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香根草的功效

香根草的功效

香根草,又名岩兰草;顾名思义,因其根很香,故名香根草,是一种禾本科多年丛生的草本植物。原产于印度等国,现主要分布于东南亚、印度和非洲等(亚)热带地区,具有适应能力强,生长繁殖快,根系发达,耐旱耐瘠等特性;有“世界上具有最长根系的草本植物”、“神奇牧草”之称;被世界上100多个国家和地区列为理想的保持水土植物。中国也有天然香根草分布。

香根草-水土保持理想草品种

香根草(Vetiver zizanioides),又名岩兰草,原产于我国南方、印度、巴西等热带亚热带地区,是禾本科多年生草本植物。1986年开始,世界银行将该植物作为水土保持的理想草种在热带和亚热带地区推广,目前已有160多个国家应用和推广香根草。1988年,香根草进入中国,1989年中国香根草网络成立。目前在江西、福建、江苏、广东等省已有多项水土保持项目成功利用了香根草。

废弃垃圾场种植香根草,不但起到绿化覆盖作用,还能吸收大部分污染物。

塌方的公路护坡通常要用工程办法来解决,而种植香根草6个月以后,可以不用石头水泥,不但成本减少1/10,而且美观、牢固、持久。

当今世界,环境与可持续发展问题为世人所关注,我国的生态环境状况也颇为令人担忧。土地荒漠化、水土流失、水源和大气污染、生活垃圾污染、采矿对环境的破坏等问题日益突出。近几年来在国际上发展起来的'香根草生态工程' ,也许会给我们提供一个极有可能解决以上问题的途径。专家说,使用香根草的工程,在同样效果前提下只需传统工程方法造价的1/10-1/5,而由此带来的生态效益是传统土木工程所不具备的。

香根草是一种适应性强、生物量大、易种好管的禾本科多年生草本植物。其根系纵深发达,通常有2-3米,甚至5米,能牢固地固着土壤;地上部分簇生成丛,茎秆坚硬,相当于同等粗度钢筋强度的1/6,等高密植,形成致密的绿篱带,通常可拦截60%的地表径流和90%的泥沙,俗称'生物坝';能抵抗贫瘠、强酸、强碱和金属污染,能在长期干旱或渍水情况下存活。

由于它在山坡地水土保持、持续农业、海滩、河岸固沙以及在治理污染、土工工程防护、鱼畜饲料、菌草及工艺编织品开发利用,以及在造纸和燃料使用等方面存在巨大应用潜力和经济价值,目前被国际评估委员会确认为世界上71项持续发展技术中最为优秀的项目,并荣获John Franz持续奖,受到各国政府、科学家和生产者的高度重视。全球已形成了国际香根草技术服务网络,包括区域性网络和国家级网络,从非洲的南部和西部、拉丁美洲、亚洲太平洋国家,一直到欧洲。

香根草已不仅仅是农学家的研究对象,它正吸引着环境学家、化学家、工程学家、水文学家、水利学家及其它专家投身到这一新的研究领域。

香根草的神奇作用

1. 水土保持功效独到

目前对香根草的研究利用90%集中于水土保持,使用香根草防治水土流失的国家达68个之多。由于香根草具有强大的根系,在缓坡地上可形成土壤根结性植物篱,一方面拦截了降雨冲涮的泥土,另一方面可形成等高植物篱笆,根系穿透土壤增加了土壤渗透性,使大部分降雨能更好地渗透到地表之下,减少了地面径流和土壤养分流失,提高了农地的含水量,有利于农作物生长和产量提高。香根草在中国南方起到水土保持的作用也得确证,中科院华南植物研究所夏汉平副研究员等专家分别在105国道从化市良口、吕田路段和广州市一环路天鹿湖路段进行试验研究表明:香根草可使径流量和土壤侵蚀量分别下降60%和93%,土壤含水量上升4%-42%,雨季中香根草可使0-20厘米、20-40厘米土层含水量分别提高20.3%、4.1%,旱季增幅更大,分别为42.1%和13.3%。

2. 海、河岸防风固沙

由于香根草有强大的根系(可达地下2~5米),可快速生长(高可达3米以上),具有极强的抗逆性,并且耐盐碱、耐湿、耐旱、耐瘠薄和耐热,在恶劣的土壤条件下能够正常生长,被农学家称为'先锋植物',在实践中用于海岸、河岸的防护已得到成功运用,在福建平潭岛常年七级以上大风,风蚀现象十分严重,风沙土占土地面积90%,种植香根草活篱笆可以收到显著的防风固沙效果,在荒漠化达60%-70%的云南元谋干热河谷种植香根草可以作为恢复植被的先锋植物。

