香根草系统在我国的应用与发展20年历程回顾

香根草系统是一种价格低廉、用于水土保持、基础设施保护、污染控制和治理、减轻自然灾害等的有效系统,自1988年引入我国已历经20年。本文回顾了香根草系统在我国农业、边坡防护、环境保护方面的研究和应用情况,介绍了香根草网络的发展和作用,并提出香根草系统在不毛之地造林、矿山植被恢复、生物燃料和缓解温室效应等方面的应用潜力。     

香根草的研究与利用

香根草(Vetiveria zizanioides)是禾本科多年生草本植物,须根发达呈网状,因其具有香味历来被用来提取精油。近年来,它在生态环保方面的作用令人瞩目。阐述了香根草生态生物学特性,在水土保持、矿区生态修复、生物能源等方面最新研究成果,以及精油提取工艺、最新应用领域等,并介绍了一种方法以解决采根与固土保水作用不可兼得这一难题,为进一步保护和利用香根草提供参考。     

香根草——优良的水土保持植物

结合近５年来的野外定点观测、盆栽试验和室内分析结果以及国内外有关香根草（Ｖｅｔｉｖｅｒｉａｚｉｚａｎｉｏｉｄｅｓ）的研究资料,系统总结了香根草的生物学特性、生态适应性、作用与用途、应用发展历史和推广应用前景,并提出了今后推广香根草工程应采取的主要措施,以期能为在华南山区,尤其在广东,开展水土保持和建立以香根草为纽带的生态农业提供参考     

香根草栽培平菇的研究

本文以香根草为主要配方材料,以常规木屑为对照,设计了12个配方,栽培平菇,通过菌丝的长势和生长速度的不同,筛选适宜平菇生长的配方.研究结果表明,最适配方为香根草48%,类芦20%,芒萁10%,麸皮20%,碳酸钙1%和石灰1%;该配方菌丝长势旺盛、生长速度快,利用该配方栽培平菇,其生物转化率达到102.7%.     

阜阳市引种香根草的入侵风险评估

【目的】评估安徽阜阳市引种应用价值广泛的香根草可能带来的风险。【方法】通过借鉴国内外学者研究成果,构建阜阳市引种香根草入侵风险评估具体指标体系并赋予相应的权重,运用文献资料搜集的信息和引种栽培实验数据开展评估。【结果】确定了阜阳市引种香根草入侵风险评估指标体系、权重和入侵风险等级划分;结果显示,阜阳市引种香根草的入侵风险评估得分为46分,风险等级为低风险;评估指标中生物学特征得分最高,占总分的19.57%。【结论】阜阳市引种香根草的入侵风险等级为低风险,阜阳市可以引种香根草,引入后需要定期监控。     

香根草定植前几种催根法的比较研究

为了解催根对香根草成活率及生长的影响,采用浸根、浆根、水培、沙植和稻壳培植五种催根方法,分别给予除氯自来水和25 mg/L IAA两种条件,在定植前对香根草进行处理,与对照组进行对比试验.结果表明:各种催根方法都能有效提高成活率和草苗的日均生长高度;IAA的效果最佳;IAA能促进新根的产生、生长,以浆根 IAA最明显;从定植后草苗的长势看,IAA的效果更明显,以浆根 IAA最好.综上所述,定植前对草苗进行催根处理是必要的,以25 mg/LIAA浆根效果最好,而且简便易行.     

水稻螟虫诱杀植物香根草的发现与应用

香根草Vetiveria zizanioides L.是一种多年丛生的草本植物。近年来研究发现香根草能够有效诱集水稻螟虫(二化螟Chilo suppressalis和大螟Sesamia inferens)雌成虫在其上产卵,但孵化出的幼虫在香根草上不能完成生活史。因此,香根草对于水稻螟虫来讲是一种诱杀植物。开发以香根草为基础的水稻螟虫绿色防控技术,不仅可以有效控制水稻螟虫,减少农药使用,还可以保育寄生蜂等天敌、增强生物多样性。香根草同时具有适应性强、种植管理轻简、无性繁殖不会扩散成为杂草、可供观赏等应用特点。因此,利用诱杀植物香根草为水稻螟虫防治提供了一种生态调控新途径,还可实现农民增收、改善生态环境,具有重要的经济、生态和社会效益。     

风车草和香根草在人工湿地中迁移养分能力的比较研究

为研究风车草(Cyperus alternifolius)和香根草(Vetiveria zizanioides)迁移养分的能力,建立17.0m²风车草潜流式人工湿地和13.3 m²香根草潜流式人工湿地处理猪场废水,在四个季节末测定植物生物量和组织氮、磷、铜、锌含量.结果表明,香根草地下部生物量大于风车草,地上部生物量则是风车草大于香根草.风车草年地上部收获量为3406.47 g·m^-2,比香根草的1483.88 g·m^-2高2.3倍;风车草的氮含量为22.69 mg·g^-1,比香根草的15.44 mg·g^-1高7.25 mg·g^-1;风车草的磷含量为6.09 mg·g^-1,比香根草的5.47 mg·g^-1高0.62 mg·g^-1.植株含铜、锌量风车草略比香根草高.风车草每年迁移N 68.72 g·m^-2和P18.49 g·m^-2,香根草迁移N 8.93 g·m^-2和P 3.69 g·m^-2.风车草人工湿地每年由植物迁移的氮、磷、铜、锌比香根草高4～7倍.     

