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中图分类号 S567.79 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2012)10-0207-02
金银花又名二花、金花、银花、忍冬花等,为忍冬科忍冬属多年生常绿缠绕灌木。金银花在我国分布较广,辽宁以南、华北、华中、华东、西南等地均有分布或栽培,河南、山东栽培较多。金银花是一种经济价值高、市场前景看好的优良药用经济树种,深受广大农民群众的喜爱。近年来,随着国内对金银花开发利用速度的加快,金银花市场缺口越来越大,2012年市场缺口将高达1.2万t。为此,笔者结合栽培经验和有关文献资料,对金银花的利用价值和丰产栽培技术进行了总结。
1 金银花的特性
金银花为多年生常绿缠绕性灌木。茎中空,多分枝,密生短柔毛。叶片凌冬不凋,单叶对生,卵形或椭圆形,长3~8 cm,先端短渐尖至钝,全缘,叶缘浅紫色,叶柄短。花生于叶腋,一梗两花,花下2苞片叶状,花冠筒状唇形,长3~4 cm,初开白色,2~3 d后为金黄色。浆果球形,熟后褐色,有光泽,内含种子4~10粒。花期5—9月,果熟期7—11月。金银花喜光、喜湿润、喜通风、耐热、耐寒、耐旱、耐涝、耐瘠薄,是一种适应性很强的植物。金银花根系发达,根深可达3 m左右,根幅比树冠大2~3倍,浮根多集中在深30 cm的土层内。豫南地区3月上旬金银花芽体膨大,4月中旬第3、4对叶开始现蕾,5月中旬可摘第1茬花,土、肥、水管理好的条件下,一年可收3茬花。丰产期可产干花2 250 kg/hm2左右,丰产期一般可维持30年以上[1-2]。
2 金银花的利用价值
2.1 经济价值
近年来,国内对金银花的开发利用发展很快,在香料、化妆品、保健食品和饮料等多个产业领域都有应用。在香料工业方面开发出金银花香水、金银花香液、金银花浴液等,在食品与饮料方面已开发出金银花面包、点心、花茶、啤酒等,取得了很好的经济效益。随着人们生活水平的提高、保健意识的增强和市场开发的深入,市场对金银花的需求将逐年增加。
2.2 药用价值
金银花药用价值高,花、叶、根、藤都可以入药,其含有30多种人体所必需的元素,并且有抗菌消炎和对某些病毒的抑制作用,其制剂应用十分广泛。用于清热解毒、抗菌消炎,治疗上呼吸道感染、流感、扁桃体炎、急性乳腺炎、急性结膜炎、急性阑尾炎、大叶性肺炎、细菌性痢疾、外伤感染、子宫颈腐烂等症。
2.3 环境价值
金银花是地被灌木,分枝力强,根系繁密,固土性能好,适应性强,是优良的固堤、防止水土流失的灌木树种。
2.4 观赏价值
金银花色香具备,可攀援花架、花廊等作垂直绿化材料,或附植于山石上、沟边、山坡作地被材料。十年生的金银花可以进行整枝造型,做成盆景以供观赏。
3 金银花丰产栽培技术
3.1 选地,整地
金银花对土壤要求不严格,在微酸、微碱及中性土壤都能较好生长,最好选通风向阳、水利条件好的土地,要求土层深厚、土质疏松肥沃。对选好的地块施农家肥6 t/hm2左右,深翻细耙,做成1.5 m×10.0 m的平畦,以备育苗。大田栽植可穴状整地,穴株行距90 cm×150 cm,穴大小为40 cm×40 cm×40 cm,每穴施农家肥10 kg与土拌和,以备栽植[3]。
3.2 培育壮苗
育苗有种子育苗和扦插育苗2种方式。种子育苗生长慢,生产中一般不采用,而扦插育苗简单易行,省功省力,收益快,在生产中应用较为普通。扦插育苗在春、夏、秋3季均可进行,但以9—10月为好,此时地温高于气温3~5 ℃,伤口愈合快、生根快、成活率高。扦插方法:选择一年生以上健壮枝条,剪成30~40 cm长(须保持3对叶以上)作为插穗。在苗床上按行距30 cm、深25 cm开沟,株距10~15 cm垂直摆入沟内,插穗埋土2/3,覆土踏实,及时浇水,保持湿润,10 d即可生根发芽,来年秋季即可移栽大田。
3.3 大田移栽
成苗后进行大田移栽,春、秋2季均可,春移在3月上旬,秋移在9月中下旬。将根系好的壮苗栽入整好的大田里,株行距90 cm×150 cm,每穴1株,覆土压紧,及时浇水,以保成活[4]。
3.4 田间管理
3.4.1 中耕除草。大田移栽成活后,在前2年要注意清除植株周围的杂草,以后结合除草普遍进行松土,除草一般在夏季前后进行。
3.4.2 浇水追肥。金银花喜湿润,要求土壤湿度在70%以上,促使植株生长旺盛、稳产、高产。每年入冬前浇1次防冻水,萌芽前浇1次促芽水,每次夏剪后根据天气结合追肥,适时各浇1次催长水。
