姜目—美人蕉科

真核生物域

植物界

被子植物门

单子叶植物纲

姜目

美人蕉科

美人蕉科(学名:Cannaceae)是姜目的一科,1属,约55种,主产美洲热带地区。我国31种。

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1.形态特征

多年生直立草本。具块状根茎。

叶大,互生,具羽状平行叶脉,叶柄鞘状。

花两性,大而美丽,不对称,排成顶生的穗状花序、总状花序或狭窄的网锥花序,具苞片;萼片3个,绿色,宿存;花瓣3个,萼片状,通常披针形,绿色或其他颜色,下部合生成管状;退化雄蕊花瓣状,基部联合,为花中最美丽、最显著的部分,红色或黄色,常3-5枚,其中2枚最大,1枚较狭窄而外卷,成为唇瓣;发育雄蕊的花丝亦增大呈花瓣状,多少旋卷,边缘具1枚1室的花药;子房下位,3室,每室具多个胚珠;花柱扁平或棒状。

蒴果呈3瓣裂,具宿存萼及小瘤状突起或小刺;种子球形,具胚乳。

2.主要价值

本科中的蕉芋为中国南方常见栽培植物之一,块茎可煮食或提取淀粉。科中其余种类大都供庭园观赏用,花极美丽且色彩鲜艳。

3.美人蕉属

美人蕉属(学名:Canna)是单子叶植物姜目美人蕉科(Cannaceae)的唯一属,目前已知约有11个已确定的物种。原产于热带与亚热带地区。分布从北美东南部到南美。

属名Canna源于希腊语kanna,即“芦苇”。

(1)植物学史 ①发展历史

美人蕉属品种的起源及发展历史,主要是从1848年开始至21世纪,共经历了四个历史时期:

原始杂种诞生期 (1848-1863),法国园艺家安妮(Année)用美人蕉(C. indica)和白粉美人蕉(C. glauca)为亲本杂交,于1848年培育出安妮美人蕉(C. x anneei),稍后,又培育出圆叶美人蕉(C. x discolor);埃曼(Ehemann)利用垂花美人蕉(C. irtaiflora)和紫叶美人蕉(C. warscwiczii)为亲本杂交,于1863年培育出依可曼美人蕉(C. ehemann)。上述三个原始杂种的诞生,在观赏性状上得到明显改良,如株高从360-390厘米,降至120-180厘米;叶色从仅有绿色增加至紫红色;花色从红色增加至橙黄色。但是,花朵仍然很小,与当代栽培的品种无法比拟。

克鲁兹美人蕉(Croxy Cannas)诞生期(1863-1868),法国园艺家克鲁兹(Crozy)和维尔莫林(Vilmorin),英国的保罗(Paul)和松(Son)以及美国的温策尔(Wintzer)等园艺育种家,分别利用美人蕉、粉美人蕉、垂花美人蕉、紫叶美人蕉以及上述三个原始杂交种为亲本,进行种间和品种间的反复杂交和选育工作,于1868年,由克鲁兹率先培育出第一批优良杂种美人蕉,并命名为克鲁兹美人蕉(Croxy Cannas),以后相继又培育出法国矮种美人蕉(French Draw Cannas)和唐菖蒲美人蕉(Gladiolu Cannas)。这些杂种美人蕉的主要优点是花朵直径明显增大了。

意大利美人蕉(Italian Cannas)诞生期(1868-1893),意大利园艺家斯普伦格(Sprenger)和美国园艺家伯班克(Burbank)等人,利用克鲁兹美人蕉和黄花美人蕉进行种间杂交,于1893年首次培育出意大利美人蕉(Italian Cannas),其花朵直径比克鲁兹美人蕉更大,可达20厘米以上,花呈兰花型。

新品种迅速诞生期(1893-1898),随着育种工作的深入,大批优良美人蕉属品种面世,应用于越来越普遍,人们对美人蕉属植物也更为热爱,从而又推动了育种工作的进行。在1893年至1898年,欧美各国掀起了大规模美人蕉属植物杂交育种高潮。之后,利用辐射诱变育种也获得了许多优良的品种。

