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牛角瓜的栽培管理技术及应用前景



全 文 :第 38卷 第 2期
2013 年 4 月
林 业 调 查 规 划
Forest Inventory and Planning
Vol. 38 No. 2
Apr. 2013
doi:10. 3969 / j. issn. 1671-3168. 2013. 02. 026
牛角瓜的栽培管理技术及应用前景
魏 静1,赵元藩2,张燕平1
(1.中国林业科学研究院资源昆虫研究所,云南 昆明 650224;2.云南省林业调查规划院,云南 昆明 650051)
摘要:介绍牛角瓜的生物学特性。国内外专家主要对牛角瓜的无性繁殖技术、纤维素开发价值、药
用价值、固体燃料以及化合物的提取等方面开展了研究。文章阐述了牛角瓜繁殖栽培管理技术以
及药用、能源和棉纺原料的开发利用,对栽培问题及研究方向提出建议和展望。
关键词:牛角瓜;栽培管理技术;药用价值;纤维原料
中图分类号:S725;S793. 9 文献标识码:A 文章编号:1671-3168(2013)02-0112-04
Cultivation and Management Technology of Calotropis gigantea and
Its Utilization Prospects
WEI Jing1,ZHAO Yuan-fan2,ZHANG Yan-ping1
(1. Research Institute of Resource Insects,Chinese Academy of Forestry,Kunming 650224,China;
2. Yunnan Institute of Forestry Inventory and Planning ,Kunming 650051,China)
Abstract:A briefly introduction related to biological characters of Calotropis gigantea was given,Re-
searchers at home and abroad have mainly studied on asexual reproduction,cellulose development value,
medicinal value,solid fuel and compound extraction of Calotropis gigantea etc. This article elaborated
the cultivation and management technology of Calotropis gigantea and development of pharmaceutical use,
energy and cotton raw materials. Prospect on cultivation and research trends of Calotropis gigantea was
proposed.
Key words:Calotropis gigantea;cultivation and management techniques;medicinal value;fibrous
raw materials
收稿日期:2013-01-15.
基金项目:国家林业局“948”项目 (2012-4-47)。
作者简介:魏 静(1987-) ,女,河南开封人,硕士研究生。主要从事经济林栽培方面的研究。Email:weijingdy@ 126. com
通讯作者:张燕平,研究员。Email:ypzhang99@ 163. com
牛角瓜属(Calotropis)隶属于萝藦科(Asclepia-
daceae) ,该属约有 6 种,主要分布在亚洲和非洲的
热带亚热带地区。我国盛产其中的 2 种,一种为牛
角瓜(Calotropis gigantea L. ) ,主要分布于海南、广
