香根草研究与应用进展

1、香根草研究与应用进展张国发（黑龙江省大庆师范学院生命科学系 大庆163712）摘 要：对香根草vetiveria zizanioioles）的植物学特性、牛态适应性、繁殖技术、种植 管理技术及在农业、工程、环保、经济等领域的研究与应用状况和发展前景进行了系统总结, 并且对香根草研究与推广中一些值得注意的问题进行讨论。关键词:香根草；水土保持；牛物措施；研究与应用1香根草植物学特性及生态适应性香根草（vetiveria zizanioioles又叫岩兰草，是多年生禾本科岩兰草属植物。主要 分布在印度、斯甲兰卡和缅甸等热带和亚热带国家，我国广东也有小面积香根草野生种分布1o香根草根系发达致密，粗1

2、2 mm,深23m,平均抗拉强度7585 mpa,大大高于假俭草 （eremochloa ophi urodes，白三叶 i tri folium repens）等草类，能捉 i 苛土壤剪切强度， 起到固土作用2巴茎秆中空坚硬，高1. 01. 5 m,抽穗时株髙1. 52. 0 m;叶片剑形，坚韧光洁, 宽0. 61. 0cm,长70100cm;圆锥花序，长1540cm,雌雄同株，大多品种不开花或花而不实, 且无匍匐茎，不会口然扩散蔓延成为杂草；香根草除具有旱牛植物结构，还兼有水牛植物结 构特点，其根、茎、叶有发达的通气组织，并贯穿一起,这也是其具有较广牛态适应性的主 要原因之一。香根草属匕植

3、物，喜光，光照不足时株高、分篥和单茎干质量均明显下降。香 根草在气温-1045°c、年降水量为300-6 000 inin的地区均能生长。它是陆生植物，但是耐 水淹，在完全淹水5个月后，仍能存活，部分淹水条件下，分葉和株高与陆生没有明显差异，而 净光合速率强于陆牛。香根草属抗盐植物,在抗盐机理上，表现出拒盐特性，而将所吸收 的大部分盐分（尤其是na”）滞留在根系内。香根草对强酸（ph值3. 8）、强碱（ph值10. 5）或 受金属污染的土壤上也有较强的适应能力，在ph值3. & a1饱和度68%的强酸性土壤上香根 草可正常生长，当a1饱和度达到87%时仍能长出新叶并维持3个星

4、期的绿色3,种植香根 草可以降低土壤中可交换a1含量,0 truong报道，香根草对cr, ni, as, cd 4种重金属的 忍耐程度分别为1& 347, 72和48 mg/kg,而一般作物对它们的忍耐水平分别只有 0. 02-0. 20, 1 30, 1-10 和 520 mg/kg（叭 2香根草育苗技术及香根草篱的建立中国在20 |比纪50年代就展开了快速繁殖香根草种苗的试验研究,并获得了一些较为成 功的繁殖方法，如分蒐繁殖、茎节插条、穗秆打插、纵剖茎繁殖法和切顶繁殖法问。近年来, 为了对香根草进行遗传改良，选育出性状更优、抗性更强的新品种，国内外学者还开展了香根 草离体培养研究

5、。在用香根草基部组织诱导愈伤组织及植株再牛何，用嫩叶鞘和试筲苗切段 进行组织培养，以及香根草体细胞胚胎发牛等方血的研究均获得了成功胸，建立了有效的 香根草植株再生体系。在生产中以分苑繁殖最为常用。分苑繁殖育苗吋常采用平作、床作或垄作，以3-6月栽 植为宜，最好在阴天定植。移栽时将分株苗每20 cm栽1从,填土压实,使根系与土壤充分接触。栽后15 d左右即可返青，可视天气及土壤情况,适当补充水分和肥料，保证分簾高峰期水 肥充足，以提髙香根草的分簾率和生物产量。翌年春即可出圃，先将茎叶修剪成20 cm高,然 后以圜锹类工具将香根草连根成株掘起,清除根部土块后分苗，每丛保留35个分簾，将根部 修剪至

6、1015 cm长,就形成了分株苗加。要达到有效保持水土的h的，香根草篱的建立与维护要注意以下几点：1）沿等高线栽植。 等高种植的香根草篱动土量少，符合白然排水，径流逐级通过各层草篱，速度减慢，并卸下携 带的泥沙,一部分水也渗入地下，既减少了水土流失乂增加了表层土壤水分含量，利于生态系 统恢复。2）草苗的丛距控制在1015cm,以保证香根草篱早h形成。3）定植12周后应检视 各移植苗,如有枯萎应立即补苗，以保持草篱的完整性。4）川香根草篱护坡时,需视坡度与土 壤质地调整行距和行数。5）成篱后，适时、适度追肥和修剪能显著促进香根草株高牛长、分 藥数的增加和牛物量的积累5。3在农业上的应用川香根草生

