基于絞股藍在石山巖腳種植模式的效應分析

馮世鑫 閆志剛 李力

摘要：探討不同的絞股藍[Gynostemma pentaphyllum （Thunb.） Makino]種植模式對石漠化山區生態效應及經濟效益的影響。設置絞股藍、絞股藍-月柿、絞股藍-果桑3種種植模式，以雙季玉米為對照，分析其植被蓋度、土壤含水量、容重、孔隙度、有機質、氮、磷、鉀等生態效應及其經濟效益。結果表明，絞股藍3種種植模式均可提高植被蓋度；絞股藍-果桑和絞股藍-月柿兩種模式均能降低土壤容重、增加孔隙度，提高土壤的保水能力；絞股藍-果桑模式更能提高土壤有機質和氮、磷、鉀含量。經濟效益以絞股藍-果桑最好。絞股藍-果桑種植模式適合在石漠化山區推廣。

關鍵詞：絞股藍[Gynostemma pentaphyllum （Thunb.） Makino]；石山區種植；生態效應；經濟效益

中圖分類號：S567.2 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）03-0083-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.03.023 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： Aiming to investigate the ecological effects and economic effects of different planting patterns of Gynostemma pentaphyllum （Thunb.） Makino on rocky areas， taking double cropping maize planting pattern as the control， three planting patterns including G. pentaphyllum， G. pentaphyllum-persimmon， G. pentaphyllum-mulberry were set to analyze the ecological effect and economic benefit， including vegetation coverage， water content， bulk density， porosity， organic matter， nitrogen， phosphorus， potassium. The results showed that， three planting patterns of G. pentaphyllum can improve vegetation coverage； The planting patterns of G. pentaphyllum-mulberry and G. pentaphyllum-persimmon can reduce soil bulk density， increase soil porosity， improve soil water holding capacity； The planting pattern of G. pentaphyllum-mulberry can improve the soil organic matter and nitrogen， phosphorus and potassium content. The economic benefit was the best for the planting pattern of G. pentaphyllum-mulberry. The planting pattern of G. pentaphyllum-mulberry is suitable for promoting in the rocky mountain area.

Key words： Gynostemma pentaphyllum （Thunb.） Makino； planting in rocky area； ecological effect； economic benefit

石漠化是指在喀斯特脆弱生態環境下，由于人類不合理的社會經濟活動而造成人地矛盾突出，植被破壞，水土流失，土地生產能力衰退，地表呈現類似荒漠景觀的巖石逐漸裸露的演變過程。石漠化山區巖石裸露，保水力差、土層薄、土壤貧瘠等。如何保持水分和土壤，是石漠化山區治理和提高這類地塊經濟效益的關鍵。許多農民在石縫里種點玉米、黃豆等，因其肥水不足，經濟效益較差。

絞股藍[Gynostemma pentaphyllum （Thunb.）

Makino]為葫蘆科植物，生長快、易生根，適應性強；含有多種人參皂苷和硒、鈣、鉀、鍺等微量元素，具有降血脂、降血壓、抗衰老等作用[1]，是暢銷的藥食同源保健藥材。已有以保健茶、提取物、膳食蔬菜和藥品等面市，是廣西出口藥材之一，需求量日益增加。目前基于絞股藍種植模式是否有利于石山地區生態效應的改善和經濟效益的提高鮮見報道，為此，擬因地制宜設計基于絞股藍種植的3種模式，以種植雙季玉米為對照，分析其植被蓋度、土壤含水量、容重、孔隙度、有機質、氮、磷、鉀及其經濟效益。探討基于絞股藍有利于石山地區生態環境恢復的種植模式，以期為石灰巖山區農業結構調整和發展絞股藍產業提供數據，為石山地區石漠化治理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西荔浦縣東昌鎮東陽村石灰巖山區，地理位置為經度110°24′，緯度24°30′，海拔184 m。年降雨量1 300 mm，氣溫19.6 ℃，無霜期316 d。地塊在較高石山巖腳，中間有少量石峋，土層厚15～30 cm，壤土，灰褐色。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 根據絞股藍生長特性和原有月柿樹的環境，設計3種基于石漠化山區的絞股藍種植模式，以雙季玉米作為對照。各種植模式基本情況見表1。

