香根草(禾本科香根草属多年丛生的草本植物)

香根草,又名岩兰草;顾名思义,因其根很香,故名香根草,是一种禾本科多年丛生的草本植物。

原产于印度等国,现主要分布于东南亚、印度和非洲等(亚)热带地区,具有适应能力强,生长繁殖快,根系发达,耐旱耐瘠等特性;有“世界上具有最长根系的草本植物”、“神奇牧草”之称;被世界上100多个国家和地区列为理想的保持水土植物。

中国也有天然香根草分布。香根草目前主要被种植作为侵蚀控制,也会将其根部提炼成香根草油(Vetiver Oil),作为精油或香水的原料,而南亚传统上会作为草药使用。

形态特征

从形态上看,香根草有点像柠檬草,地上部分密集丛生,秆高1~2m;叶片条形,质硬,宽4~10cm;圆锥花序长15~40cm,分枝以多数轮生,在秋季开花,一般无果,主要靠分蘖繁殖;纵深发达根系可深达2~3m(迄今最深的根系在泰国,为5.2m),根直径一般为0.7~0.8mm,抗张力是等径钢材的1/6。香根草能适应各种土壤环境,强酸强碱、重金属和干旱、渍水、贫瘠等条件下都能生长。

香根草属低补偿(c4)植物,光合作用强,日温达10℃时就萌发生长。在自然条件下香根草很少结实,但去年广东湛江师范学院刘金祥在我国唯一成群落分布的香根草原产地——广东吴川采到香根草种子后,通过香根草种子繁殖技术成功培育出香根草幼苗,标志着我国野生香根草属于能够进行有性繁殖的品种,将为国际上的专家、学者提供崭新的研究领域。此外,香根草没有根茎或匐伏茎,故不会成为农田杂草。香根草也极少感染或传播病虫害,多数能生活几十年甚至数百年。

由茎与分蘖于土表下长许多细根,根粗为0.6毫米(0.02英寸)至2.2毫米(0.09英寸),抗拉强度为40至120MPa,垂直向下生长呈网状结构,生长快速,种植10周内生长60厘米(24英寸),第一年就可达3米(9.8英尺)至4米(13英尺),根系初生时为白色,后转成淡黄色至黄褐色,有特殊香味,可提炼出香精油。

单杆直立生长,扁圆柱状,密实不中空,坚硬,表面光滑,草绿色,成熟单杆可高达1.5米(4.9英尺)至2.5米(8.2英尺),俱有突出的节,一般有16至20节,带有腋芽,遇到潮温空气或水会长出根系,节间由叶鞘包复。

分蘖:年青茎枝埋在土表下的部分,其四周会发芽长出新的单杆与根系,称为分蘖(tiller),经重复分蘖后,发展成为越来越茂密的丛集,这是香根草主要的生长方式,在土壤肥沃的条件下,也可能在土表上分蘖,但并不常见。

从茎枝基部与茎节对生长出,新叶在内老叶在外展开呈扇状,老化会枯黄但不脱落,叶片宽0.5厘米(0.2英寸)至1.3厘米(0.5英寸),长30厘米(12英寸)至130厘米(51英寸),窄长且两沿平行、叶尖尖锐呈剑型,连接茎枝处折成“V”型叶鞘,往叶尖逐渐平坦展开,常因风雨折弯,叶面厚硬、两面光洁,朝外面与朝内面的边缘和中脉皆为纯草绿色,其他部分朝内叶面为草绿底色上布满淡白色细线,当叶片逐渐老化,于靠近末端处的边缘和中脉会长出锯齿状的刺。

通常秋季开花,于茎枝末端长出花序,直立成穗,穗高20厘米(7.9英寸)至40厘米(16英寸),展开达10厘米(3.9英寸)至15厘米(5.9英寸)广,穗枝繁多、上举或直立,除了连接茎枝部位有3枝穗枝外,其余穗枝成对轮生,穗枝中轴长出无柄小穗,尖端长出有柄小穗,小穗扁平椭圆呈纺锤状,紫色,顶宽1.5毫米(0.059英寸)至2.5毫米(0.098英寸),长2.5毫米(0.098英寸)至3.5毫米(0.138英寸),背面粗糙有小棘,尤其在边沿清晰可见,雌雄同穗,难结籽。

地理分布

原产地中海至印度。

1958年香根草开始进入中国。当时在广东、福建等地种植,作为香料植物,提取根叶里的芳香油。80年代以后,在华南、华东、西南等地香根草被广泛用于治理水土流失。

江苏、浙江、福建、台湾、广东、海南及四川均有引种,栽培于平原、丘陵和山坡;喜生水湿溪流旁和疏松粘壤土上。热带非洲至印度、斯里兰卡、泰国、缅甸、印度尼西亚爪哇、马来西亚一带广泛种植。模式标本采自印度。