风车草和香根草在人工湿地中迁移养分能力的比较研究

为研究风车草（Cyperus alternifolius）和香根草（Vetiveria zizanioides）迁移养分的能力,建立17.0 m²风车草潜流式人工湿地和13.3 m²香根草潜流式人工湿地处理猪场废水,在四个季节末测定植物生物量和组织氮、磷、铜、锌含量.结果表明,香根草地下部生物量大于风车草,地上部生物量则是风车草大于香根草.风车草年地上部收获量为3406.47 g·m^-2,比香根草的1483.88 g·m^-2高2.3倍;风车草的氮含量为22.69 mg·g^-1,比香根草的15.44 mg·g^-1高7.25 mg·g^-1;风车草的磷含量为6.09 mg·g^-1,比香根草的5.47 mg·g^-1高0.62 mg·g^-1.植株含铜、锌量风车草略比香根草高.风车草每年迁移N 68.72 g·m^-2和P 18.49 g·m^-2,香根草迁移N 8.93 g·m^-2和P 3.69 g·m^-2.风车草人工湿地每年由植物迁移的氮、磷、铜、锌比香根草高4～7倍.     

镉在土壤-香根草系统中的迁移及转化特征

以无植物组处理为对照,采用盆栽试验方式探讨不同Cd浓度胁迫条件下香根草根际土壤中重金属Cd的积累、迁移及转化特征。土壤Cd处理设4个浓度梯度,分别为0、2、20、80 mg/kg土壤干重。结果表明:(1)香根草可以显著降低土壤中生物有效态Cd和总Cd含量。(2)香根草各部分Cd积累量随处理浓度的增加和处理时间的延长而增加,90 d时80 mg/kg处理组地上部分和根的Cd积累量分别高达180.42 mg/kg和241.54 mg/kg。(3)各浓度Cd处理下,富集系数随着Cd处理浓度的增加而显著降低,随处理时间的延长而升高。(4)香根草地上部分Cd含量小于根部,各处理转移系数均小于1。随着处理时间的延长,中低浓度处理组的转移系数稍有降低,高浓度处理组的转移系数则显著上升。(5)种植香根草使其根际土中残渣态的Cd转化为生物有效态Cd,提高Cd清除效率。研究结果表明,香根草能够有效地吸收土壤中的Cd,降低土壤中总Cd含量,提高土壤安全性,可作为Cd污染地区植物修复的备选物种。     

坡向对香根草护坡地植物群落特征的影响

经连续2年定点调查,研究了不同坡向对香根草（Vetiveria zizanioides）护坡地植物群落早期演替阶段特征的影响。结果表明：最早迁入边坡地定居的主要为菊科、禾本科和豆科类植物,三者物种数占物种总数比例为59.09%～92.86%;不同坡向植物群落特征从香根草栽后第2年开始出现差异;阳坡香根草种群物种优势度明显高于阴坡的物种优势度,且阳坡香根草种群持续上升,阴坡香根草种群则呈衰退趋势;植物群落丰富度指数、多样性指数、均匀度指数均与群落中香根草物种优势度呈极显著线性负相关;生态优势度指数与群落中香根草物种优势度呈极显著线性正相关。     

香根草对重金属铅离子的胁迫反应研究

研究了Pb²⁺对香根草生理生态指标的影响.结果表明, 随水培液中Pb²⁺浓度的增加(0～8 mmol·L^-1),香根草苗的生长受到严重影响;叶片电导率增大;SOD活性先上升后下降,但均高于对照,其活性与Pb ²⁺浓度呈正相关;POD和CAT活性虽也是先上升后下降,但在高浓度(＞4 mmol·L^-1)的Pb²⁺处理下,酶活性均低于对照,其酶活性与Pb²⁺浓度呈显著负相关.可以认为,酶活性升高是由于香根草苗对Pb2+胁迫做出的应激反应,而高浓度Pb²⁺却对香根草苗的保护酶活性有抑制作用.     