3.4.3 整形修剪。金银花萌芽率高,成枝率高,不适时修剪很容易密不透风,发生病虫害,影响产量、质量和田间作业。修剪要求做到“株形直立蘑菇状,群枝离地斜向上;内膛清除无效枝,留枝要适当;瘦小弱枝全剪掉,株形美观透风光”。修剪全年进行3次,其中冬剪1次,夏剪2次。冬剪在10月下旬至封冻前进行,过早会发芽,过晚则消耗养分。冬剪主要剪除细弱枯老枝、横串密集枝、下垂着地枝、油条徒长枝及交叉枝,留强壮、旺盛、顺生枝,剪后达到主干、侧枝明显,层次分明,摆布均匀,多而不乱,树高控制在1.5 m以内。夏剪在摘完每茬花后3~5 d内完成。夏剪主要剪除细弱枯老枝、密生枝及交叉枝,留强壮花枝第1对花蕾的以下部分,上半部分全部剪掉,一般留15 cm左右。金银花具有当年新枝发育成花枝的特点,通过合理修剪即可达到枝多花多、提高产量和质量的目的。
3.5 病虫害防治
3.5.1 蚜虫。在4月上中旬开始发生,15~25 ℃繁殖最快,主要刺吸植物的汁液,使叶变黄、卷曲、皱缩,严重时会造成绝收。可用40%氧化乐果、5%灭蚜松1 000倍液、20%灭扫利乳油2 000倍液喷雾毒杀,采花前15 d应停止用药。采花期发生时可用洗衣粉1 kg对水100 kg,或用酒精1 kg对水100 kg,或用生物农药鱼藤酮乳油500倍液喷雾防治。
3.5.2 咖啡虎天牛。多发生天5月中下旬,可用50%辛硫磷乳油600~1 000倍液或50%磷胶乳油1 500倍液喷雾,7~10 d喷1次,连喷数次。
3.5.3 红蜘蛛。多发生在5月下旬至6月上旬,可用螨虫净或螨必治1 000~2 000倍液喷雾。采花期可喷洒10%浏阳霉素1 000~1 500倍液。
3.5.4 白粉病。多发生于夏季高温多雨后,田间郁蔽、通风不良时易发生。防治方法:及时修剪,改善通风透光条件,合理施肥,使植株生长健壮而不旺长;发病初期,喷洒20%粉锈宁1 500倍液或50%甲基托布津1 000倍液,每隔7 d喷1次,连喷3~4次,可收到良好的防治效果。
4 参考文献
[1] 唐密林.金银花经济价值及繁殖栽培技术[J].农村实用技术,2011(3):36.
[2] 叶传财.金银花栽培关键技术[J].福建农业科技,2011(6):85-87.
关键词:金银花;生长习性;栽培技术
1 金银花的生长习性
金银花适应性强,对气候要求不严,喜温暖、喜光、耐阴、耐涝、耐寒冷。5℃萌芽,15℃新梢生长迅速并开始孕育花蕾,35℃以上高温能正常生长。对土壤不挑剔,耐贫瘠、耐盐碱,pH值在5.8~8.5之间的地块均能生长, 当然在肥沃疏松的砂质土壤生长势更强,故其分布范围很广,在我国大部分地区均有种植。
2 选地整地
育苗地选择土质疏松、肥沃、排水良好的砂质壤土和灌溉方便、有水源的地方。选地后深翻土壤30cm以上,打碎土块,整平耙细,施足基肥。然后做成宽1.3m的高畦播种育苗或扦插育苗。栽植地可利用荒坡、地边、沟旁、房前屋后零星地块种植。先深翻土地,施足基肥,整平耙细作高畦或高垄栽植。
3 育苗
金银花无性繁殖能力很强,因此平均气温5℃以上均可进行扦插育苗。选1~2年生健壮枝条作插穗,截成长16~18cm, 按株距2cm、行距20cm、密度249 万株/hm2扦插,覆土以刚露出1对芽为宜,然后踏实灌水。1个月后,分2~3次追肥,施尿素75.0112.5kg/hm2。待新梢15~20cm 即可摘心,促发新枝,连摘3~4 次。每株可有4~8 个分枝,即可出圃移栽。
4 适时移栽与合理密植
于早春萌发前或秋冬季休眠期进行移栽。在整好的栽植地上,按行距150cm、株距120cm 挖穴,宽深各30~40cm,宜栽3 750~4200 穴/hm2,每穴施入土杂肥5kg与底土拌匀。然后每穴栽壮苗1 株,填细土压紧、踏实,浇透定根水。成活后,通过整形修剪,使匍匐藤形成直立单株的矮小灌木。增加分枝,扩大树冠,由1年1茬收花变为1年3~4 茬,可大幅度提高产量。金银花群体结构的合理化一般通过前期密植、后期修整,使群体内植株对光温水气肥的竞争调整到总体效益最大化,以提高群体的通风透光性和水肥利用率。
5 中耕除草
移栽成活后,每年中耕除草3~4次。第1次在春季萌芽发出新叶时;第2次在6月;第3次在7~8月;第4 次在秋末冬初进行。中耕时,在植株根际周围宜浅,远处可稍深,避免伤根,影响植株根系的生长。第3年以后,视杂草生长情况,可适当减少中耕除草次数。中耕除草后还应于植株根际培土,以利越冬。
6 肥水管理