东、四川和云南,另一种为白花牛角瓜(Calotropis
procera L. ) ,在广东、广西和云南有零星分布[1]。牛
角瓜和白花牛角瓜是牛角瓜属 6 个种中种植最广泛
的 2 个种[2]。牛角瓜能够很好的在盐碱地上生长,
且生长速度快,生物量很大,可对其进行多次割茬收
获,有望作为能源植物被开发利用。本文将针对牛
角瓜的栽培技术、国内外研究进展、利用价值及其应
用前景进行重点阐述。通过对牛角瓜的生物学生态
学特性及分布、栽培技术及国内外研究现状进行阐
述,希望能为牛角瓜的充分开发及栽培管理提供
魏 静,等:牛角瓜的栽培管理技术及应用前景
参考。
1 生物学特性
牛角瓜为多年生灌木,树高达 3m,全株具乳汁,
有毒;枝粗壮,幼枝部分被灰白色绒毛;叶对生,全
缘,厚纸质,倒卵状或椭圆状长圆形,成熟叶长约 8
~ 20 cm,宽 3. 5 ~ 9. 5 cm;嫩叶背面具白色绒毛,老
叶逐渐脱落;聚伞状花序,花腋生或顶生,花序梗和
花梗被灰白色绒毛,花梗长 2 ~ 2. 5 cm,花冠直径 3
~ 4 cm,紫蓝色,花萼裂片卵圆形;果蓇葖单生,膨
胀,端部外弯,表面被短柔毛,长 7 ~ 9 cm;种子长卵
形,顶端具白色种毛;花、果期几乎全年。牛角瓜是
阳性植物,适宜生长在 20 ~ 35℃的温度下。
2 国内外研究现状
国内外专家主要对牛角瓜的无性繁殖技术、纤
维素开发价值、药用价值、固体燃料以及化合物的提
取等方面开展研究。
高柱等[3]在云南干热河谷地区对牛角瓜实生
苗繁殖技术进行研究,探讨了种子处理、播种方法及
播种季节对种子发芽性状与幼苗生长节律的影响。
认为浸泡浅播能够促进种子的萌发,春播幼苗受温
度影响生长较秋播迅速,牛角瓜育苗以晚春或初夏
浸泡后浅播为宜。李克烈等[4]通过对牛角瓜无菌
叶片的愈伤组织诱导培养,探讨其成苗过程的特点,
研究出牛角瓜的组培苗生根率可以到达 100%,移
栽的成活率可达 85%以上,为牛角瓜的快速繁殖及
种质资源的保存开拓一条途径。
牛角瓜纤维用于纺织生产可替代棉纤维,是一
种生态环保的新型纤维材料,用其织成的面料既有
丝绸的滑爽质感,又有类似棉织物的舒适感和透气
性[5]。牛角瓜纤维与木棉纤维类似,横截面具有极
大的中空度,可作为潜在的吸水吸油材料、保暖材料
和浮力材料等[6]。相关研究表明,牛角瓜纤维还可
用于纺织面料和作为纤维增加复合材料的替代原
料[7,8]。费魏鹤等[9]对牛角瓜纤维的外观形态、结
晶结构、机械性能和热稳定性能等方面进行研究,并
与普通棉纤维做了比较,结果显示,牛角瓜的木质素
和半纤维素具有较高含量,其纤维具有较小的结晶
度、分解温度较低、壁薄、纤维的化学性能和耐酸性
较好等优点。
相关研究表明,牛角瓜根的提取物能够帮助治
疗腹泻[10,11]和哮喘[12]。Shittu,B. O等[13]认为白花
牛角瓜的叶片可作为天然的污水净化剂,能够通过
过滤或点滴法减少污水中的微生物。Biiarathihalu
等[14]从 3 个不同种牛角瓜的花中提取氯仿、甲醇和
乙酸乙酯,结果发现,从白花的牛角瓜提取的化合物
表现出较好的活性。P. Suresh Kumar 等从牛角瓜
里提取出能够杀死蚊虫效果的萜类化合物 [15,16]。
相关的研究表明,牛角瓜含有很多有价值的化合物,
相关专家从牛角瓜叶片里提取的香树脂醇能够抑制
甾体载体蛋白 - 2(AeSCP - 2. )[15]。Kattankulathur
等[17]发现牛角瓜的叶片和乳胶的提取物能有效地
抑制细菌的生长。孙世伟[18]和 Ahmed等[19]利用乳
汁分别在南方根结线虫和非洲瓜瓢虫的灭杀上取得
显著成效,丰富了生物防治药剂提取原料。李瑞[20]
对牛角瓜(C. gigantea)产能分析,认为牛角瓜可作
为固体燃料替代化石煤燃料,且能有效减少残渣和
硫氧类对环境的污染,牛角瓜具有较大的开发价值。
王茂媛[21]对我国的牛角瓜进行化合物的分离
研究,从中分离得到 2 个结构新颖的甾体类化合物,
这也在一定程度上丰富了牛角瓜化学成分结构类
