芝麻 :胡麻科芝麻属植物

更新时间:2024-09-21 22:40

芝麻(Sesamum indicum L.)是芝麻科(Pedaliaceae)芝麻属(Sesamum)的一年生直立草本植物,又名胡麻、脂麻、黑芝麻、油麻等。原产于印度,广泛分布于40°S-40°N的热带温带的亚、非和美洲国家;在中国,广泛分布于各个省区,主要以江淮平原为大面积种植区。芝麻喜温,喜光,适应性强,但对水分敏感,一般种植在弱酸性至中性的壤土为宜。

芝麻株高可达150cm。茎秆直立带微毛,单秆或分枝。叶为卵形或矩圆形,但根据所处茎秆部位自下而上有所不同,下部叶常掌状3裂,中部叶有齿缺,上部叶近全缘,叶两面疏被短茸毛。花两性,为单生或二岐聚伞花序,腋生。花萼、花冠和花梗被茸毛。雄蕊内藏,子房上位。矩圆形蒴果,直立有纵棱,被茸毛。花期7-11月。果期7-11月。

芝麻富含脂肪、蛋白质,以及多种矿质元素和维生素等物质,营养价值高,具有一定的保健功效。芝麻作为历史悠久的油料作物,有着“油料皇后”的称呼。芝麻味甘、平,有补肝肾、气力,润肠通便等功效,因此,除了作为榨油原料和食物烹食外,芝麻在制药、食品加工、动物饲料、保健品和化妆品等方面均有广泛应用前景。芝麻所含的芝麻醇和芝麻素等植物化学成分具有杀虫脒活性,因此也常用于化学农药等的应用。

起源及驯化

芝麻野生种群多起源于印度次大陆,其中以匍匐茎类群的S. laciniatum和S. prostratum以及直立茎类群的S. malabaricum为印度的特有野生种群。研究学者通过古植物学和遗迹考查,表明哈拉帕文明时期,芝麻已出现于印度次大陆,且在公元前2000年以前栽培种芝麻通过贸易向西传播到了美索不达米亚,大约在公元前1500年,南印度开始驯化芝麻,而在公元前2世纪传播至中原地区。推测人工栽培的芝麻Sesamum indicum起源于印度西部半岛、旁遮普省巴基斯坦部分地区的野生种群。在20世纪后半叶,随着分子学技术的丰富,研究学者通过种间杂交、种群叶绿体基因和化学成分的分析,发现S. indicum subsp. malabaricum (Burm.) Bedigian和栽培芝麻种群相互杂交可正常得到完全可育的F1后代,且二倍染色体数相同2n=26,以及均含有芝麻素和芝麻醇的化学成分相似性,因此确定了其为Sesamum indicum的野生祖先种群,且表明印度种群与Sesamum indicum的亲缘关系更近,也证实了芝麻在印度驯化的说法。

历史记载

世界记载

早期因芝麻含油量丰富,常记作“oilseed"。对于芝麻的历史考证和记载,最早是在哈拉帕时期的印度河文明遗址的挖掘中被发现,表明公元前3050-3500年已出现芝麻。到了大约在公元前2300年,苏美尔人引用中的有关油配给、仪式供品和库存种子贷款的楔形文字中发现了油籽的记载。到了公元前五世纪,对芝麻有了明确的文字记载,提及芝麻是巴比伦唯一使用的油,并为古希腊和罗马作家所熟知。而埃及和中国关于芝麻的记载较晚,大概到了约公元前3世纪才开始有文字提及。

中国记载

芝麻在中国的历史悠久,古名为胡麻,现通称为脂麻,即芝麻。早在《神农本草经》已将芝麻列为上品,记载道:“胡麻味甘,平。主伤中虚羸,补五内(御览作藏),益气力,长肌肉,填髓脑。久服,轻身、不老。”在《本草纲目》的谷类麻麦稻类中更是补充记载了其引入、命名及形态等:“古者中国止有大麻,其实为。汉使张骞始自大宛得油麻种来,故名胡麻,以别于中国大麻也。巨胜即为胡麻之角巨如方胜者,非二物也。方茎以茎名,狗虱以形名,油麻、脂麻谓其多脂油也......胡麻处处种之,稀复野生。苗梗如麻,而叶圆锐光泽。”