每年早春萌发后和每次采花蕾后,都应进行1次追肥。春、夏季施用腐熟的人畜粪水或硫酸铵、尿素等氮肥,于株旁开浅沟撒入,施后覆土盖肥;冬季每墩施腐熟厩肥或堆肥5kg、尿素50g、过磷酸钙150g,在花墩周围开环状沟施入,施后用土盖肥并进行培土,厚5cm。花期若遇干旱天气或雨水过多时,会造成大量落花、沤花、幼花破裂等现象。因此,要及时做好灌溉和排涝工作。
7 整形修剪
移栽成活后,每穴只留壮株1 株,修剪培养成伞房形直立小灌木。栽后的1~2年内主要是培育直立粗壮的主干。当主干高度在30~40cm时,剪去顶梢,促进侧芽萌发成枝。第2 年春季萌发后,在主干上部选留粗壮枝条4~5个,作为主枝,分2层着生。在冬季,从主枝上长出的1级分枝中保留5~6对芽,剪去上部。以后再从1级分枝上长出的2级分枝中保留6~7对芽,剪去上部;再从2级分枝上长出的花枝中,摘去勾状形的嫩梢。如没有这种嫩梢,则不要摘除。一般入春后在2级分枝中或原来的老花枝上萌发出的节密而短、叶细的幼枝均是花枝,应予保留。通过整形修剪,金银花便从原来缠绕生长改为枝条疏朗、分布均匀、通风透光、主干粗壮直立的伞房形灌木状花墩。由于金银花具有当年新生枝条能发育成花枝的特性,通过上述修剪措施,能促进多发新枝,多形成花蕾,从而达到增产的目的。每年冬剪于霜降后至封冻前进行,同时还应剪除枯老枝、病虫枝、细弱枝、交叉扰乱树形的长枝等,使养分集中于抽生新枝和形成花蕾。
8 病虫害防治
8.1 褐斑病
防治方法:①秋末清除病株落叶,集中烧掉;加强管理,增施有机肥,提高植株抗病能力。②发病初期喷1∶1.5∶300波尔多液、50%多菌灵600倍液或50%代森锰锌500倍液等药剂2~3次,间隔10~15d。
8.2 柳干木蠹蛾
幼虫喜为害老弱茎秆,大多从旧虫孔蛀入,2年发生1代。防治方法:①加强抚育管理,适时施肥、浇水,促使金银花生长健壮。②幼虫孵化盛期用40%乐果1000倍液喷枝干,或用40%乐果或杀生螟松按药水与水1∶1,配成药液浇灌根部。
8.3 蚜虫
主要为中华忍冬圆尾蚜和胡萝卜微管蚜。防治方法:用50%抗蚜威1000~1500 倍液或40%乐果1000倍液防治2~3次,最后1次用药需在摘花前15d进行,以免农药残留而影响金银花质量。
9 采收加工
9.1 采收
金银花开花时间集中,必须抓紧时间采摘,一般在5月中下旬采摘第1次花,6月中下旬采摘第2次花。在生产中应采收花蕾上部膨大、青白色的、未开放的花。
9.2 加工
金银花采下后要立即晾干或烘干。将花蕾放在晒盘内,厚度以3~6cm 为宜。以当天晒干为原则。若遇雨天应及时烘干,要掌握烘干温度,初烘时温度不宜过高,一般以30~35℃为宜,烘2h后,温度可升至40℃左右,鲜花排出水汽;经5~10h后室内保持45~55℃,使花迅速干燥。
关键词 金银花;有机无机复混肥;众望牌金银花专肥;绿原酸;木犀草素;效果
中图分类号 S567.79;S143.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)09-0073-03
金银花(L.japonica Thunb.)为忍冬科忍冬属植物,形态多为缠绕藤本或灌木,多年生,以干燥的花蕾或初开的花及茎叶入药,为中医常用药物[1]。金银花功能成分主要为绿原酸、木犀草素、黄酮、挥发油和皂苷等,有清热解毒、凉风散热之功效,临床上广泛应用于急性热病及外科感染性疾病的治疗[2]。
金银花在我国的种植面积大,分布广泛,以山东沂蒙山区、河南封丘和新密地区、河北巨鹿地区为三大主产区,有些地区栽培历史长达100年之久。湖南省隆回县于20世纪90年代开始引进金银花栽培,由于地处江南,雨热充足,开花期长,单位面积的产量高,经大力扶持形成较大种植规模,2010年全县栽培金银花面积达1.07万hm2,栽培面积和产量在我国均排名第4位,成为新兴的金银花栽培主产区[3-5]。
然而,隆回县金银花栽培过程中施肥粗放、混乱,施肥的不科学性严重影响了该产区金银花的产量和品质,开发适合金银花生长需求的养分配方十分迫切。本研究以隆回县金银花生产基地为试验基地,由湖南金叶众望科技股份公司开发一种新型金银花专用肥料,通过为期1年的基地种植试验,施用新型金银花专用肥后,该产区金银花产量和品质都得到了显著提高。现将有关试验结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 试验概况