型,同时为牛角瓜的化学成分研究增添了新的内容。
3 繁殖栽培技术
3. 1 育苗技术
牛角瓜主要为实生苗繁殖,周年开花,果实主要
在夏、秋两季成熟。在播种前,需要将其种子在温水
中浸泡 12 h,种植在无纺布袋内,一般的覆盖深度约
为 1 cm,这样有利于其种子的萌发,播种后要保持
土壤湿润,调查发现种子在 1 周后即可发芽,且发芽
率可达 80%以上,待幼苗长至 40 d 左右即可移栽,
移栽成活率可达 85%以上。牛角瓜在干热河谷地
区可全年种植,但要幼苗生长的快而壮实,一般需要
在春季播种 [22]。
近年来组织培养等快繁技术发展很快,李克烈
等[4]通过对牛角瓜无菌叶片的愈伤组织诱导培养,
探讨其成苗过程的特点,研究出牛角瓜的组培苗生
根率可达 100%,移栽的成活率可达 85%以上,这为
牛角瓜的快速繁殖和种质资源的保存打下了基础。
3. 2 管理方法
牛角瓜是阳性植物,需对其采用阳畦种植,株行
距为 60 cm ×60 cm较易生长,幼苗移栽 10 d 后,每
15 d施 1 次液态肥,肥料以氮、磷和钾肥为主,苗木
生长的后期为了促进开花及果实膨大,需主要施磷
肥和钾肥,牛角瓜株高长至 40 cm左右即可开花,其
开花量很大,但最终结果的花序却比较少,因此管理
·311·第 2 期
林 业 调 查 规 划
中需要通过疏花处理来减少养分散失,在花期和果
期为增加树体对养分的需求,则要增施有机肥料。
牛角瓜的生长速度较快,会形成较大郁闭度,一部分
枝条会慢慢地失去活力而枯死,因此需要在不同的
季节对树体进行修剪,如春季要进行摘心处理,冬季
剪去枯枝和过密枝等。另外,还需对牛角瓜有针对
性地进行一定程度的病虫害防治。
4 开发利用研究
4. 1 药用价值
牛角瓜具有广泛的药用价值,在印度被认为是
传统的药用植物[23],其根、茎、叶和果等均可药用,
具有消炎、抗菌、化痰和解毒等作用,用于麻风病、哮
喘、咳嗽、溃疡和肿瘤等疾病的治疗[24,25]。牛角瓜
的乳汁具有强心[26]、保肝[27]、镇痛消炎[28 - 31]等疗
效,树皮可治癫癣。2009 年中国热带农业科学院热
带作物品种资源研究所的相关专家通过从牛角瓜中
提取出的具有抗癌作用化合物,令我国又新增 2 项
牛角瓜提取物抗癌新专利。
4. 2 纤维原料开发价值
牛角瓜的果实经脱籽后取其种子的冠毛纤维,
将该冠毛纤维经鞣软处理,便可得到具有一定柔软
度的纤维。牛角瓜纤维用于纺织生产可替代棉纤
维,织成的面料具有很多优点,不但有丝绸的滑爽质
感,又有一定的透气性和舒适感,是一种值得推广的
生态环保的新型纤维材料[5]。牛角瓜的茎皮纤维
可用于制绳索、造纸、人造棉和织麻布、麻袋等,其种
毛可作填充物及丝绒原料。牛角瓜纤维与木棉纤维
类似,其横截面的中空度较大,可以作为潜在的吸水
吸油材料、保暖材料和浮力材料等[6]。
5 存在的问题
牛角瓜资源分布相对较分散,且没有针对性的
野生驯化栽培技术,这就使的牛角瓜的集约化种植
及推广受到了一定的限制,全面收集、保存利用牛角
瓜资源,并对其进行改良和创新是目前急需解决的
问题。目前对牛角瓜种植技术方面的研究还鲜有报
道,对牛角瓜来说,将其作为单一物种进行大规模的
培养并不能达到理想的效果,因此对牛角瓜的集约
化栽培技术尚需进一步深入的研究。牛角瓜的重要
经济价值是其纤维可作为替代棉纺原材料,基于这
个重要的价值,牛角瓜的综合开发更是迫在眉睫,由
于牛角瓜的植株有毒且其果实成熟后比较容易爆
裂,因此对牛角瓜的采收及种毛分离也需研究出更
为先进的方法。
6 前景展望
牛角瓜具有较高的利用价值,因此对其研究的
长远目标是提高产量及选育出更多的新品种。为了
保证牛角瓜在生产上的推广应用,应在充分了解牛
角瓜生态学特性的基础上,对其施肥措施、栽植密度
和株型控制等方面进行更进一步的研究,还可投入
一些设施,对牛角瓜进行促成栽培,进而总结出关于
牛角瓜的集约化栽培技术。为了更好地提高牛角瓜
的经济价值,需要对其果子进行固定茬次采收,此
外,为了平衡营养生长和生殖生长,还需要对牛角瓜