分类

对于芝麻的分类,在19世纪以前,人们通过种子形态学将芝麻划分为2-4组类群,对其同属的分类群一直没有明确的界定。直到20世纪后叶,Ihlenfeldt等通过更为系统的形态学、分子学等研究分类将芝麻属确定分为4部分:Sesamum L., Chamaesesamum Benth., Sesamopteris Endl., 和Aptera Seidenst。其中,栽培种Sesamum indicum L.及其野生祖先种群统一划分至Sesamum L.部分,Sesamum indicum L.为Sesamum L.的典型品种,其往下再分为两个亚种:subsp indicum和subsp. malabaricum,Sesamum prostratum为其姊妹种。

形态特征

芝麻株高60-150cm。

根、茎

芝麻根系浅。茎单秆或分枝型,中空或有白色髓部,被茸毛。

叶为卵形或长圆形,但自下而上略有不同,茎下部多为3裂掌状叶,茎中部为缺刻叶,茎上部为近全缘叶。叶长3-10cm,宽2.5-4cm,叶两面疏被短茸毛。叶柄长1-5cm。

芝麻花为单生或2-3朵同生呈二岐聚伞花序着生叶腋内。苞片条形,长2-8mm;花萼5裂片基部合生,呈披针形,长5-8mm,宽1.5-3.8mm;花冠为筒状唇形,长2-3.5cm,直径约1-1.5cm,白色带紫红色彩晕。雄蕊内藏;子房上位,4室(云南省西双版纳傣族自治州栽培植物可至8室),被茸毛。

果实与种子

芝麻为矩圆形蒴果,长2-3cm,直径6-12mm,直立有纵棱,分裂至中部或基部,被茸毛。种子倒卵形,长约0.3cm,边缘平滑,种皮棕色、白色或黑色。

物种分布

芝麻原产于印度,广泛分布于40°S-40°N的温、热带地区,以印度、苏丹、缅甸等发展中国家为主要种植地。在中国分布范围极广,纵跨北纬18°-47°,横跨东经76°-131°均有分布,其中以江淮平原为主要种植区域。

生长习性

芝麻适应性较强,除千米海拔以上的极寒干燥地区外均可生长,喜温暖湿润、光照充足的环境,耐旱怕涝。对多种土壤类型适应性均较好,但最适宜种植在弱酸性至中性的疏松沙壤土中。花期7-11月,果期7-11月。

繁殖

芝麻为自花授粉植物,但亦存在异花传粉的现象,以蜜蜂属等作授粉媒介。授粉特性为芝麻花在早晨开放后,花药迅速开裂;花粉在24-27℃可保持活力24小时;柱头在开花2小时后开始接受授粉;在上午7点和11点之间完成授粉可确保更好的结实,后花在4-6小时凋谢,完成授粉结实后,通过心皮发育形成种子进行繁殖。

栽培管理

播种

一般选取籽粒饱满、优质、抗病性好的芝麻原种进行撒播种植以保证出产芝麻品质优良。此外,还需根据选育的芝麻品种和土壤肥力等设置合理的种植密度,一般为分枝型、晚熟的品种的种植密度宜稀,单秆型、早熟的品种反之。

中耕除草

芝麻出苗后需进行间苗、定苗和中耕除草,以达到除草、松土透气等作用,防止杂草与芝麻幼苗竞争土壤水分、肥料等。

水分管理

芝麻在萌发、苗期生长、开花和结实等关键时期对水分较为敏感,因此,旱、雨季需注意土壤水分,及时做好排灌,避免芝麻生长受到旱、涝灾害。

施肥管理

芝麻是喜肥作物,一般主施氮肥,与磷钾肥、有机肥配施,具体施用量应根据种植密度和土壤特性进行调整。一般播种前施加基肥或以腐熟有机肥作种肥,以实现壮苗;定苗后施加氮肥以促进幼苗成长;现蕾出花期追肥,保证增效增粒。

病害防治

芝麻在生长期会遭受多种病害的侵害。芝麻枯萎病由尖孢镰刀型芝麻专化型引起的土传病害,以咯菌腈为种衣剂,持效性好,可有效预防芝麻枯萎病;在盛花期进行喷雾施撒咯菌和菌等。此外,通过与棉花、番薯禾本科实行合理轮作,可以有效的控制枯萎病的发生与流行。芝麻茎点枯病由菜豆壳球孢引起的种传或土传病害。登记使用的防治药剂仅有苯醚甲环唑,作为种衣剂可有效防控该病害,还可用咯菌腈和嘧菌酯在生长期进行对该病害的防控。在农业防治上,可通过调整种植密度和合理轮作进行防治。还可通过前期用化学药剂进行种子拌种处理,降低种子带菌。

