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甜叶菊是什么? 新人必读 站长推荐!

2007-3-18 09:51| 编辑: 谢志文|阅读: 154022| 评论: 4 |来自: 甜菊网 |分享给好友

导读:甜叶菊也称为甜菊、甜草,是一种菊科天然绿色草本植物。最重要的一点,甜叶菊的叶片甜菊叶是甜菊糖的生产原料。形态特征:甜叶菊为多年生草本,株高l-1.3米。根梢肥大,50-60条,长可达25厘米。茎直立,基部梢木质化,上 ...

    甜叶菊又名甜叶菊、甜草,为多年生草本植物,双子叶植物纲(Dicotyledoneae)、菊科(Compositae)、斯台维亚属(Stevia),种名为Stevia rebaudiana Bertoni。是一种菊科天然绿色草本植物。最重要的一点,甜叶菊的叶片甜菊叶是甜菊糖的生产原料。

 

   甜叶菊科普小视频动画版 点击在线观看

甜叶菊的起源与发展
    据资料记载,甜叶菊原产地在南美巴拉圭东北部与巴西国境相接的阿曼拜山脉中,山脉多起伏,气象因素局部变化显著。地处南纬22°—24°,西经55°—66°范围,属亚热带气候,其全年平均气温17.4—24.3℃,降雨量约1522毫米,全年无霜期超过300天。该地野生条件是:西北为峡谷沙漠地带,西为安第斯山,东侧是阿曼拜山脉即巴西边境的未开垦森林带。可见该地区的地理隔离条件是良好。

甜叶菊原产地生态条件
    甜叶菊原产地的野生条件是南美洲阿曼拜山脉的地坡地。地处南纬22°-24°,西经55°-56°范围,海拔高度在200m以下,甜菊分布在高山之麓、群山起伏的交替地带,即为湿地或沼泽地区。土壤为水成岩或火成岩风化的沙壤土,土色为灰、淡黄至灰黑色,地下水丰富。

  甜叶菊与禾本科及莎草料的杂草共生,植株矮小,分枝亦小,一般株高为50-60cm,个体剩余量很少。甜叶菊在当地是9-10月萌芽(春季),11-2月花期(夏季),1-4月种子成熟期(秋季),冬季下位叶枯死(6-8月),停止生长,休眠越冬。

    对照当地气象条件可逐一找出甜叶菊生育各阶段的生态条件。巴拉圭的气候虽然在亚热带圈,但由于是内陆国家,气象条件又不同于靠海洋地区。由于受季风影响较大,四季较分明。如表1-1(9-10为春季、11-3月为夏季,4-5月为秋季,6-8月为冬季)。冬季有霜,年将霜7-8次,近似温带气候条件。

    甜菊在原产地的生态条件下,种子萌动的温度范围15-26.3℃,降雨量为102.7-184.6mm,说明促使萌动的主导因子是20℃左右的温度条件。营养生长及开花期正值夏季,日平均气温在23-24℃之间,最高28℃,最低19℃,降水量160-185mm,是全年最高峰。所以该阶段的主导因子除了需要一定的温度外,尚需要足够的水分,才能生长旺盛。种子成熟期(1-4月)这几个月温度在20-24℃,降水量121-187mm。说明湿度适宜情况下,温度必须在20℃以上才能结实。

甜叶菊植物学特征
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   甜叶菊根有初生根和次生根。初生根由主根、侧根组成,根细小,根毛少、功能弱。次生根由肉质根、俄细根组成,肉质根垂直向下,入土深度18—25cm,宽28—36cm。甜叶菊单株的肉质根,一般有60多条,在肉质根上生长出很多细根。甜叶菊整个根系呈须根状。.

