基于绞股蓝在石山岩脚种植模式的效应分析

冯世鑫 闫志刚 李力

摘要：探讨不同的绞股蓝[Gynostemma pentaphyllum （Thunb.） Makino]种植模式对石漠化山区生态效应及经济效益的影响。设置绞股蓝、绞股蓝-月柿、绞股蓝-果桑3种种植模式，以双季玉米为对照，分析其植被盖度、土壤含水量、容重、孔隙度、有机质、氮、磷、钾等生态效应及其经济效益。结果表明，绞股蓝3种种植模式均可提高植被盖度；绞股蓝-果桑和绞股蓝-月柿两种模式均能降低土壤容重、增加孔隙度，提高土壤的保水能力；绞股蓝-果桑模式更能提高土壤有机质和氮、磷、钾含量。经济效益以绞股蓝-果桑最好。绞股蓝-果桑种植模式适合在石漠化山区推广。

关键词：绞股蓝[Gynostemma pentaphyllum （Thunb.） Makino]；石山区种植；生态效应；经济效益

中圖分类号：S567.2 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）03-0083-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.03.023 开放科学（资源服务）标识码（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态环境下，由于人类不合理的社会经济活动而造成人地矛盾突出，植被破坏，水土流失，土地生产能力衰退，地表呈现类似荒漠景观的岩石逐渐裸露的演变过程。石漠化山区岩石裸露，保水力差、土层薄、土壤贫瘠等。如何保持水分和土壤，是石漠化山区治理和提高这类地块经济效益的关键。许多农民在石缝里种点玉米、黄豆等，因其肥水不足，经济效益较差。

绞股蓝[Gynostemma pentaphyllum （Thunb.）

Makino]为葫芦科植物，生长快、易生根，适应性强；含有多种人参皂苷和硒、钙、钾、锗等微量元素，具有降血脂、降血压、抗衰老等作用[1]，是畅销的药食同源保健药材。已有以保健茶、提取物、膳食蔬菜和药品等面市，是广西出口药材之一，需求量日益增加。目前基于绞股蓝种植模式是否有利于石山地区生态效应的改善和经济效益的提高鲜见报道，为此，拟因地制宜设计基于绞股蓝种植的3种模式，以种植双季玉米为对照，分析其植被盖度、土壤含水量、容重、孔隙度、有机质、氮、磷、钾及其经济效益。探讨基于绞股蓝有利于石山地区生态环境恢复的种植模式，以期为石灰岩山区农业结构调整和发展绞股蓝产业提供数据，为石山地区石漠化治理提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西荔浦县东昌镇东阳村石灰岩山区，地理位置为经度110°24′，纬度24°30′，海拔184 m。年降雨量1 300 mm，气温19.6 ℃，无霜期316 d。地块在较高石山岩脚，中间有少量石峋，土层厚15～30 cm，壤土，灰褐色。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 根据绞股蓝生长特性和原有月柿树的环境，设计3种基于石漠化山区的绞股蓝种植模式，以双季玉米作为对照。各种植模式基本情况见表1。

1.2.2 种植方法 绞股蓝种植的株行距为0.4 m×0.6 m，种植数量为2 362株/667 m2，移栽时间为3月2日。果桑树苗为一年生的营养袋苗，苗高60～80 cm，于3月2日移栽；玉米分别于2月10日和7月5日进行播种。月柿为原有的已结果的成年树，在其林下种植上绞股蓝。为促进每季的作物生长，每季作物每667 m2用45%氮磷钾复合肥30 kg进行追肥。

1.3 测定项目

1.3.1 植被盖度测定 采用目测法与针刺样点法相结合测定植被盖度。

1.3.2 产量测定 随机选取长宽为5 m×5 m的样方，在试验期间测定样方内所有作物的产量。绞股蓝采收2次，分别于6月下旬和10月下旬进行；春玉米于6月下旬采收，秋玉米于10月下旬采收；果桑在果实成熟时随时采收；月柿于10月成熟時采收。每个处理3次重复，取平均值。

1.3.3 土壤理化性状测定 于2015年11月，在试验地内0～25 cm土层用环刀和铝盒均匀取样。采用烘干法测定土壤含水量；用环刀浸水法测定土壤容重、孔隙度；土壤pH用电位法测量；有机质测量用重铬酸钾高温外热法；用扩散法测定碱解氮；用钼锑抗比色法测定速效磷；用浸提火焰光度计法测定速效钾。

