在树木王国中,有一类能生产可供人类食用的果实或种子及其衍生物的多年生木本和草本植物,它们就是果树。果品既含有多种维生素和无机盐,也含有糖、淀粉、蛋白质、脂肪、有机酸、芳香物质等,是人体生长发育和营养必需的物质。许多果实及种子均可入药,具有治疗疾病的作用。果树适应性强,不仅能种植在平原、河流两岸、道路、农村院前屋后,还可以在沙荒、丘陵、海涂等地生长,选栽适宜的果树,不仅增加经济收入,而且可以防止水土流失、增加绿色覆盖面积、调节气候,从而绿化、美化、净化环境。果树是食品工业和化学工业的重要原料组成,也是农业的重要组成部分,随着农村产业结构的调整和农产品市场的放开,特别是在丘陵、山地、沙荒地等处,因地制宜发展果树生产,给农民能带来可观的效益。我国具有丰富的果树资源,果树生产在国际市场具有很强的竞争力,是农产品出口创汇的重要来源。
2.1果树起源与栽培历史
果树是一种重要的经济作物,是园艺作物的一部分。一般说来,果树是指能生产可供人类食用的果实或种子及其衍生物的多年生木本和草本植物。全世界所有的果树种类(包括原生种、栽培种、砧木和野生果树)有2792种,分属134科,659属,其中较重要的有300种,主要栽培的果树约70余种。另有变种110种,起源于中国的有52种。
2.1.1果树的价值
农业是国民经济的基础。果树栽培是农业的重要组成部分,是农村经济收入的重要来源,对振兴农村经济、促进粮食生产、繁荣市场、发展外贸和提高人民生活水平都具有重要意义,在我国社会主义大农业多种经营中占有重要地位。
(1)增加国民总收入
果树产量大、产值高、生产成本低,经济效益显著,销路广,适合外贸内销。美国的苹果、柑橘,行销全世界,我国的猕猴桃每年出口外销获得高额收益。我国的苹果、梨单位面积产量1.5万~2.0万千克/公顷,葡萄3万~3.5万千克/公顷,每千克按4元计算,单位公顷果树的产值为6万~14万元。
(2)直接提供副食品
果树在世界各地广泛栽培,不仅是因为其果实色泽鲜艳、香气诱人和风味颇佳,而且可以提供有益于人体健康的各种营养物质。人类很早就认识到果树果实的营养作用。我国有民谚:“一天吃仨枣,一辈子不显老”。国外也有一种说法:“天天吃苹果,医生远离我”。现代科学研究证明,果树的果实可为人们提供了六大营养物质:糖类,如葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉等;蛋白质和氨基酸,包括一些能直接参与人体内代谢活动的酶;脂类,如椰肉和核桃种仁中所含的油;矿物质元素,如磷、钾、铁、钙、镁、锌等;有机酸,如苹果酸、柠檬酸等;多种维生素,如维生素C(抗坏血酸)、维生素E、维生素P以及维生素A(在体内由胡萝卜素转化而成)。世界卫生组织建议人均每年最少消费水果45千克,常吃水果对健康十分有利。
(3)可以为食品工业、医药工业提供原料
果品除鲜食外,还可加工成罐头、果干、果酒、果粉、果酱、果脯等,如柑橘皮可提炼香精和果冻。另外,核桃树、梨树、枣树的木材可以加工成家具或工艺品。许多果品还能起到保健、强身、预防疾病的作用,如大枣补气养血,梨清热、化痰,苹果保养肝肾,山楂消食,荔枝健脾养血,香蕉润肠、降压,柑橘润肺理气。猕猴桃不仅维生素C含量很高,超氧化物歧化酶(SOD)活性很强,对癌细胞的形成有一定的阻碍作用。南太平洋岛国斐济人民以杏及其制品为主食至今无癌症发生。另外,如枣、杏仁、橘皮、山楂等也是我们熟知的中药材。
2硕果累累00科普通鉴·林果飘香(4)有效利用土地,提高经济效益,美化环境果树栽培大多占用山地、沙荒地,而不占用耕地,是经济利用土地,发展国民经济的一条途径,同时改善了生态环境,降低污染,促进人民身心健康,如种植柑橘可以较多地吸收空气中的二氧化硫。
农业是整个国民经济的基础,而果树栽培又是农业的组成部分,随着农业生产的发展,果树生产也应不断提高,才能满足人民物质生活不断增长的需要。
2.1.2果树的分类
