翁獻納 ，王威振 ，李育軍 ，植石燦 ，秦樹香 ，何潮安

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/廣東省農(nóng)作物遺傳改良重點實驗室，廣州，510640；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，3.深圳市河田姆生物農(nóng)業(yè)創(chuàng)新有限公司，4.肇慶市農(nóng)業(yè)學(xué)校）

隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，越來越追求食品的營養(yǎng)價值。羽扇豆作為一種高蛋白植物，得到了廣泛的關(guān)注。此外，羽扇豆具有的高觀賞價值，也讓它走入大江南北、園林內(nèi)外，廣泛種植于中國大地。由于羽扇豆具有良好的發(fā)展前景，因而其生產(chǎn)與相關(guān)研究也得到越來越多的關(guān)注。

1 羽扇豆簡介

1.1 羽扇豆植物學(xué)特征

羽扇豆，根據(jù)其拉丁語lupine的音譯，在中國俗稱“魯冰花”，是羽扇豆屬的一年或多年生草本植物。其株高可達70 cm。莖基部分枝，掌狀復(fù)葉，小葉披針形至倒披針形，葉質(zhì)厚，總狀花序頂生，花穗軸纖細，花梗甚短，萼二唇形，被硬毛，花冠藍色，旗瓣和龍骨瓣具白色斑紋。莢果長圓狀線形，種子卵形，扁平，斑紋，光滑。 3～5月開花，4～7月結(jié)果。羽扇豆蛋白質(zhì)含量非常高，同時可以吸收土壤中的有效磷，固定大氣中的游離氮，因此也常作綠肥植物[1]。羽扇豆的花色艷麗多彩，有紅、白、藍、紫等顏色，花期長，具有較高的觀賞價值[2]。

1.2 羽扇豆起源

羽扇豆種植歷史非常悠久，3 000多a前就在地中海地區(qū)有栽培，此外，它在美洲和非洲也有一定的分布[2]。根據(jù)蘇聯(lián)農(nóng)業(yè)植物學(xué)家瓦維洛夫的栽培植物起源中心劃分理論，羽扇豆屬于阿比尼西亞起源中心，即現(xiàn)在的埃塞俄比亞附近[3]。羽扇豆分布廣泛，其是美國德克薩斯州的州花，英格蘭于1926年也開始引種栽培，喬治羅素培育出的羅素品系觀賞性狀較好，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于歐美國家的園林綠化[4]。20世紀50年代初，我國從俄羅斯引進羽扇豆，作為飼料作物試種，但其含生物堿過多，飼用效果不好[2]。經(jīng)改良后，其生物堿含量降至之前的1/10，可以作為合格的飼料廣泛使用[5]。1995年，羅素品系被引進我國，經(jīng)過9 a的栽培試驗，成功馴化，觀賞性羽扇豆在我國也大面積傳播[4]。

廣州從化基地種植的羽扇豆

1.3 羽扇豆分類

羽扇豆屬包括300多個種，每個種間差異不具有明顯的劃分標準。但一般來說，羽扇豆主要分為5種：①窄葉羽扇豆，又叫澳大利亞甜羽扇豆，葉扁平，原產(chǎn)于地中海區(qū)域，我國有栽培，供觀賞；②白羽扇豆，花冠白色，其祖先可能是巴爾干半島上的野生種，是一種古老的栽培品種；③黃羽扇豆，花冠黃色，原產(chǎn)于地中海區(qū)域，分布于歐美諸國，以俄羅斯最多，我國于20世紀50年代初從俄羅斯引入，在東北和華北試種；④砂質(zhì)平原羽扇豆，主要起源于地中海地區(qū)；⑤南美羽扇豆，起源于南美印第安高原，故稱南美羽扇豆，根據(jù)其品種特性，又稱為變色羽扇豆和珍珠羽扇豆。另外，按用途可分為觀賞羽扇豆、食用羽扇豆、飼料羽扇豆、藥用羽扇豆、綠肥羽扇豆和其他羽扇豆[6]。

