全 文 :红壤侵蚀荒坡地种植留兰香技术及效益分析
胡建民 ,何长高
(江西省水土保持科学研究所 ,江西 南昌 330029)
[ 关键词] 荒坡地;留兰香;生态效益;经济效益;红壤
[ 摘 要] 留兰香作为一种优良的水土保持经济植物 ,是我国南方红壤侵蚀荒坡地治理与开发的优良作物品种之一 , 有
如下几方面的优势:①耐旱 、耐瘠 , 适应性强;②辅以科学的栽培管理措施 , 生长快 , 覆盖密 , 覆盖时间长 , 蓄水效率达
50.3%, 减沙效率达 71.5%,能有效地控制水土流失;③留兰香油可作调味香料 , 也可开发成系列清凉保健产品和高效
低毒的植物杀虫 、驱虫制剂 , 经济效益佳。总结了红壤侵蚀荒坡地种植留兰香的主要技术措施 , 并对其生态 、经济效益进
行了分析评价。
[ 中图分类号] S157.4+33 [文献标识码] B [ 文章编号] 1000-0941(2000)01-0025-03
红壤是我国重要的土壤资源 ,它广泛分布于我国
长江以南的低山 、丘陵区 。据统计 ,全国共有红壤 218
万 km2 ,占全国土地面积的 22.7%,有待开发的红壤
荒山 、荒坡 、荒原面积约 24.7万 km2[ 1] 。长期以来 ,由
于人为不合理开发利用水土资源的影响 ,使得红壤低
山 、丘陵水土流失甚为严重 ,我国南方水土流失大都分
布在红壤区。严重的水土流失导致农业生产条件和生
态环境不断恶化 ,土地生产力水平日益下降 ,严重制约
着流失区农民脱贫致富的步伐和农村经济的可持续发
展。因此 ,探索治理和开发红壤侵蚀荒坡地的有效途
径已是势在必行 。而有选择地种植适应性强 、生态效
益好 、经济效益高且具有开发前景的优良水保经济植
物 ,发展水土保持产业 ,乃是治理 、开发水土流失的最
佳选择。
留兰香(Mentha S picata L .)是唇形科(Labiatae)
薄荷属多年生草本经济作物[ 2] 。它耐旱 、耐瘠 ,适应
性强 ,生长快 ,覆盖密 ,覆盖时间长 ,能有效地防治水土
流失 ,是水土保持的优良植物 。留兰香富含芳香油 ,留
兰香油具有清新 、凉爽 、香甜气味 ,其主要成分为香芹
酮 、水芹烯 、柠檬烯 、桉叶油素 、薄荷酮等 ,这些成分有
驱风解表 、消炎镇痛 、抗菌杀虫等功效 。据调查研究 ,
留兰香及其香油除可用于牙膏 、香皂的调香原料 ,糖
果 、烟 、酒的调味香料外 ,还可开发成洗涤 、化妆 、空气
清洁等一系列清凉保健产品和高效低毒的植物杀虫 、
驱虫制剂 ,开发利用前景乐观 。
为了探索留兰香在江西省乃至我国南方红壤侵蚀
区的适应性 ,以治理水土流失 ,改善农业生产条件 ,增
加农民收入 ,提高群众治理水土流失积极性 ,促进水土
保持行业在市场经济中多层次 、多方位发展 ,江西省水
土保持科研所于 1993 ~ 1995年承担完成了江西省科
委重点项目“留兰香在红壤侵蚀区引种开发试验研
究” ,经专家鉴定 ,研究成果达国内先进水平 ,并获得
1996年度“江西省科技进步三等奖”。此后 ,于 1996 ~
1998年 ,在江西省有关县市大面积推广种植 ,取得了
显著成效 。
1 试验研究与推广区概况
根据项目实施方案的要求 ,试验研究选择在景德
镇孟家垅水保站和奉新干洲水保站 ,成果推广选择在
景德镇 、九江 、奉新等市(县)。这些地方均位于江西省
北部 ,为亚热带季风湿润气候所控制 ,热量丰富 ,雨量
充沛 ,光照充足 ,无霜期长;地貌以低山 、丘陵和岗地为
主;土壤类型主要为红砂岩 、花岗岩和第四纪红土发育
而成的红壤 、红黄壤等 ,受人为活动的影响 ,红壤荒坡