果树的分类有两种方法,一种是植物学分类法,另一种是园艺学分类法。
(1)植物学分类法
树种是植物学分类的基本单位。一个果树树种是指形态结构基本相同,个体间能够进行有性生殖,遗传特性相对稳定,在一定的生态环境条件下生存的果树群体的总成,如苹果树、梨树、桃树、李树、杏树、樱桃树、柑橘树、枣树、葡萄树、香蕉树、菠萝树、荔枝树等。
(2)园艺学分类
在园艺栽培过程中,根据分类依据不同,对果树的分类有不同的分类方法。
1)野生果树和栽培果树:
a.野生果树:指一直在自然环境下生长,未经人类驯化改良栽培的果树植物,如酸枣树、君迁子、山定子等。野生果树可以作为种质资源用于培育新品种,也可作为砧木。
b.栽培果树:指经过人类驯化,具有一定的经济价值和相对稳定遗传性状,并在生产上广泛栽培的果树植物,如苹果树、梨树、桃树等。
2)落叶果树和常绿果树:
a.落叶果树:指每年秋季和冬季叶片全部脱落的果树,如苹果树、梨树、桃树、李树、杏树、葡萄树、核桃树、柿树、枣树等。
b.常绿果树:指终年具绿叶的果树,特点是老叶在新叶长出之后脱落,如柑橘树、龙眼树、芒果树、荔枝树、枇杷树等。
3)水果果树和坚果果树:
a.水果果树:按果实结构可进一步分为以下几类。
仁果类果树:由合生心皮下位子房与花托、萼筒共同发育而成的肉质果,主要食用部分起源于花托和萼筒,子房所占比例较小。子房的心室数因种而异,多为5室,少数2~4室,每室大多有2个胚珠。因人们食用的部分是花托而非子房,故又称假果,如苹果、梨等。
核果类果树:肉质果,内含一枚种子,核果属于肉果,常见于蔷薇科、鼠李科等类群植物中。三层果皮性质不一,外果皮极薄,由子房表皮和表皮下几层细胞组成;中果皮是发达的肉质食用部分,全由薄壁细胞组成;内果皮的细胞经木质化后,成为坚硬的核,包在种子外面。肉质食用的大部分“果肉”来源为中果皮,如桃、李、杏、梅、樱桃等。
浆果类果树:由子房或联合其他花器发育成柔软多汁的肉质果,种子小,藏于果实内。浆果类果树种类很多,如葡萄、猕猴桃、草莓、树莓、醋栗、越橘、果桑、无花果、石榴、杨桃、人心果、番木瓜、番石榴、蒲桃、西番莲等。
柑橘果类果树:肉质果的一种,也是浆果的一种,属于真果。由复雌蕊形成,外果皮呈革质,软而厚,有精油腔;中果皮较疏松;中间隔成瓣的部分是内果皮,向内生有许多肉质多浆的肉囊,由合生心皮的上位子房形成。这是柑橘类植物特有的一类果实,如柑、橘、橙、柚、柠檬等。
荔枝果类果树:包括荔枝、龙眼等。
聚复果类果树:包括菠萝、桑葚、草莓、蕃荔枝等。
b.坚果果树:果实由子房发育而成,外具硬壳(内有种子可食),果实极耐储运,含水分少(脂肪、淀粉、蛋白质多),如核桃、板栗、榛子等。
4)多年生草本果树和木本果树:
a.多年生草本果树:茎内本质部不发达,一般地上部在生长季结束后死亡,包括香蕉、菠萝等。
b.木本果树:
乔木果树:主干明显而直立,如苹果、梨等。
灌木果树:主干矮小不明显,枝干丛生,如醋栗等。
藤本果树:茎具缠绕攀缘特性,如葡萄、猕猴桃等。
5)寒带、温带、亚热带和热带果树:
a.寒带果树:指能耐-40℃以下的低温,适宜在寒带地区栽培的果树,如树莓、榛子、秋子梨、山葡萄等。
b.温带果树:适宜在温带地区栽培,一般秋冬落叶,如苹果、梨、桃等。
c.亚热带果树:通常需要短时间的冷凉气候(10~13℃,1~2个月)以促进开花结果,适宜在亚热带地区栽培,一般为常绿果树,如柑橘、荔枝等。
d.热带果树:适宜在热带地区栽培的常绿果树,如香蕉、菠萝等。
2.1.3世界栽培果树的起源
世界上栽培果树均直接或间接起源于野生果树,一般通过采集、管理、栽培的过程而驯化的。由野生果树向栽培果树的过渡,有的现在还可追溯到一些痕迹。例如,瓦维洛夫(1931)把高加索、中东和天山山脉一带的品质优良的西洋梨、苹果、樱桃李等在原地保留下来,这可看作是一种果园的雏形或原始阶段。关于果树起源的中心,有三个方面的观点。
(1)二大中心论