②分类研究

由于大部分美人蕉属品种亲本来源复杂,因此在分类研究中较少反映品种间的亲缘关系,而以花朵形状和大小的性状来制定分类系统的依据。美国的贝利(Bailey)根据品种的亲本类别和形态特征,将所有的杂种美人蕉分类为大花美人蕉和兰花美人蕉两个杂种系统。印度波斯等人根据花朵形状和大小,将美人蕉属品种划分为八个类型:克鲁兹型,唐菖蒲型,阿列泊型,大花型或兰花型,无畏型,短簇型,烛台型和迷你型。

此外,世界也有根据美人蕉属植物栽培的方式将美人蕉属栽培品种分类为陆生美人蕉和水生美人蕉。中国对美人蕉属植物的引种和选育工作的研究在20世纪80年代已经开展,并且取得了一定的成效。中国收集的美人蕉品种总数已有近百种,对美人蕉属品种分类的研究也相应得到开展。谭广文(1987)等运用二元分类法对44个美人蕉属品种进行分类研究,建立了初步的品种分类系统,首先将叶色作为分类第一级标准,为绿叶组和紫叶组,然后按株高作为第二级标准,分高种型、中种型和矮种型三型,再按瓣化雄蕊的宽度作为第三级标准,分为狭瓣类和阔瓣类;最后按花色作为第四级标准,分为单色群、双色群、斑点群、混浊色群和彩边群。按照该分灰系统,将44个品种分成2组3型2类5群,该分类系统的最大特点是兼顾反映了品种进化关系和品种的实用形态。

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(2)形态特征

美人蕉属是多年生、直立、粗壮草本植物。有块状的地下茎。叶大,互生,有明显的羽状平行脉,具叶鞘。花两性,大而美丽,不对称,排成顶生的穗状花序、总状花序或狭圆锥花序,有苞片;萼片3枚,绿色,宿存;花瓣3枚,萼状,通常披针形,绿色或其它颜色,下部合生成一管并常和退化雄蕊群连合;退化雄蕊花瓣状,基部连合,为花中最美丽、最显著的部分,红色或黄色,3-4枚,外轮的3枚(有时2枚或无)较大,内轮的1枚较狭,外反,称为唇瓣;发育雄蕊的花丝亦增大呈花瓣状,多少旋卷,边缘有1枚1室的花药室,基部或一半和增大的花柱连合;子房下位,3室,每室有胚珠多颗;花柱扁平或棒状。果为一蒴果,3瓣裂,多少具3棱,有小瘤体或柔刺;种子球形。

花姿姣俏,花色艳丽丰富,有深红、粉红、鲜黄、乳白 、黄底缀红点,或深红镶金边等;其叶似芭蕉,呈深绿色,有的品种为红褐色,带白粉,别具特色。

(3)生长环境

生长于海拔4-2700米的山沟、谷地、林缘坡地、村边路旁等,个别种如粉美人蕉能生长在沼泽的环境中。前寒武纪美人蕉叶片化石证据表明,南美洲的秘鲁、苏里南等地区是美人蕉科植物起源中心。

(4)分布范围

美人蕉属植物自然分布于新热带、亚热带地区,即从中美洲到西印度群岛至南美洲,南北纬30度之间,分布的国家和地区包括美国佛罗里达洲、巴拿马、古巴、哥伦比亚、尼加拉瓜、苏里南、巴西等。

美人蕉属至少有1至3个种起源于非洲或亚洲。过去多认为中国亦有野生美人蕉(C.indica L.),其茎叶绿色,不被粉霜,花冠和退化雄蕊均小而朱红色,(还有杏黄色变种)认为泛热带逸生而原产印度,其实根据不足。美人蕉(C.indica L.)很可能是该属的祖型,原为泛热带地区广泛分布,早期起源于第一次泛古大陆太平洋扩张期间。由于大部分美人蕉属植物具有较高的观赏价值,因此被世界各地的人们广泛引种栽培,引种地区遍及欧洲、亚洲、非洲和大洋洲等。

