作者： 1Patrick Trail, 1Yuwadee Danmalidoi, 1,2Abram Bicksler, and 1,3Rick Burnette
1泰国清迈ECHO 亚洲影响中心
当前工作：
2意大利罗马联合国粮农组织
3美国佛罗里达迈尔斯堡Cultivate Abundance
【编者按:这个话题可以追溯到几年前Rick Burnette担任ECHO亚洲总监时。他观察到当地可食用的蕨类蔬菜只是野生的，并只在一年中的某些固定的时间上市，他合理地认为，也许这种被忽视和未充分利用的物种可以在农场里种植。通过使用人工遮荫使其在“淡季”也能上市。从那时起，这个想法被反复实验并获得成功(在许多人的帮助下)。下面的文章正是总结了我们从中学到的东西。】
图1. 可食用的蕨类蔬菜（Diplazium esculentum Reytz.）的芽。可食用的蕨类蔬菜有时也被称为‘艄饰’。
蕨类蔬菜的介绍
从热带地区到温带地区，世界各地都有几种可食用的蕨类植物，最常见的包括蕨菜（Pteridium spp )、鸵鸟蕨类植物(Matteuccia struthiopteris)和Stenochlaena spp.。本研究的重点是蔬菜蕨类植物(Diplazium esculentum Reytz.)，这是一种热带多年生蔬菜作物，通常生长在亚洲和大洋洲地区。Sakai et.al. (2016)将这种可食用的蔬菜蕨类植物归类为非木材森林产品或NTFP。在印度、孟加拉国、泰国、马来西亚、菲律宾和美国夏威夷州，它是一种重要的区域性蔬菜作物(Lin et al.， 2009)。这种蕨类植物的嫩叶(通常被称为“艄饰”)通常可以直接食用、或煮熟、或焯水、或在咖喱中煮熟，这取决于它们所在的地区(Duncan, 2012)。
蕨类植物的营养分析表明了其含有一些积极的营养，包括丰富的β -胡萝卜素，叶酸，以及钙，铁和磷矿物质；而非营养物质如植酸、单宁和胰蛋白酶的存在量也是对人体无毒的(Archana等人，2012；Junejo等人，2015)。在曼谷Kasetsart大学进行的营养分析结果显示其营养成分丰富(表1)。
表1。Diplazium esculentum Reytz的营养成分，此分析于2017年与泰国曼谷Kasetsart大学合作完成。
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Diplazium esculentum Reytz.的营养组成
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β -胡萝卜素 (ug/100 g) |
516.58±2.66 |
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磷 (mg/100 g) |
54.05±0.82 |
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维生素B1 (mg/100 g) |
ND |
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维生素 B2 (mg/100 g) |
0.04±0.00 |
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维生素 C (mg/100 g) |
0.94±0.86 |
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维生素 E (α-生育酚) (mg/100 g) |
0.28±0.20 |
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钙 (mg/kg) |
138.00±5.21 |
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镁 (mg/kg) |
205.05±29.07 |
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钾 (mg/kg) |
3691.75±278.17 |
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钠 (mg/kg) |
27.16±2.60 |
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在许多亚洲市场上可以季节性地发现蕨类植物，这些通常是在潮湿的，河岸阴影地区和森林地区收获的野生蕨类。在雨季，这些地区的市场上经常可以看到成捆的蕨类蔬菜，但在旱季市场几乎没有供应，供应量似乎不足以满足消费者的需求。