进行花期控制,这不但能提高果实质量,还可以促进
树体恢复和对果实以外器官的综合利用。
参考文献:
[1]中国科学院华南植物研究所编辑委员会 . 海南植物志
[M]. 北京:科学出版杜,1974:260-261.
[2]中国科学院植物志编辑委员会 . 中国植物志:第 63 卷
[M]. 北京:科学出版社,1977:384-386.
[3]高 柱,王小玲,马焕成,等 . 干热河谷牛角瓜育苗技术
及幼苗生长节律[J]. 云南农业大学学报,2012,27
(4) :503-507.
[4]李克烈,罗联忠,陈伟,等 . 牛角瓜的组织培养[J]. 广
西农业生物科学,2007,26(3) :247-249.
[5]黄惠民 . 一种纺纱用牛角瓜纤维棉条及其加工方法和
设备:中国,CN 101565860[P]. 2009-10-28.
[6]胡真迎,沈勇,王黎明,等 . 木棉纤维的性能及其应用
[J]. 产业用纺织品,2008 (11) :1-3.
[7] Nart Tuntawiroon,Poonsab Samootsakorn,Gritsanaruck
Theeraraj. The environmental implications of the use of
calotropis gigantea as a textile fabric. Agriculture[J]. Eco-
system and Environment,1984,l1:203-212.
[8] Asbori A(Ashori,Alireza) ,Bahreini Z (Bahreini,Zak-
er). Evaluation of calotropis gigantea as a promising raw
material for fiber - reinforced composite[J]. Journal of
Composite Materials,2009,43(11) :1297-1304.
[9]费魏鹤,胡惠民,李璇,等 . 牛角瓜纤维的结构与性能研
究[J]. 中国纤维,2011,80-83.
[10] Rumana Rahman,Fazlu. Rehman,Shashank. B,et al.
Evaluation Of Calotropls Gigantea Root In Experimental
Diarrhea. [J]. Int. J. Pharm & Ind. Res,2012,2(1) ,
10-15.
[11] Havagiray R. Chitme,Ramesh Chandra,Sadhna Kaush-
ik. Studies on anti - diarrhoeal activity of calotropis
·411· 第 38 卷
魏 静,等:牛角瓜的栽培管理技术及应用前景
gigantea r. br. in experimental animals [J]. J Pharm
Pharmaceut Sci. 2004,7(1) :70-75.
[12] Rahul Mayee,Ambrish Thosar,Arun Kondapure. Evalu-
tion Of Antiasthmatic Activity Of Calotropls Gigantea
roots[J]. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical
Research,2011,4(2) ,33-35.
[13] Shittu B O,Popoola T O S ,Taiwo,O. Potentials Of
Calotropis procera Leaves Fof Wastewater Treatment.
[J]. Proceedings of the International Conference on Sci-
ence & National Development,2004:25-28.