香根草和百喜草对铅锌尾矿重金属的抗性与吸收差异研究

铅锌尾矿是一类重金属含量极高,对植物生长产生毒害的生境.盆栽实验的结果显示,香根草和百喜草在纯尾矿或由尾矿和垃圾组成的混合基质上都能生长,但植物的长势随基质中重金属含量的增加而减弱,其中香根草的生物量所受的影响比百喜草的更大,即百喜草有比香根草更强的重金属抗性.2种植物体内的重金属含量高低均为Zn＞Pb＞Cu,但二者对它们的富集能力大小分别是,香根草为Zn＞Cu＞Pb,百喜草则为Cu＞Zn＞Pb.香根草和百喜草的根系对3种重金属都有较强的滞留效应,滞留率均在50%以上;其中香根草对重金属的滞留率又明显高于百喜草;而且,同一植物对不同的重金属的滞留率也明显不同,香根草对Pb的滞留率最高,而百喜草对Cu的滞留率显著高过对Zn和Pb.由于香根草的生物量明显大于百喜草,结果香根草对Pb、Zn的吸收量比百喜草高.当用25%的垃圾改良金属尾矿时,百喜草对重金属的吸收量即达最大;而香根草则在尾矿和垃圾各占50%的基质中吸收最多的重金属;因此,添加一定量的垃圾(25%～50%左右)用于尾矿改良时,不仅能使尾矿得到更快的植被恢复与更高的植物修复效果,而且能使垃圾资源得到充分合理的利用.总之,当开展对金属尾矿的植被恢复时,可选择种植抗性强、覆盖快的百喜草,但如果要对尾矿中的重金属进行生物净化,则应选择种植生物量大的香根草,种植香根草还可较好地防止重金属的二次污染或生物富集.     

河岸美人蕉和香根草的生长繁育及其腐烂规律

以河岸带中的美人蕉、香根草为对象,研究了河岸带生态恢复过程中植物的生长及其作用。结果表明:美人蕉和香根草二者对水深的耐受性均不强,不适合在深水中生长与繁殖;与美人蕉相比,香根草对水深的耐受性更强;美人蕉不适合在水深>20cm的水域生长;美人蕉地上的生物量比地下高27.5%,香根草地上的生物量比地下高79%;通过收割美人蕉分别带走美人蕉所固定的全部氮、磷的59%和55%,收割香根草带走香根草所固定的全部氮和磷的57%;经过130d的浸泡,美人蕉、香根草质量损失率分别为31.89%和19.8%,全氮、全磷的损失美人蕉分别为49.43%和77.30%,香根草分别为47.54%和86.06%;植物浸泡释放有机物、氮和磷,但水中COD、NH4 -N和TP浓度并不持续增加。     

2株草螺菌的鉴定及其对煤矸石胁迫下香根草的促生作用

[背景]植物-微生物联合修复技术在减轻环境胁迫作用、增强植物抗性、改善矿区景观等方面发挥重要作用,其中根际促生菌可与植物相互作用,促进植物生长,增强植物对非生物胁迫的耐受性.[目的]鉴定铜尾矿中分离得到的2株根际细菌,研究其对植物生长的促生特性,测定2株菌的接种对于煤矸石胁迫下香根草的影响.[方法]对铜尾矿中分离得到的...     

香根草在铅锌尾矿上生长及其对重金属的吸收

通过野外小区实验 ,研究了垃圾和 NPK肥对铅锌尾矿地中香根草 (Vetiveria zizanioides)生长及其对重金属吸收的影响。结果表明 ,添加垃圾后香根草生物量显著增加 ,而仅加入 NPK肥对其并无显著影响 ,同时添加垃圾和 NPK肥最有利于香根草在铅锌尾矿中生长。尾矿中重金属形态的变化受金属特性和尾矿理化性质的双重影响。对纯尾矿而言 ,种植香根草后尾矿中重金属总量有所减少。尾矿在施加垃圾和 NPK肥后 ,尾矿中 Pb和 Zn总量减少了 13.6 5 %和 32 .4 0 % ,Cu总量则增加了2 3.5 2 %。可交换态和总量 Cu、Pb、Zn变化趋势一致 ,特别是 Cu和 Pb更为显著。香根草积累的 Pb和 Zn显著高于 Cu,并且重金属主要积累在根部。添加垃圾和 NPK肥料对 Cu的积累无显著差异 ,而显著减少香根草茎和根中 Zn和 Pb的积累 ,但显著增加单位面积上茎中 Zn、Pb和 Cu的总积累量 (p<0 .0 5 )。研究表明垃圾和 NPK肥的综合使用是一个较为经济有效的尾矿改良措施 ,但对于尾矿 -植被系统中的重金属迁移问题应引起关注。综合生物量与重金属的吸收特征 ,香根草对于尾矿的植被重建有较高价值     

香根草属与狼尾草属植物对土壤线虫营养类群的影响?