供试金银花材料为当地二至三年生的普栽品种,品种为灰毡忍冬。供试肥料为:众望牌金银花专用肥料,由湖南金叶众望科技股份公司提供,为有机无机复混肥(13-7-5),其中纯氮、五氧化二磷、氧化钾的总养分为25%,有机质≥25%;当地普通复合肥为金银花栽培农户农资市场购置,为无机复合肥(15-15-15),其中纯氮、五氧化二磷、氧化钾总养分为45%。试验在湖南省邵阳市隆回县的周旺、七江、大水田、麻塘山4个地方开展。试验地土壤特性:pH值6.17,有机质24.83 g/kg,全氮1.60 g/kg,全磷0.61 g/kg,全钾11.3 g/kg。
1.2 试验仪器和药品
主要仪器:天美LC2000高效液相色谱仪(配置二级管陈列检测器),梅特勒AL204万分之一电子分析天平。主要试剂:绿原酸样品、木犀草苷样品均由国家中医药管理局亚健康干预技术实验室提供,甲醇、乙腈为色谱纯,其他药品都为分析纯。
1.3 试验设计
采用田间小区对比试验,试验设2个处理:施众望牌金银花专用肥1 500 kg/hm2(折合0.5 kg/株)(A);施当地普通复混肥1 500 kg/hm2(折合0.5 kg/株)为对照(CK)。
设置4个试验点(周旺、七江、大水田栽二年生金银花,麻塘山栽三年生金银花),每个试验点设3组平行,每组平行的小区面积为445 m2。施肥时间为2012年4月下旬,施肥方式为距离花墩25~30 cm处开沟环施,沟深15 cm,将试验用肥施于沟中,覆土。
1.4 测定内容与方法
1.4.1 形态指标测定。于2012年6—7月进行数据统计,测定枝条总数、枝条长度、开花枝条数、枝条节数、着花节数,共5项形态指标。
1.4.2 产量测定。于2012年6—7月进行数据统计,测定花蕾长度、百蕾重(干花),并计算产量。
1.4.3 质量指标的测定。检测指标为绿原酸和木犀草苷含量,均采用高效液相色谱法测定[1,6]。
绿原酸含量测定色谱条件为:色谱柱为Shim-pack vp-ODS C18(250.0 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为乙腈(18%)∶0.4%磷酸溶液(82%);柱温为28 ℃;流速为1 mL/min;检测波长为325 nm。绿原酸标准溶液的配制及线性关系考察:精密称取绿原酸对照品2.5 mg,溶解于25 mL 50%甲醇溶液中,得到浓度为0.1 mg/mL的绿原酸标准储备液。再按1、2、3、4、5倍进行梯度稀释,取相同体积的绿原酸标准储备稀释液进样检测。以色谱峰面积Y对进样量X(μg)进行回归分析,得到线性回归方程为:
Y=2.29×103X+3.132(r=0.999 8)
木犀草苷含量测定色谱条件为:色谱柱为Shim-pack vp-ODS C18(250.0 mm×4.6 mm,5 μm);流动相以乙腈∶0.5%冰醋酸溶液(15∶85~35∶65)梯度洗脱20~25 min;柱温为28 ℃;流速为1 mL/min;检测波长为350 nm。木犀草苷标准溶液的配制及线性关系考察:精密称取木犀草苷对照品3.0 mg,溶解于25 mL 70%乙醇溶液中,得到浓度为0.12 mg/mL的木犀草苷标准储备液。再按1、2、3、4、5倍进行梯度稀释,取相同体积的木犀草苷标准储备稀释液进样检测。以色谱峰面积Y对进样量X(μg)回归,得到线性回归方程为:
Y=2.55×103X+2.992(r=0.999 7)
1.5 数据统计
采用SPSS 19.0软件进行数据统计和分析。计算公式如下:
-1 hm2施肥量×肥料价格
1 kg肥料增加收入(元/kg)=金银花纯收入÷施肥量
2 结果与分析
2.1 施肥对金银花新生枝条生长情况的影响
施用众望牌金银花专用用肥后,对4个试验点金银花新生枝条的生长情况产生了不同程度的影响,结果如表1所示。由表1可知,七江地区的新生枝条数增长幅度最大,达到了23.22%,其他3个地区也都达到17%以上。在新生枝条长度的增幅上,周旺、七江、大水田3个地区的增幅都在32%以上,但是麻塘山是三年生的,由于无机肥使用过多,枝条徒长,因此CK枝条比处理A长,此外枝条徒长可能会导致产量下降。在新生枝的条节数上面,每个地区的增幅都可达到14%以上。由此可见,施用众望牌金银花专用肥能够明显地提高新生枝条数、新生枝条长度以及新生枝条节数。
2.2 施肥对金银花花蕾发育和产量的影响
施用众望牌金银花专用肥后,对金银花花蕾的发育以及生长情况带来不同程度的影响,结果如表2所示。由表2可知,4个试验区的新生枝条的着花节数、花蕾长、花蕾重、每墩总花蕾数4个指标都比施当地普通复合肥有明显的增加。折合为单产后,增幅最大地点的为大水田,达到了61.83%;其余3个区最小的增幅也可达到37%以上。试验结果表明,施用众望牌金银花专用肥能够明显地提高金银花着花节数、花蕾长、花蕾重、每墩总花蕾数,从而提高单位面的产量。