生理特征

温度

香根草能在−22°C(−8°F)寒冷至55°C(131°F)耗热的广大温度范围下生存,于低温环境下,只有地面下的根与分蘖会存活,当温度上升至8°C(46°F)时,会萌芽长出新枝,生长速度会随着温度上升加快,在20°C(68°F)至30°C(86°F)时生长速度最快,再高温反而会减缓生长。

光照

香根草为C4植物,需要有充足光照进行光合作用,光照不足会影响生长。

水分

香根草为水生植物,年降水量在200毫米(7.9英寸)至6,000毫米(240英寸)地方皆适合生长,并能抵受长期干旱或水淹,能忍受水深达30厘米(12英寸)、每秒0.028立方米(0.989立方英尺)以上速度的洪水冲蚀,甚至整株被淹没也不会坏死。

土壤

母质:侵蚀作用水土严重流失的土壤,如沙地、页岩、砾石地、弃土等恶劣土壤环境,香根草在有养分施加下可以生长。

酸碱值:3.3(中酸性)至12.5(强碱性)的大范围下可生长。

养分:在有机质、氮(N)、磷(P)、钾(K)缺乏下,仍可正常生长。

污染:耐酸化(Soil acidification)、碱化、盐化、金属污染:铝(Al)、镁(Mg)等轻金属、以及砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、锰(Mn)、镍(Ni)、铅(Pb)、硒(Se)、锌(Zn)等重金属含类金属污染土壤,提供适当的养分,香根草仍可生长。

植物价值

侵蚀控制

香根草特殊的深长网状根系、耐涝耐旱、能适应劣土、以及不易大量繁植等特性,受到联合国注意,发展香根草对控制侵蚀的应用,1987年世界银行发行了一本由约翰·葛林菲尔德(John C.Greenfield)领导编撰的《香根草-对抗侵蚀的绿篱》(Vetiver Grass-The Hedge againts Erosion)手册,以科学的方法,详细记述葛林菲尔德自1956年开始以香根草作为水土保持的研究,此手册引为香根草被广泛应用于侵蚀控制的开端。

河岸侵蚀(Bank Erosion)控制:受泛滥、或船只与季风掀起波浪所侵蚀的河岸,可选择适合香根草生长或汛期过后的季节,沿海岸并排种植香根草,当香根草稳定生长后,其根系可固定岸边土壤,其茎叶可有效减缓波浪与泛滥的河水溢出到岸上。相对应的,香根草同时有效阻碍岸上的污水与泥土进入河水中,减少污染。

由于香根草生长快,抗性强,具有很好的穿透性、抗拉强度等优良力学性质,可在气温为-10~50℃和年降雨量300~6000mm的地区生长,陆续被用于保护公路、河堤、梯田等。K.F.Kon和F.W.Lim博士研究发现,与裸露土地相比较,香根草能将地面径流减少73%,土壤流失降低98%。马来西亚Kebangsaan大学(UKM)新近的研究表明,香根草对地表土壤流失的截留量为600g/m2,而牛草仅为89g/m2。

其他价值

同时香根草还是品质优良、高产稳产的青饲料作物、优质手工编制材料和工业造纸、香精的原料。香根草的芳香成分可用防治蛀虫,现一些地方用来生产香水。

在国外,美国用它作杀虫剂;种植它作为地界篱笆,可追溯到100多年前的印度。用香根草盖房屋与泰国的历史一样渊远;澳大利亚开始用它保护水土流失大约是50年前的事。其它如印尼、缅甸等国家都有栽培香根草的悠久历史。

1996年在世界银行农业处主任,国际香根草网络协调人格雷母肖的提议下在全球建立了香根草网络22个,同年中国香根草网络正式成立。这些网络的建立大大促进了香根草信息的国际交流。1996年和2000年在泰国分别举行了第一和第二届国际香根草大会,第三届于2003年10月6日在我国广州召开。

目前,香根草技术已在我国南方10多个省区引种推广。随着香根草技术的研究和开发,香根草的应用更加广泛,涵盖了生态学、植物学、环境科学、水土保持学、农学、林学、工程学、药学等学科,它将成为21世纪最有价值的生态工程技术之一。香根草技术投资少、周期短、收效快,将获得更大的生态效益、经济效益和社会效益。

药用全草或须根、油。全草补血、强心。

须根是本科唯一以须根提取精油的植物。油浓褐色,稠性大,紫罗兰香型,挥发性低,用作定香剂。

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