一、形态特征
八角云南林产业主要树种培育技术丛书常绿乔木,高10~17m,径30~50cm。干通直,树冠呈卵圆形或圆锥形,冠幅10m×15m。幼龄树皮绿色;壮龄树皮灰色或褐色;老年树皮呈褐色或灰黑色,不规则浅裂。分枝部位高,自地面起1~3m无分枝,其上主侧枝密集,树体结构紧凑。单叶互生;在枝梢顶端常簇生或呈螺旋状排列,无托叶;新叶肉质,老叶半革质,浅绿或绿色;长椭圆形,先端渐尖,叶面具蜡质,光亮无毛,叶片有透明油点。两性花,花单性于枝条叶腋,具苞片;花柄长15~35cm,花冠球形;花瓣淡红、深红、浅黄或白色,覆瓦状排列成2~3轮。雄蕊下位,通常15~19个,离生,排列成2~3轮,花丝长约05mm,花药长2mm,二室纵裂;雌蕊分离,着生在花的中央,通常有8个完全发育的胚珠,排列在隆起的花托上。果实为星状排列的蓇葖果,八瓣聚合呈八角形,故名八角。鲜果绿色,果实老熟后呈紫红色,暗而无光,沿果腹面的每个角纵向裂开,每瓣内含种子1粒。种子棕色,表面光滑、有光泽,种壳角质。角质壳内包有一层银灰色的膜质种仁,气芳香,味甘甜。八角的果枝形态如图1-1,花的解剖图见图1-2。
图1-1八角的果枝形态
1果枝,2蓇葖
图1-2八角花的解剖图
1花,2花萼,3花瓣,4剥去萼片和花瓣
的花以示雌、雄蕊,5心皮的聚合状
二、生物与生态学特性
1、生物特性
(1)物候特征
八角的物候期因其生长地的纬度、海拔高度及品种类型的不同而异。在云南文山州八角种植区,八角主枝每年抽梢2~3次。春梢叶芽于2月中旬萌动,3月上旬达展叶盛期;夏梢4月下旬萌发;秋梢8月上旬抽出。八角一年开一次花结两次果。花期长,从6月下旬至11月下旬均有花开。现蕾期6月下旬至7月中旬;初花期7月中旬至8月上旬;盛花期8月中旬至9月中旬;末花期9月下旬至11月下旬。授粉后的幼果以休眠的方式越冬,经春、夏、秋三季的生长发育,于9~10月份成熟。
(2)生长发育习性
八角是一种常绿乔木树种,生长快,寿命长。从种子萌发开始至植株开花、结果、衰老死亡为止,完成一个世代。其整个个体发育过程可分为三个阶段。
①幼年阶段
八角从播种成苗到林木形成树冠为幼年阶段,一般需5~10年完成。
播种的八角种子,在土温22~28℃及含水量为50%~80%时就能发芽出土长成幼苗。幼苗长出4~5片叶后形成顶芽,展叶即自行停止,而出现第一次休眠。八角幼苗的生长呈现节律性,一年有4~5次生长与休眠的交替期。生长与休眠相交替是八角幼苗生长过程的特性。
八角幼年阶段的主要生长特点是:根系由直根系发展为枝根系;主干不断长出侧枝,发展到合轴分枝。此阶段的八角林木主要是营养生长,不能进行生殖作用。
②成年阶段
八角林木经幼年阶段后即步入成年阶段。成年阶段为八角林木开花结实的旺盛期。此时林木的树冠与根系已扩展到最大限度;果实产量达到高峰。此期间林木抽出的新梢集中到树冠外层,树冠内的小侧枝因郁闭而自疏,呈现顶端优势,结果部位外移。
八角林木盛果期的长短与其生长地的立地条件、经营管理的集约程度有关。在立地条件较好,经营管理水平较高的产区,盛果期历60~70年而不衰。立地条件差、管理措施跟不上,20~30年后林木的产果量就显著下降。
③衰老阶段
盛果期过后,八角树的各个器官以至整个植株,都渐次衰老。根的再生和吸收能力降低,枝条的生长,叶的生长能力减弱。在一般情况下八角林木的寿命为60~70年。但在立地条件好,管理水平较高,肥料充足的情况下可大大延长其经济寿命。