   根是甜叶菊的主要吸收器官,甜叶菊所需要的水分和养料,绝大多数是由根须从土壤中吸收。甜叶菊根的吸收机能主要靠根尖部分进行,其中吸收水分主要通过跟毛区,而吸收矿质元素则主要通过根毛区前后呼吸较强的部分。要使甜叶菊具有旺盛的吸收机能,保持根系强壮生长是十分重要的。因此在栽培管理上,必须创造一个适宜甜叶菊根系生长的土壤条件,在移栽时尽量少伤须根,使甜叶菊根系能够迅速的发展。

 甜叶菊根系吸收机能也受环条件的影响。根系对土壤通气性非常敏感,如田间土壤长期积水,常常引起甜叶菊茎叶萎蔫,叶片发黄,严重时植物死亡。土壤干旱也同样影响根系吸收养分,因为一般养分须先溶解于水中,才能被根系吸收。土壤干旱,根系不但不能吸收养分,还很快发生萎蔫或死亡。另外,土壤温度对甜叶菊根吸收机能也有很大的影响。甜叶菊是喜湿作物,若土温降低到0℃以下,土壤水分适宜,也会引起甜叶菊萎蔫,吸收机能受到严重影响。

   甜叶菊茎为直立型。一年生一般为单杆型,二年生或者多年生为多茎丛生型。幼茎柔嫩,随着茎的伸长和加粗,其组织也逐渐木质化,茎的中部呈半木质化,基部木质化,但茎的顶部仍是幼嫩的,茎基部木质化极容易折断,所以甜叶菊属于  木质化不发达的草本植物。

   甜叶菊茎为绿色、圆形、密生茸毛,中实质脆。

   甜叶菊各腋芽形成分枝,在适宜条件下,一级分枝的叶腋处可形成二级分枝,分枝的着生与叶的着生相同,一般呈对生。分枝出现早晚因节位高低而不同,一般是中部分枝出现早,下部分枝出现晚。

   甜叶菊茎干的主要机能是输送水分和养料,这主要是通过疏导组织进行的。一般说,由根部吸收的水分和矿质养分,主要由木质部的导管上升,然后由叶片制造的有机养分,则主要由韧皮部的筛管运送到顶部嫩叶、生长点或花果中,同时也向下运送至根部。

   由于导管是中空的死细胞,所以水分和矿质养分在茎中的运输速度和方向主要决定于其他部位的吸水力和呼吸强度。已知甜叶菊上部嫩叶的生长势较强,呼吸较旺盛,而且亲水胶体与细胞渗透值较少,尤其是在水肥不足的情况下,下部叶片首先受影响,早旱与缺肥时,下部的叶片先枯黄。

   对有机养分的运输情况是不同的,它是在活的筛管中通过的,所以运输速度与茎部的生命活动,特别是韧皮部的呼吸有密切的关系。低温、缺氧或者其他因子,都会影响到运输机能。但是有机养分运输的方向,不决定于韧皮部,而决定于利用部分的生理状态。凡是生命活动比较活跃的,呼吸强度较强的,代谢较旺盛和生长较快的部分,常是养分汇集的中心。因此,顶端在这方面总是占优势的,而下面已成长的叶片,通常不能从其他部位获得大量有机养分,当其本身制造的有机养分不能满足自己需要时,最后只能枯落。

叶
   甜叶菊不同部位叶分三种,有子叶、真叶和苞叶。真叶对生,个别互生,由叶柄、叶片组成。叶柄短、扁圆形,基部扩展成托叶状。叶缘中上部有粗齿,叶尖钝,叶基楔形渐窄。叶子脉为三出脉。叶脉上有红点小腺体,叶片正反面均有茸 毛,茸毛由表皮和腺毛构成。叶色浅绿,叶长4—11cm,宽0.7—4cm。苞片(每个头状花序五枚)披针形,密生茸毛。
甜叶菊叶片形态分为椭圆形、倒卵形、宽柳叶形、广披针形、长棱形、批针形、棱形等七类。

   叶是进行光合作用和蒸腾作用的最重要同化器官。光合作用是绿色自养植物制造有机物质的一种作用。蒸腾作用是植根部吸水的主要动力,还可以降低叶片的温度,使叶子在强烈的阳光下,不致因受热而灼伤。虽然甜叶菊主要吸收器官是根,但叶片也是有一定的吸收能力,甜叶菊叶子的角质层很薄,气孔较多,有利于吸收。甜叶菊对根外喷施复合肥吸收能力很强,从叶片吸收复合肥料可分配到全株,包括根部,所以在相对温度较高时,进行跟外追肥有一定的增产效果。

