楊林,時祥云,佘小玲,聶紫瑾,趙菲,李琳
(1.北京市農業技術推廣站,北京 100029;2.北京市延慶區農業技術推廣站,北京 102100)
近年來北京市農業空間格局發生了較為深刻的變化,隨著《北京城市總體規劃(2016—2035)》的出臺和落實,作為服務于首都城市建設的都市型農業功能有了顯著變化,首都農業的生態涵養功能、生活服務功能以及文化傳承功能日益凸顯[1]。休閑農業是農村一、二、三產業深度融合所產生的新產業新業態新模式,能夠有效促進城鄉融合發展[2],對北京市都市型現代農業的可持續發展具有重要的意義[3]。但目前北京市休閑農業依然存在業態較為單一、產業融合水平較低等問題[4]。發展特色作物種植是促進產業融合發展的有效手段之一,如何在新形勢下避免占用耕地實現休閑特色作物種植是一個值得探討的問題。前人研究表明,發展林下經濟可以提高土地空間利用率、促進農民增收、改善生態環境、增加生物多樣性[5],林下經濟模式多樣,有林草、林花、林菌、林糧、林藥等[6]。同時有研究表明,果林套種薄荷可以實現一定的經濟及生態效益[7]。
薄荷為唇形科(Lamiaceae)薄荷屬(Genus Mentha)多年生草本植物的統稱,是世界上重要的香料作物資源類群之一[8],同時也是著名的藥用植物[9],其所含薄荷油具有重要的經濟價值及保健功效,因而被廣泛栽培于世界各地[10],廣泛應用于食品、醫藥、日化等領域[11]。受近年來國際薄荷油市場波動及國內產業化結構調整的影響,我國原料生產型薄荷種植產業呈現出一定萎縮態勢[12],但薄荷品種豐富,具有良好的產業鏈延伸功能,在休閑農業中具有廣泛的應用空間。薄荷在休閑農業領域具有良好的發展空間,可以通過薄荷純露提取、薄荷茶制作、創意盆栽組合等豐富的產品體驗吸引市民參與[13],具備引導發展芳香旅游主題類產業融合的潛力[14]。基于此,設計并開展本研究旨在篩選出適宜林下空間種植,并符合北京市休閑農業產業發展需求的薄荷品種。
本研究試驗點設置在北京市延慶區舊縣鎮延慶現代農業示范園內果林地塊,林種為杏樹,林齡為13 年,通過蓋度分析夏季該林地平均郁閉度為52.3%,前人研究結果表明,該地塊適合開展林下作物種植[15]。試驗點所在區域屬北溫帶大陸性季風氣候區,晝夜溫差大,無霜期160 d 左右,年降水量為429.4 mm 左右,年平均氣溫為8.4 ℃。鑒于試驗地位于北京西北部山區,相對北京其他區域初霜期較早,全年均溫較低,無霜期短,氣候條件相對嚴苛,選擇該地進行品種評比試驗對北京市其他各區推廣種植具有一定參考意義。
本試驗從外埠引種薄荷品種(或物種)5 個,以本地產薄荷為對照,具體品種(或物種)名經過植物志及相關圖鑒校正[16-17],見表1。各供試品種均存圃于北京市市級芳香蔬菜種質資源圃,早春通過溫室內扦插擴繁和育苗管理,以日歷42 d 苗齡的穴盤苗定植。

表1 薄荷菊品種名錄
1.3.1 試驗設計 本試驗設計為以不同薄荷品種為因子的單因素隨機區組試驗,共設置5 個處理和1個對照,設3 次重復,共18 小區。供試品種種苗在2022 年5 月11 日統一定植,株行距統一設置為35 cm×35 cm,定植后澆透水,封壟前除草2 次,不進行追肥,有序開展田間管理及各項指標觀測。
1.3.2 物候期觀測方法 本試驗過程中物候期主要記錄各處理的定植期、封壟期、初花期、盛花期、衰敗期時間。其中初花期定義為群體中25%的植株開花日期,盛花期定義為群體中75%的植株開花日期,衰敗期定義為群體中75%的植株開始衰敗的日期。
1.3.3 生長情況相關指標觀測方法 本試驗中株高、冠幅、植株鮮質量、干質量等為個體指標,采用每小區隨機選擇3株個體分別測量,以3 株平均數代表小區均值進行整體的方差統計。本試驗中成活率為群體指標,采用每小區選取連續50定植位點(計數基數包含已死亡植株位點)進行統計,代表該指標的小區均值進行方差分析。
1.3.4 產量指標評價方法 本試驗中產量構成選取分別參考了單株鮮質量、干質量及樣方法推算公頃產量,樣方法采用隨機1 m2樣方取樣法,折合公頃產量,并分別開展方差分析。
1.3.5 數據統計方法 本試驗中數據采用Excel 軟件進行數據記錄和初步整理,方差分析通過SPSS統計軟件進行最小顯著性差異分析。
從本試驗各供試品種的物候期記錄(表2)看:‘留蘭香’‘薰衣草薄荷’和CK 品種在林下長勢較旺盛,封壟較快,基本在6 月下旬就可封壟,避免了7、8 月雨季的草害嚴重期,對于節省除草人工有利;‘留蘭香’初花期最早,延續時間也相對較長,‘薰衣草薄荷’‘辣薄荷’及CK 其次,另外2 個品種,開花相對較晚;在衰敗期方面‘留蘭香’‘薰衣草薄荷’和CK 表現出極強的抗寒性和耐霜性,可保持綠色狀態到深秋初霜后15 d 左右。