2 羽扇豆多功能利用開發(fā)與相關(guān)研究進展

2.1 觀賞

羽扇豆觀賞價值較高，露地栽培，可用于花壇、花境、廣場、小區(qū)、車道分隔帶綠化，可為溫暖而夏季涼爽地區(qū)的冬季增綠，春季添彩；也可盆栽，用于室內(nèi)綠化及觀賞。其漂亮的花葉又是極好的插花材料，花穗水養(yǎng)觀賞期7 d左右，是少有的碩大豎線條花材；5月中旬，室溫18～22℃條件下，其葉水養(yǎng)觀賞期可達1個月，觀賞效果極佳[4]。

2.2 食用

與大豆相比，羽扇豆脂肪和水分含量較低，蛋白質(zhì)和膳食纖維含量較高，更加迎合當下不斷提高的飲食健康標準，因而具有較高的營養(yǎng)食用價值和發(fā)展前景[2]。在南歐、非洲和中東等地區(qū)，白羽扇豆具有悠久的食用歷史，羽扇豆種子經(jīng)水浸和蒸煮后即可食用?，F(xiàn)在，歐美國家有利用羽扇豆粉代替大豆粉制作食品的報道，包括肉食品以及各種面食制品等。此外，羽扇豆種子還可作為咖啡的替代品，提供天門冬氨酸[6]。

2.3 飼料

羽扇豆目前主要用作飼料，作為大豆的替代品添加到家畜的飼料中，為家畜補充能量及營養(yǎng)物質(zhì)[6]。羽扇豆的蛋白含量和粗纖維含量均較高，粗蛋白含量為32%～36%，膳食纖維含量11%～14%[7]。對于消化能力較好的家畜，如牛來說，可以很好地消化其中的粗纖維；對于一些消化能力弱的家畜，如雞等，則應(yīng)該將其磨成粉末，以提高吸收率[5]。研究表明，在精料日糧中補充大豆、白羽扇豆籽粒和魚粉分別喂養(yǎng)羔羊，羽扇豆處理的飼料轉(zhuǎn)化率要優(yōu)于魚粉，比大豆好很多[8]。

2.4 藥用

從羽扇豆種子中提取的三萜烯醇族羽扇豆醇，有消炎止痛、抗病毒活性和抗組胺等作用。同時，研究表明，它具有一定抗癌作用，能降低胰腺癌、乳腺癌、白血病、前列腺癌、肝癌等多種癌癥的發(fā)病率，抑制癌細胞生長。但目前在臨床應(yīng)用上未見報道[7]。

2.5 綠肥

因羽扇豆具有固氮和吸收土壤有效磷的能力，被公認為可以作綠肥使用，但目前關(guān)于羽扇豆在綠肥方面的研究較少。有研究指出，在缺水條件下將羽扇豆與主作物行間套種，待開花時將其翻壓至土中，2周后顯肥效，可以提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量[7]。

2.6 其他

羽扇豆內(nèi)的蛋白和代謝物質(zhì)具有多種生物功能，例如羽扇豆烷型五環(huán)三萜化合物具有廣泛的生物活性，可降糖降壓、抗菌、抗炎、護肝、免疫調(diào)節(jié)等[9]。羽扇豆醇對人乳腺癌MCF-7細胞的增殖具有抑制作用[10]。根據(jù)專利CN101365793的闡述，從羽扇豆的幼小植株或種子中提取的蛋白質(zhì)可以抗真菌、促進生長調(diào)節(jié)等，因此，羽扇豆可以作為殺菌劑、肥料或植物生長調(diào)節(jié)劑，也可用作動物飼料的補劑[7]。