   甜叶菊为头状花絮。一个花朵中有雄蕊雌蕊,花冠白色,顶端呈五裂,花冠中下部合成管状,细长犹如钟状;萼片退化成毛状,叫冠毛;雌蕊由2个心皮构成,下位子房,一室,内含一胚珠,花柱细长,柱头二或三、四分叉,向外反卷;雌蕊五个,着生花冠管内,花药聚合于柱头的下部,五个花丝分开着生花的基部。一个总苞中有4—6个小花集生,称总苞为萼。花冠和总苞是生殖器官的保护器官。每个花轴的节间不伸长,形成小盘状,是无花梗的小花附着的头状花序,在茎顶或分枝上部呈伞状花序着生。

   甜叶菊花序属无限花序,全株顶端最高位花序先开,依次向下。从始花到开花后的第四天至第五天,达到开花盛期,此时可见全株花呈白色,花占全株的50%,一周后每天开花数逐渐减少,约经25天至28天开花结束。

   植物生长发育到一定阶段,就开始进行繁殖。花是产生雌雄性生殖细胞和进行有性繁殖的器官。花由一种变态的茎和几种变态叶所组成,变态茎分成两个部分:一个是圆柱形柄状体部分,叫做花梗,花梗的顶端稍微有一些膨大部分,叫做花托。变态的叶有四种:花萼、花冠、雌蕊群和雄蕊群。这四种变态的叶紧密的着生在花托上,形成花。雌、雄蕊是花的重要部分,他们和植物的繁殖有直接关系。花萼与花冠是花的次要部分,它们和植物的繁殖没有直接关系,只有间接关系。因为在花未开放前,它们具有保护花内雌雄蕊机能;在花已开放之后,它们有招引昆虫代为散布花粉的作用。

   甜叶菊经过一系列的生长发育过程,由营养生长期进入繁殖生长期。这时花芽原基出现,花芽原基随即发育成花。然后经过开花、传粉和受精作用,完成了甜叶菊的有性繁殖过程。

种子
   甜叶菊受精作用后,受精的中央细胞发育成胚乳,受精的卵细胞经过一定时间的静止期发育成胚,胚珠的珠被发育成种皮。种皮、胚和胚乳三者共同构成了甜叶菊种子。

   甜叶菊种子属瘦果,具冠毛、籽——实皮、种皮和胚四部分组成。果实纺锤形,长约3—4mm,宽0.5—0.8mm,果皮黑(棕)褐色,有5—6条凸状白褐色纵纹,两纵纹间有纵沟,果皮密生刺毛和少量腺毛。果顶有浅褐色冠毛20—22条,冠毛长5—7mm,呈倒伞状展开。冠毛表皮上有锐刺。

   甜叶菊幼苗一般有两片子叶,异常条件下有3—4片真叶 。子叶呈对生或轮生。子叶全缘、绿色、叶肉较厚,解剖结构似真叶,由上下比皮、叶肉和叶脉组成。表皮上有气孔与表皮毛和腺毛,叶肉不分栅栏和海绵组织,是由不规则形状薄壁细胞组成。

   甜叶菊种子无休眠期。成熟种子遇到适宜环境,很快就发芽出苗。一般可以说甜叶菊种子寿命极短,常温下仅保存有一年生活力,密闭、低温、干燥环境保存生活力可维持5—10年。

甜叶菊生长发育与外界环境条件的关系
  甜叶菊在原产地巴拉圭和我国及南亚热带地区均能安全越冬,一年四季都可生长,为多年生草本植物。在纬度较高的地区,秋末气温降至15℃时,植株停止生长,一经霜冻,茎叶凋枯。在我国黄淮以北地区,在冬季寒冷的气候条件下,老根在自然条件下不能安全越冬,表现为一年生。

