广州市屋顶栽植可食用植物的适应性评价*

余文想 李自若

（华南农业大学林学与风景园林学院，广东 广州 510642）

1 屋顶可食地景概述

可食用植物的概念多引自野生可食植物。中国野生食用植物数据库中对可食用植物资源（Edible Plant Resources）的定义为各类可供直接食用或可提供营养物质的植物资源，包括淀粉植物、蛋白质植物、糖料植物、食用油脂植物及维生素植物等①中国野生植物资源信息系统http://pris．iplant．cn/。根据食用部位和功能，可食用植物主要包括叶菜类、根茎类、瓜果、豆类以及香料植物、药用野菜和可食用类花卉等[1～ 2]。

近年来，随着人们对安全食材及健康生活的追求，都市可食地景也逐渐在屋顶空间兴起，形成“屋顶菜园”[3]或“空中菜园”[4]。目前，城市建筑屋顶面积占城市用地面积的60%以上，对于土地资源紧缺的高密度城市，屋顶空间是扩大城市绿地面积的捷径[5～6]。相比于普通的屋顶绿化，利用可食用植物进行屋顶绿化不仅具有降温增湿、节能减耗和缓解城市热岛效应的作用，其作为生态系统食物链的一环，还有利于吸引鸟类和昆虫等，促进城市的生物多样性[7]。当前国内外屋顶农业的研究，重点关注优化可持续的城市食物体系，将都市农业作为城市生态系统的一部分[8～9]。一方面在高密度城市中，屋顶是进行食物生产的潜在空间，为当地居民提供安全的食物，并缩短食物里程[7～10]。另一方面，“食物”是人们共同关注的话题，屋顶的可食地景促进了人与人之间的交流和互动，缓解精神压力，是当前都市环境教育、自然教育的有效载体。在当前永续种植的理念推广下，屋顶可食植物栽植也促进社区废弃资源的再利用，如厨余堆肥、雨水的收集利用等，逐渐培养人们的环保意识，养成绿色健康的生活习惯。总体而言，可食用植物在都市屋顶空间的应用价值，不仅局限于食物生产本身，也体现在其产生的社会联结和教育意义[11～12]，以及作为城市食物体系的关键部分发挥的城市生态效益。

城市环境中的大气污染、酸雨等问题对露天种植可食植物带来一定的挑战，但相关实验研究表示，在种植前期加强对幼苗的保护和土壤的定期检查可在一定程度上减少损失[13～14]。相较于地面露天种植，建筑屋顶是与地面土壤相对分离的独立空间，可有效避免因地面水源污染或外来污染物引起的土壤污染问题，因此屋顶空间对于食物生产而言是相对安全的场地。从香港、深圳、新加坡等高密度城市和国家的都市农业推广来看，屋顶农业的露天种植确实更加广泛，更有潜在应用需求[15]。

国内相关研究主要集中在屋顶菜园的施工工艺（包括荷载分析、防渗防漏、蓄排水处理）[16～18]和种植技术（包括基质配比、设施构造）[19]等方面，为屋顶绿化工程提供一定的技术指导。然而，就屋顶可食地景推广而言，除了相关的工程技术需要解决之外，造景素材的选择也是关键。以蔬菜类为主的可食用植物观赏周期较短，管养的难度和强度高[20～21]，屋顶可食用植物应具备较强的环境适应能力和形态的多样性，兼顾景观和产出的需求。

2 广州地区屋顶可食用植物种植现状

广州作为珠三角地区高密度城市的代表之一，中心城区人口密度达到20 929.5人/km2①数据来源于广东省人民政府官网 http://www．gddata．gov．cn/index．php/data/datasetdetail/id/1803．html，城市用地高度集约使屋顶绿化空间得以重视和发展。热爱种植的广州居民，通常在房前屋后、阳台或屋顶空间，自发性种植观赏类和可食用的植物。陈明等[22]对广州7个城区的调研结果显示，越秀、荔湾、海珠老城区的屋顶菜园发展迅速，学校、小区、酒店等屋顶菜园现象十分普遍；新4区番禺、花都、从化、增城的屋顶菜园也开始缓慢发展，新城区和越来越多的商业空间也迎来发展可食地景的契机。

然而，广州市地处亚热带地区，属典型的季风海洋性气候，年均气温21.9～22.8℃，年降雨量1 384.4～2 278.3 mm。夏季高温多雨、光热充足，最高温度为38.6～39.3℃，6—11月不同程度受台风影响[23]；冬季平均气温在10℃以上，霜期短，降雨少，屋顶土壤环境偏干燥，加上城市环境影响下易加剧植物病虫害[13]，对屋顶可食用植物的选择和管养带来一定的挑战[23]。