2.3 施肥对金银花质量的影响
施用众望牌金银花专用肥后,金银花中绿原酸以及木犀草苷的含量会发生不同程度的变化,如表3所示。由表3可知,4个试验点金银花中绿原酸以及木犀草苷含量出现整体提高的趋势。绿原酸含量增幅最高的为麻塘山地区,达到29.65%;最低的增幅为周旺地区,也达到了21.96%。木犀草苷含量增幅最高为七江地区,达到54.11%;其他3个区最低增幅也超过了34%。木犀草苷含量的增幅显著大于绿原酸含量的增幅。由此可见,施用众望牌金银花专用肥能够显著地提高金银花中有效成分绿原酸和木犀草苷的含量,直接提高金银花的药用品质和经济价值。
2.4 施肥对金银花经济效益的影响
以麻塘山地区作为施肥后经济效益的研究对象。从表4可以看出,施用众望牌金银花专用肥与普通复混肥比较,单位面积的产值、纯收入及1 kg肥料增加的收入方面,专用肥都优于对照。施专用肥比施普通肥纯收入增加21 761.4元/hm2,1 kg肥料增加收入多14.51元,纯收入增幅达到36.87%。
3 结论与讨论
金银花植株只能在新生枝条上孕育花蕾,而老枝上不再进行花芽分化,因而新生枝条的生长发育情况将直接影响金银花的产量,同时新生枝条数还可以体现植株长势优劣[7]。众望牌金银花专用肥,是根据金银花生长特点配制,以丰富有机质作为载体,含有多种养分,除三大元素氮、磷、钾外,还含有多种中、微量元素,如钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、镍等,此外具有多种生物活性,能很好地满足金银花植株生长发育的营养需要。因此,施专用肥与普通肥对比,施专用肥的金银花树体生长稳健,新生枝条繁茂均一,叶片平展碧绿,现蕾、开花的时间提早,而且产量也增加显著。
绿原酸和木犀草苷是金银花的主要有效成分,其含量的高低直接反映出金银花的药用价值的高低,是衡量金银花品质优劣的重要指标。研究发现,施专用肥的金银花中绿原酸和木犀草苷含量显著提高,这可能与专用肥中含有较多微量元素有关,因为金银花合成这些次生代谢物质,需要多种酶的催化作用[8],部分微量元素(如铁、锰、锌、硼等)是构成这些次生代谢合成酶的必需元素,这些微量元素的添加促进了合成酶的形成,因此极大地提高了绿原酸和木犀草苷的含量。
此外,试验发现施专用肥的金银花中木犀草苷含量的增幅显著大于绿原酸含量的增幅,这可能与它们合成途径有关。绿原酸和木犀草苷分别属于有机酸类和黄酮类物质,具有不同的代谢途径,营养元素不仅为金银花植株提供了营养元素,更促进了其新陈代谢的速度,促进了植物有效成分的合成和积累[9-10]。
金银花品种繁多,因试验条件限制,未开展对不同品种的金银花施肥试验的差异比较,专用肥在品种间是否有显著差异还有待进一步研究。据调查,金银花的整株死亡率非常高,建议进一步研究金银花整株死亡的原因,能否通过肥料中添加抗病抗虫因子,提高金银花的成活率,更进一步提高金银花专用肥使用价值。
在使用众望牌金银花专用肥后,根据检测结果,金银花中绿原酸和木犀草苷的含量都有显著提高,一定程度上提高金银花的经济价值。但是在金银花品质认定上,湖南金银花栽培区还没有形成一套有效的分级机制,因此在金银花收购上,基本上是按照均价收购,高品质的金银花没有获得相应的价值,品质引领市场的机制应该尽快建立,以促进湖南省金银花产业的健康发展。
4 参考文献
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关键词:中药材;生态修复;矿区废弃地
一、引言
湖南耒阳市是湖南的重要能源基地和重金属矿产地,是全国50座因可供开发的后备资源不足、面临“矿竭城衰”的严重威胁的资源枯竭型城市之一,矿山关闭后造成大量的废弃土地、遗弃厂矿等遗留给地方政府恢复利用。这些地方的植被盖度往往低于5%—12%,生物多样性下降,严重破坏了当地的生态平衡。若不能很好落实土地复垦与生态重建,就可能产生环境安全、人居安全隐患,严重地方经济可持续发展。针对资源枯竭型城市的矿区生态、可持续发展等问题突出的现状,应用生物学和生态学原理,以植被恢复为技术主线,结合矿区不同的立地条件、环境条件和植物生物学特征,立足长远和可持续发展,兼顾经济效益,实现生态效益与经济效益、生态系统结构和功能的统一。
在调查废弃矿区的气候、土壤、水文、立地条件等基础上,综合废弃矿区的生态现状、人文习惯、所种植物的生物学特征、以及中药材的市场前景,我们重点研究了以下三种中药材在废弃矿区的表现。