3 華南地區(qū)羽扇豆的生產(chǎn)研究現(xiàn)狀及存在的問題

3.1 栽培現(xiàn)狀

相比大豆，羽扇豆耐旱能力突出，可在年降水量250 mm的干早環(huán)境，包括干燥的沙地正常生長。其根發(fā)育快、入土深，干旱時可從深層土壤中吸收水分維持正常生長。羽扇豆還具很強的耐瘠性，其吸收深層土壤養(yǎng)分的能力相對較強，也可從一些禾谷類作物不能吸收利用的磷酸鹽中補充磷素[11]。總之，羽扇豆是一種耐旱、耐瘠、固氮能力強的豆類，觀賞性和食用性兼具，因此，羽扇豆在我國少雨干旱、土壤貧瘠、種植結(jié)構(gòu)單一的中西部地區(qū)種植相對廣泛，其較高的觀賞價值也使其在我國休閑觀光農(nóng)業(yè)中有著不小的前景。在華南地區(qū)，廣東惠州將羽扇豆和其他觀賞植物配套種植，建立了以花卉生態(tài)休閑旅游為特色的主題公園，深圳也建立了包含魯冰花海的丹櫻生態(tài)園。羽扇豆在華南地區(qū)的大規(guī)模栽培目前主要在休閑旅游農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，及用于科研的小規(guī)模種植。2018年，貴陽國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)進行過羽扇豆引種試驗，羽扇豆各性狀表現(xiàn)均不錯，建議推廣種植，但沒有下文[12]。目前，我國對羽扇豆的研究甚少，只有少數(shù)育種工作者進行了初步嘗試，而羽扇豆良種選育、規(guī)?；N植技術(shù)研究等方面未見報道[13]。

3.2 存在的問題

①引種，優(yōu)質(zhì)品種引進少 我國曾從俄羅斯引進羽扇豆，從英國引進觀賞性的多葉羽扇豆，從澳大利亞引進綠肥用羽扇豆，從荷蘭、美國引進羽扇豆白花、紫花、紅花、黃花、藍花5個花色品系。但是我國在引種羽扇豆時，大多未充分了解其種源分布范圍、適宜的土壤類型及氣候條件、引種地生態(tài)類型等，至今未引進較適宜華南地區(qū)種植的品種。再者，引進的羽扇豆種類較為單一、花色較為單調(diào)，不符合華南地區(qū)人民的喜好。

②育種，適宜高效益品種未培育 羽扇豆野生種原產(chǎn)在地中海地區(qū)、北非和南北美洲，其耐寒、耐冷涼、怕熱。由于華南地區(qū)高溫多雨的氣候條件與羽扇豆原產(chǎn)地氣候差異較大，且華南地區(qū)羽扇豆的研究起步晚，羽扇豆引入我國后未能培育出適合華南地區(qū)氣候的高抗、高適應(yīng)品種，以至于華南地區(qū)的羽扇豆種植未能達到高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的效果。

③氣候及水土條件 羽扇豆喜涼爽，不耐炎熱，較適應(yīng)肥沃、排水良好的砂質(zhì)土壤。受降水、溫度、濕度、生態(tài)環(huán)境等影響，在華南地區(qū)種植羽扇豆，會發(fā)生較嚴重的蚜蟲、炭疽病和霜霉病等，華南地區(qū)夏季高溫高濕，羽扇豆會發(fā)生地下部分腐爛的現(xiàn)象。

④栽培技術(shù) 羽扇豆對光照、水分、溫度等要求較苛刻。我國在栽培羽扇豆時，未充分認識到這一點，且在栽培前僅進行小面積的種植試驗，未進行大規(guī)模的生產(chǎn)試驗。我國栽培的措施和方法還處于跟跑階段，未形成適合我國條件的栽培技術(shù)及規(guī)范標準。光照條件、水肥管理、病蟲害防治及機械化生產(chǎn)都是我國在羽扇豆種植過程中需要解決的突出問題。

4 羽扇豆在華南地區(qū)的利用前景及措施建議

4.1 引種適合華南地區(qū)的羽扇豆品種

在華南地區(qū)大力推廣羽扇豆種植，需盡快開展品種適應(yīng)性試驗，尋找并引進若干適宜華南地區(qū)栽培的羽扇豆品種。引進不同的羽扇豆品種，既能豐富華南地區(qū)農(nóng)業(yè)生物多樣性，也能為進一步研究利用打基礎(chǔ)。

在全國建立適合各區(qū)域的品種資源庫，在華南地區(qū)進行適應(yīng)性栽植；根據(jù)羽扇豆對華南地區(qū)環(huán)境的適應(yīng)性及市場對不同品種的喜好，制定不同的育種目標，選育不同的優(yōu)良品種。