1.2.2 種植方法 絞股藍種植的株行距為0.4 m×0.6 m，種植數量為2 362株/667 m2，移栽時間為3月2日。果桑樹苗為一年生的營養袋苗，苗高60～80 cm，于3月2日移栽；玉米分別于2月10日和7月5日進行播種。月柿為原有的已結果的成年樹，在其林下種植上絞股藍。為促進每季的作物生長，每季作物每667 m2用45%氮磷鉀復合肥30 kg進行追肥。

1.3 測定項目

1.3.1 植被蓋度測定 采用目測法與針刺樣點法相結合測定植被蓋度。

1.3.2 產量測定 隨機選取長寬為5 m×5 m的樣方，在試驗期間測定樣方內所有作物的產量。絞股藍采收2次，分別于6月下旬和10月下旬進行；春玉米于6月下旬采收，秋玉米于10月下旬采收；果桑在果實成熟時隨時采收；月柿于10月成熟時采收。每個處理3次重復，取平均值。

1.3.3 土壤理化性狀測定 于2015年11月，在試驗地內0～25 cm土層用環刀和鋁盒均勻取樣。采用烘干法測定土壤含水量；用環刀浸水法測定土壤容重、孔隙度；土壤pH用電位法測量；有機質測量用重鉻酸鉀高溫外熱法；用擴散法測定堿解氮；用鉬銻抗比色法測定速效磷；用浸提火焰光度計法測定速效鉀。

2 結果與分析

2.1 種植模式對植被覆蓋度的影響

試驗中不同絞股藍種植模式所表現出的植被蓋度不同（表2），絞股藍的3種種植模式植被蓋度總體明顯大于對照；以P1最大，在6月和10月，其蓋度達到96%以上，其次為P2，蓋度也達到90%以上。各處理間的蓋度總體排序為：P1>P2>P3>P4（CK）。說明基于絞股藍的3種種植模式均可提高植被蓋度，以絞股藍-月柿模式為好。在同一種植模式中，不同時期的植被蓋度也不相同，均表現為在6月和10月較高，4月和8月較低。說明在6月和10月是包括絞股藍在內的作物枝、葉生長最大化的時期。揭示以藤葉采收的絞股藍6月和10月為最佳采收期。4月和8月植被蓋度低，是套種作物的種植時間不一和絞股藍中期采收、玉米采收復種造成的。植被蓋度大有利于水土保持和有益微生物的生長。

2.2 土壤物理性狀分析

土壤水是土壤重要組成部分，是土壤肥力較為活躍的因素之一。植被依靠吸取土壤水維持自身的生理活動。通常用土壤含水量來表征土壤水分狀況[2]。表3結果表明，絞股藍不同種植模式對其土壤的含水量有不同程度的影響。P1模式最大，P2次之，排序為P1>P2>P3>P4（CK）。P2與P1之間差異不明顯，但與P3和P4比較，差異較大。說明絞股藍-月柿和絞股藍-果桑兩種模式均能提高土壤的保水能力。土壤水分是石漠化地區生態恢復與重建的基礎，有效調節石漠化地區土壤蓄水能力，是石漠化地區生態恢復與重建的重要方法[3]。

土壤容重是干的土壤基質物質的量與總容積之比。土壤容重是土壤緊實度的一個指標。土壤容重小，土壤的通氣和透水性好、疏松。容重大的土壤，其透氣性和透水性差、板結。從表3可以看出，土壤容重最大的為P4處理，最小的為P2處理，各樣地土壤容重大小排序為P4>P3>P1>P2。P2和P1土壤容重明顯低于P3、P4；P1、P2間差異不明顯。說明絞股藍-果桑和絞股藍-月柿兩種種植模式在降低土壤容重方面優于種植雙季玉米。

土壤孔隙度是土壤孔隙占土壤總體積的百分比。有總孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度3種。土壤孔隙度越高土壤的透水性、透氣性、導熱性就越好，也越有利于植物的生長。不同種植模式對土壤的孔隙度有直接的影響。從表3可看出，P2處理的總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度均最大，優于其他種植模式，分別比雙季玉米模式提高23.6%、22.2%和32.0%。說明絞股藍-果桑套種模式對改善石灰巖山區土壤的孔隙度有明顯的促進作用。這可能是由于絞股藍根多，覆蓋面積大，加上果桑在耕作層的根系生長活躍引起的；同時與絞股藍和果樹的根在生長代謝過程中會分泌大量的有機物質，使得土壤微生物活動增強[4]有關，從而提高土壤孔隙度。

