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行政院農業委員會臺中區農業改良場

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特刊

將仙人掌做為栽培作物

將仙人掌做為栽培作物

張林仁

摘  要

  仙人掌類植物原生於北美、南美及西印度群島,仙人掌科(Cactaceae) 植物為雙子葉,有 122 屬大約 1600 種,絕大部份具葉針及肉質莖。仙人掌可生長於不同的棲息地,從乾熱的沙漠、熱帶雨林到寒冷地區都有。大多數的仙人掌生長於高夏溫的乾旱及半乾旱地區,是最可忍受高溫的植物,適當馴化後可忍受 50~55 ℃。然而多數具有農業潛力的仙人掌卻損傷於低溫環境,如原生於熱帶森林的 Hylocereus ( 紅龍 ) 及 Selenicereus ( 黃龍 ) 。仙人掌可生長在貧瘠無肥力的沙漠土壤,也可忍受極廣的土壤 pH 範圍。早在十六世紀仙人掌被引進地中海地區,由“新大陸”美洲回來的船隻將刺梨 ( Opuntia 仙人掌屬 ) 的葉狀莖帶回。在今日,刺梨 ( Opuntia ficus-indica) 及其同屬的品種在地中海長得相當好,以致被認為是當地的原生植物。仙人掌已在世界大多數國家被栽培,逐漸成為農業化及工業化的作物,如動物飼料、蔬菜及水果。

  仙人掌的特徵為具有網孔(areole)( 即側芽 ) ,網孔具代謝活性及可長出葉針,並可生出另一器官如葉狀莖 (cladode) 或果實。仙人掌的根與莖枝不同,是非肉質的,根群分部淺 (15~30 cm) ,即使是樹狀仙人掌其根群主要分佈在 30 cm 以上。土壤乾燥時,細側根通常死亡,而較大的根轉為被軟木栓層 ( 皮層 ) 覆蓋。主根皮層下的根原始體在土壤回濕後迅速生長,在數天之內即增加水及礦物之吸收能力。扁平仙人掌在其葉狀莖上之網孔接觸到地面即容易長根而繁殖,一如垂直種植者。

  已知的栽培品種有三大類:一類為矮灌木具聯在一起的扁平葉狀莖─ Opuntia ( 仙人掌屬 ) ;一類為柱狀灌木或樹枝狀─ Stenocereus 屬及 Cereus ( 仙人柱屬 ) ;一類為攀緣蔓生具細長有稜的莖部的半附生型─ Hylocereus ( 三角柱屬 ) 及 Selenicereus 屬。 Opuntia 俗稱刺梨、 prickly pear or cactus pear ,是栽培最廣的仙人掌作物,本屬多栽培於亞熱帶地區。柱狀且攀附之品種被商業栽培者遠少於刺梨類,此類多為 Stenocereus 屬。柱狀品種中 Cereus peruvianus ( 仙人柱屬 ) 長久以來在亞熱帶及熱帶地區被視為觀賞植物,最近已被以色列及南非種植於果園以採其果實。攀緣蔓生之仙人掌原生於溫暖潮濕地區,附生於樹木或岩石上,藉定根於地上並沿著莖部產生不定根附生以幫助吸收水份。此類仙人掌被成功地栽培於熱帶地區;但在亞熱帶則因其對強日照敏感易受傷而需要遮陰,以及在冷涼地區需有對低溫 (<3 ℃ ) 之保護措施。

  仙人掌做為動物飼料──野生或馴養的動物可以吃仙人掌的莖,尤其是仙人掌屬品種。在乾旱且動物食物來源稀少地區,某些刺梨類成為理想的飼料。高密度種植及適當灌溉等管理下,可有相當的產量。葉狀莖上的葉針可先以火燒掉,在南德州此法可比在旱季使用替代飼料節省30~40% 。雖然有無針品系,但一般較不抗乾旱。在營養成分上,葉狀莖相當於未成熟的青割玉米 ( 乾物重 ) ,含高纖維 (18%) 及礦物元素 (19%) ,低脂 (1~4%) 而蛋白質含量中等 ( 全量 4~8% 中 1~2% 可消化 ) ,另含有β胡蘿蔔素及維生素 C 。以葉狀莖為飼料可增加乳香及奶油顏色。在做為飼料時需注意營養平衡及添加料之選擇。