(3)开花结实习性
八角林木主干和侧枝上的顶芽很发达,每年只在3月上旬抽梢一次,新生枝条必须经过一年的生长才能完成发育期。花芽着生在枝条的叶腋。八角开花结实现象较复杂,每年开一次花,花期长达4月以上。由于花期长,授粉的时间也长,授粉后形成的八角幼果大小不一。据观测:上一年8月盛花期授粉后结的果,子房授精后即开始发育,此时,正值秋末冬初,气候变冷,幼果生长缓慢或停止生长,花瓣干枯包含幼果,以保护幼果休眠越冬。翌年春2~3月气温回升至15℃以上时休眠状态的幼果开始发育,子房膨大,使干枯的花瓣脱落(这种现象易误认为3~4月是八角盛花期)。八角的果实经春、夏、秋的生长至"霜降"节令(10月下旬前后)成熟。这时采收的果实饱满肥大,质量好,称为大红果或大糙果。而上一年6至7月初花期授粉后结的果,子房授精开始发育时正值夏秋之际,水热充足,树体营养丰富,经过8个月发育长大形成果实,果实于翌年"清明"节令前后成熟。由于受秋末冬初天旱寒冷的影响,此批八角果实生长差,瘦小,种子发育不良,不宜留作种用。八角树春季结的果称为"小糙果"或"角花"。
(4)根系的生长习性
八角是浅根性树种,主根不发达、侧根较少,且集中分布在60cm的土层中。主根入土的深度随林木年龄和生长地土层厚度的不同而异,有较强的趋肥性和趋湿性。八角林木的根系与地面呈垂直状,是其生长发育的一种特性。八角幼苗在2年生前为扎根期,先生主根,后生侧根,3年以后随树龄的增长林木的根幅和冠幅同时扩大,但根幅大于冠幅。
八角林木根系的再生能力很强,当主根或各级侧根受损伤后,在损伤部位即产生次生根,以代替损伤的侧根继续向前伸长。此特性对八角林的经营管理有利,合理地在八角林地垦复或间种作物,能促进八角根系的扩展。
2、生态特性
八角是北热带和南亚热带生长的树种,分布于亚洲和北美洲。其中东南亚占80%。中国是八角的主产区,主要分布在广西、云南、广东、四川、贵州、湖南、湖北、江西、江苏、浙江、福建、台湾。八角茴香科八角属植物全国计有30个种,但有经济价值,能直接食用的只有八角一个种。
八角原生在广西宁明、龙州、那坡一带。经人工栽培,现在的分布地已扩大到北纬21°30′~25°30′,东经98°~119°。东起福建南部沿海的低山、丘陵,西至云南高黎贡山,南达广西大青山至越南北部,北止越城岭。其分布区达全国的6个省(区)85个县市。其垂直分布区的海拔高度为300~2050m。主要分布在北回归线以南的北热带和南亚热带,海拔高度为500~1600m的山地。
适宜八角生长发育的环境条件:
(1)对气候条件的要求
①光照八角属中性偏阴树种,多生长在空气湿度大、云雾多、日照短、光照强度弱的山谷和山坡地。阳光直射时间短不超过5h/日。日照时间过长,湿度过低,八角树则生长差,结实少,提前衰老,常形成小老头树。
②温度八角喜生长在温暖、雨水充足的地区。最适年平均气温22~25℃,最冷月平均气温10℃以上,≥10℃年积温在5500~7500℃以上。八角不耐低温,当气温降到0℃时,果柄受害,影响果实发育,产生落果。气温下降到-3℃时,秋果全部冻死,大树枝条受冻,部分枝条枯死。低于-4℃时八角大树开始死亡。当气温增高超过40℃,只要相对湿度超过80%,八角树能生长正常,未发现灼伤。