表2 物候期觀測月-日
從不同品種生長情況(表3)看:株高方面,‘歐薄荷’最高,顯著高于CK 及其他供試品種,‘薰衣草薄荷’與CK 次之,二者株高相近,‘辣薄荷’株高最低;冠幅方面,‘留蘭香’‘薰衣草薄荷’及CK 冠幅較大,顯著高于其他供試品種,‘辣薄荷’和‘葡萄柚薄荷’次之,‘歐薄荷’冠幅最小。從各供試品種群體的當年成活率看,供試各品種成活率均較高,與CK 無差異,說明薄荷總體上是一類比較耐陰適應林下栽培的芳香類作物;從各品種覆蓋度看,‘留蘭香’‘歐薄荷’‘薰衣草薄荷’及CK 覆蓋度均達到100%,只有‘辣薄荷’和‘葡萄柚薄荷’覆蓋度較低,但與其他品種差異不顯著。從各品種的倒伏率看,‘歐薄荷’倒伏率最高,顯著高于其他供試品種,‘留蘭香’‘薰衣草薄荷’及CK 略高于‘辣薄荷’和‘葡萄柚薄荷’,但差異不顯著,考慮到本試驗除了測產樣方進行了2 次割刈,其他區域并沒有進行割刈,因此倒伏率整體略高。

表3 生長情況及栽培適應性指標觀測
從不同品種產量(表4)分析:割刈次數方面,由于各供試品種的綠葉期均持續時間較長,各品種均對測產樣方進行了2 次割刈采收;單株鮮質量方面,‘薰衣草薄荷’顯著高于CK 及其他供試品種,‘留蘭香’次之但顯著高于CK,其余供試品種單株鮮質量低于CK;單株干質量方面呈現出類似趨勢,‘薰衣草薄荷’也顯著高于CK 及其他供試品種,‘留蘭香’次之但顯著高于CK,其余供試品種單株鮮質量低于CK;從樣方法推算出的平均產量看,根據試驗地林型實際測試,測試結果顯示平均每公頃有效種植面積在5 175 m2,以此結合樣方實測產量作為有效生產面積換算,同時結合各供試品種的成活率來推算各供試品種林下種植的綜合產能,從測試結果看,薰衣草薄荷產量最大,產量達到11 058.22 kg·hm-2水平,顯著高于CK 及其他供試品種,留蘭香其次,與CK 持平顯著高于其余供試品種。綜合3 項產量相關參數看,‘薰衣草薄荷’‘留蘭香’2 個薄荷品種從林下種植產能上看整體優于CK 本土品種,其他供試品種產能表現略差。

表4 產量相關指標
從不同品種的表觀性狀(表5)看,‘留蘭香’‘葡萄柚薄荷’和‘薰衣草薄荷’株高適中,且株型較飽滿,葉色嫩綠,明亮清新,氣味較怡人,尤其是‘薰衣草薄荷’在薄荷味中夾雜著明顯的薰衣草香氣,具有較強的識別度,香氣體驗較好。同時,本試驗開展了休閑農業產業融合方面的研究探討,利用試驗點所在企業的區級社會大課堂平臺資源招募了60 名小學生分組開展了3 類產品的體驗活動,分別為薄荷純露提取、薄荷香囊制作及薄荷創意盆栽體驗。通過技術人員對各組產品的綜合評價,并結合小學生對產品及體驗過程的感受描述,得到了6 個供試品種在產品加工體驗中的適宜度表現。薄荷純露提取體驗中各品種均可以使用小型蒸餾器提取到純露,純露香氣均與植株本身香氣類似,其中‘歐薄荷’純露的氣味刺激性較強令人不悅,而‘留蘭香’和‘薰衣草薄荷’2 種薄荷所提取的純露香氣怡人,受到參試技術人員及學生們普遍歡迎;香囊制作主要采用提前使用烘箱制備的干薄荷莖葉粉碎后填充入香囊中,干制的薄荷品種除了歐薄荷氣味較差不適宜制作香囊,其他品種均可行;創意盆栽主要是采用前插入穴盤的各薄荷品種穴盤苗進行組合盆栽,并在30 d 后對盆栽進行觀測,由于‘歐薄荷’和CK 徒長比較嚴重不適合作盆栽應用,其他品種均符合;綜合3 類產品加工體驗,‘留蘭香’和‘薰衣草薄荷’2 種薄荷體驗適宜度最佳,產業融合開發潛力最好。
通過本研究結果可以看出,薄荷屬植物是一類耐陰性較好,適應林下種植的芳香類植物。2022 年引進的5 個薄荷品種(或物種)均表現出較好的成活率和覆蓋性,尤其從覆蓋效果看,‘留蘭香’‘薰衣草薄荷’和薄荷(CK)在林下長勢較旺盛,封壟快,同時這3 個品種也表現出極強的抗寒性和耐霜性,可保持綠色狀態到初霜后半個月左右,林下覆蓋優勢明顯,因此從生態景觀的角度看,這3 個品種均可以在北京地區的林下空間栽培應用。從各品種生長情況和產能分析看,‘薰衣草薄荷’‘留蘭香’2 個薄荷品種長勢旺盛,產量優勢也較明顯。結合北京地區休閑農業發展需求來看,‘留蘭香’和‘薰衣草薄荷’株高適中,株型較飽,葉色清新,氣味較怡人,具有較出色的加工體驗性和開發休閑產品潛力。綜上所述,基于北京地區休閑農業發展需求,‘薰衣草薄荷’‘留蘭香’2 個品種可以作為主推薄荷品種推廣種植。