[14] Bharathi Halu,G. M. Vidyasagar. A Comparative Stud-
y:Differential Antimycoses Adtivity Of Crude Leaf Es-
tracts Of Calotropis Spp. [J]. Int J Pharm Pharm Sci,
2012,4(3) :705-708.
[15] P. Suresh Kumar,A. Chezhian,P. Senthil Raja,et al.
Computational selections of terpenes present in the plant
Calotropis gigantea as mosquito larvicide’s by blocking
the sterol carrying protein,AeSCP-2[J]. Bangladesh J
Pharmacol,2012,7:1-5.
[16] Shreya N,Raghavendra NP,Vivaswan Mukherji,et al.
Larvicidal activity of Calotropis gigantea (L.)R. Br. on
dengue and chikungunya vector Aedes aegypti[J]. Re-
search Journal of Pharmaceutical,Biological and Chemi-
cal Sciences,2012,3(3) :118-121.
[17] Kattankulathur,Kancheepuram DT,Tamilnadu. Antimi-
crobial Activity Of Leaves And Latex Extract Of The
Herbal Plant Calotropis Gigantea (Erukku In Tamil)
[J]. IJBPAS,April,2012,1(3) :261-270.
[18]孙世伟,刘爱勤,苟亚峰,等 . 20 种植物提取物对南方
根结线虫的毒杀活性[J]. 热带农业科学,2009,29
(10) :30-33.
[19] Ahmed M A U,Bashier H H N,SHI Z H. Evaluation of
insecticidal potentialities of extracts from Calotropis pro-
cera Ait. against Henosepilachna elaterii Rossi[J]. Jour-
nal of Zhjiang University:Agriculture and Life Sciences,
2006,32 (3) :292-299.
[20]李瑞,曾建立,王晓东,等 . 耐盐碱植物牛角瓜产能成
分分析[J]. 过程工程学报,2007,7(6) :1217-1220.
[21]王茂媛 . 牛角瓜的生理活性成分研究[D]. 海口:海
南大学,2008.
[22]高柱,王小玲 . 牛角瓜开发价值及栽培技术研究[J].
北方园艺,2011,(18) :202-206.
[23] Joshi H,Gururaja MP,Suares D. Calotropis gigantea R.
Br. (Asclepiadaceae) :A Review[J]. International Jour-
nal of Pharmaceutical Research,2011,3(1) :10-14.
[24] Ravindra GM,Avinash SD. Calotropis procera:scientific
validation of ayurvedic tradition from natural resources
[M]. J Res Educ Indian Med,2008:25-38.
[25]戴好富,王茂嫒,梅文莉,等 . 牛角瓜属植物化学成分
与药理活性研究进展[J]. 河南大学学报:医学版,
2009,2(1) :1-7.
[26] Argal A,Pathak A K. CNS activity of Calotropis gigantea
roots [J]. Journal of Ethnopharmacology 2006,106
(1) :142-145.
[27] Padhy B M,Srivastave A,Kumar V L. Calotropis procera
latex affords protection against carbon tetrachloride in-
duced hepatotoxicity in rats[J]. Journal of Ethnophar-
macology,2007,113 (3) :498-502.
[28] Basu A,NAG Chaudhari A K. Preliminary studies on the
antiinflammatory and analgesic activities of Calotropis
procera root extract[J]. Journal of Ethnopharmacology,
1991,31(3) :319-324.
[29] Dewan S,Sangruala H,Kumar V L. Preliminary studies
on the analgesic activity of latex of Calotropris procera
[J]. Journal of Ethnopharmacology,2000,73(1 /2) :
307-311.
[30] Pathak A K,Argal A. Analgesic activity of Calotropis gi-
gantean flower[J]. Fitoterapia,2007,78(1) :40-42.
[31] Rasik A M,Raghubir R,Gupta A,et a1. Healing poten-
tial of Calotropis procera on dermal wounds in Guineapigs
[J]. Journal of Ethnopharmacology,1999,68(1 /2 /
3) :261-266.
·511·第 2 期