第一,金银花,金银花是一种具保健、药用、观赏及生态功能于一体的经济植物,也是国务院确定的名贵中药材之一。具有清热解毒、消炎退肿、保肝抗病毒、延缓衰老的功效,尤其具有良好的预防“SARS”病毒和抗艾滋病功能。金银花广泛应用在制药、香料、化妆品、保健食品、饮料等领域,已开发出很多产品,如双黄连口服液、金银花含片、金银花茶、银麦啤酒、金银花洗面奶等,备受消费者青睐。金银花树姿优美,花朵芬芳,是园林绿化优良植物。由于金银花根系发达,土壤要求不严,耐旱、耐寒热、耐瘠薄、耐盐碱等抗逆性强的特点,是水土保持和石漠化治理的良好树种,也是退化生态系统进行生态修复的理想植物。
第二,杜仲,为落叶乔木,是我国特有中药材树种之一。杜仲皮供药用,具有补肝肾、强筋骨、益腰膝、除酸痛、降血压等功效。杜仲皮和叶中含有丰富的维生素E和胡萝卜素及人体需要的10余种元素,现已研制杜仲茶、杜仲酒和口服液等多种保健饮品。杜仲除木质部外,各器官和组织均含存重要的工业原料杜仲胶,具有良好的绝缘性和粘着性,广泛应用于电器工业、化学工业和电讯器材上业。杜仲的适应性广,耐寒性较强,我国长江、黄河、淮河及海河流域都适合栽培。杜仲为深根系树种,具有耐干旱的能力,对土壤条件要求不严格,在轻酸性土及轻碱性土都能生长。杜仲干直,枝叶茂密,根系发达,树姿优美是优良园林绿化树种。
第三,黄柏又名黄波罗,为芸香科落叶乔木。是我国珍贵的传统出口创汇中药之一。以树皮入药,有健脾止泻、清热燥湿、泻火解毒和抑菌的功效。主治前列腺炎、尿路感染、胃肠炎、痢疾、黄疸型肝炎等多种常见疾病。近年来研究证明黄柏皮对乙肝表面抗原有抑制作用,其提取物有降血压和降血糖作用,其潜在药用价值也越来越引起人们的重视。历来为紧缺中药,野生资源遭大量砍伐,已经被国家列为重点的植物保护资源,货源不足已成定局。因黄柏既可药用,又可材用,使得人工栽培具有可观的经济效益和广泛的社会效益。黄柏对气候适应性强,成年树喜阳光。野生 见于避风山间谷地,混生在阔叶林中。喜深厚土壤,喜潮湿、喜肥、怕涝、耐寒。
本研究选定资源枯竭型城市——耒阳市比较普遍性的废弃地:公路下边坡、煤矿废弃地、锰矿废弃地等3种类型的废弃地,采用金银花、杜仲、黄柏等三种名贵中药材,开展废弃矿区的生态修复试验研究,主要研究这三种名贵中药材在3种类型废弃地上的生态修复功能。
二、材料与方法
考虑到废弃矿区土壤结构、保水、保肥力较差,土壤有机质含量低等因素,为缩短生态恢复时间,在试材选用上,金银花为2年生扦插苗、杜仲、黄柏为3年生实生苗。同时采取在栽植时加少量有机肥+保水剂等措施。3种废弃地分别是:位于小水镇的锰矿废弃矿区,位于大义镇的煤矿废弃矿区及公路下边坡。2009年2月前栽植。在上述3种废弃地类型上分别栽种667m2,栽植后按常规栽培技术规范进行管理。
在生长期间不间断进行生长观察记录,并于2011年按照不同中药材的生物学特性,进行调查生长量与生物量,以此时三种中药材树种生长季基本结束为准。生长量:以2年生长量平均值为依据,本研究调查新梢的长度、粗度和数量。生物量:单株地上部枝条的鲜重。覆盖度:覆盖度(%)=枝条覆盖面积/调查面积×100%。数据采用SPSS软件进行统计分析,显著性检验在P
三、结果与分析
(一)不同中药材树种在不同废弃地的成活率
3个品种在3种类型废弃上的平均成活率高达91.8%,成活率均比较高,如表1所示。金银花在3种废弃类型上成活率的总平均值达97.7%,显著高于杜仲和黄柏;主要原因金银花的根系发达、须根多、抗逆性强。三类废弃矿区种中药材成活率结果还表明,锰矿废弃矿区栽培中药材成活率较高,但差距不十分明显。
(二)新梢的长度、粗度和数量
1.1典型的峰丛地貌结构
弄拉地理座标为108°19′E,23°29′N,是典型的峰丛岩溶地貌,主要由弄拉和弄团2个峰丛洼地构成。共有连座的石峰25座,海拔600m~740m,石峰高峻、陡峭,占地80%,坡度一般在50°以上。洼地深嵌于石峰之间,峰洼高差120m~260m不等,最低高程410m,共占地约20%,洼地底部有深的漏斗消水。
1.2特殊的岩溶地球化学背景
弄拉的地层为泥盆系东岗岭组中段。岩性以含泥硅质的白云岩为主,局部有纯的灰岩或纯白云岩出露,西北部山坡白云岩夹钙质页岩。区内很多地点的裂隙中还充填有红色角砾等。岩性成分的复杂性使岩石和土壤的地球化学背景也比较特殊。表1和表2表明,弄拉岩石和土壤中的化学成分背景值不同于岩石成分较纯的石叠地区,许多微量元素的含量相对比较丰富。在西南岩溶区,Mn、K、Na、Fe、P、Zn、Cu等元素一般比较缺乏[4~6]。在碳酸盐岩溶蚀过程中,形成高硬度的岩溶水和土壤水,夏季时泉水中的暂时硬度高达19德国度。同时,由于地质背景的特殊性,水中的P,Fe,Mn,Al等离子也有一定的含量,矿物质成分丰富(表3)。这些现象在其它岩溶区比较少见[4,6]。