在世界栽培果树起源的研究中,早期首推瑞士人A.P.DeCandolle(1806—1893),在他所著的《农艺植物考源》一书中,列举了世界栽培植物247种,其中旧大陆原产的199种,新大陆原产的45种,尚有3种未定。书中指出野生果树最早被驯化的地点是中国、埃及、西亚地区以及亚洲的热带地区。
1)旧大陆原产果树:栽培历史在3000年以上的有桑、葡萄、毛叶枣、芒果、杏、扁桃、桃、西洋梨、苹果、石榴、油橄榄、无花果、枣椰、香蕉等。栽培历史在2000年以上的有黑桑、柚、香橼、橙、枣、欧洲甜樱桃、欧洲李、番樱桃、马六甲蒲桃、树菠萝。栽培历史在2000年以内者有欧洲草莓、覆盆子、茶蔗子、红茶蔗子、阿月浑子。起始栽培年代不明的有橘、北非枣、乌荆子李、沙梨、楸子、枇杷、柿、君迁子、面包果、荔枝、龙眼、毛龙眼、欧洲栗、板栗、核桃、椰子。
2)新大陆原产果树:在发现美洲大陆之前始栽的有南美番荔枝、油梨、番木瓜、菠萝、番石榴。在发现美洲大陆之后始栽的有弗吉尼亚草莓、智利草莓、美洲柿。起始栽培年代不明的有番荔枝、牛心果、曼密苹果、腰果等。
(2)八大中心论
苏联瓦维洛夫于1923—1931年间对亚、欧、非和拉丁美洲的68个国家进行空前的全球性考察,于1935年发表了《植物育种的植物地理基础》一文,第一次绘制出了栽培植物起源中心草图,发展了起源中心或基因中心的理论。他在文中指出:一个起源中心具有在其周缘有显性等位基因特征,隐性基因频率增加时多样性就减少,其原因在于近亲繁殖和地理隔离。在中心的周围可以发生出次生基因中心,即由隐性等位基因所控制的多样性新区,包括中国中心、印度斯坦中心、印度支那-马来西亚中心、中亚中心、近东-小亚细亚中心、地中海中心(包括地中海沿岸地区)、墨西哥-中美洲中心、南美洲中心。
瓦维洛夫对栽培植物起源做了比较全面的研究和定位工作,认为世界最重要的栽培作物开始发展地带位于北纬20°~45°,并常与大山脉总的走向相一致,又常被沙漠和山脉所隔离,而这种隔离又产生了独立的植物区系、人群和农业文化。
瓦维洛夫认为绝大部分栽培植物发源于东方,尤其是中国和印度,其次是近东和地中海。有些植物的起源有几个地区或中心。在原始中心的边缘可以发展出次生中心。他指出,这8个起源中心不但具有多数的属和种,而且在每一种下还有多数的变种、变型。在原始分布区中心的种常具有显性特征,而在其周围或若干分散的地区则常具有隐性特征。这些隐性类型通过杂交与变异,可以形成很多有价值的品种。
英国L.H.Burkil(1953)在《人的习惯与旧世界栽培植物的起源》一文中指出,瓦维洛夫提出的8个起源中心的全部证据都取自植物而不考虑栽培它们的人,并且把中心都划分在山区,这些都是不全面的。山区比平原植物种丰富,是由于山区不同的微域气候密集,增加了变异体生成的机会。山区是育种家发掘植物新类型的场所,而不是世界栽培植物的可靠中心。
英国G.D.Darlington(1950)从细胞学和染色体分析来研究栽培植物起源;根据多人的意见,将栽培植物起源地区划分为9个区和6个亚区,除新增欧洲、北美两个亚区外,基本上与瓦维洛夫的划分相同,只是所列起源的栽培植物种类减少。
(3)十二大中心论
1970年,茹可夫斯基根据近年遗传育种工作的进展,对瓦维洛夫学说又做了修改补充,发表了《育种的世界植物基因资源》(大基因中心和小基因中心)一文;扩大了关于起源中心的概念,增加了澳大利亚、欧洲-西伯利亚、非洲、北美洲四个中心,几乎包括了全球的陆地。取消了瓦维洛夫所列的一些育种上不重要的种,增加了一些新发现的有育种价值的种类,在每种上都注明了染色体组合、初生基因中心和次生基因中心。
荷兰Zeven和茹可夫斯基(1975)合作编写了《栽培植物及其分化中心辞典》,总结了各国学者对栽培植物起源的意见,并按照茹可夫斯基所提出的12个地理中心,分区列出栽培植物及其野生近缘种,按科、属、种的拉丁名称首字的字母顺序排列。选取种类较过去有所增减,共167个科,2297个种。