地植被稀疏 ,存在轻 、中度甚至强度水土流失现象 。试
验研究与推广区自然概况详见表 1。
表 1 试验研究与推广区自然概况
年均气温(℃) 最热月均温(℃) 最冷月均温(℃) 无霜期(d) 年降水量(mm)
孟家垅水保站 17.0 28.7 4.5 245 1 700
景德镇 17.0 28.7 4.5 245 1 752
九江 17.1 28.6 3.4 263 1 428
奉新 17.4 29.2 4.6 258 1 613
2 主要技术措施
2.1 栽培措施
(1)播前整地。由于红壤侵蚀荒坡地立地条件差 ,
种植留兰香必须选择适宜的密度才能获得良好的生态
和经济效益 。经 5 个不同密度的试验对比分析 ,在红
壤侵蚀荒坡地种植留兰香 ,水土保持效果最好的种植
间距是 15 cm ,经济效益最高的种植间距是 25 cm ,综
合考虑水土保持效果 、经济收入 、土壤肥力维持等因
·25·中国水土保持 SWCC 2000 年第 1 期
DOI :10.14123/j.cnki.swcc.2000.01.009
素 ,其最佳种植间距为 25 cm 。因此 ,要根据当地农作
时间 ,在播种前半个月内除草 、松土 、整地 ,清除大的土
块 ,修好排水沟 ,按栽种间距挖 3 ~ 5 cm 深的水平槽 ,
适量施入有机肥(草木灰或人 、畜粪等农家肥)。注意
水平槽应沿等高线走向 ,禁止顺坡开挖 。
(2)种茎栽植。以地下根茎移栽为主要繁殖手段 ,
选择沙质土田中的留兰香根茎为种茎 ,采用条播或穴
播的方式 ,在头年 11月至次年 1月(立冬前后)进行栽
植。栽植时选取粗壮的白色根茎并将其每 2 ~ 3个节
剪为一段 ,平放在水平槽中 ,再盖土 2 ~ 3 cm 厚。
2.2 管护措施
2.2.1 头刀期管理
在 2月底 3月初 ,当日均气温高于 5℃,土温高于
2℃时 ,留兰香鳞芽开始萌发 ,并出土生长进入生长期。
按物候期来分 ,留兰香生长期可分为苗期 、分枝期 、现
蕾期 、花期和成熟期 5个阶段 ,各阶段管理措施如下。
(1)苗期 。此阶段主要是为了壮苗 、齐苗和匀苗。
当幼苗长到 10 cm 左右时 ,中耕一次 ,除去杂草 ,并加
施一次肥 ,每公顷用尿素 75 kg ,掺水 750 kg 左右施于
株旁 ,或者施入人畜粪等有机肥 ,以保证壮苗 、匀苗 。
(2)分枝期 。此阶段主要是促进分枝生长 。在 4
月中下旬至 5月上旬 ,再施一次肥 ,以有机肥为主 ,对
苗弱的 ,适当追加尿素 ,用量为 112.5 kg/hm2左右;对
于有杂草的 ,再中耕一次 ,除去杂草后再施肥 。
(3)后期管理。此阶段主要是为了尽量减少落叶 ,
提高产量 。这一阶段基本不施肥 ,避免植株疯长 ,长势
较差的在 6月中旬进行一次叶面喷肥 ,量不宜过大 ,用
KH2PO4最佳 ,也可每公顷用尿素45 ~ 75 kg ,掺水 750
kg 喷施。如有病虫害 ,喷施一二次甲胺磷或乐果乳
剂。
2.2.2 二刀期管理
头刀期收割后 ,除去残茎或杂草 ,在株旁施入有机
肥或尿素 ,用量同头刀期第一次施肥相当 。各物候期
管理与头刀期类同。
2.3 收割措施
从生长发育期看 ,留兰香的产油量高峰期在初花
期至盛花期 ,所以头刀期必须在 7月中 、下旬 ,二刀期
必须在 10月中 、下旬 ,植株处于花期时进行收割。由
于降雨和气温对含油量影响较大 ,阴雨天叶片含油量
降低 ,气温降至 25℃以下时含油量明显下降 ,故具体
收割时间应选择在天气晴朗 、风小而气温高的时候 ,以
上午 10时至下午 4时间收割为佳 。