7、物绿篱保持水土，最先在农业领域得到应川。印度南部卡那塔卡州的农民早 就有在农田四周种香根草的习惯。20壯纪30年代坦桑尼亚一个茶树研究所发现，在坡地茶 园种植香根草可以很好地控制水土流失，该国成为吐界上最早发现香根草具有良好水土保持 功效的国家。20世纪50年代，新西兰学者john greenfield在斐济甘蔗（saccharum officinaruni）坡地进行水土保持试验研究工作,经过近30年的观测，肯定了香草篱保持水土 的功效我国于1989年在江西、福建等省述行了小而积试种，亦取得了不错的效果。具有这一功能的主要原因：1）根系纵深发达，能牢固固持土壤;2）地上部分簇牛成丛，等 高密植

8、，半年多就能形成致密的绿篱，成为能有效拦截地表径流和泥沙的永久“牛物坝”；3） 香根草篱有自动抬升的能力，当泥沙淤积而掩盖其棊部吋，地下的生长点会向上抬升，若此吋 香根草已拔节，在近地而的茎节会长出新根和分菓，使草篱升高，这种随着冲积土壤增多而长 高的特性，一般人造工程无法比拟;4）香根草具有很强的适应性和抗逆性。人量试验表明：香根草带间作模式较梯田有更好的保持水土功能，而h更省工、作业更方 便;等高种植的香根草篱可以有效减少农出径流量、土壤流失量、养分流失量,增加土壤水分 含量,提高土壤临界侵蚀量和地表植被覆盖度。盆栽和大叩试验述显示，香根草可使土壤ph 值提高，有机质、全氮、速效氮、钾含量

9、提高,总孔隙度增加，还能提高十壤fe, mn, zn, b, mo等微量元索的速效成分和20种氨基酸的含量y吧香根草篱在改善农山小气候、促进作物增产方面效果明显。种植香根草或川香根草覆盖 柑桔（citrus spp.）树盘土壤,在高温伏旱期能有效降低柑桔园的气温和土温，提高空气湿度 和十壤含水率;在冬季，草篱乂是果园挡风御寒的天然屏障，能减缓冷空气对流和扩散，使果 园温度提高13匸叭 值得一提的是，香根草92%的根系分布在水平半径20 cm的范围内， 不仅不会与作物争水争肥,而且还可以提高玉米等作物的产量：30jno香根草篱还能有效地降 低风速，在农fr周围种植可以减少风沙对作物的不良影响肠。

10、4利用香根草固坡护堤香根草浓密长大的叶子通过蒸腾作用可以减少土壤水分（即土壤抽吸现象）、提高土壤剪 切力，加之其根系良好的力学特性,使其成为固坡护堤的首选材料。近儿年才开始利用香根草稳固边坡，但已在公路、铁路、矿山各领域得到广泛应用加。 试验表明，应用香根草对公路坡血进行护坡治理，半年后就能产牛明显的效果,4年后牛物多样性大幅度增加，十壤水分与养分含量都不同程度升高，公路两边的生态环境明显改善。1999 年江西省公路局在福建省武夷山区易滑坡路段建立了 lhm'的示范区，该工程在2002年荣获 中国公路协会三等奖。h前，这项技术在江西、浙江、广东等省的公路部门得到了应用推 广，福建、江西

11、两省的交通部门还分别丁 1998年和2001年发文肯定和推广这一技术。2001 年春，在江苏省泰兴市新长铁路dk377+877-dk378+187段的路基边坡上进行了香根草种植试 验。同年10月通过了铁路设计和工程部门的鉴定，此后，江苏、福建等地一些铁路工程段也 进行了试用。河流、水库及泄洪道的边坡因水位随着进水量而变化，使得在高低水位间边坡的护坡工 作极难进行，香根草耐旱乂耐水浸的特性使其成为此类边坡防护的最佳材料。香根草篱能有 效拦截地表径流与泥沙、树枝、石块等物体，同时延迟雨水流入河川，使其能渗入土中，提高 地卜水位。5在环境治理上的应用开采矿藏给人类带来了冃人财富，但是采矿过程及尾矿带

12、来了生态景观遭破坏、土壤结 构变差、养分水分缺乏、生物多样性锐减、金属污染等诸多生态环境问题旳。据报道，20世 纪90年代以來，我国矿山废弃地生态恢复率仅8. 75%沏。因此，为加速矿地的牛态恢复，开展人工修复是十分必要的。香根草所具备的广泛土壤适应性、对大多数污染元素的高度耐性与 强吸收力（如g浓度仅为0. 33 mg/kg的土壤上,能吸收cd 218g/hm239j），使得香根草成为矿地牛态环境治理的理想材料。不同类型的矿山试验都表明，香根草能有效捉高矿山植被覆盖率，改善矿区牛态坏境 的切。龙健等在铅锌矿区的试验間、夏汉平在油页岩矿渣土的试验刨证实了香根草在矿山治 理上作用的同吋，还深入研

13、究了香根草不同器官对zn, cu, pb, cd等金属的吸收特性。姜必 亮、夏汉平等还发现香根草对垃圾填埋场渗滤液有较强的耐性，对其中n, p, c1的吸收率较 高，对渗滤液污染的土壤和污水有较好的净化修复能力（37】。夏汉平等将香根草种在尾矿和 垃圾组成的混合基质上，发现香根草根系对zn, cu, r, 3种重金属滞留率均在50%以上，尾矿 植被恢复的更快，而且能使垃圾资源得到充分合理的利用，防止重金属的二次污染或牛物富 集,基于此结果，提汕了添加一定量的垃圾（25%50%）治理尾矿的新思路叫随着我国人口的增长和社会经济的发展，淡水资源氮磷污染和富营养化问题越来越突 出。通常改善富营养化水体