迄今为止，关于蔬菜蕨类的栽培潜力、潜在的农艺机会和其限制性的研究很少。蔬菜蕨类在很大程度上继续以野生收获的方式供应市场，尚未成为广泛栽培的管理作物。Mertz(1999)比较了马来西亚Stenochlaena palustris (Burm.)和Diplazium esculentum (Retz.)的种植潜力，发现后者在无遮荫的条件下是无法种植的。位于泰国北部的ECHO亚洲区域影响中心最近的工作表明，这种蕨类可以在有管理的遮阴生产系统中生长，甚至可能茁壮成长。
研究目的
为了验证和测试这一理论，建立了一项多年的现场试验，为了:1)评估在不同遮荫管理生产系统中蔬菜蕨类的生长和可销售量，2)评估在平常的雨季生长期之后延长生产的潜力。
对于寻求进入新市场的小农来说，在传统的季节性供应之外种植蔬菜蕨类可以创造一个潜在的缝隙市场，所以这个实验对ECHO网络内外的许多人都有很高的兴趣。
在不同的遮阴水平下种植蕨菜
位置和场地描述
大田试验于2011年和2017/2018生长季节在ECHO亚洲种子银行进行。研究地点位于泰国北部山区(20°1 n, 99°17 e)，气候条件具有明显的雨季(5月至10月)和明显的旱季(11月至4月)，全年温度通常在25℃至30℃之间(表2)。
表2。试验1、2期泰国湄艾（Mae Ai）的月累计降雨量(mm)和月平均气温(oC)数据。
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6月 |
7月 |
8 月 |
9 月 |
10月 |
11月 |
12月 |
1月 |
2 月 |
3 月 |
4 月 |
5 月 |
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第一轮 (2011) |
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总量 |
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累计降雨量 (mm)
平均气温 (oC) |
287
(29) |
334
(28) |
335
(28) |
305
(28) |
29
(28) |
5
(25) |
3
(23) |
3
(22) |
1
(27) |
92
(26) |
64
(31) |
242
(29) |
1700 平均 27 |
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第二轮(2017/2018) |
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总量 |
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累计降雨量 (mm)
平均气温 (oC) |
211
(31) |
349
(29) |
346
(29) |
322
(29) |
351
(27) |
120
(26) |
90
(23) |
40
(25) |
16
(28) |
34
(32) |
85
(32) |
333
(31) |
2297 平均 28.5 |
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实验设置
在光照充足的条件下，采用3种不同遮荫处理:1)无遮荫(0%)对照，2)低遮荫(50%)对照，3)高遮荫(80%)对照。实验采用随机完全区组设计(RCBD)，重复4次。根据不同的处理方式，遮阳布被悬挂在抬高的苗床上方1.5米的地方(图2)，在旱季的几个月里，安装了一个用于灌溉的微型喷头系统，以模拟与当地通常生长环境相似的潮湿条件。两组试验的收获间隔均为1年，以便根据季节(湿润或干燥)比较生长和产量。
图2.泰国北部Mae Ai ECHO亚洲蕨类研究地块的数据收集。
试验地块为1m × 1m，以约30 cm × 30 cm的种植密度移植蕨类繁殖体，每块地块共9株。繁殖体是从一个已经建立的生长蕨类植物的培植床上挖出来的，这些蕨类植物以前是在当地野生移植的。蕨类植物被移植之前用了几年的有机土壤改良剂(包括堆肥、牛粪和稻草覆盖物)。在本试验期间未向土壤中添加额外的土壤改良剂。然而，在每个种植季节之前，在培养床上覆盖大量的稻草覆盖层，每公顷约4吨，这被证明是保持土壤水分和确保蕨类种植期间抑制杂草的重要步骤。
数据收集
一旦移植已经生根(移植后3个月)，每3周从每个地块(采样区)的中间采集可销售的蕨类叶片。在一年的时间里，每隔3周连续收集蕨类生长数据，共14个采样周期。树叶被计数和称湿重，同时部分样本用烤箱干燥以计算干重量。每3周也在各取样区域测量植株高度和植株坏死百分比数据。植物的高度是用最高的伸展叶子来计算的，而植物的坏死或死亡的百分比是用0(没有坏死/死亡)到100(完全坏死/死亡)的视觉排名来估计的。Deadman等人(2002)。
在实验期间的不同时间点，研究人员会前往当地市场购买可食用的蕨类蔬菜，试图监测一年四季的供应情况和市场价格。叶子(蕨菜)按捆购买，并记录新鲜重量，以及每捆植株的数量。市场上购买的蕨类植物是来自最近的城镇(Fang)和清迈市(Chiang Mai)的农村市场购买的，以评估价格差异。
阴影很重要，湿度也很重要!