1.3稀少的石灰土土壤
由于岩溶作用强烈、地形陡峭,水土流失严重,土壤匮乏,植被多于基岩裂缝中生长。全屯耕地面积只有3.87hm2,仅占其土地面积的5%,主要分布于封闭洼地的底部,其它部位的土壤则零星充填于岩缝中。少量的土壤为岩石溶蚀残留的石灰土,土壤厚度30cm~250cm不等,下面常有残留的白云石砂。石灰土主要为棕色石灰土,比较粘重,pH值7.1左右,但表土的肥力较高,有机质含量可达10%以上。
1.4岩溶生态的特殊性
1.4.1物种多样性
通过林区抽样调查,在10m×10m的样地内,共有植物个体372株,植物种109种。其中木本植物79种,藤本植物14种,草本16种。其植物种丰富,与海南岛六连岭的热带雨林相当[7]。虽然,由于样地面积小和生物群落尚没有发育完善,不能因此计算表明该地区具有高的物种多样性指数,但也反映了物种的分异性。更耐人寻味的是,该地不足133hm2的次生林中有各类药用植物270多种,经济价值较高的有:苦丁茶、青天葵、绞股兰、双勾藤、两面针、天狼星、吴茱萸、黄精、金银花、土党参、九龙藤等[8]。生态学方面的研究往往将植物物种多样性与小生境的土、热、水等物理因素的异质性联系起来考虑[9],这固然有其道理,但对于弄拉来说,研究表明,环境的特殊地球化学背景及元素迁移与植物物种间具有密切的关系[10,11]。
1.4.2部分药材能够持续发展
金银花为适宜于土壤贫瘠的岩溶石山地区生长的喜钙药用植物,经济价值高,桂中的一些石山地区的居民通过种植金银花年收入可达4000元/户。但由于岩溶地区富钙而其它营养元素贫乏的地球化学背景,很多石山地区的金银花难以持续高产栽培,即同一地区第2次栽培时,金银花植物生长缓慢,收成很低甚至无收成,但在弄拉,则自70年代后期种植金银花以来,其生长一直较好,金银花在此地能够持续发展。但其原因还不明确,究竟是因为其特殊的环境背景还是森林恢复后形成的生态系统的良性循环的结果,还有待于进一步研究。
1.4.3生态地域分异明显
弄拉屯内植物生态还具有明显的地域分异性。在同样的封山条件下,只有鸡蛋堡、田湾山和上弄拉南面山等四五个山峰的植被发展较快,植物茂密成林,其它的山峰植被比较稀疏。很多经济价值高的药用植物,不但分布上具有地域选择性,而且范围面积较小。如双勾藤仅生长在弄团西面山坡有钙质页岩夹层出露的方圆数十米的地段,日本药物学专家为此专程来这儿考察;绞股兰生长在上弄拉南面山麓向洼地过渡的地段;岩择兰生长在上弄拉山麓的几个岩块上;青天葵则以岩缝中的石灰土最发育,为此,广西药物研究所专程到此拉土回南宁进行青天葵的培育。
2弄拉开展岩溶石山生态重建的经验
2.1涵养水源林
由于易发生“岩溶干旱”,所以缺水是岩溶石山地区最突出的问题之一。弄拉由于地势高,地下水深埋,水源更加紧张,主要靠几个小的表层岩溶泉供水,以前的旱季常造成水慌。当地居民在认识到森林调节对其泉水的供水意义后,对几个岩溶泉的补给区的森林发展和保护十分重视。将全屯划定5片水源林,面积约13.3hm2。一方面大力造林,另一方面采取死封政策增加对水源林的保护,任何人都不准进入林区砍柴和伐木。长期封山育林的结果,以前的4个间歇岩溶泉成为常流泉,即使是最干旱的季节,也有潺潺流水,居民的饮用水得到了保证。为了更好地保护和储存水资源,群众还修建了几个蓄水池,其中一个是全封闭的水柜,可将多余的水储存起来备用。现在,当地的饮用水问题已经解决。弄拉的天然林已于1958年~1963年全部砍光,1964年开始对鸡蛋堡、田湾山、下弄拉东等几个泉水源地山峰封山育林,到80年代这些山峰重新形成了以常绿阔叶林为主的茂密次生林。现在,树龄30多年的乔木都已10多米高,胸径超过了10cm。上弄拉南面山峰,1984年开始封山育林,现也已成林,树高5m~8m。当地群众选择的4种主要人工林树种:香椿、菜豆树、苦楝和任豆树则生长更快,5年左右的时间,即能成为12m高,20cm胸径的大树。
2.2果树种植和嫁接