③水分八角树的正常生长发育还要求具丰富的年降水量。年降水量1100m以上,相对湿度80%以上,雨量分布均匀的地区,最适合八角生长。云南省八角生产区文山壮族苗族自治州的大多数县年降水量在1184~1318mm,年降水量的80%都集中4~10月,其他月份降水较少,每月不超过40mm。虽然旱季雨量较少,但八角种植区(分布区)多为山岭起伏的谷地,常有大雾弥漫,减少了地面蒸发,在一定程度上补偿了旱季湿度的不足。
④风力八角是浅根树种,主根不发达,侧根分布较浅,枝条纤细脆弱,经不起强风的吹袭。夏秋季节阵风达六级时,八角的花和幼果易被吹落,严重影响收成。若阵风达7级以上,侧枝折断,常遭风倒。八角要求生长在低凹背风的地带。
(2)对海拔及地形条件的要求
海拔高度,以及地形条件坡位、坡向不同,导致种植地的日照、温度、湿度、降水量、风速,土壤状况亦不同,而直接影响八角树的生长发育与果产量。500m以下的低海拔地带,光照强、蒸发大、湿度低,八角树的生长差,果产量低。海拔高的山区,霜雪多,八角树的生长受到抑制,花果受冻害而早落。云南的八角种植地集中分布在东南部海拔高度600~1600m的山区、半山区。从地形上分析,在此集中分布的海拔带内,阴坡半阴坡(东北坡、西北坡)的日照时间较短、相对湿度较大,更有利八角树的生长发育,而具高的果产量。在适宜的海拔带内以10~25°的坡地种植八角为好。低洼地、沼泽地排水不良,不宜种植八角。
(3)对土壤条件的要求
八角适宜栽植在砂岩、砂页岩、页岩和花岗岩等母岩发育而成的红壤、黄壤土上。该土壤类型土层深厚、腐殖质含量高,土质疏松湿润,通透性强,结构良好,最适宜栽植八角。这些土类的共同特性是:酸性土,pH值40~55,硝态氮、磷、钾、钙、镁较缺乏,盐基不饱和,没有碳酸钙的成分。八角是一种嫌钙性树种,因而以石灰岩为成土母质,钙、镁含量较高,pH值较高的粘土和碱性土不适宜种植八角。
三、经济价值
八角是云南省重要的经济林树种。其果实、种子、树叶都含有丰富的芳香油。八角木材质地优良,又是好的庭园观赏树种,因而具有较高的经济价值。
1、果实的食用调味品价值
八角树的果实亦称八角,具有浓郁的芳香气味,在人们日常生活中,常用作煮肉的调味品,用它避除肉类的腥味。八角又是腌制有名四川榨菜、路南卤腐、昭通酱等用的主要香料。在国外还用八角作畜牧饲料的调味剂。因此,在调味品市场上,八角一直是畅销的紧俏商品。
2、八角油的利用价值
用八角树的树叶、果皮提取的八角油又称茴油,其主要的有机成分是茴香脑,约占85%~95%,经加工后可得到纯茴香脑、茴香醇和茴香腈等系列产品,可作香精,是高级香水、香皂、烟草、饮料、食品以及化妆品等众多轻工产品不可缺少的增香剂。茴香油还是合成抗癌药"派路克萨"及合成阴性荷尔蒙已烷雌酚的主要原料,在工业上可作无氰电度的添加剂及涂料充剂。
3、果实和种子的药用价值
鲜八角的果实和种子,经SI-93型自动双重纯水蒸馏器提取的莽草酸是制作抗流感病毒药物"达菲"(tamiflu)的主要原料,它是目前世界上能预防和治疗禽流感的高效药物之一。
八角有驱虫健胃、调中理气、祛寒除湿、止咳、镇痛等功能,并治神经衰弱、消化不良及疥癣等症。明朝李时珍《本草纲目》记载,八角主治诸瘘、霍乱及蛇伤。八角的药用价值较高,如中成药剂十滴水,八角油为主要原料之一。
