菲律宾等国引进栽培[3];在中国东到东南沿海,西到新疆,南至海南,北至黑龙江都有种植[4]。甜叶菊对光照较强敏感性[6],生长适温为20~30℃,其性喜湿、怕干旱,喜温,耐盐力强,山区、平原、丘陵均可生长[3],最适宜生长在沙质土壤中;该物种的生育期为可分为苗期、分枝期、现蕾期、结实期四个时期[4]

甜叶菊株高70~160厘米。根较少,稍肥大。茎直立[4],下部木质[5];上部柔嫩[4],多分枝[5]。叶对生[4]披针形、匙状披针形或倒卵形;上部有钝圆锯齿,下部全缘[5]叶脉三出[4]花序头状[5];总苞筒状[4];花冠喇叭口状外展[6]。瘦果,线形[4]。种子细小[4]

甜叶菊具有利尿降压、生津止渴的功效;主治高血压病、消渴[7]。甜叶菊的残渣中含有高含量的有机质,以及镁和钙等矿物质,可将残渣作为有机肥料。其叶渣中富含微量元素,可将叶渣加工为饲料用来饲喂牲畜[8]。此外,甜叶菊的叶、茎、根中富含甜叶菊糖苷,广泛应用于调味料、饮料、酿酒、食品、化妆品、日用化工等行业。[9][2][8]

发展历史

甜叶菊原产于南美亚热带地区,主要生长在南纬20°左右的巴拉圭东北部与巴西毗邻的阿曼拜山的山峦中。早在400多年前野生的甜叶菊就被当地的居民作为甜茶来饮用,1887年开始引起外界的注意,并在1955年有了人工苗圃培育[4],1964年巴拉圭培驯化移植大田获得成功。在此之后泰国美国罗马尼亚韩国马来西亚日本等国家引种栽培,并获得成功[3][4],1977年中国引进栽培获得成功[10]。已在中国27个省、自治区推广生产,并在湖南天津、广州等地建立甜菊甙提取厂,所得糖甙具有稳定、美味、耐热、易溶、低热值、高甜度等优点,是天然的甜味剂,已广泛应用于食品工业等方面,不仅供中国使用,而且大量出口叶片及其加工品[3]

形态特征

甜叶菊为宿根性[11]多年生草本植物[5],株高70~160厘米[4]

根较少,稍肥大,有50~60条,其长可达25厘米,大多分布在18~25厘米的土壤中。[4]

甜叶菊根
甜叶菊根

茎直立[4],下部木质,坚硬[5],密生短茸毛;上部柔嫩[4],多分枝,茎高0.6~1米,茎粗1厘米左右[5]

甜叶菊茎
甜叶菊茎

叶对生,两面被短茸毛[4],上部叶近无柄,下部叶有短柄;叶披针形、匙状披针形或倒卵形;先端钝圆,上部有钝圆锯齿,下部全缘,基部渐窄下延[5]叶脉三出[4],叶长2~11厘米。[5]

甜叶菊叶
甜叶菊叶

两性花[6]花序头状,多数排列成疏散的伞房花序[5],直径3~5毫米[6],每一头状花序含4~6花[5],花白色;总苞筒状[4],5~6片,绿色[6],外面被短毛,与花相等;花冠5裂[5],喇叭口状外展[6],有腺毛[5],基部联合成筒状,呈白色或淡紫色;雄蕊5枚[4],外露,花药先端有附属体,基部钝圆[5],花丝分离,着生于花托[6]雌蕊1枚,由2个心皮构成,子房下位,1室有1个豚珠;花柱细长[6],柱头2裂,外露,反卷[5],开花后柱头从花药筒顶端小口伸出,早“Y”形张开[6]

甜叶菊花
甜叶菊花

果实与种子

瘦果,线形,稍扁[4],黑褐色、有肋,被腺毛[5],由胚、种皮、子实皮和冠毛4部分组成[6],冠毛淡黄色[5],倒状[6],较花冠短[5]。种子细小[4],黄白色[6]

世界分布

甜叶菊原产于南美洲阿根廷、巴西、巴拉圭交界阿曼拜山脉[2]泰国美国罗马尼亚斯里兰卡、中国、马来西亚朝鲜日本菲律宾等国引进栽培[3]