3、治理与控制污染

国内外的科学家正在用香根草作试验植物,用于控制污染,澳大利亚专家Truong研究表明:香根草耐盐碱,在可交换性盐浓度达33%时仍表现正常,pH3.8的酸性土壤,AL3+浓度高达68%情况下仍能正常生长(对一般作物来说AL3+浓度15%就相当高了),在高浓度的砷、铅、镉、铝等条件下能正常生长,并可用于酸性硫酸盐土的整治。夏汉平等专家研究表明,香根草有能力减少交换性AL3+的含量,吸收有毒元素。因此在土壤被重金属、放射性物质污染或因开矿等其它工业、研究设施、地下掩埋物、废弃物污染后,种植香根草极有利于土壤的复垦。中科院南京土壤研究所陈怀满等专家研究表明香根草还是一种净化富营养水体的优良植物,具有极大的应用潜力。此外香根草也被用来净化垃圾渗滤液,特别是用在养猪场粪便排污方面。

4.菌草利用及药用保健

香根草大面积推广种植,除了改善生态环境外,还有其它方面开发利用的潜力。如福建省平潭县林占禧研究利用香根草培育食用菌的技术,至目前为止已成功栽培出食用菌、药用菌种类有香菇、毛木耳、黑木耳,后形木耳、金针菇、平菇、凤尾菇、茶薪菇、猴头菇、竹荪、巴西蘑菇、灵芝等12种,这一技术现已较为成熟,被认为是开辟了新一代培养料,能较好地解决了食用菌生产与林业生态平衡之间的'菌林'矛盾,为食用菌产业的可持续发展提供了一条可靠途径。这项技术被国家列为星火重点项目进行推广,也得到国外16个国家政府的认可和推广。

5.饲料开发利用

香根草是一种牲畜可食用性草,在幼嫩时牛、羊均喜欢食用。研究表明,香根草茎叶中含有动物所需的蛋白质、氨基酸以及脂类、矿质元素等,可以用作饲料原料进行开发利用。此外香根草作为菌草利用后的废料也富含营养成分,其中还有优质的菌体蛋白质,这同样可作为优质菌体蛋白质饲料。据研究表明香根草粗蛋白含量为7.31%,粗脂肪为1.97%,粗纤维为34.5%,比稻草(粗蛋白4.5%、粗脂肪1.46%、粗纤维32.4%)要高,香根草喂牛,采食率达90.9%以上,喂鱼采食率高达71%。

6.菌根作用及土壤改良

最新研究表明,香根草的根际周围含有十几种根瘤菌。香根草具有极强的抗逆性可能与其根系周围菌根有一定的关系,利用这一特性可用来改良土壤,改善恶劣环境。夏汉平等专家通过盆栽试验和田间试验确证了香根草具有改土作用,种植香根草29个月后,土壤大多数性质发生了改变。香根草为热带、亚热带大量退化土地生产能力的恢复提供了希望。

7.土工工程上的应用

由于香根草根系发达,其纵向伸长可达2~5米,在其纵向生长的同时可以相互交错形成网状根,具有强大的固结能力,这在某种程度上可代替工程措施。试验表明:香根草具有很强的张力(平均为75MPa),为钢强张力的1/6,而造价成本仅是传统土木工程的1/10~ 1/5。正因为如此,香根草在土壤深层的网状根系与土壤形成一个有机整体并具有1/6钢强度的抗拉能力,从而使土壤抗冲击能力得到了加强,大量的根系增强了土壤的抗剪、切力和土体粘附力,提高了斜坡的稳定性,减轻了侵蚀。

8.其它用途 编织工艺品:由于香根草茎叶直立性强,生物量大,粗纤维含量高,具有一定的韧性,因而其老叶适于编织工艺品。

提取香精油:香根草的根系含有香精成分,可提取利用香精,主要成分岩兰草醇是C15H220,经提取可驱虫、杀菌并具有一定的香味。

造纸原料:香根草可作造纸材料,这一用途的推广可以节约木材,减少对森林的砍伐,有利于人类的保护和改善生态环境。

香根草快速育苗技术

香根草是禾本科多年生草本植物,产于热带、亚热带地区,是一种良好的水土保持草种,应予以大力推广。香根草不能结生长发育的籽,只能靠分株繁殖法育苗,现将香根草种植的快速育苗技术介绍如下:

一、苗地选择

香根草苗圃应选择在交通方便、水源充足的地方,一般选择靠近河边的缓坡沙滩地为好,因为出圃时挖苗比较省工方便。没有沙滩地的地区,则可选择平坦而稍有坡度(3°—5°)土质疏松的地段育苗。

二、种植方法

1、整地香根草育苗采用既不作床也不作垄就进行育苗的方式(平作法)。种植前先清理地面的杂草和石块等杂物,沙滩种植一般不垦地;在其它地方种植时,应全垦15—20厘米深以改变土壤结构,增强透水性,提高蓄水保墒和抗旱能力,有利于香根草系生长。种植时沿等高线带状挖穴,株行距30×30厘米,穴挖成“V”状,穴深10—15厘米。

2、种植将草苗修剪至根长10厘米,茎叶长20厘米左右,分苗时3— 5株一起掰下,种于穴中,然后填土压实,让根与土壤紧密结合,以有利于成活。种植时间在每年的3—6月份,灌溉条件好的地方可酌情推迟,一般3月份种植的成活率最高,生长较好。7月份后种植,因气温高,雨量不均,成活率会下降,在管理上也多费工时。另外要注意,3月份种植时每穴2—3株,6月份以后每穴用苗4—5株。

3、施肥香根草苗地只需施少量氮肥就能很好地生长。种植前不必施肥,待香根草苗返青时在距苗丛50厘米左右处打15厘米深小洞,追施尿素即可,施用量为每亩20公斤左右。作为长期定点的苗圃,要施用有机肥料。

三、栽培管理

香根草是一种粗生易长的草种,只要掌握好种植时间和适当加以管理,便可以100%成活,为了使香根草分蘖多、产量高,管理上应注意以下几点。

1、返青前管理香根草种植后至返青一般要经过15天时间。这段时间是管理的重点期,应注意适时灌溉,一般情况下,下一场中雨即可保证成活;如果没有雨且土壤比较干旱,应用人工灌溉1—2次。

2、除草杂草太多会影响香根草生长和分蘖,应适时除草,尤其在8—9月份是香根草分蘖的高峰期,特别应注意除草。

3、适时追肥苗圃香根草分蘖与生长高峰都在8—9月份,此时应追施肥料,以提高产苗量。

四、出圃

香根草育苗一年后,于第二年春就可以出圃。出圃时进行修剪,要注意留10厘米长的根,20厘米长的茎叶,以便于运输种植。试验表明,育一亩苗需要500公斤种苗,可以产3500公斤左右的苗,以10度的山坡为标准,可保护梯田40—60亩(护埂);造植香根草篱带,能保护坡地面积达70—100亩。

香根草的繁殖管理

香根草种子繁殖方法,该方法按如下步聚:

(1)适时采种:在我国广东省吴川市香根草原产地,每年11月中旬,即时采收种子,采种时将香根草整穗采下装入通风的布袋内,晾干,制种备用;

(2)种子发芽:将香根草种子经1-2‰HgCl2溶液消毒10分钟,然后在常温下用自来水浸泡1-6天,之后将种子置于铺有2-3层滤纸的培养皿内,洒水,之后再放置于培养箱内,培养温度控制在20℃-35℃,培养15-16天;

(3)幼苗移栽与管理:当已发芽的小苗长到1-2cm时,将其移栽至上面铺有3-5cm的沙子花盆中,盆内土壤为沙壤土,7-10天后,小苗扎限生长,此时少量浇施1‰的硝酸铵;花盆应放在有漫射光照的室内或略微遮荫的窗台上,不宜曝晒;30天左右,幼苗长到10-15cm,小心移栽至苗圃。

栽培技术

虽然香根草是一种典型的热带植物,对气候条件的适应范围较广,但它可在年降雨量为300至6000毫米、气温为一12℃至50℃的地区生长。香根草对土壤要求不严,在非常贫瘠、紧实、强酸性或强碱性的土壤中都能生长。香根草既耐旱又耐涝,在连续干旱几个月的情况下能保持生长,在部分茎叶被水淹的条件下也能生长发育。香根草的适应性广,抗逆性强,易种植,易成活,易管理,极少受病虫侵害。