  无论是多年生还是一年生,其生长发育在一年内基本上相同。在甜叶菊生长发育不同阶段,植株器官发生质的变化。因此,我们把一年生甜叶菊分为五个生育期:出苗期(播种→出苗),苗期(出苗→分枝),分枝期(分枝→现蕾),现蕾开花期(现蕾→开花)和结实期(开花→结实)。这些器官的形成,是植株内部生理变化的外部反映,它们构成甜叶菊不同生育时期的生物学特征。
 
生长发育
甜叶菊从种子萌发到形成的一生,随着不同生育期植株内部的生理变化,根、茎、叶、分枝、花和果,逐渐形成和发育。

甜叶菊生长发育的主要特点是:苗期生长十分缓慢,营养生长和生殖生长并进时间长,现蕾及开花时间也长。现蕾时甜叶菊的产叶量和糖甙含量都已经达到最高峰,是收割营养体(叶子)最好的时期。亦可称为生物成熟期。

甜叶菊各生育期的生长发育特性:
(一)出苗期 甜叶菊种子无休眠期,成熟种子得到适当的温度、水分时,即可发芽成苗。但由于种子成熟不一致,出苗时间和出苗状况也有显著的差异。一般成熟好的种子,出苗后子叶开展良好,胚轴及胚根生长正常,相反,而子叶展开缓慢;有的子叶展开,但胚根不伸长等,发生以上异常情况不能培育成苗,几天后相继死亡。

(二)苗期 种子出苗后,生长非常缓慢,尤其是从叶子期到第一对真叶更为明显,一般需要16—25天,第二对真叶展开需要8—14天,分枝前期6—7天出现一对真叶,分枝到盛期2—3天长出一对真叶。所以从播种到栽培(以苗长到5—6对真叶为移栽指标),苗期50—60天。

苗期根系的生长情况:当子叶展开开始转绿时,主根伸长3—5cm,幼苗出现第一对真叶,形成一级侧根,第四对真叶时,可见到2—3条肉质根发丝(粗根),到第六对真叶时,总根数可达到七条左右。

(三)分枝期 甜叶菊移栽后5—6天即可恢复生长,随着温度的逐渐升高和雨量的增加,生长速度也逐渐加快,到7—8月现蕾后,株高基本稳定下来。一级分枝发生于主茎节5—6节位,每株总分枝在40个以上;二年生株属多枝丛生,二级分枝发生在主要枝条中部,一般16—20个节位,分枝多少与株型和栽培密度相关。
茎叶的生长盛期,根的生长速度也快,此时茎基发生大量的须根和粗根。须根分布在土壤表层,粗根入土较深,形成较强的吸收机能,由此地上部和地下部的密切配合,致使茎叶生长较快。

(四)现蕾开花期 甜叶菊从茎叶盛期之后,主茎生长点伸长,腋芽分化,形成花蕾。它的每个小花开花时间约2.5小时左右,开花时间因天气情况有所不同,一般晴天从上午7:30开始开放,10点开始最盛,下午3点左右也有少量开花,通常每个小时可开放2—3天,一簇花开完需5—7天。在20—25℃情况下,天气晴朗,开花集中,结实率也高,温度度过高,受粉不利,结实率降低,温度过低,花期长,不能正常结实。

甜叶菊现蕾,开花期的早晚受日照长短影响很大,因为甜叶菊属短日照植物,它的临界日照为12小时,长日照反应期分别在现蕾、开花前13—14天及26—30天,这阶段为花芽的诱导期。因此甜叶菊在短日照地区栽培开花早,在长日照地区栽培开花延迟。

(五)结实率 甜叶菊开花后,受精的胚珠发育为成熟种子。种子成熟化和总苞一起随风传播。甜叶菊由现蕾到开花,在长江以南地区,可以正常开花结实,成熟度高。长江以北地区,由于秋季气温下降,在下霜前只能收到一部分种子,成熟度差,下霜后只开花不结籽。东北及西北地区,由于生育期短、温度低,甜叶菊只开花,不能正常结实。即使收到种子也不能发芽。