甜叶菊世界分布
甜叶菊世界分布

中国分布

中国已有27个省区引进栽培[12],东到东南沿海,西到新疆,南至海南,北至黑龙江都有种植[4],主要分布新疆、山东、安徽、江苏等省区[6]

生长习性

甜叶菊为短日照作物[6],当日照小于12小时,其营养生长较缓慢,会提早开花;当日照大于12小时,主要进行营养生长,会出现不开花或开花推迟的现象[4],即该植物在低纬度地区栽培,开花较早,而在高纬度地区栽培,其开花较迟[3]。甜叶菊对光照较强敏感性[6],生长适温为20~30℃[3],气温过高或过低对其叶片的生长和分化均不利,其地下根部可耐-5℃的低温[4]。甜叶菊性喜湿、怕干旱,喜温,耐盐力强[3],对土壤的适应性广[4],山区(低山)、平原、丘陵均可生长[3],最适宜生长在沙质土壤中[4];由于其具浅根性[3],且根系不发达,故需保持土壤湿润[4]。甜叶菊的生育期为140~180天,可分为苗期、分枝期、现蕾期、结实期四个时期[4]

甜叶菊生长环境
甜叶菊生长环境

自然繁殖

甜叶菊为异花授粉植物,自交不育,种子细小。其传粉昆虫为蓟马、蜜蜂蝴蝶,访花频率最高的是马与蜜蜂,访花频率最低的是蝴蝶。甜叶菊单个花序是先从中间开放,然后外展;主茎与各分枝则先从顶部开花,随后从上往下,由内向外呈螺旋状开放[6]。由于甜叶菊的花粉量大,蜜蜂采集花粉的能力强,所以在盛花期蜜蜂主要以采集花粉为主;小花持续时间较长,能吸引蜜蜂多次采集花粉,通过蜜蜂在不同植株的小花间活动,从而实现向外传播花粉,且在该过程中可通过外露柱头接受蜜蜂带来的外源花粉。蓟马主要是从花冠筒口处进入小花内取食花粉,其生活在开放的小花中,直至花粉连同花粉囊被取食完毕;偶尔有蝴蝶进入花冠筒内吸食花蜜[13]

人工繁殖

甜叶菊栽培上的繁殖方式主要有分株繁殖、qiān插繁殖、种子繁殖、压条繁殖等方式。[4][3]

扦插繁殖

甜叶菊的扦插有秋插、夏插与春插,春插通常在2月~3月进行,插穗选择多年生的宿生苗[3],5~6月移栽于大田[10];夏插和秋插则在5~8月,插条用当年生中部健壮侧枝或宿生苗。扦插方法为在穗条上剪取上部保留2~4对叶片的插条,并将插条基部用生根剂浸泡,之后按一定的株行距将插条插入苗床,插后浇水,全光照培养,插条通常在6~10天开始生根[3]

分株繁殖

在中国北方通常将甜叶菊老株带土挖出,置于地窑保存以越冬,到第二年春天进行分株繁殖。在中国南方,由于其老株能在田间越冬,可在第二年春天新茎丛生之后,将带有老根的植株分劈,然后定植。[3]

压条繁殖

压条时间通常在5~6月份,选择雨季进行。将侧枝压倒在地,再用湿润泥土压住侧枝,待到秋季长出须根后便可割离,用于定植。[3]

种子繁殖

因为中国的南方较温暖,可在11~12月用塑料小棚育苗,到第二年3月便可定植入大田;而中国的北方冬季较寒冷,不适合秋播,可在第二年2~4月用塑料小棚或大棚育苗,所以定植大田时间比南方晚。播种前用细砂与种子混搓,放在水中浸泡,之后均匀撒播于苗床;播后轻压床面,用喷雾器喷水以保持床土的湿润,7~10天便可发芽出土。[3]

移栽定植

中国南方的定植时间在3月中下旬,北方则在5月中旬才可定植。定植需选在晴天或阴天下午。定植前,需给苗床灌水以保持土壤湿润,并将幼苗按大小分级[3],置于生根壮苗剂中蘸根[2],按一定株行距将苗栽入种植穴,栽后灌水覆土盖地膜[3]