(5)主要价值 ①观赏

美人蕉是既可赏花又可观叶的优良花卉,花期长达5-6个月,在中国南方热带和亚热带地区几乎全年可见开花。其在欧洲,人们喜欢在庭园将美人蕉属植物与一些棕榈科植物及一些常绿灌木组合起来,可以创造出热带雨林的园林效果。利用美人蕉属植物不同种类的花色和叶色,与其他植物配合种植可产生意境的变化。在公共绿地,将相同品种大片栽种、或几个品种组成色块大片种植,可以营造气氛热烈、气势宏伟的场面。此外,将美人蕉属植物植于花坛和花境、丛植于草坪或列植于草坪边缘,绿化美化效果也极佳。一些低矮品种,如‘Wyoming’、‘Corail’还可作盆栽摆设,花叶俱佳。水生种类如粉美人蕉可作为水景植物使用。将粉美人蕉种植于湖旁池畔,微风吹拂处花香四溢,植株摇曳生姿,水中倒影恰如婀娜多姿的少女在翩翩起舞,景致引人入胜,可与国国传统水生花卉荷花、鸢尾等相媲美。“粉叶彩绢姣俏姿,卓然浓艳从中笑,只疑太真临宫苑,惊煞浪迹观花人”,这正好表达了人们对美人蕉的赞颂。

②食药

除了作为园林植物用于观赏外,部分美人蕉种类还可食用,药用和净化环境。早在2500年前,蕉芋‘Edulis’在原产地就被作为粮食作物栽培,其适应性强产量高,亩产块根达1500-2000千克,淀粉含量达75%,其中直链淀粉占34.7%,容易被人体吸收,适合于老年人和婴儿食用。经过历年不断的选育,已得到许多优良的蕉芋栽培品种,种植地区也从南美洲扩展到非洲和亚洲。亚洲的越南、柬埔寨、印度尼西亚、中国南部等地区还保留利用蕉芋生产淀粉的传统。

美人蕉(C. indica L.)根茎具有清热去湿、安神降压的作用,可治疗急性黄疸性肝炎、久痢、咯血、血崩、白带、痤疮和肿毒等症;花具有止血功能,可治外伤性出血。已从美人蕉根茎中可提取和分离出5种对上述症状有治疗功效的化学成分。美人蕉花色素可用于食品和药品添加剂,该种色素对热和光有较高的稳定性,原料丰富,加工工艺简便,产品质量优于越桔红,是有开发利用前景的食用天然色素资源。

③环保

美人蕉属植物还是治理污染的理想植物,其根量大,吸收氮磷能力强,对生活污水具有良好的净化作用。美人蕉对生活污水的净化能力和净化效果优于蕹菜、水稻、野生稻等3种植物。淅江大学采用新型人工湿地组合处理城镇居民生活污水,发现美人蕉和黑麦草组成的复合垂直流人工湿地对污水具有良好的净化作用,对NH3-N、TP、COD、BOD5、TSS、细菌总数和浊度的去除率高达80%以上,出水水质达到了中国国家杂用水标准。美人蕉属植物还能净化空气,对二氧化硫、三氧化硫、氯化氢、氟化氢等有害气体具一定抗性,适宜在厂矿污染地区种植。在排放二氧化硫的车间旁长期栽培美人蕉属植物,生长基本正常,能开花结实;在距氯气源8米、距氟源150米处栽培生长良好。

(6)美人蕉

美人蕉(学名:Canna indica)是美人蕉科美人蕉属的植物。原产美洲、印度、马来半岛等热带地区,分布于印度以及中国大陆的南北各地等地,生长于海拔800米的地区,目前已由人工引种栽培。全国各地均可栽培,但不耐寒,霜冻后花朵及叶片凋零。

①生长习性

喜温暖湿润气候,不耐霜冻,生育适温25-30℃,喜阳光充足土地肥沃,在原产地无休眠性,周年生长开花;性强健,适应性强,几乎不择土壤,以湿润肥沃的疏松沙壤土为好,稍耐水湿。畏强风。春季4-5月霜后栽种,萌发后茎顶形成花芽,小花自下而上开放,生长季里根茎的压陆续萌发形成新茎开花,自6月至霜降前开花不断,总花期长。根茎在长江以南地区可路地越冬,长江以北必须人工保护越冬。