  以仙人掌做為蔬菜──一些刺梨類的幼嫩葉狀莖是墨西哥的傳統蔬菜,稱為nopalito ,用來烘烤、白化或去葉針後烹煮。將葉針、幼葉去除並切除邊緣後,切成條狀或切丁供販賣,可做沙拉或與肉類烹煮,也可做成派。營養成分與一般蔬菜相似。其黏液可用碳酸氫鈉或鹽加入沸水煮幾分鐘而除去。可降血糖、降膽固醇等。由於某些栽培地區有低溫,隧道式覆蓋加上稻草填充栽培可以助其渡過冬季。採收時間很重要,因為其為 CAM 代謝,早晨採收者非常酸,而中午採收者酸度為早上的 10~20% 。採收後在 20 ℃放一星期酸度才會穩定,才能上市。無刺品種的刺梨 ( Nopalea cochenilifera) 的花苞是可口的蔬菜,但必須先將其倒刺除掉。

  以仙人掌做為果實作物──刺梨果實剝皮前要先去刺,解決之道就是找出無刺品種,現在所謂無刺只是少刺。目前育出的最少刺品種卻只產生少量果實。農人採收時穿圍裙戴手套,機械性地除刺,再清洗、乾燥及上腊。對於刺梨的種子,並未對消費者造成困擾。由於品種多樣化及開花特性,在某些地區刺梨可以週年生產果實。義大利的scozzolatura 生產技術是一種產期調節技術。高量有機質及肥培也可促成冬果的生產。柱狀仙人掌類的果實在墨西哥及其他拉丁美洲國家被消費,通常稱為 pitayas ,主要為 Stenocereus 屬的三種所生產。果實的刺在成熟時會落並可以裸手摘果,櫥架壽命只有數天,其採後處理尚待研究。仙人柱屬 ( Cereus) 的六角柱仙人掌 ( Cereus peruvianus) 亦可生產果實。攀緣蔓生型仙人掌 ( 紅龍及黃龍 ) ,黃龍有刺,成熟採收時以刷子卻除之;紅龍非常適應於越南,約 100 年前由法國引進,但今日卻被越南人認為是固有種。

  仙人掌做為工業作物──仙人掌做為工業作物已有兩世紀以上,洋紅(Cochineal) 是用於生物切片染色及織品與食物之染色。此染料是由寄生於刺梨的 Dactylopius coccus Costa 或 D. opuntiae Cockerell 的雌蟲產生。將可產卵的母蟲包在有孔的布袋中再接種到葉狀莖上,靠吸收鞁皮部的養分而大量增生,在可產生洋紅酸且達到最高量時收集。一片葉狀莖可收集到數百隻直徑 2~3 mm 的蟲。乾燥後的粗原料稱為 grana ,可製造洋紅。在 18 世紀世界記錄之 grana 產量為 700 t ,達到最尖峰, 19 世紀因廉價的苯胺染料 (aniline dyes) 之生產而導致其需求量降低。但因苯胺染料現在被認為不安全 ( 有致癌性 ) ,因此近十年洋紅酸的需求量有復起之情形,尤其是當作食物及化妝品染色用。現在的世界產量 300 t 中 90% 出自秘魯 △ 加那利群島及黑西哥次之,其特點為勞力消耗多。在食品製造上, nopalitos 除了以新鮮蔬菜出售外,也製成食品如醃製品、沙拉及菜餚等,吸收了盛產期產品,也取代了一些較高價格的蔬菜。此外,果汁、乾果、果醬、果凍等在墨西哥及拉丁美洲很普遍。也可製成酒精飲料,冰淇淋,種子也可製油。也有抽取果實之色素做為添加劑 ( 如紅龍 ) 。在黏液及藥物製造上,仙人掌的粘液可用於食品業,而取代膠質植物或藻類之角色。仙人掌的莖、花、果已發現有藥效,如降血糖並增加胰島素活性,可降血中三酸甘油脂、膽固醇等。墨西哥有一種健康食品即是乾燥的 nopalito 膠囊。以色列亦有公司在研發刺梨乾燥花的效用。

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