4、木材的利用价值
八角木材为阔叶散孔材,淡红褐色至红褐色,结构细密,纹理直行美观,材质较轻,有香味,能避虫,不易变形。可制作家具、玩具,作雕刻等细木加工。
四、优良品种特性与培育技术
1、农家品种
八角是我国南方重要的经济林树种,因长期采用实生苗繁殖栽培,后代出现很多变异类型。目前以八角花色为主要依据,结合树形,叶、果、分枝习性及发育特点,而将农家种植的八角划分为4个品种群和17个品种及一些变异类型。
(1)红花八角品种群
①普通红花品种群:常绿乔木,树高10~16m,胸径23~40cm。花红色,萼片3~4枚,浅绿色,花瓣7~9片,覆瓦状排列,多数2轮,少有3轮;雄蕊12~22枚,花药粉红色,呈2~3轮覆瓦状排列;雌蕊8枚。蓇葖果8枚,作规则星状型排列,果径25~34mm,果柄长22~32mm。每公斤鲜果约200个,每公斤气干果700~1000个。叶薄革质,浅绿至绿色,长椭圆形或披针形,叶长9~13cm,叶宽3~45cm;叶柄长08~15cm,叶脉呈规则的波浪状凸起。侧枝平展或上举,与主枝的夹角为50°~90°,小枝粗短,与侧枝的夹角为35°~50°。分布于广西的八角各产区以及云南文山州各县。
②柔枝红花八角:主干明显,树冠近圆柱形或长圆锥形。冠幅窄,一般29~30m。分枝角度小,小枝细长且密生,呈柳枝状柔软下垂。叶薄革质,长椭圆形,老叶保存期长。果肥大正形,柄长30~48cm,内向着生,分部均匀。结果大小年不显著。分布于广西、云南八角生产区。
③红萼八角:与普通红花八角的区别是花柄、花萼、花瓣和脊线均为红色。分布于广西防城、德保、龙州以及云南富宁、麻栗坡等地。
④大果红花八角:果径大于4cm,果厚在11cm以上,每公斤鲜果100~140个,每公斤气干果约500个。其他特征同普通红花八角。分布于广西防城、宁明、德保那甲、龙州以及云南富宁、西畴、屏边等县。
⑤多角红花八角:雄蕊21枚,雌蕊9~13枚。蓇葖果9~13瓣,果瓣大小不均,规则排列或呈堆积状着生在果柄基上。其余特征与普通红花八角相同。分布广西防城、宁明、龙州及云南富宁等地。
⑥鹰嘴红花八角:与普通红花八角区别之处为果8枚,果尖渐尖且向内勾曲,形似鹰嘴。分布于广西的凌云、德保、防城及云南富宁、麻栗坡等地。
⑦小果红花八角:叶长61~82cm,宽21~30cm。果形正八瓣,色鲜香味浓。果径小于25cm。每公斤鲜果400个左右。分布于广西宁明。
⑧厚叶红花八角:厚叶红花八角的叶片厚度为普通红花八角叶片厚度的2倍以上,革质、墨绿色、稀生;结果较少。分布于广西德保、藤县,云南富宁县也有零星分布。
⑨矮型红花八角:植株自然矮化,树高8m以下,分枝低,冠幅大,侧枝发达,小枝密。叶薄革质。其他特征与普通红花八角相同。分布于广西德保、藤县。
(2)淡红色八角品种群
①普通淡红花八角:常绿乔木,树高10~17m,胸径23~41cm。花萼3~4片,浅绿色,花瓣6~9片,淡红色或边缘呈白色,中心红色,呈2~3轮覆瓦状排列;雄蕊10~21枚,花药红色至淡黄色;雌蕊8枚。蓇葖果8枚,呈规则星状排列,果柄长短不一。嫩叶暗红色,成龄叶绿至浓绿色。叶薄革质,叶缘波状,多为长椭圆形,长84~146cm,宽25~59cm,叶柄长10~22cm。枝干夹角40°~90°,小枝夹角35°~50°;小枝粗短,侧枝平展或向上举。普遍分布于广西、云南各八角种植区。