田间管理

甜叶菊后每隔2~3天根据土壤的湿度情况进行灌水并及时进行中耕培土,移栽后5~7天需进行查苗补苗以保证全苗,通常在缺苗断垄的地方补苗,补苗需在在7~10天内完成。在甜叶菊栽培中除了除需要施足底肥外,还需要根据其生长情况追肥[3][2]。此外在其分枝的初期及时摘心可促进其茎叶的繁茂,从而增加产量[4]

病虫害防治

甜叶菊的病虫害防治通常按照“预防为主,综合防治”的原则,及时进行防治,可采取农业防治为主、生物防治为辅的综合防治措施。[2]

病害防治

甜叶菊的病害主要有叶斑病、白绳病、立枯病、黑斑病等[2][4]

防治立枯病,可在发现病株时及时拔除并烧毁,并用多菌灵粉剂或甲基托布津可湿性粉剂喷雾防治[2]

防治黑斑病,可在其发生前,用代森锰锌可湿性粉剂喷雾预防,在病害发生后,用代森锌可湿性粉剂喷雾防治,药剂需交替使用[2]

虫害防治

甜叶菊主要虫害有蚜虫、棉铃虫尺蠖[3][2]

棉铃虫及蚜虫的防治可采用合理轮作倒茬,在种植地块设置黄板,诱杀虫和棉铃虫;也可在发生初期,用吡虫啉可湿性粉剂或啶虫脒乳油喷雾防治,药剂需交替使用[2]

尺蠖的防治可保护其天敌绒茧蜂,利用天敌将其杀灭;也可用氧化乐果喷雾防治[3]

留种

选择无病虫害、生长健壮的地块作为甜叶菊的种子地。可在6月上下旬分别增施增施磷酸二氢钾及磷、钾肥促使其形成饱满种子。种子渐渐成熟后及时采收。将植株中上部用塑料袋套住并轻轻摇动,使种子落于袋内,除杂后装人布袋保存。[3][2]

采收加工

为保证甜叶菊叶中的含dài量,需要适时采收。在种子收完后,立即采收叶片。其含甙量在盛蕾期最高,不同地区可收割次数不同,通常在9月下旬收割。选择晴天,在离地面一定高度将植株全部剪下,茎枝需手工抹叶,边摘叶、边摊开晒干,大面积的可用烘干机烘干。甜叶菊干后立即装入塑料袋密封。[3][2]

药用价值

甜叶菊具有利尿降压、生津止渴的功效;主治高血压病、消渴。[7]

经济价值

甜叶菊的叶、茎、根中富含甜叶菊糖苷,叶片中的含量最高。中华人民共和国卫生部自1985年和1990年分别批准甜叶菊糖gān为不限使用的天然甜味剂和医药用甜味剂辅料,用其制成的食品饮料,长期食用不会使人发胖,特别适宜肥胖病、糖尿病高血压、动脉硬化、龋齿病患者使用,而且物理、化学性能稳定、无发酵性,可延长甜叶菊糖苷制品的保质期。甜叶菊糖苷作为天然的甜味剂,广泛应用于在调味料、饮料、酿酒、食品、化妆品、日用化工等行业。此外甜叶菊作为一种新型的作物,是农民增收,调整产业结构,农业增效的好方法。此外甜叶菊叶的渣中富含微量元素,如粗蛋白、氨基酸、粗脂肪、维生素、粗纤维等,其营养成分很全面,可将之加工为饲料用来饲喂牲畜。甜叶菊的残渣中含有高含量的有机质,以及镁和钙等矿物质,可将其残渣作为有机肥料,从而增强土壤肥力。将基础基质与腐熟甜叶菊残渣按一定配比混合后,可配制成各种水果、蔬菜育苗所需土壤。可作为良好的育苗基质。[9][2][14][8][7][15]

相关研究

对甜叶菊的多个性状进行变异的分析,发现其各个性状之间存在着差异,且差异较为明显。通过对各数量性状的分析,可看出整体都具有丰富的遗传变异,说明甜叶菊种质在新品种的改良以及创新方面有着广阔的发展前景[16]。甜叶菊加工后,其糖度是蔗糖糖度的300倍,具有安全无毒、低热能、高甜度等特点[2]