本文结合地域气候及屋顶场地条件，对广州地区常见的可食用植物进行适应性评价，以便优化屋顶可食用景观造景素材，减小后期的管养难度。

3 评价对象和方法

3.1 评价对象

结合文献查阅[2,24～27]和广州市社区种植调研②调研范围包括广州沙面社区、竹丝岗社区、怡乐路社区、华农大嵩山区等自发性种植空间，10户有5年以上屋顶种植经验的家庭,业主来自广州番禺区、海珠区、天河区等地。，笔者整理了广州常用的可食用植物共236种（类），包括74科164属，其中乔木类55种，灌木类24种，草本类124种，藤本攀援类植物33种。其中，根据徐晔春等学者[24]的记录，尽管部分植物需经过去毒处理方可食用，但仍属于可食用植物范畴。

为进一步了解可食用植物在屋顶的适应性和景观应用的效果，笔者对广州社区种植、商业可食地景屋顶、农业观光博览会以及本地花卉苗木市场进行可食用植物调研，并从中挑选出90种常见的可食用植物进行屋顶种植实践及适应性评价（表1）。考虑到楼板的荷载范围和防水漏水问题，这些植物以浅根系的为主。

3.2 种植地点

种植地点位于广州市华南农业大学38号楼的屋顶（图1），建筑建于20世纪80—90年代，屋顶面积438 m2。屋顶大部分区域处于全日照区域（日照时数7～8 h），春夏季以东南风为主，平均风速0～2.4 m/s，冬季以西南风为主，平均风速0～1.5 m/s。

3.3 种植管养

图1 屋顶可食用植物种植现状

表1 广州常应用的可食用植物名录

根据种植的繁殖特性，土豆、香葱、蒜等采用根茎繁殖，番薯、芦荟、凤梨、火龙果采用扦插种植，其余植物均采用小苗种植，并根据植物空间组合，种植于成品种植槽中。为减轻建筑屋顶的荷载及保证植物正常生长，根据园艺蔬菜专家建议，本次的种植土统一为轻型混合基质，包括泥炭、椰糠、蛭石、珍珠岩，体积比为1:2:2:1，覆土深度为20 cm。同时，根据植物的生长习性分春夏季、秋冬季进行种植，每次种植前施用近等量的有机肥作为基肥。种植期间，采用相对粗放的方式进行管养，每2天浇水1次（期间下雨天气则不进行人工浇水），不使用农药和人工驱虫装置。另外，考虑学校寒暑假管理人员不足及对植物抗性的进一步了解，夏季7—8月和冬季1—2月各有1个月的时间停止浇水，植物完全依赖自然降雨生长。

3.4 评价方法

3.4.1 可食用植物适应性评价指标选取

通过问卷网平台，将有种植经验者及风景园林、园林、园艺专业师生和从业者作为主要调查对象，对广州市屋顶可食用植物适应性评价因子的重要程度进行调查，最后回收问卷194份，有效问卷143份。结果显示，在体现适应性的8个因子中，可食用植物的抗风性、耐热性、抗旱性、抗病虫害能力是影响人们选择的关键因素（图2），故以此4个因素作为本研究的主要评价指标。

3.4.2 评价内容和标准

针对广州气候下的屋顶可食用植物，以植物完整的生命周期作为观察周期，对植物的整体长势进行评价。参考前人研究[23,28]，将植物耐热、耐病虫害和鼠害、抗旱、抗风的情况以及植株整体长势、无人管理期存活情况等指标划分优、良、中、差4个级别，并对根据量化评分规则赋值25、15、10、5分，形成评分等级表（表2）。最后，根据植物的平均分值分为I级（20分以上）、II级（15～20分）、III级（10～15分）、IV级（10分以下），给出屋顶可食用植物适应性的综合评分。

4 结果和分析

从2016—2018年的屋顶种植测试来看（表3），90种可食用植物中，适应性达到I级（优）的有29种，II级（良）的有32种，III级（中）的有25种，IV级（差）的有4种，即适应性良好的可食用植物有61种。从种植季节来看，适合春夏季种植的有13种，秋冬季种植的有13种，一年四季均适合种植的有34种。

适应性达到I级的植物以香料植物、药用野菜和可食用花卉为主，还有多年生瓜果植物和部分叶菜类植物，这些植物整体适应能力强，在高温、干旱或强风天气下表现良好，且常年受病虫害和鼠害的干扰少，适合广泛应用于屋顶种植，且可弥补换季时期的景观持续性问题。

适应性达到II级的植物以瓜果、豆类和香料植物、可食用花卉为主，这些植物在广州屋顶的适应性良好，后期维护管理强度不高，易存活，但不同季节在一或两个因素方面表现较弱，因此可广泛在屋顶推广应用，并注意季节性的保护措施。

适应性为III级的植物以季节性较强的叶菜类和瓜果、豆类植物为主，这些植物在相应的生长季节表现良好，但在虫害、鼠害防患或其他日常管养的难度和强度较高，可适度在屋顶应用，并注意种植季节的合理性，根据节气及时更换相应的种类。

（注：1～5分本别表示该指标“十分不重要”“不重要”“一般”“重要”“十分重要”5个等级）

表2 广州市屋顶可食用植物适应性评分等级表

适应性为IV级的植物有西瓜、土豆、抱子甘蓝和香瓜茄4种植物，在广州露天屋顶环境下和粗放式的管理方式下整体生长效果较差，虫害、鼠害较严重，需要定期防治，且土豆、抱子甘蓝、香瓜茄在高温环境下生长不良。因此在无专业人士管理的情况下，不建议广泛应用于屋顶种植。