2.4 香油提取措施
留兰香油提取有传统水蒸汽蒸馏法 、改良水蒸汽
蒸馏法 、有机溶剂浸提法等多种方法 ,经试验对比 ,传
统水蒸汽蒸馏法的出油率为 0.16%,改良水蒸汽蒸馏
法的出油率为 0.67%,乙醚浸提法的出油率为 1.5%,
石油醚浸提法的出油率为 8.29%,各方法的出油率和
油质情况详见表 2。
目前 ,生产中普遍采用“蒸馏法”提取原油 ,在景德
镇浮梁县西湖乡有民间传统的蒸馏装置 ,其出油率为
0.54%。将收割后的留兰香摊开晾晒至半干后 ,放入
木桶内隔水蒸馏 ,一般一次可蒸约 250 kg 草 ,蒸馏时
间约 3 ~ 4 h。
表 2 不同提取方法出油率及油质情况表
方 法 出油率(%) 含酮量(%) 备 注
传统蒸馏法 0.16 70.88
改良蒸馏法 0.67 66.34
石油醚浸提法 8.29 56.61
乙醚浸提法 1.5 45.39
留兰香原油收购标
准为含酮量≥55%
3 生态 、经济效益分析
3.1 生态效益
3.1.1 蓄水保土效益
留兰香的蓄水保土作用主要表现为对地表的迅速
覆盖 。留兰香生长快 ,分枝多 ,茎叶茂盛 ,根系发达 ,能
迅速有效地覆盖地表和固持土壤 ,其覆盖度变化规律
与当地降雨的年内分配特征基本一致。在 4月份以前
降雨量相对少且强度低 ,土壤侵蚀量较少 ,进入 5 、6 、
7 、9 、10等月份 ,雨量集中 、暴雨较多 ,但此时正值留兰
香的生长和覆盖高峰时期 ,覆盖度在 50%以上的持续
时间长达 120多天 ,故能有效地削弱雨滴的击溅作用
和地表径流的冲刷作用 ,减轻和控制水土流失 。经样
地调查观测 ,在红壤侵蚀荒坡地上种植的留兰香 ,生长
旺盛期植被覆盖度达 93.6%,蓄水效率达 50.3%,减
沙效率达 71.5%,蓄水保土效果明显 。
3.1.2 改善区域地表小气候
在夏秋高温季节 ,留兰香正处于生长旺盛期 ,枝叶
茂密 ,就近地表而言 ,白天因枝叶的阻挡 ,透入枝叶下
的太阳辐射不多 ,气温不会急剧升高;夜晚因有枝叶的
屏障作用 ,地面有效辐射不强 ,气温不易降低 ,因而使
得近地表温度的昼夜温差减小 。此外 ,茂密的枝叶能
拦蓄地表径流 ,使径流入渗率增大 ,土壤湿度增加 ,进
而导致地面蒸发量也相应地增加 ,加上叶片的蒸腾作
用 ,使得近地表空气的相对湿度增加。据试验观测 ,留
兰香种植区与轻度流失荒坡地相比 ,地表最高气温低
8.1℃,温差小 8.7℃,而空气相对湿度 、土壤含水量分
别高 11和 4.0个百分点(见表 3)。
·26· 中国水土保持 2000 年
表 3 高温干旱季节微环境指标观测表
覆盖
度(%)
地表温度(℃)
最高 最低 差值
土层温度(℃)
0 cm 5 cm 10 cm 20 cm
空气相对
湿度(%)
土壤含水
量(%)
留兰香种植区 93.6 48.4 25.5 22.9 32.8 30.1 29.7 29.6 72 11.7
轻度流失荒坡地 43.5 56.5 24.9 31.6 36.1 32.5 31.6 30.5 61 7.7
差值 50.1 -8.1 0.6 -8.7 -3.3 -2.4 -1.9 -0.9 11 4.0
3.1.3 改良土壤理化性质
在留兰香生长旺盛期 ,一方面茂密的枝叶能缓冲
雨滴的击溅作用 ,拦蓄地表径流;另一方面发达的根系
能提高土壤的抗蚀能力。因此 ,留兰香枝叶的覆盖保
护作用和根系的固持作用大大减少了种植区水 、土 、肥
的流失量 ,使得种植区土壤理化性质得到较大改善。
经样地调查观测 ,景德镇浮梁县西湖乡红壤侵蚀荒坡