2 结果与分析

2.1 种植模式对植被覆盖度的影响

试验中不同绞股蓝种植模式所表现出的植被盖度不同（表2），绞股蓝的3种种植模式植被盖度总体明显大于对照；以P1最大，在6月和10月，其盖度达到96%以上，其次为P2，盖度也达到90%以上。各处理间的盖度总体排序为：P1>P2>P3>P4（CK）。说明基于绞股蓝的3种种植模式均可提高植被盖度，以绞股蓝-月柿模式为好。在同一种植模式中，不同时期的植被盖度也不相同，均表现为在6月和10月较高，4月和8月较低。说明在6月和10月是包括绞股蓝在内的作物枝、叶生长最大化的时期。揭示以藤叶采收的绞股蓝6月和10月为最佳采收期。4月和8月植被盖度低，是套种作物的种植时间不一和绞股蓝中期采收、玉米采收复种造成的。植被盖度大有利于水土保持和有益微生物的生长。

2.2 土壤物理性状分析

土壤水是土壤重要组成部分，是土壤肥力较为活跃的因素之一。植被依靠吸取土壤水维持自身的生理活动。通常用土壤含水量来表征土壤水分状况[2]。表3结果表明，绞股蓝不同种植模式对其土壤的含水量有不同程度的影响。P1模式最大，P2次之，排序为P1>P2>P3>P4（CK）。P2与P1之间差异不明显，但与P3和P4比较，差异较大。说明绞股蓝-月柿和绞股蓝-果桑两种模式均能提高土壤的保水能力。土壤水分是石漠化地区生态恢复与重建的基础，有效调节石漠化地区土壤蓄水能力，是石漠化地区生态恢复与重建的重要方法[3]。

土壤容重是干的土壤基质物质的量与总容积之比。土壤容重是土壤紧实度的一个指标。土壤容重小，土壤的通气和透水性好、疏松。容重大的土壤，其透气性和透水性差、板结。从表3可以看出，土壤容重最大的为P4处理，最小的为P2处理，各样地土壤容重大小排序为P4>P3>P1>P2。P2和P1土壤容重明显低于P3、P4；P1、P2间差异不明显。说明绞股蓝-果桑和绞股蓝-月柿两种种植模式在降低土壤容重方面优于种植双季玉米。

土壤孔隙度是土壤孔隙占土壤总体积的百分比。有总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度3种。土壤孔隙度越高土壤的透水性、透气性、导热性就越好，也越有利于植物的生长。不同种植模式对土壤的孔隙度有直接的影响。从表3可看出，P2处理的总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度均最大，优于其他种植模式，分别比双季玉米模式提高23.6%、22.2%和32.0%。说明绞股蓝-果桑套种模式对改善石灰岩山区土壤的孔隙度有明显的促进作用。这可能是由于绞股蓝根多，覆盖面积大，加上果桑在耕作层的根系生长活跃引起的；同时与绞股蓝和果树的根在生长代谢过程中会分泌大量的有机物质，使得土壤微生物活动增强[4]有关，从而提高土壤孔隙度。

2.3 土壤化学性状分析

土壤酸碱度不仅会影响土壤养分的有效性及土壤肥力[5，6]，而且还会影响土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Mn等重金属元素的存在形态、有效性[7，8]，是影响土壤肥力的一个重要化学指标。土壤pH在6～7是最为理想的值。石漠化地区土壤pH较高，土壤碱性较大，不利于植物的生长。如何降低石漠化地区土壤的酸碱度，是石漠化治理的关键技术之一。试验结果（表4）表明，3种绞股蓝种植模式对石漠山区的土壤pH都有不同程度的改善，以P1表现最好，其pH为6.3，其次为P2，其pH为6.8，均在理想值范围内，说明绞股蓝-月柿种植模式能更快地把石灰岩山区的土壤往中性发展和调节。这可能与月柿叶含有较多鞣酸、单宁有关，具体原因有待进一步研究。

土壤有机质含有植物需要的多种营养元素[9]，并且与酶及其他肥力因子有密切的相关性[10]，是土壤肥力高低的重要标志。试验结果（表4）表明，处理P2有机质含量最高，达到25.8 g/kg，比对照提高24.0%。其次为处理P1，比对照提高22.1%，P3模式的有机质含量略高于对照P4。说明绞股蓝-果桑和绞股蓝-月柿种植模式能提高土壤有机质含量。有机质的主要来源有植物枯枝落叶、动物、微生物残体和施肥等，在施肥一致或不施肥的情况下，P1、P2有上层植物落叶、有发达的根系改善土壤通透性，有适当的阴蔽度为微生物繁殖提供场所，从而提高了土壤有机质含量。