很久以前,当地居民就有在山前屋后种植果树的习惯,80年代初开始在较缓的山坡和山麓成片发展,现在已累计果树43000多株,合计面积约38hm2。果树的品种有20多个,主要有柑橘、枇杷、柿子、石榴、李子、龙眼、黄皮等。其中,柑橘、龙眼、石榴等果树在土壤较多、肥力较高的地段发展较好,枇杷、柿子、李子等果树相对更能耐土壤贫瘠。由于石山地区长期土壤稀少和水分不足,所以,地方土生土长的水果往往果小且偏酸。为此,当地居民将品种的改良非常重视,经常派人到外地学习,一方面引进优质品种,更重要的则是对当地果树进行嫁接。嫁接后的柿子、柑橘、石榴效果显著。以柿子来说,原来的柿子一个不足50g,而且味较涩。嫁接后的柿子1个重可达60g,鲜艳且味美。
2.3大力发展中草药材
鉴于弄拉的植物能够多样性发展,药材和果树资源丰富,当地居民在广泛植树造林的基础上,重点发展经济价值高的药用植物和果树。以药用植物来说,着重发展价值高、产量大的苦丁茶和金银花。这是2种喜钙耐土壤贫瘠的岩溶石山特有植物,在弄拉有大量野生,但需要良好的经营管理技术才能获得优质高产。这也是当地居民脱贫的起步产品,自70年代,他们就逐步由天然采集到人工培植和进行品种改良。现在,仅金银花一项,每户年收入即达5000多元,苦丁茶的收入则更加可观,不但生产苦丁茶茶叶,而且发展了大片的苗圃,专人集约化经营。除此以外,培植的药材还有青天葵、黄精等。当地群众很重视提高果树和药材的经营管理水平和栽培技术,并与全国很多地方建立联系,交流经验和信息。现在已培养和锻炼出自己的土专家,形成了一套对石山果树和药材管理、栽培非常实用而有效的技术。
2.4修建公路,改善交通状况
峰丛崎岖地形给当地祖祖辈辈带来的诸多不便使弄拉人民深刻领会了“要想富,先修路”的至理名言。所以,尽管难度很大,他们还是依靠自己的力量在陡峭的峰丛石山中兴建了长4.5km,高差400m的通集镇的公路。公路的修成,不但减免了跋涉之苦,而且改善了流通环境,是由贫穷走向富裕的一个关键性转折。弄拉人民在长期的生产实践中,充分认识了其岩溶石山的环境特点和资源的优、劣势。他们结合实际,发挥资源优势,行之有效地达到了脱贫致富、改造石山的目的。为此,早在80年代末,中科院南方山区综合考察队就对弄拉人民脱贫致富的经验从生产方式和技术等方面进行了比较详细的调查总结。广西区政协副主席龙川同志(1996)则将弄拉的经验概括为“封山育林、造林种果”8个字[12]。
3弄拉生态农业结构优化
弄拉也存在一些问题。全屯人口140人,但耕地只有3.87hm2,耕地严重不足。果树和药材的种植比较分散,管理不便,而且病虫害严重。缺乏农副产品的加工,以出售原料为主,不但价格低,而且容易造成产品积压。信息不灵,销售渠道不畅。总的说来,弄拉的问题是岩溶石山地区在一旦脱贫和生态环境改善后如何保持持续发展的问题。这类问题在岩溶石山地区具有普遍性,很多地区就是由于不能解决这个问题,即使政府帮助其脱贫,不久后又返贫。返贫后的居民岩溶山区则很难控制其对森林的砍伐,于是,不可能实现西南岩溶山区生态环境的可持续发展[13]。所以,急需有关部门和专家认真探索西南岩溶山区可持续发展的有效途径。为了保持弄拉的持续发展,与当地群众一起商讨,认为可以建立一个环境与经济都可持续发展的生态农业模式。其中,要强调的主要要点为:
(1)因地制宜,合理发展适生作物。广西岩溶石山地区的粮食作物普遍为玉米,产量较低,每公顷产3750kg左右。而另外一种营养和经济价值均较高的粮食作物—旱藕,每公顷产量可达5000kg,可与玉米套种。药材的分布具有地域性,要在确定地质背景的条件下因地制宜地发展。果树、经济林和木材重点发展喜钙优质品种,由多样化向集约化发展。
(2)合理布局,深化立体生态农业。耕地长期保持3.87hm2的面积,不向山坡开垦。山麓、平缓的山坡重点发展果树和经济林、用材林,间种药材。峰丛垭口和比较陡的山坡主要发展金银花等藤本植物,有土地段,适当发展刁竹、运香竹等竹林。陡峭山峰地段则长期封山育林,重点发展水源林和景观林。从长远利益考虑,禁止放养山羊,并制定了有关避免盲目樵采、毁林、垦荒等的详细公约,以确保立体农业和生态的持续发展。
(3)重视生态建设方面的科学技术。在果树和药材的发展过程中,当地居民有过沉痛的教训。一是90年代初期,没有考虑石山植物的特点而盲目施用大量的化肥于果树,以致很多果树在1991年~1994年不开花结果,造成水果严重歉收。二是1996年上半年,在苦丁茶苗圃周围施用大量的磷肥和塘泥,导致苦丁茶幼苗死亡4000多株。岩溶石山区的植物,由于生态环境脆弱,土壤贫瘠,长期在营养不足的环境中生长,所以一旦施肥过猛,容易造成植物内的生态失调而不开花结果甚至烧死。因此,生态和经济作物的发展和管理一定要讲科学技术,要与科研部门合作,培养自己的专门技术人员。