在中国赣州地区的自然条件下,甜叶菊总生育期225天左右。从播种到出苗,经苗期到分枝期约64天左右,分支期的生长进入花芽分化期需180天左右。从花芽分化的伸长期到雌、雄配体成熟约经34天左右。初花期距播种约173天左右。开花、传粉、受精、胚胎发育完成大约经30天左右时间,从开花种子成熟大约52天左右。

甜叶菊生长发育与外界环境条件 
温度对甜叶菊生长发育的影响
  适宜的温度是甜叶菊生长发育的必要条件,在不同的发育期甜叶菊要求的温度不同。甜叶菊原产于亚热带地区,喜高温,其适应性很强。中国虽地处温带,但由于季风气候,夏季高温多雨对甜叶菊的生长是有利的。如日气温低于24℃,甜叶菊生长缓慢,气温高于25℃是甜叶菊生长十分迅速,秋季日平均气温降到15℃,甜叶菊停止生长。 甜叶菊适宜温度为25℃—29℃,全生育期需要积2600℃(≥10℃),≥15℃的活动积温为4100℃。

  在自然关照下,温度适宜与否,对甜叶菊发芽出苗影响极大。试验证明高温(≥30℃)和地温(≤15℃)都对种子发芽不利,20℃—25℃是甜叶菊发芽的适宜温度,在这范围内不仅发芽快,而且发芽率高。恒温和变温对种子萌发的影响也有不同,平均温度相同,在变温条件下发芽迟,在恒温条件下发芽早。

  甜叶菊在幼苗期遇到8℃—12℃低温条件,延续1各月时间,叶片及地上干物重就明显减少。在幼苗期遇到15℃低温条件延续1个月,苗期生长稍受影响,还可以恢复,最后干物质产量也不受影响,说明甜叶菊幼苗期温度低限在15℃左右。因此,各地移栽时应掌握好温度,才能提高成活率。

    温度对甜叶菊叶子的生长影响很大,因甜叶菊喜高温。当日平均气温低于25℃时,现叶缓慢,日平均气温稳定在25℃以上,现叶迅速;平均2—3天,甚至一天就生长出一对叶片。15℃以下的低温和30以上的高温都不利于叶片分化。不同生育期现叶所需的时间不同,苗期现叶速度缓慢,平均7天才能出一对叶片,幼苗子叶出现以后,需经过6天从能长出第一对真叶,以后经过14天,先后长出第二、三对真叶。到分枝期,随着温度的升高,叶片生长达到高峰。日平均气温在24℃—29℃时,平均2—3天就生长一片新叶,在这个范围内生长的叶片数占全部叶片的65%以上。因此,把日平均气温24℃—29℃定为现叶的适宜温度。苗期到蕾期以后,日平均气温大部低于24℃,对现叶不利,因此叶片分化缓慢。叶片的分化主要集中在分枝期,分枝期的时间占全生育期的39%,但分枝期分化的叶片占全部叶片总数的80%。

    茎的生长受气温条件的制约,而且因生育期不同而异。当日平均气温达到16.6℃时茎开始生长,当日平均气温下降到15℃时茎停止生长。甜叶菊主茎总生长高度为126cm左右,主茎生长期间的积温4100℃,平均每增长33℃的积温,主茎就生长1cm。主茎生长到一定阶段,外界条件适宜,就要产生分枝。在生产实践中,产生分枝的日平均积温为25.9℃,一年生甜叶菊一般生长33对分枝,分枝期平均2—3天就生长出一对分枝,前期较慢,后期较快。全生育期平均生长出一对分枝需要≥10℃的活动积温67℃。
 