2.3 土壤化學性狀分析

土壤酸堿度不僅會影響土壤養分的有效性及土壤肥力[5，6]，而且還會影響土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Mn等重金屬元素的存在形態、有效性[7，8]，是影響土壤肥力的一個重要化學指標。土壤pH在6～7是最為理想的值。石漠化地區土壤pH較高，土壤堿性較大，不利于植物的生長。如何降低石漠化地區土壤的酸堿度，是石漠化治理的關鍵技術之一。試驗結果（表4）表明，3種絞股藍種植模式對石漠山區的土壤pH都有不同程度的改善，以P1表現最好，其pH為6.3，其次為P2，其pH為6.8，均在理想值范圍內，說明絞股藍-月柿種植模式能更快地把石灰巖山區的土壤往中性發展和調節。這可能與月柿葉含有較多鞣酸、單寧有關，具體原因有待進一步研究。

土壤有機質含有植物需要的多種營養元素[9]，并且與酶及其他肥力因子有密切的相關性[10]，是土壤肥力高低的重要標志。試驗結果（表4）表明，處理P2有機質含量最高，達到25.8 g/kg，比對照提高24.0%。其次為處理P1，比對照提高22.1%，P3模式的有機質含量略高于對照P4。說明絞股藍-果桑和絞股藍-月柿種植模式能提高土壤有機質含量。有機質的主要來源有植物枯枝落葉、動物、微生物殘體和施肥等，在施肥一致或不施肥的情況下，P1、P2有上層植物落葉、有發達的根系改善土壤通透性，有適當的陰蔽度為微生物繁殖提供場所，從而提高了土壤有機質含量。

對土壤的堿解氮、有效磷、速效鉀等肥力測定得知，絞股藍3種種植模式在堿解氮、有效磷、速效鉀等肥力指標方面均比對照有全面提高；從養分種類和提高的幅度來看，絞股藍-果桑種植模式堿解氮比對照提高68.6%，提高幅度較大，加之有機質含量增多，表明絞股藍-果桑結合是一種較好的維持土壤肥力的方式；有效磷變動幅度較大，這與施肥或植物吸收利用率有一定關系；絞股藍-月柿種植模式的速效鉀含量較高，這與月柿的生物學特性及種植的坡位有關，需進一步研究。氮、磷、鉀是植物生長必需的大量元素，直接影響植物的生長和發育，是土壤肥力高低的重要標志。

2.4 種植模式經濟效益分析

在石山地區種植絞股藍的3種模式，都取得了較好的經濟效益。按產出和市場平均價格折算，效益最好的是絞股藍-果桑種植模式，經濟效益排序為絞股藍-果桑>絞股藍-月柿>絞股藍>雙季玉米模式（表5）。

3 小結

試驗結果表明，基于絞股藍的3種種植模式均能有效地增加植被蓋度，快速恢復植被，避免土壤被沖刷，增強水源涵養能力，提高土壤抗蝕性能。其中，絞股藍-月柿種植模式對改善土壤物理性質和提高土壤水分保持方面有較大的積極作用；絞股藍-果桑種植模式不但可改善土壤物理性狀，而且對土壤化學性質調節也有顯著作用，體現在改善了土壤通透性，提高了土壤水分保持力；調節土壤pH，提高土壤肥力，促進作物生長。在產量和效益比較中，絞股藍-果桑種植模式產出絞股藍的量較大，總體經濟效益最好，是適宜在石山地區種植發展的好模式。

果桑是桑中的一個以采收果實為主的品種。果實又稱桑椹，含有豐富的蛋白質、蘆丁、胡蘿卜素、維生素、花色素苷、亞油酸、油酸等[11]。現代藥理學表明，桑椹具有調節免疫、促進造血細胞生長，抗誘變、降血糖、降血脂、抗衰老、護肝、抗AIDS等作用。在臨床上，它可用于對慢性肝炎、高血壓、高血脂、糖尿病、再生障礙性貧血、胃腸道疾病、老年便秘和睡眠障礙等的治療[12]。

絞股藍和果桑樹的抗逆性都很強，根系發達，枝蔓的擴伸可快速恢復植被并保持水土，同時具有較高的藥用價值、食用價值和經濟價值。把生態修復與群眾增收和山區農民脫貧致富結合起來，因地制宜，大力開發周期短、見效快、效益好的經濟作物，進一步調整農業產業結構、培育新的經濟增長點，對石山地區農民和石漠化治理具有重要意義。

參考文獻：

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