不耐寒,怕强风和霜冻。对土壤要求不严,能耐瘠薄,在肥沃、湿润、排水良好的土壤中生长良好。深秋植株枯萎后,要剪去地上部分,将根茎挖出,晾晒2—3天,埋于温室通风良好的砂土中,不要浇水,保持5℃以上即可安全越冬。

②主要价值

a.应用

根茎清热利湿,舒筋活络;治黄疸肝炎,风湿麻木,外伤出血,跌打,子宫下垂,心气痛等。茎叶纤维可制人造棉、织麻袋、搓绳,其叶提取芳香油后的残渣还可做造纸原料。

b.医药

根状茎(美人蕉根):甘、淡,凉。清热利湿,安神降压。用于黄疸,神经官能症,高血压症,久痢,咯血,缸崩,带下病,月经不调,疮毒痈肿。花(美人蕉花):止血。用于金疮及其它外伤出血。

c.园林

美人蕉花大色艳、色彩丰富,株形好,栽培容易。且现在培育出许多优良品种,观赏价值很高,可盆栽,也可地栽,装饰花坛。

d.环境

美人蕉,不仅能美化人们的生活,而且又能吸收二氧化硫、氯化氢,以及二氧化碳等有害物质,抗性较好,叶片虽易受害,但在受害后又重新长出新叶,很快恢复生长。由于它的叶片易受害,反应敏感,所以被人们称为监视有害气体污染环境的活的监测器。具有净化空气、保护环境作用。是绿化、美化、净化环境的理想花卉。

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③植物文化

美人蕉的花语:坚实的未来。

依照佛教的说法,美人蕉是由佛祖脚趾所流出的血变成的。是一种大型的花朵。在阳光下,酷热的天气中盛开的美人蕉,让人感受到它强烈的存在意志。

(7)蕉芋

蕉芋(学名:Canna edulis)为美人蕉科的植物。原产于南美洲等地,上世纪中叶引入我国栽培。中国南部及西南部有栽培(例如江浙地区)。

①生长环境

蕉芋喜高温,用块茎繁殖14℃以上出苗,茎叶生长最适温度为30℃,块茎膨大期约25℃,喜光。较耐旱,怕涝。要求土层深厚肥沃的壤土。

②主要价值

a.观赏

用途广泛,蕉藕茎叶茂盛,叶片不易枯焦,观叶期长,管理简便,是美化庭院的良好材料。

b.食用

芭蕉芋的开发利用以生产淀粉为主,并开发淀粉深加工产品以及粉丝、粉条等食品项目。芭蕉芋加工成淀粉,或晒干发酵后酿酒,出酒率达60-70%,高于粮食出酒率,酒糟和芭蕉芋杆,又是喂猪的饲料。一般2.5千克芭蕉芋淀粉可生产0.5千克味精,还可生产口服和注射用葡萄糖、高粱饴糖等类淀粉糖,以及代藕粉等多种副食品。其花蒂有甜味。作蔬菜食用,可切片或丝炒;或用沸水焯后凉拌,也可腌渍咸菜。

c.药用

蕉芋的根状块茎中主要含淀粉,每100克块茎中含淀粉12-14克。其根状块茎性味甘、淡、凉,具有清热利湿、安神降压的功效。主治:痢疾,泄泻,黄疸,痈疮肿毒。其根及花也可入药,如用鲜根50克加90克水煎服,可治急性黄疽型肝炎,但服用期间不宜食鱼虾、辛辣、荤菜等食物。其花水煎服可治外伤出血。蕉芋的根少量与糯米适量炖鸡食,可治红崩、白带,对缓解神经官能症也有一定的作用。

d.工业

纺织工业上,用芭蕉芋淀粉浆纱,比用粮食淀粉浆纱,具有粘结度高、光洁度好等特点。芭蕉芋淀粉还可用于造纸、制鞋、制帽、服装和文化用品等。其茎叶纤维可作造纸的原料,或用来搓绳索。

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