地上留兰香种植后比种植前 ,大于 0.25 mm 的水稳性
团粒含量提高了 4.9个百分点 ,土壤有机质含量提高
了0.13个百分点 ,速效磷含量提高了 18.73 mg/kg ,
速效钾提高了 16.91 mg/kg ,土壤孔隙度增加了 1.8
个百分点(见表 4)。
表 4 留兰香种植前后土壤理化性质对比情况表
容重
(g/ cm3)
总孔隙
度(%) pH 值
有机质
(%)
碱解 N 2
(mg/ kg)
速效K
(mg/ kg)
速效 P
(mg/ kg)
>0.25 mm 的
土壤团粒(%)
种植前 1.25 48.5 5.5 1.03 31.32 11.32 5.32 11.7
种植后 1.31 50.3 5.2 1.16 46.82 28.23 24.05 16.6
差 值 0.06 1.8 -0.3 0.13 15.50 16.91 18.73 4.9
3.2 经济效益
为详细了解红壤侵蚀荒坡地种植留兰香的直接经
济效益 ,在此对试验地和推广区种植留兰香效益状况
分别进行产投分析 ,详见表 5和表 6。
表 5 试验地种植留兰香产投情况表
项 目 类 别 数 量 单 价 金 额
每公顷投入 种茎 375 kg 2.00元/ kg 750.00元
投劳 225个工日 10元/工日 2 250.00元
香油提取 3 000元/ hm2 3 000.00元
尿素 460.5 kg 1.80元/ kg 828.90元
钙镁磷 460.5 kg 0.48元/ kg 221.04元
有机肥 574.5 kg 0.20元/ kg 114.90元
合 计 7 164.84元
每公顷产出 留兰香油 162 kg 80元/ kg 12 960.00元
注:表中投入与产出仅为 1994年的数值。
表 6 推广区种植留兰香产投情况表
项 目 类 别 数 量 单 价 金 额
每公顷投入 种茎 345 kg 2.10元/ kg 724.50元
投劳 210个工日 10元/工日 2 100.00元
香油提取 1 650元/ hm2 1 650.00元
尿素 240 kg 2.00元/ kg 480.00元
磷肥 675 kg 0.60元/ kg 405.00元
有机肥 2 550 kg 0.20元/ kg 510.00元
合计 5 869.50元
每公顷产出 留兰香油 90.3 kg 110元/ kg 9 933.00元
注:①表中投入与产出为 1996~ 1998年 3年数值的平均值;
②种茎投入仅为 1996年的投入, 1997~ 1998年利用自己的种茎繁
殖。
从表 5和表 6可知 ,试验地种植留兰香 ,年投入为
7 164.84元/hm2 ,年产出为 12 960.00元/hm2 ,产投
比为 1.81 ,净效益为 5 795.16元/hm2;推广区种植留
兰香 ,年投入为 5 869.50元/hm2 ,年产出为 9 933.00
元/hm2 ,产投比为 1.69 ,净效益为 4 063.50元/hm2 。
经济效益十分可观 。值得一提的是 ,表中留兰香产油
量是用当地民间蒸馏设备提取而得的 ,若进一步改善
设备条件 ,在实际生产中使用先进的原油提取方法 ,留
兰香产油量势必大大提高 ,经济效益将更为显著。
[参 考 文 献]
[ 1] 赵其国 ,谢为民 ,等.江西红壤[ M] .南昌:江西科学技术出版社 ,
1986.
[ 2] 中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴(第三册)[ M] .北京:
科学出版社 , 1974.