光照对甜叶菊生长发育的影响 
  甜叶菊是对光照敏感性较强的作物,它的临界日照期为12h。11h的日照在播种后45天现蕾,54天就开花,12.5h的日照现蕾、开花都比11h的光照推迟10天,14h的日照现蕾、开花均推迟50天左右。开花期的迟早受光照时间长短的制约,白昼时间长短对甜叶菊开花起到一种转机作用,黑夜时间的延长对甜叶菊开花起到促进作用,促使甜叶菊从营养生长向生殖转化,光照时间不到临界日照时(约12h),即使温度适宜,营养丰富,也不能使其提前开花节籽。因此,在我国华北、东北、 西北地区甜叶菊营养生长良好,但不能满足花期的日照长度要求,不能正常开花结籽,所需种子要从长江流域调入。
 
水分对甜叶菊生长发育的影响
  甜叶菊因受原产地的长期适应而成为喜湿作物,尤其在2—3对真叶之前不定根未形成,短期干旱即可造成死苗。在水分不足时,不定根很短,表层无须根,生长量很少。水分充足时则根系发达,不定根多。

    在生育盛期,土壤水分充足对生育影响更大;生育后期土壤水分不足,因为是甜叶菊种子成熟阶段,对叶子产量影响不大,但影响种子的饱满成熟度。根据试验结果,甜叶菊生长初期,土壤含水量在10.2%—22.8%, 生育盛期土壤含水量14.5%—21.0%,在生育后期含水量9.8%—13.8%,就能造成叶子凋萎。
 
甜叶菊生长发育对营养的需求
    甜叶菊对各种养分的吸收量,在7月下旬以后,生长发育迅速急剧增加,到8月上旬达到生育盛期,对三要素的吸收量急剧增加,一直吸收持续到生育末期。8月下旬分枝几乎出齐,枝叶都开始肥大,茎枝也开始木质化,9约上旬花蕾形成时,对氮、磷、钾三要素大量吸收。

    甜叶菊对三要素的需要以钾肥需求量最多,磷的需求量比氮、钾少,因此我们在种植甜叶菊时应多施钾肥是很重要的。
 
甜叶菊生长发育干物质的积累
    甜叶菊根的干物质积累,三叶之后粗壮的不定根迅速发展,根的干鲜重都增加很快。第四对真叶时根的干重比第三对真叶时高15%。成熟期根系生长更快,日平均增量0.154g,达到最高峰。

    茎的干重在第二对真叶之后迅速增加,分枝期茎的干重增量达到高峰,逐渐下降。但茎的总重量和根同样都是成熟期最大。叶的干重在蕾期最大,之后逐渐下降。
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甜叶菊叶的化学成分
    甜叶菊的化学成分是决定甜叶菊的内在因素,而品质因素在很大程度决定了甜叶菊的经济价值。甜叶菊的化学成分又与甜叶菊品种、栽培条件和加工有密切的关系。因此,甜叶菊化学成分的研究,在甜叶菊栽培和工业生产上都有重要的意义。

    甜叶菊主要利用部位是叶子。甜叶菊叶子的主要由水分和干物质组成。干物质主要成分是甜菊糖甙,约占干物质的10%。非糖部分主要有蛋白质、脂肪、纤维素、灰分和无氮浸出物等。1986年,中国农业科学院畜牧所对甜叶菊干叶及其废渣分析表明,干叶中含水分10.31%、粗蛋白12.6%、粗脂肪3.17%、粗灰分7.51%、无氮浸出物54.4%、含硒0.0022毫克/公斤、VB11.35毫克/公斤、VB28.69毫克/公斤、Vc 50毫克/公斤。

    据台湾大学郑丹枫等人研究,甜叶菊中甜菊糖甙占30%左右,其余70%为有机酸或无机杂质。着色物质为叶绿素、叶黄素、β-胡萝卜素(叶红素)。树脂提取量7-15%,主要树脂为粘质、阿拉伯胶及刺梧桐树胶。无机物质占提取物的13%,其中无机离子为碱性阳离子,以钾含量最高。有机酸主要为酒石酸,还有甲酸及柠檬酸等。

    提取糖甙后的废渣:含水分10.81%、粗蛋白22.28%、粗纤维16.87%、粗脂肪4.06%、粗灰分11.98%、无氮浸出物54.4%。还有微量的硒(Se)0.346ppm。


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