4.1 耐热性分析

根据近3年的气候统计，广州夏季平均气温为28.78℃，最高温可达38.9℃①根据广州天气公布的2016-2018年气候评价统计 http://www．tqyb．com．cn/gz/climaticprediction/appraise/。通过屋顶种植实践，可知瓜果、豆类植物，如茄、辣椒、向日葵、玫瑰茄、黄瓜、苦瓜等植物在雨热充足的环境下生长快，花果量多；苦荬菜、木耳菜、苋菜、空心菜等叶菜类植物在夏季生长健康，病虫害较少；由于高温高湿的环境下虫卵繁殖速度加快，大多数十字花科Cruciferae的叶菜类植物容易软腐或被虫害侵扰，在春夏季很难存活；大多数香料植物由于产自温带气候区，耐热性也相对较差，可在广州屋顶越夏的仅有薄荷、柠檬香蜂草、秋英、栀子、茉莉花、万寿菊、深蓝鼠尾草等。

4.2 病虫害、鼠害干扰程度分析

整体而言，受病虫害、鼠害干扰程度小的植物主要为香料植物、药用野菜和可食用花卉类植物。由于薄荷、罗勒、迷迭香、柠檬草、茴香、艾、蒜、香葱、姜等植物能散发出刺激性的气味，从而较少受到害虫、鼠的干扰。百香果、柠檬、玫瑰茄等瓜果类植物抵抗病虫害、鼠害等能力也相对较强。

以十字花科为主的叶菜类植物在露天环境及粗放管养条件下的长势较弱，且在幼苗期多受虫、鸟的侵害，需要人工养护。随着气温升高，可食植物受病虫害损害的程度越发严重。春夏季多虫害，如甘蓝、菜心、芥蓝等从3月起多受小菜蛾Plutella xylostella侵害，秋冬季虫害较少。番茄、黄瓜、毛豆、花生等瓜果、豆类植物，在高温高湿、空气不流通的环境下易患白粉病、蚜虫等，需注意疏枝散叶，保证通风。而胡萝卜、番薯、土豆等根茎类植物则主要面临鼠害，需定期检查。

4.3 抗旱性分析

种植发现，香料植物、药用野菜、可食用花卉类植物和多年生瓜果类植物的抗旱能力相对较强，从近3年广州冬季平均每月降雨和气温来看，广州12月到次年2月期间的平均气温为16.11℃，平均降雨量为28.97 mm，每月平均降雨天数为6 d①根据广州天气公布的2016-2018年气候评价统计 http://www．tqyb．com．cn/gz/climaticprediction/appraise/，屋顶的土壤环境整体处于偏干状态（图3）。而旱金莲、茴香、姜、芹菜、韭、香菜、柠檬草、番薯叶、锦绣苋、芸香、金盏菊、芦笋、桂花、火龙果等植物能在冬季无人管理期间能大量存活，正常生长，可见对水分的要求较低。

表3 植物适应性评价量化结果

图3 2016—2018年广州夏季和冬季平均气温和降雨量对比图

4.4 抗风性分析

根据气候记录，广州近3年夏秋季节强台风频繁，如“妮妲”“天鸽”“帕卡”“艾云尼”“山竹”等，对城市园林绿化和基础设施都造成严重的破坏。由于屋顶试验种植的种类多为低矮的灌木和草本类植物，大部分可食用植物抗风性良好。在2018年经历17级台风“山竹”之后，屋顶种植的大部分植物无严重倒伏现象，香蕉、木瓜、向日葵、紫花菜豆等较高的植物枝叶受到一定损伤和部分倒伏。可见，屋顶可种植大多数可食用植物，高度大于1.2 m的植物则注意防风固定。

5 总结与讨论

亚热带季风海洋性气候条件下，根据社区种植调研，耐热、抗风、耐旱是屋顶绿化植物选择的基本条件。而随着可食用植物的食用安全和生态种植的需求日益增长，杀虫剂的使用越来越少，因此植物适应性中防病虫害、鼠害、鸟害的能力尤为重要。通过3年的屋顶种植实践和观察，对90种本地常见可食用植物进行评价，得出61种在广州屋顶环境生长优良的种类。香料植物、药用野菜和可食用花卉类是屋顶可食用种植适应性较高的类型，其他可食用植物的选择，则需结合种植季节、管养技术和种类搭配进行综合考虑。现阶段本研究的适应性评价，主要根据经验积累和观察，定性分析植物整体的适应能力，在更细化的定量分析上存在不足。

未来针对屋顶可食用植物的研究除了适应性研究的深化，还可以针对业主不同需求和目标进行可食用植物素材的分类研究。因此，结合不同应用价值或观赏特性的可食用植物选择有待进一步探讨。

注：本文图片均为作者自绘自摄。