[ 作者简介] 胡建民(1974-),男 , 江西宁都人 ,助理工程师 , 学
士 ,发表论文 5 篇。
[ 收稿日期] 1999-06-15
(责任编辑 徐素霞)
·27·第 1 期 胡建民等:红壤侵蚀荒坡地种植留兰香技术及效果分析
SOIL AND WATER
CONSERVATION IN CHINA
No.1(214)2000
Abstracts
On the Effects of Soil and Water Conservation Projects on Disaster Reduction for the Flood Prevention of Large Rivers LI Shi-quan , LIU Shun-zong &PAN Qin-bin………………………………………………………(Song-Liao River Conservancy Commit tee , Changchun , 130021)(17)
The authors analyze the ef fects of soil and water conservation projects w hen different rain patterns and large pre-
cipi tation take place in large river basins.The result indicates that the soil and w ater conserv ation projects play a deci-
sive role in disaster reduction and flood prevent ion.When present projects for flood prevention sy stem are arranged ,
the soil and water conservation projects should be included in flood prevention const ruction system.More investment
should be used for const ruction of the soil and w ater conservation projects .
Key Words:f lood prevention and disaster reduction;ecolog ical environment;soil and w ater conservation
Technique of Planting Spearmint on Eroded Red Soil Slope Wasteland and Benefit Analysis ………HU Jian-min , HE Chang-gao (Jiangxi Scientific Research Institute of Soil and Water Conservation , Nanchang , 330029)(25)
Spearmint — a f ine economic plant for soil conservation — is one of the fine plant species fo r harness and ex-
ploitation of eroded red soil slope wasteland in southern China.It has following good characteristics:1)It is arid-re-
sistant , infertile-enduring and compatible.2)Assisted with scientific cultivation and management measures ,
spearmint can effectively control soil loss w ith fast grow th , thick coverage w ith long time , i ts water storage eff iciency
and silt reduction eff iciency are 50 .3%and 71.5%separately.3)Spearmint oil can be used as spice , it can be used
to produce f reshener and low-poison pesticide wi th high economic effect.The paper summarizes most technical mea-
sures for planting spearmint on eroded red soil slope w asteland , and analyzed i ts ecological and economic ef fects.
Key Words:wasteland;spearmint;ecological effect;economic ef fect
Recognition of Remote Sensing Images and Several Distinctive Problems for Soil Erosion in Xinjiang
Autonomous Region WEI Hong-bo , ZHAO Yong-an &JIAO Feng et al……………………………………… .(Soil and Water Conservation Research Institute , CAS and MWR , Yangling , 712100)(32)
In remo te sense investig at ion for soil loss in Xinjiang Autonomous Region , Remote Sensing Images are recog-
nized by st ratum and classification in combination of remote sense information and geoscientific materials , comprehen-
sive analysis and particular analy sis , indoo r recognition and specialist s experience.In accordance with the character-
istics of perpendicular distribution of w ater erosion , wind erosion and freezing-melting erosion , the index such as pre-
cipi tation , elevation and average temperature are mainly considered when soil erosions are classified.The paper list s
the characteristics of remote sense images by classif ication and grade , and indicates that the erosion classification for
saline and Gobi are important problems to be researched.
Key Words:soil erosion;classification and grading;recognition of remote sensing images;characteristics of im-
ages;Xinjiang autonomous region
Probe into Several Problems in Working out Soil and Water Conservation Scheme for Water Conservancy and Hydroelectric Projects XIE Xin-fang , ZHAO Fa-yun………………………………………………………………(Reconnaissance and Planning Design Institute , YRCC , Zhengzhou , 450003)(35)
Because the const ruct ion of water conservancy projects and hydroelect ric projects peels of f more surface soil and
occupies large area , compilat ion and implementation of soil and water conservation scheme are important measures to
prevent soil loss by artificial act ivit ies.Soil conservation scheme should coincide wi th different period of project con-
st ruct ion , and must be implemented separately in project const ruction , project check and acceptance , project opera-
tion.The main contents of soil and water conservation include compilat ion purpose , compilation basis , project con-
st ruct ion brief , soil loss prediction in project const ruction , prevention scheme for soil loss , investment estimate and
effect analy sis.Key areas arranged w ith soil conservat ion measures are depended on multi-factors comparison.After
projects are put into operation , the emphases of soil loss monitoring are landslide and bank collapse.
Key Words:water conservancy;project const ruction;artificial activities;soil loss monito ring;soil and water con-
servation