种植时可每丝单株或2至3株栽植,香根草对磷肥需求较高,施磷肥可促进早生块发和加速分蘖。香根草很耐旱,南方地区一年四季都可种植。但为了保证成活率,最好是在早春雨季3至5月间种植。种后10天左右开始返青生长,成活率一般可达95%至100%。个别死亡造成的缺株应及时补种,以保证日后能形成完整致密的“生物坝”。

香根草一般无需复杂的管理,定植成活后即能较快生长分蘖,即使遇秋旱天气,也无需淋水。但为促进“生物篱笆”的尽早形成,应及时追肥。移栽的第一年至少应追肥2至3次,可分别在生长旺季的5至9月间进行。条件允许时,可在每年春秋各刈割一次,春季刈割促进香根草早春的萌发,秋季刈割能增加美观度,并注意在抽穗之前进行,以减少养分损失。

要点如下:1)苗圃应选在阳光充足、无遮荫的地段;2)苗圃地应土壤肥沃,宜沙不宜粘,不要有积水;3)注意施肥,磷肥与有机肥作基肥,复合肥作追肥;4)种植前将香根草地上部分剪至30~40 cm,根系剪至5~15 cm;5)考虑斜植,且种植深度要恰当;6)种植密度要合理:7)适度剪割,清除杂草;8)1年出苗。

香根草和水花生在废弃物水体内物质解化的功效

水培实验结束后,将植物材料用清水洗净,然后放人65℃烘箱内24h,直至恒重。将烘干样品磨碎,用HZSO4一HZO:消煮,N用蒸馏法,P用钥锑抗比色法。植株体内的C1(C1一)用清水浸提,AgNO3滴定。

植株体内N、P、C1的浓度为香根草和水花生经2种垃圾渗滤污水培养后,植株体内N、P、C13种元素的浓度及其变化量。3种元素在2种植物体内的浓度和变化规律均不相同,其中C1在2种植物体内都是随污水浓度升高而增加。N也呈增加趋势,但在高浓度时水花生体内的N浓度又趋于下降;这显然是水花生在高浓度污水中受的伤害比香根草严重得多(Xiaeta1.),以致其根系对N的吸收明显减弱。

P在2种植物体内都表现出随介质P浓度升高而下降的趋势,尤其在低浓度渗滤液处理时下降非常明显,他表明,相对于本底值―水培前植株体内的P浓度而言,植物对P的吸收量赶不上生物量的增加量,结果使得植株体内的P浓度下降。

产生这一现象的原因可能是由于:1)植物根系受到伤害,导致对P的吸收减弱;2)污水没有足够的可供植物吸收的P源。还可看出,经污水培养后,N、P在2种植物体内的浓度相差不大,而C1在水花生中的含量,尤其在高浓度污水培养下远远高于在香根草中的含量,这说明水花生对C1的吸收能力明显强于香根草。

植株体内的C1高达39.6mg,显然是一个相当高的浓度,水花生在此浓度下的生物量显著降低(Xiaeta1.1999),亦可能与其体内e1的浓度过高而被伤害有关。植物对N、P、C13种元素的吸收量Xia等(1999)发现香根草和水花生在2种污水中的长势相差较大,水培后各处理间产生了明显不同的生物量;加之3种元素在2种植物体内的本底浓度各不相同,结果每盆植株所含有的这3种元素的量以及他们从污水中的吸收量都产生了明显的差异。

总的来说,经污水培养后,2种植物都把3种元素中的一部分作为“养分”吸收到了体内。最大与最小吸收值分别为495.也就是说香根草和水花生在低浓度污水中所吸收的总N量都超出了各自所净化的总N量。

这表明污水中总N的下降量中有部分原先由于环境因子作用而被降解或挥发的N在培养香根草或水花生后被他们的根系吸收而并未被环境因子作用损失掉。另外,从还可看出,P和C1在高浓度污水中的吸收量都大于在低浓度污水中的,而N则相反。这意味着,当植物受到环境因子的伤害而影响根系吸收时,N的吸收可能比P和C1的吸收更易受到抑制。

Berna1和McGrath(1994)也曾发现当植物受重金属毒害,生物量明显下降的情况下,根系中的K含量亦明显下降,但P的含量仍呈上升趋势。么3吸收率如果我们把吸收量占净化量的百分比称为吸收率的话,那么用的吸收量除以香根草和水花生的净化量即得到这2种植物对N、P、C13种元素的吸收率(中吸收率1)。

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