科学普及 | “百年蔗”——甘蔗属中国种的传奇

【引言】甘蔗是全球第五大宗农作物，全世界80%的食糖和40%燃料乙醇的原材料都来自甘蔗。甘蔗糖约占我国食糖总产量的90%。甘蔗主要分布在北纬33°至南纬30°之间，其中以南北纬25°之间为主，广泛种植于热带及亚热带地区。全球有100多个国家和地区种植甘蔗。

甘蔗是全球和我国主要的糖料作物印度和中国是世界上最早种植甘蔗的国家，甘蔗最早记载于印度的《吠陀经》和中国的《楚辞》。迄今大约5000年前，古印度《阿闼婆吠陀》典籍就有甘蔗记载。公元前296年，屈原所作的《楚辞·招魂》中有“胹鳖炮羔，有柘浆兮”的记载。这里的“柘浆”就是甘蔗汁。甘蔗即是“补冬”的美食之一，性味甘、平、涩，甘味能补能缓，民间素来有“立冬食蔗齿不痛”的说法。于是，立冬吃甘蔗，蜜甜如蔗境，寒冬暖如春。

唐宋以来，文人墨客对甘蔗情有独钟，留下许多诗词，其中，北宋文学家苏轼一首诗作：“老境於吾渐不佳，一生拗性旧秋崖。笑人煮积何时熟，生啖青青竹一排。”“青青竹一排”，指的就是中国甘蔗的传统栽培品种——竹蔗。

黑皮果蔗（右）和黄皮果蔗（左）甘蔗寓意着生活甜蜜幸福，事业节节高升。印度女财神拉克西米Laxmi一只手持握甘蔗，是财富的象征。甘蔗福州人祭灶供品必须有甘蔗，而且一定要完整地保留甘蔗头。这样才有“节节高”和“金榜题名”之意，寓意吉利。

印度女财神拉克西米（左图来自Hunsigi编著书籍，1993年）

一、百年蔗的发现

一般说来，甘蔗宿根的寿命3~6年，在西印度洋普格里卡岛寿命最长的甘蔗宿根，也只有25年，但是，在福建省松溪县有全球现存最古老的宿根甘蔗——百年蔗，宿根栽培长达290多年。1959年5月，经我国已故著名甘蔗专家、原福建农学院周可涌教授考证，百年蔗分类上属于甘蔗属中国种的竹蔗。1959年11月和1964年5月，原福建农学院联合有关单位成立调查组，对百年蔗进行专门调查，经过察看了万前村魏姓族谱和全面分析，证实“百年蔗”种植于清代雍正四年（公元1727年），因百年蔗作为“风水蔗”而有幸被当地村民世代保留下来。

最早松溪百年蔗报道（《福建日报》，1958年8月6日）

二、分类学地位

甘蔗在分类上属种子植物门、单子叶植物纲、为禾本科甘蔗属植物。甘蔗属包含有中国种S. sinense、热带种S. officinarum、印度种S. barberi、割手密S. spontaneum、大茎野生种S. robustum和肉质花穗野生种S. edule，前三者属于原始栽培种，后三者属于野生种。除了肉质花穗野生种，其余5个原始种在甘蔗杂交育种上有利用价值。

据国家福建农林大学甘蔗工程技术研究中心利用基因组原位杂交研究结果，表明百年蔗是中国的热带种与割手密天然杂交品系，经自然选择和先祖人工驯化形成是一个古老的地方品种。

热带种、割手密、百年蔗
（割手密照片由广东省科学院南繁种业研究所副所长王勤南博士提供）

三、植物形态特征

甘蔗形态特征与禾本科植物一样，为单子叶，须根系，茎有节，每节着生一叶，叶互生，叶鞘包住茎，节上有芽，芽亦互生，完全花，颖果。甘蔗根按发生部位不同可分为种根、株根（苗根）、气根。百年蔗种性特点是分蘖力强，根系发达，有发达的地下走茎，宿根性好，耐寒耐旱，耐粗放栽培，糖分较高。

百年蔗地上部植株形态学

（1）百年蔗蔗茎。小茎，多居于1.5厘米至2.0厘米间。茎皮绿色曝光后黄绿色，叶较长较披垂，叶鞘包茎紧，难脱叶。
（2）百年蔗地下芽。芽萌发生长情况有三类：一是有许多先向下生长，然后再转向地面生长。二是有的芽先水平生长到10-25厘米，再转向伸出地面。三是直接伸出地面。由于这三种情况的交替，使得宿根蔗的节位不会提高，更用不着烦心无土可培了,节位的降低也有利于冬季的御寒。
（3）百年蔗根系。表系和驻扎根系均甚发达，尤其宿根蔗的深根系比新植蔗的根系更发达。
百年蔗地下走茎

四、当地栽培技术

百年蔗为什么能够宿根如此之久，除了特有种性之外，栽培管理技术也是关键因素。
（1）松溪百年蔗一般在每年清明前后萌发新芽，在“立冬”前后收获。采用快锄入土3厘米处砍断，留在土中的茎长约10厘米左右。这样可以防止冻害烂头，也防止暴露空中干枯。
（2）在“清明”前后进行破畦松兜，有利于切断部分表根及驻扎根，促进新根生长，促进蔗兜基部的芽萌发生长。
（3）百年蔗植株细长，在成熟后期易出现倒伏，要结合培土用竹子搭建支架，防止其倒伏。
（4）百年蔗易感花叶病和甘蔗绵蚜，宿根蔗栽培管理上注意防止花叶病传播，及时防止甘蔗蚜虫和绵蚜。新植蔗建议采样脱毒健康种苗种植。

五、开发利用价值

百年蔗连续宿根栽培至今长达295年，还能保持相当的产量，是史无前例的创举，在科研和营养上很好的研究利用价值。
（1）解析强宿根特性性状。据当地老农谈，多年宿根的百年蔗每年补缺株不到一成，补缺株的种苗也是由本蔗田分株而来。表明百年蔗具有很强的宿根特性，值得深入研究。
（2）探析耐连作特性机制。百年蔗母株种植面积约0.7亩，连作时间长达近300年。从土壤微生物、土壤营养、植株根系特性等方面，研究百年蔗耐连作机制。
（3）挖掘抗寒优异基因资源。松溪县，隶属于福建省南平市，武夷山麓东南侧，属中亚热带湿润季风气候。常年冬季有霜冻，年极端最低气温为-7.6℃。百年蔗地下芽生存在低温条件下，翌年还能萌发，表明具有很强的抗寒性。
（4）开发百年蔗的营养价值。据中国科学院上海药物研究所研究结果，百年蔗含有丰富的功能活性物质，如多糖、多酚、甾醇、黄酮、三萜类等，这些都是目前植物功能活性物质的研究重点。

作者简介
高三基，博士、研究员，博士/硕士生导师。中国作物学会甘蔗专业委员会会长、中国作物学会第十届理事会理事、福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心常务副主任、国家糖料产业技术体系岗位科学家、中国糖业协会专家委员会委员、中国科学技术出版社科技/科普专家、广西双新糖业科创研究院专家委员会委员，4种中、英文期刊编委、40多种SCI收录期刊同行审稿专家。1996年至今在福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心（原甘蔗综合研究所）工作；2008—2010年在美国得州农工大学从事访问学者、博士后工作。主要从事甘蔗病害防控和抗病育种研究。