药理研究

甜叶中的蛇菊降低正常小鼠血糖,提高小鼠糖耐量,抑制小鼠四氧嘧啶糖尿病蛇菊苷溶液给成年自发性高血压大鼠饮用能降低血压,并防止未成年自发性高血压大鼠高血压的发生发展;蛇菊腹腔注射对正常和自发性高血压大鼠酷酸去氧皮笛tóng敏感性高血压大鼠和肾性高血压大鼠均有降压作用。甜叶菊水提发酵液对溶血性大肠埃氏杆菌O157,H7等有杀菌作用,但对双歧杆菌乳酸杆菌没有杀灭作用[7]

毒性研究

甜叶菊提取物及其制剂在多项实验中未显示出毒性。但甜叶菊发酵提取物体外抑制组胺可致豚鼠回肠的收缩;甜叶菊水提物长期给予雄性大鼠使大鼠睾丸精囊附睾尾重量减轻,副性腺果糖含量、附睾精子浓度降低,还减少血浆睾酮水平。蛇菊苷给大鼠皮下注射对肾脏有一定毒性,并影响尿酶排泄。苷元蛇菊醇在鼠伤寒沙门菌的正向突变试验、中国仓鼠肺成纤维细胞的染色体畸变和基因突变试验中显示剂量相关性阳性作用。[7]

参考资料 16

  1. 甜叶菊 — CFH自然标本馆
  2. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2020&filename=NJCM202002084&uniplatform=NZKPT&v=1HYrCRIqIO_lJBhqc2GkYGlTbHMhc8PUxIapnxCpAtbzWylqWaIYvG2On0My8NNn
  3. 参考 3
  4. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CMFD&filename=1011164566.nh&v=MTYyMDZLK0d0VEtxWkViUElRS0RIODR2UjRUNmo1NE8zenFxQnRHRnJDVVI3aWVaZVptRmlyZ1ZML0xWRjI2SDc=
  5. 甜叶菊 — 植物智
  6. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2022&filename=ZGTI202201008&uniplatform=NZKPT&v=rGGzv1u5BRGNzUIV02SY9AbyYNUfbxW1h1pI3eyquH6jM_tgKeQ1dWVtnxRLzMav
  7. 参考 7
  8. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&filename=ZGTI201606026&v=MzEzNzNpcmdVcjdLUHlyZlo3RzRIOWZNcVk5SFlvUUtESDg0dlI0VDZqNTRPM3pxcUJ0R0ZyQ1VSN2llWmVabUY=
  9. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CAPJ&dbname=CAPJLAST&filename=RYZB20220930007&uniplatform=NZKPT&v=ZyS1AbuGEs6CfikTzMnI9x8w0FsNikgmpOPWxp1buUEuCmE9DxIqp7UsIePwA2s5
  10. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFD2009&filename=ZGTI200901026&uniplatform=NZKPT&v=GrOH_A2Lcc3xvoJ9vemj1ZYgteAT_BmpIpCmyWQfawt2mM_pWTCrdD1hs_V9GvbX
  11. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2022&filename=ZGTI202201006&uniplatform=NZKPT&v=rGGzv1u5BRFuMt3BQmLCFHO0OTbMp1LC3aE9vpKf_aI5_SXnl8-OaeK6x2BjWvHV
  12. 甜叶菊 — 中国高等植物志 第11卷 (2005)
  13. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2018&filename=ZGTI201803001&uniplatform=NZKPT&v=wrYTgWBx15S60oyD4dugnDlkvGYaUKQ8y7PosH5QcoSufp94KzY7tSa5h5VVbo9a
  14. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CMFD&dbname=CMFD202101&filename=1020093382.nh&uniplatform=NZKPT&v=lQuwri_C3hIZaF26_PIYJKXXLS8_6K_LxdjNWzy80wTMMlncuGcqRpTuz7cI5jvH
  15. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CMFD&dbname=CMFD2008&filename=2007207446.nh&uniplatform=NZKPT&v=ipSxP84sFeNMlz5Y0_41dWp8UgUoaOraAzIlvGUKDwJI6YeZQ2k_A6gFA67O1RY6
  16. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CMFD&dbname=CMFDTEMP&filename=1022708213.nh&uniplatform=NZKPT&v=1sSuz-zl6OshtBxW-LZq6EfEUK1TBufGsaIrX69-Q0YygyIIDVz2Ayk4oyZkmIaF
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