用途

经济用途

芝麻是大多北非、美洲和中亚国家发展农业和经济的重要油料作物,受世界饮食习惯和芝麻保健效用的影响,市场需求日增,芝麻也逐渐成为部分国家的传统出口创汇作物。而中国以进口和自产的芝麻作为原材料,制成的芝麻油、芝麻糕等制品的市场需求亦逐渐增大。此外,芝麻粕为芝麻榨油后所产生的副产物,含有粗蛋白质和动物机体必需氨基酸,且其价格便宜,因此常作为动物饲料原料。芝麻中因含有氮磷钾,进行加工后还可作烟草等作物的肥料。而芝麻秆还可作燃料。

生物用途

芝麻的分泌物具有杀虫活性,因此,可作为杀虫成分或增效成分用于化学或生物农药的合成,如芝麻油可有效防治棉花上的粉虱,且对棉花无毒性;以芝麻籽油和栗籽油组合为绿色农药制剂,对朱砂叶螨具有杀卵活性和生长抑制活性,对叶螨具有良好灭杀效果。

食用营养

芝麻作为主要的油料作物,芝麻富含脂肪、蛋白质、矿质元素、膳食纤维、维生素等营养物质,其所含的脂肪中包含了人类必需通过饮食摄取的亚油酸亚麻酸,其中亚油酸对人体内的胆固醇代谢具有良好促进作用,亚麻酸则促进人体内淋巴b细胞的分化与增殖。芝麻所含蛋白质中含有7种必需氨基酸和9种药效氨基酸。芝麻所含的维生素以维生素e为主,具有抗氧化活性。因此,芝麻除了可直接作烹食材料和作为原料制成芝麻油以补充人体必需的营养物质外,还可将芝麻及其榨油后产生的副产物制成多种食用制品,如芝麻饼芝麻糖等保健食品。同时,芝麻所含的丰富矿质元素、酚类物质使其成为良好的保健食品原料。

医学药用

芝麻作为中医药材应用历史悠久,根据《中国药典》等记载,芝麻可补肝肾,润五脏,益精血,润肠通便,可用于治疗便秘、头晕、通乳等。

过敏

2022年,联合国粮食及农业组织世界卫生组织根据对食物过敏原评估,将芝麻列为主要过敏原,其过敏原蛋白有7种,主要由11S球蛋白和2S白蛋白组成,分别占种子总蛋白的60%~70%和15%~25%,为儿童常见食物过敏原,过敏反应表现为皮肤和黏膜反应、呼吸反应、胃肠道反应在内的全身性反应等。

生产与贸易

在世界油籽产量中,世界芝麻产量仅次于大豆、花生、棉籽、向日葵、亚麻籽油菜籽,大部分芝麻种子用于生产油和面粉。其中,坦桑尼亚是最大的芝麻消费国,其次是中国、苏丹、缅甸、印度埃塞俄比亚尼日利亚。而芝麻原料主要出口国是以苏丹为首的亚非国家,主要进口国为中国、土耳其等国家。在中国的种植面积占世界种植总面积的3%,占世界总产量四分之一,平均产量最高,但由于受种植品种、生产技术等的影响,中国的芝麻供需不平衡,因此芝麻成为纯进口货物。

相关研究

种质资源和育种研究

世界各国通过收集、鉴定和保存各地芝麻种质资源,构建了芝麻的种质资源库,并通过分子生物学技术对各芝麻品种进行了亲缘关系、遗传基础和多样性的研究,并对其营养成分、产量性状及其与遗传特性的相关性进行研究,为芝麻育种的亲本合理高效组配及分子生物学研究提供了便捷。通过长期的系统选育和杂交育种过程,将鉴定筛选出的优良品种资源不断应用到后续亲本组配中,以获得新品种。

生长规律及栽培技术研究

关于芝麻生育规律、栽培生理等产量形成重要因素的研究一直是栽培领域研究的热点,研究内容具体涉及芝麻生长所需水分、气候等生长环境条件的影响。而对芝麻的种植栽培技术的研究则以播期、种植密度、水肥管理、间作套种等栽培技术为主。

参考资料

芝麻Sesamumindicum.植物智.2023-05-05

Species 2000 China,Catalogue of Life China,CoL China 物种2000中国节点 中国生物物种名录.物种2000中国节点.2023-05-06

芝麻 Sesamum indicum L..植物智.2023-05-05

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