14、的途径有2种:一是控制营养物质（n和p）和佇机污染物向水体输 入,一是采取措施把这些物质从水体小去除。香根草庞大的根系可快速吸收n和p肥,而这2 类元素正是造成河川富营养化的主要原因。香根草的牛物量高达750 t/hm2,若按其n和p 含量分别为0. 15%0. 18%和0. 06%008%推算,理论上这种植物去除n和p的量可分别达1 125-1 350和450600 kg/hm2。郑春荣等用浮岛法将香根草分别种在自来水、池塘水和受 生活污水污染的河水上,34周后,后2种水体感官明显改善，透明度提高，总p去除率达97%, 总n去除率达70%删。司友斌、马立珊和summerfelt用类似方法也证

15、实香根草对富营养化 水体中的n和p等具有明显的去除效果，能显著改善富营养化水体的水质，并认为浮床香根草 技术是一种潜在的净化富营养水体的方法l5°-52o人工湿地作为废水处理的一种设施，可以不同程度地去除废水中的悬浮物，有机物,n, p 和重金属等，并具有建造和运行费用低、维护简单、耐污染负荷以及呆观美化等优点。香根 草人丄湿地对nh3-n, s-p0?；废水tn和tp处理效果明显抄，而且，香根草人工湿地抗有机负荷冲击能力强，对cod（化学需氧量）、bod（生物需氧量）有较稳定的去除效果，废水在人工湿 地停留id, cod和bod去除率都可达50%以上附。试验还发现,香根草不仅可去除

16、污水中的 nih-ncod和bod,还可以去除炼汕废水中的汕类物质悶。6香根草的其它用途香根草根系富含岩兰草醇，经蒸憎得到的香根油定香力强，可川來调合皂用香楮和化妆 品香料。现己测出香根草汕总醇含量达50%,含6多个组分l56,o 1957年华侨朱平能将香根草 从印尼引入广东湛江试种，一年后，收获干根3 t/hm2以上，高压蒸他出汕率达2. 0%,经济效益 可观。现在海南和福建两省均有农民种植香根草，销售给香料厂提炼香汕丽。香根草叶片狭长柔韧，用其编织的丄艺品精巧美观，而且耐用。在这方血,泰国走在壯界 前列，并已形成一套完整的牛产技术体系。我国于2007年10月在香根草与复合农林业技 术项目实

17、施区-广西桂林市龙胜县举办了国际香根草编织培训班，请泰国老师悉心传授， 当地妇女刻苦学习已成功编出少量篮、帽、包等产品，并着手规模化产出试销，预期将会带 来不错的经济效益和社会效益。香根草嫩叶的粗蛋白含量高达7%,可用做牧草和淡水养殖的饲料。老叶和茎可作干草粉 也可以作为食用菌的培养料，这项技术在1991年被国家科学技术委员会列为国家级12个車 点星火项目之一创。7结束语国内外对香根草的理论研究和实践应川己经取得了一定成就，并衣不断深化之中，香根 草在农业、工程、环保以及经济等领域广阔的应用前景已得到世人的认可。在不断巩固和发 展现有成果的基础上，还应关注以下问题。1）香根草在农业、工程及环境

18、治理上良好的生态效应勿庸置疑，但凶其不能给种植者 带来直接的经济效益，农民种植的积极性并不高，阻碍了香根草的推广速度。因此，笔者认为 在以后的研究及推广中应侧至于香根草的经济效益，建议建立香根草经济作物组成的混合 篱;加强香根草的深加工研究,解决其“去路”问题，形成以香根草为主链的、兼顾经济和生 态双垂效益的、可持续的良性循环。如利用其茎叶编织工艺品、造纸、培养食川菌、加工无 土栽培基质等。2）利用香根草篱取代传统的“硬措施”來固坡护堤,其经济效益和生态效益显而易见。 但是，利用香根草固坡毕竟是一门新兴技术，在应用时一定要木着科学严谨的态度，慎重行爭, 积极组织工程、生态、农学、土壤、水利多学

19、科专家协作，在深入调查研究当地气候、水文、 土壤、牛态条件基础上，科学设计、合理施工,确保工程质量。工程完工后还应进行跟踪调查， 这样才能更好地推动香根草在工程上的应用。3）用香根草改造受重金属污染的矿山和填充地，应禁止在改造地上放牧,如有必要也可 采取措施将改造地隔离，以避免因动物取仓，使有害金展进入負物链，危害动物和人类健康。 收割后，要将香根草运出污染地，在其它地点做女全处理,防止重金属从污染地扩散。参考文献1 刘金祥，陈燕.我国大陆惟一的大面积成群落分布的优良水土保持植物香根草的用途与保护问题j. 草业科学,2002, 19（7） :13162 diti hengchaovanich.

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