4.2 培育適宜華南地區(qū)的品種

羽扇豆是自花授粉植物，若想培育適宜華南地區(qū)生產(chǎn)的品種，亟需開展種內(nèi)和種間雜交育種工作。

我國羽扇豆繁育水平低，生產(chǎn)成本高。為適應(yīng)華南地區(qū)生產(chǎn)條件及消費市場，相關(guān)研究人員應(yīng)結(jié)合華南地區(qū)的氣候土壤條件及群眾喜好，用化學(xué)誘變、輻射誘變、系統(tǒng)選育、有性雜交選育和輪回選擇等育種方式，選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的羽扇豆新品種；應(yīng)重視無性繁殖技術(shù)，建立一定規(guī)模的種苗無性繁殖基地，保障優(yōu)質(zhì)種苗供應(yīng)，有力推動華南地區(qū)羽扇豆產(chǎn)業(yè)化進程；還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代分子手段及傳統(tǒng)育種方法，培育適于我國不同地區(qū)種植的各種用途的羽扇豆品種，使其成為當?shù)氐膬?yōu)勢、特色產(chǎn)業(yè)[3]。

此外，還可開發(fā)羽扇豆新用途，拓寬其遺傳基礎(chǔ)，豐富品種。如利用觀賞性品種，通過優(yōu)勢選育及定向雜交技術(shù)培育出觀賞性更強的品種。

4.3 優(yōu)化華南地區(qū)羽扇豆栽培技術(shù)

由于羽扇豆自身的生理特性，華南濕熱的夏季氣候不利于普通羽扇豆品種生長。因此，推動羽扇豆在華南地區(qū)推廣，還需對其在濕熱地區(qū)的夏季生活力及病蟲害防治加深研究。

此外，合理使用農(nóng)藥，選擇合適的種植地區(qū)，合理規(guī)劃作物耕作順序，選用有機肥都是羽扇豆在華南推廣種植需要考慮的問題[14]。

4.4 深化加工利用，增加經(jīng)濟效益

羽扇豆經(jīng)濟價值較高，目前，國內(nèi)學(xué)者在羽扇豆的保健及藥用方面研究甚少。相關(guān)的研究人員應(yīng)根據(jù)我國消費者的喜好、習(xí)慣，研究開發(fā)適合市場需求的各類羽扇豆食品、保健品[11]。

華南地區(qū)相關(guān)領(lǐng)域的專家也應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的獨特氣候及華南人文風(fēng)俗研制適宜的羽扇豆產(chǎn)品，深度挖掘羽扇豆價值，增加經(jīng)濟效益。

4.5 構(gòu)建產(chǎn)銷一體的規(guī)模化種植體系

產(chǎn)銷一體化，能獲得相應(yīng)的規(guī)模效應(yīng)。華南羽扇豆相關(guān)企業(yè)有了較為充足的資金和實力后，應(yīng)結(jié)合華南地域優(yōu)勢，不斷完善研發(fā)、生產(chǎn)及推廣等能力，不斷向市場推出新穎、多種類、高質(zhì)量的羽扇豆產(chǎn)品，借助多渠道打開市場。

4.6 作為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施背景下的特色產(chǎn)業(yè)，列入“一村一品”項目，或作為扶貧致富項目

羽扇豆耐旱、耐瘠、固氮能力強，觀賞性、藥用性及食用性兼具。因此，羽扇豆在我國種植結(jié)構(gòu)單一的地區(qū)發(fā)展前景廣闊，尤其是華南地區(qū)的喀斯特地貌，不適宜一般農(nóng)作物的生長，但可以考慮種植羽扇豆，促進羽扇豆在華南喀斯特地貌地區(qū)生產(chǎn)，使其在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中發(fā)揮一定作用。

我國鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化較為嚴重，各地特色產(chǎn)業(yè)大同小異，未意識到利用自身優(yōu)勢發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)[15]。例如華南西部的廣西農(nóng)作物生產(chǎn)中水稻和甘蔗占比極高，特色不足，缺乏動力。羽扇豆作為新穎品種，有利于一些有心的、適宜的鄉(xiāng)村占領(lǐng)先發(fā)優(yōu)勢，率先把羽扇豆作為“一村一品”的品牌打響。羽扇豆特色明顯、產(chǎn)業(yè)潛力大、附加值高、能適應(yīng)喀斯特地貌，有潛力推動華南地區(qū)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)特色化、規(guī)?；?，帶動廣大農(nóng)戶參與產(chǎn)業(yè)、分享收益、脫貧致富。