②多角淡红花八角:花淡红色,蓇葖果9~13枚,果径35~45cm,星状排列或成堆积状着生在果柄基上。其他性状与淡红花八角相同。分布广西防城、宁明等县及云南富宁、西畴、屏边等县。
③厚叶淡红花八角:花淡红色。叶椭圆形至倒卵形,叶厚于一般八角叶2倍。其他性状与淡红花八角相同。分布广西藤县。
④柔枝淡红花八角:花淡红色。枝条着生性状与柔枝红花八角相似,其他性状与淡红花八角相同。分布广西防城、宁明、德保、凌云等县及云南的富宁、广南、西畴、麻栗坡、文山等县、
(3)白花八角品种群
①普通白花八角:花白色、花萼2~4枚,浅绿色,花瓣7~10枚,白色,3~4轮覆瓦状排列;雄蕊12~17枚,浅黄色、少数粉红色。蓇葖果8枚,呈八角形。叶薄革质,长椭圆形,嫩叶红色,成叶深绿色,有光泽,叶长92~153cm,宽35~55cm,叶柄长12~21cm。枝干夹角45°~90°,小枝夹角35°~45°。叶集生枝顶。分布于广西防城、德保、宁明、龙州、凌云等县,为零星散生。云南富宁也有零星种植。
②多角白花八角:花白色,果实特征与多角红花八角相似,其他特征与白花八角相同。散生于广西宁明、藤县。
③柔枝白花八角:花白花,枝条特征与柔枝红花八角相似,其他特征与白花八角相同。零星散生于广西德保、防城、宁明等县。
(4)黄花八角品种群
黄花八角:花黄色,花萼3~4枚,浅绿色,花瓣10~11片,黄色;雄蕊14~16枚;雌蕊7~10枚,花柄长22cm。蓇葖果7~10枚。叶长50~98cm,宽10~38cm,狭长椭圆形,革质;嫩叶红色,成叶深绿色。枝干夹角35°,小枝夹角45°左右;枝距04m。小枝粗状直立或平展。散生于广西防城县大录乡。
2、新育优良品种(系)
八角是云南重要的经济林树种。长期以来由于用实生苗繁殖,后代变异大,品种混杂,果产量低,平均亩产不到30kg,经济效益差。云南省林业科学院为改变云南八角生产的落后现状,以培育丰产、优质八角茴香油及莽草酸含量高的八角良种为目标,特开展了"云南省八角良种选育"的研究工作。经过10年的艰苦工作,在云南全省的八角产区初选出521株八角优良单株,并建立其无性系测定圃。经复选,评选出23个八角优系,最后决选出果产量高,油质好,含草莽酸量高的八角新品系3个,开始在生产上推广运用。并于2010年经云南省林木品种审定委员会认定为八角优良无性系(滇R-SC-Ⅳ-048-2010)、(滇R-SC-Ⅳ-049-2010)、(滇R-SC-Ⅳ-050-2010)。
(1)云南八角1号(代号富宁24号,图片4-1)
母株原产富宁县,实生繁殖,树龄50年。常绿乔木,树高11m,主干通直,胸径36cm,地径40cm,幼龄树皮为绿色,壮龄树皮灰色,老龄树皮呈红褐色,不规则浅裂,树冠圆柱形(如图4-1a),冠幅38m×40m,分枝部位较低,自离地15m起有主侧枝,分布密集,平展或下垂。小枝多,枝叶茂密,侧枝下垂,树体结构紧密,发育正常,长势旺。一般年株产鲜果95~110kg,结果大小年不明显。
a树体外观〖〗b花枝c果枝图4-1云八角1号
①形态