对土壤的碱解氮、有效磷、速效钾等肥力测定得知，绞股蓝3种种植模式在碱解氮、有效磷、速效钾等肥力指标方面均比对照有全面提高；从养分种类和提高的幅度来看，绞股蓝-果桑种植模式碱解氮比对照提高68.6%，提高幅度较大，加之有机质含量增多，表明绞股蓝-果桑结合是一种较好的维持土壤肥力的方式；有效磷变动幅度较大，这与施肥或植物吸收利用率有一定关系；绞股蓝-月柿种植模式的速效钾含量较高，这与月柿的生物学特性及种植的坡位有关，需进一步研究。氮、磷、钾是植物生长必需的大量元素，直接影响植物的生长和发育，是土壤肥力高低的重要标志。

2.4 种植模式经济效益分析

在石山地区种植绞股蓝的3种模式，都取得了较好的经济效益。按产出和市场平均价格折算，效益最好的是绞股蓝-果桑种植模式，经济效益排序为绞股蓝-果桑>绞股蓝-月柿>绞股蓝>双季玉米模式（表5）。

3 小结

试验结果表明，基于绞股蓝的3种种植模式均能有效地增加植被盖度，快速恢复植被，避免土壤被冲刷，增强水源涵养能力，提高土壤抗蚀性能。其中，绞股蓝-月柿种植模式对改善土壤物理性质和提高土壤水分保持方面有较大的积极作用；绞股蓝-果桑种植模式不但可改善土壤物理性状，而且对土壤化学性质调节也有显著作用，体现在改善了土壤通透性，提高了土壤水分保持力；调节土壤pH，提高土壤肥力，促进作物生长。在产量和效益比较中，绞股蓝-果桑种植模式产出绞股蓝的量较大，总体经济效益最好，是适宜在石山地区种植发展的好模式。

果桑是桑中的一个以采收果实为主的品种。果实又称桑椹，含有丰富的蛋白质、芦丁、胡萝卜素、维生素、花色素苷、亚油酸、油酸等[11]。现代药理学表明，桑椹具有调节免疫、促进造血细胞生长，抗诱变、降血糖、降血脂、抗衰老、护肝、抗AIDS等作用。在临床上，它可用于对慢性肝炎、高血压、高血脂、糖尿病、再生障碍性贫血、胃肠道疾病、老年便秘和睡眠障碍等的治疗[12]。

绞股蓝和果桑树的抗逆性都很强，根系发达，枝蔓的扩伸可快速恢复植被并保持水土，同时具有较高的药用价值、食用价值和经济价值。把生态修复与群众增收和山区农民脱贫致富结合起来，因地制宜，大力开发周期短、见效快、效益好的经济作物，进一步调整农业产业结构、培育新的经济增长点，对石山地区农民和石漠化治理具有重要意义。

参考文献：

[1] 李群峰.绞股蓝的化学成分与药理作用研究進展[J].光明中医，2009，24（12）：2396-2398.

[2] 吕贻忠.土壤学[M].北京：中国农业出版社，2006.

[3] 熊康宁，李 晋，龙明忠.典型喀斯特石漠化治理区水土流失特征与关键问题[J].地理学报，2012，67（7）：878-888.

[4] 吴 凡.桑根际微生物研究[D].山东泰安：山东农业大学，2007.

[5] 腾 应，黄立栋，杨宏敏，等.土壤pH与烤烟钾素营养关系的研究[J].土壤学报，1999，36（2）：276-282.

[6] 余 涛，杨忠芳，唐金荣，等.湖南洞庭湖区土壤酸化及其对土壤质量的影响[J].地学前缘，2006，13（1）：98-104.

[7] 于君宝，王金达，刘景双，等.典型黑土pH值变化对微量元素有效态含量的影响研究[J].水土保持学报，2002，16（2）：93-95.

[8] 祖艳群，李 元，陈海燕，等.蔬菜中铅镉铜锌含量的影响因素研究[J].农业环境科学学报，2003，22（3）：289-292.

[9] 宋春雨，张兴义，刘晓冰，等.土壤有机质对土壤肥力与作物生产力的影响[J].农业系统科学与综合研究，2008，24（3）：357-362.

[10] 程 伟，隋跃宇，焦晓光，等.土壤有机质含量与磷酸酶活性关系研究[J].农业系统科学与综合研究，2008，24（3）：305-307.

[11] 邱长玉，朱方容，林 强.桑果的利用与开发前景[J].广西蚕业，2009，46（3）：63-66.

[12] 董阳辉，钱剑锐，竺修高.桑资源开发及综合利用[J].浙江万里学院学报，2007，20（5）：93-96.