我们的田间试验结果表明，无论是在雨季还是旱季，在农场种植蔬菜蕨类实际上都是高产的。即使全年都有充足的灌溉的情况下，雨季的产量比旱季的产量高。我们的结果表明，荫蔽在管理生产系统中确实扮演着重要的角色，在几乎所有情况下，荫蔽地块的表现都优于那些没有荫蔽的地块(图3)。在两次试验中，生长在部分荫蔽结构(50%荫蔽)下的蕨类植物产量高于生长在较高荫蔽结构下的蕨类植物(80%)，尽管与有荫蔽和没有荫蔽相比，两者之间的差异很小。
图3:在雨季和旱季分别进行两次试验时收获的蕨类叶片的新鲜重量。
在任何情况下，没有遮荫的蕨类植物比有遮荫的蕨类植物表现出更高的坏死/植物死亡率。这种茎叶部分的坏死表明蕨类植物对阳光高度敏感，因此是驯化植物的主要因素。第1组和第2组之间的年平均温差为1.5℃，这部分解释了与第1组相比，第2组在没有遮阳的情况下出现了额外的生长和随后的坏死。
图4：分别在雨季和旱季蕨类叶片的坏死百分比。
在分析这项实验的结果时，我们注意到，与第一轮相比，第2轮的雨季和旱季之间的产量存在很大差异，这与第二轮试验中雨季相对延长和平均降雨量相对较高有关(第一轮为1700mm，第二轮为2297mm)。这似乎表明，虽然荫蔽确实会影响产量，并且是蔬菜蕨类作物生产的必要因素，但充足的水分可能同样重要。虽然整个季节每3-4天进行一次灌溉，但整个季节可能需要更多的水分，这样就不会有缺水的机会。
前景和小规模农场的应用
虽然这些结果并不非常详尽，但它们确实表明，在管理环境下蕨类蔬菜的生产具有巨大的潜力。我们认为，蕨类蔬菜的小规模生产可以而且应该融入小规模农业经营，既可以作为经济作物，也可以为家庭消耗。这种被忽视和未充分利用的物种(NUS)具有作为市场缝隙作物的潜力，同时还可以为增加家庭饮食多样性提供营养丰富的补充蔬菜。蕨类蔬菜作为一种间隙作物，在东南亚和其他地区都有很大的潜力。蕨类植物的种植在种植管理生产环境中有很大的潜力，需要进一步的研究来完善这种蕨类蔬菜的栽培方法。
致谢
作者要感谢在这个正在进行的项目中伸出援手的许多人。许多人在数据收集和图表维护方面提供了帮助，特别要感谢ECHO亚洲志愿者James Manson、Karis Lotze和Caleb & Cayleigh Philips，感谢你们对建立和维护实验的帮助，以及繁琐的数据收集。
参考文献：
Archana, G. N., Pradeesh, S., Chinmayee, M. D., Mini, I., Swapna, T. S. (2012). Diplazium esculentum: a wild nutrient-rich leafy vegetable from Western Ghats. In: Sabu, A., Agustine, A. (eds) Propsects in Bioscience: Addressing the Issues. 293-301.
Deadman, M. L., Khan, I. A., Thacker, J. R. M., Al-Habsi, K. (2002). Interaction between leafminer damage and leaf necrosis caused by alternaria alternata on potato in the Sulfanate of Oman. The Plant Pathology Journal. 18(40): 210-215.
Duncan, K., Chompoothong, N., Burnette, R. 2012. Vegetable Production Throughout the Rainy Season. ECHO Asia Notes. 13: 1-14.
Junejo, J. A., Ghoshal, A., Mondal, P., Nainwal, L., Zaman, K., Singh, K. D., Chakraborty, T. (2015). In-vivo toxicity evaluation and phytochemical, physiochemical analysis of Diplazium esculentum (Retz.) Sw. leaves a traditionally used North-Eastern Indian vegetable. Advances in Bioresearch. 6(5): 175-181.
Lin, L. J., Hsiao, Y. Y., & Kuo, C. G. (2009). Discovering Indigenous Treasures: Promising Indigenous Vegetables from Around the World. World Vegetable Center. 9(720): 118-121.
Mertz, O. (1999). Cultivation potential of two edible ferns, Diplazium esculentum and Stenochlaena palustris. Tropical Agriculture. 76(1): 10-16.
Sakai, S., Choy, Y. K., Kishimoto-Yamada, K., Takano, K. T., Ichikawa, M., Samejima, H., Kato, Y., Ushio, M., Saizen, I., Nakashizuka, T., Itioka, T. (2016). Social and ecological factors associated with the use of non-timber forest products by people in rural Borneo. Biological Conservation. 204: 340-349.