a叶叶为单叶,互生,无托叶,常在枝梢顶端呈簇生或螺旋状排列。新叶肉质,老叶半革质,浅绿色至绿色,倒卵形,叶先端渐尖,基部楔形,全缘。叶长9cm,宽32cm,柄长05cm,羽状脉,主脉下凹,侧脉凸起,细脉网状不明显。正常叶片寿命2~3年,于冬季12月至翌年1月叶片脱落,春季2~3月及秋季大量抽新梢发嫩叶。
b花花为两性花,红色,单生于2~3年生枝条叶腋,具苞片。花柄长15cm,开花时花柄直伸,坐果后向下弯曲。萼片3~4枚,分离,呈覆瓦状排列。花冠球形,花瓣红色,8~10瓣,排列成2~3轮。雄蕊12~22枚,花药粉红色,呈2~3轮覆瓦状排列。雌蕊8~10枚。7~9月开花,花期长达3月之久。
c果实为星状排列的蓇葖果,多为八瓣聚合而成的八角形,少数为9~10瓣聚合果。鲜果绿色,果柄长214cm,果实直径339cm,厚138cm,果面宽,正面窄。每鲜果重727g,每kg鲜果137个,每kg气干果54个。分析测定,果实莽草酸含量高达139%。比其他22个八角优系鲜果的平均莽草酸含量高456%。
②后代遗传优势
用云八角1号无性系嫁接苗在屏边和富宁两地造林,第3年开花结果,单株鲜果平均产量分别为134kg和102kg。亩产鲜果分别达737kg和561kg;第4年单株鲜果平均产量分别为181kg和151kg,亩产鲜果分别为9956kg和8305kg;第5年单株鲜果产量分别为322kg和316kg,亩产鲜果分别达17771kg和1738kg。果实的莽草酸含量达1405%。
③繁殖方法
用该品系的种子培育砧苗,当苗高达10~15m,地径达04~05cm时,取云八角1号植株的接穗进行嫁接,嫁接成活后,嫁接苗高达1m可上山定植,(详看种苗繁殖一节)。
④适宜种植区
云八角1号适应性强,种植范围广。宜在云南文山、红河等地的湿热地区,年均温14~21℃,≥10℃活动积温4600~7500℃,年降雨量1000~1700mm,海拔400~1500m地段的赤红壤和酸性黄壤红壤土上广泛种植。
(2)云八角2号(代号屏边6号,图片4-2)
母株原产于屏边县,实生繁殖,树龄24年。常绿乔木,树高9m,树干通直,胸径21cm。冠幅38m×39m。树皮灰色,呈不规则浅裂。树冠圆锥形。分枝部位低,自地面1m处就有主侧枝。侧枝分布密集,平展或下垂,长势强。年株产鲜果100~120kg。结果大小年不明显。
①形态
a叶单叶互生,无托叶,常在枝梢顶端呈簇生或螺旋状排列。新叶肉质,褐色,老叶深绿色。叶薄,长椭圆形,先端急尖向右偏,茎基楔形、全缘。叶长95cm,宽28cm,叶柄长13~15cm。羽状脉,主脉下凹,侧脉凸起,细网状脉不明显。正常叶片寿命15~2年。于冬季12月至翌年1月脱叶,春季2~3月及秋季8~9月大量抽梢长叶。
b花两性花,粉红色,单生于2年生枝条叶腋,具苞片。花柄长20cm,萼片3~4枚,分离,呈覆瓦状排列。花球形,花瓣粉红色,8~10瓣,排列成2~3轮。雄蕊15~20枚,花药粉红色,呈2~3轮覆瓦状排列。雌蕊8~10枚。7~9月开花。
a树体外观〖〗b花枝c果枝图4-2云八角2号
c果实果为星状排列的蓇葖果,多为八瓣聚合的正八角形,有10%~15%的果为9~10瓣,非正八角形。鲜果绿色,果柄长326cm,果径332cm,厚113cm,果面宽、正面窄。单枚鲜果重625g,每kg鲜果160个。每kg气干果592个。
经分析测定,果实的莽草酸含量达1430%。比其他22个八角优系鲜果的平均莽草酸含量(761%)高