对广州华南植物园香根草属泰国香根草(Vetiveria nemoralis)、普通香根草(V.zizanoides)的2个品种Sunshine和Karnataka以及狼尾草属象草(Pennisetum purpureum)、皇草(P.purpureum×P.thyphoides)和杂交狼尾草(P.americanum×P.purpureum)的地下土壤线虫各食性类群在根区和非根区的分布特征进行了对比研究,结果表明:线虫主要集中在0-15 cm的浅层土壤中,在不同生境下食细菌和植物寄生性线虫占优势,两类线虫的比例在香根草属植物生境下为87.7%-97.6%,狼尾草属植物生境下为88.5%-94.0%,而食真菌、捕食性和杂食性线虫数量则很少,其相应的比例分别为2.4%-12.3%和6.0%-11.5%。两属植物根区的线虫数量显著高于非根区,但不同营养类群的线虫在根区和非根区的分布有较大差异。香根草属植物和杂交狼尾草非根区植物寄生性线虫的比例高于根区,而食细菌线虫的比例低于根区;但象草和皇草非根区植物寄生性线虫的比例低于根区,而食细菌线虫的比例高于根区。除皇草外,两属植物非根区食真菌线虫的比例一般高于根区。在所选的植物中,Karnataka和杂交狼尾草在土壤改良和土壤生物学效应方面有更好的潜力。     

二化螟雌蛾对香根草挥发物的EAG和行为反应

【目的】为研发二化螟Chilo suppressalis(Walker)雌蛾植物源引诱剂提供参考。【方法】采用电生理及风洞技术测试了二化螟雌蛾对香根草挥发性物质的定向行为反应。【结果】二化螟雌蛾对供试的16种香根草挥发性物质均能产生EAG反应,且对0.1、1.0、10.0μg/μL 3种浓度下的油酸、胆固醇的EAG反应随浓度升高而增大,对柠檬醛、樟脑、软脂酸的EAG反应随浓度增加而降低。二化螟雌蛾对1.0μg/μL浓度的香根草提取物的EAG反应值为426.11×10?3 Mv,显著高于其他化合物标样(P<0.05)。在风洞中,胆固醇、柠檬醛、正十五酸、正十四碳酸、单棕榈酸甘油、邻苯二甲酸二异辛脂等香根草挥发物对二化螟雌蛾均有引诱作用,并筛选出了具有较好引诱效果的不同配比的混合物,分别为胆固醇︰柠檬醛︰正十四碳酸=33︰24︰11、邻苯二甲酸二异辛脂︰柠檬醛︰单棕榈酸甘油=130︰48︰1、胆固醇︰柠檬醛︰正十四碳酸:单棕榈酸甘油=66︰48︰22︰1、柠檬醛︰单棕榈酸甘油=48︰1。【结论】具有电生理和行为活性的香根草挥发物可作为二化螟雌蛾植物源引诱剂的候选化合物成分。     

潜在木质纤维素能源植物香根草的初步研究

对南京试验地种植的香根草[ Vetiveria zizanioides (L.) Nash]叶片的光合特性和主要矿质元素含量以及株高生长速率进行了测定,并对来源于南京试验地和东台滩涂地的香根草叶片中与纤维特性有关的化学组分的含量及水解产物的含量进行了分析和比较.结果显示:香根草叶片的净光合速率(Pn)对光量子通量密度的响应曲线呈单峰型,Pn最高可达15.3 μmol·m-2·s-1,光饱和点为1 528.6 μmol·m-2·s-1;Pn日变化曲线呈明显的双峰型,峰值分别出现在10:00和15:00.叶片中K、N、Ca、P、Mg和S的含量分别为11.2、7.6、4.3、2.7、2.8和1.5mg·g-1.5月份至10月份是香根草的快速生长期,7月份的株高生长速率最高,达42.1 cm.种植于试验地和滩涂地的香根草叶片中纤维素、半纤维素和木质素的含量分别为326.1和321.7 mg·g-1、380.2和369.5 mg·g-1、147.8和154.0 mg·g-1,产地间差异不显著(P＞0.05);苯-乙醇抽提物和灰分的含量分别为59.5和54.1 mg.g-1、81.7和71.7 mg·g-1,产地间差异显著(P＜0.05).种植于试验地和滩涂地的香根草叶片水解产物中葡萄糖和木糖含量均较高,分别为368.3和359.9 mg·g-1、245.7和204.3 mg·g-1;阿拉伯糖、半乳糖和甘露糖含量较低,三者的总含量仅为58.6和55.8 mg·g-1;其中,仅木糖含量产地间具有显著差异(P＜0.05).研究结果表明:香根草具有很强的光合能力及较快的生长速率,叶片中纤维素和半纤维素含量均较高,能够适应边际性土地种植,是一种潜在的优良木质纤维素能源植物.