楊 寧，李 穎，魏忠平，馬鳳江，李開宇，王月嬋，肖繼兵，馮良山*

（1.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧 沈陽 110161；2.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110032）

油莎草Cyperus esculentusvar.sativus是原產(chǎn)非洲的莎草科1年生草本植物，又名油莎豆、地下板栗、地下核桃、人參果和人參草等[1]，是一種屬于莎草科莎草屬的多年生草本植物，享有“生命之果”的美譽(yù)。油莎草生物量大，具有抗逆性強(qiáng)、油含量高和產(chǎn)品附加值高等顯著特點(diǎn)，油莎草營養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維、淀粉、礦質(zhì)元素等，是一種集糧、油、牧、飼于一體的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)作物[2]。油莎草地上莖葉可做飼料，地下塊莖主要用于榨油，油脂含量達(dá)24%～28%，且富含維生素C、維生素E、黃酮類化合物、礦物質(zhì)鋅等營養(yǎng)物質(zhì)[3]。我國的黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、新疆、河北、遼寧、河南、山東、湖北等省區(qū)均有種植[4]?；谖覈秤糜秃偷鞍罪暳瞎┙o的新形勢，油莎草對(duì)于生態(tài)修復(fù)和拓展食用植物油新油源具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1 油莎草生物學(xué)特性

油莎草地上長草地下結(jié)實(shí)，株高一般可達(dá)100～120 cm，根系發(fā)達(dá)，為須根系，分蘗能力強(qiáng)，呈株叢生長，葉片厚而扁，呈細(xì)長劍狀。油莎草光合效率高，分蘗能力強(qiáng)，干物質(zhì)積累多，產(chǎn)量高，667 m2產(chǎn)鮮草可達(dá)3 000 kg以上，地下果實(shí)形如大?；ㄉ?，適應(yīng)性廣，耐高溫，抗旱耐澇，耐鹽堿，耐瘠薄，管理粗放。油莎草根系分蘗再生能力和抗逆性極強(qiáng)，幾乎可以在各種土壤和氣候條件下生長。油莎草原產(chǎn)地為干旱的沙漠地區(qū)，長期的自然選擇造就了油莎草頑強(qiáng)的生命力，生長期間很少發(fā)生病蟲害。生育期短（90～120 d），同時(shí)可與其它作物間套種。在幼林果園中間作油莎草，既可以抑制雜草、培肥改土，又可以減少和防止土壤侵蝕。油莎草成熟后，地上莖葉收獲，散落于土壤中的果實(shí)具有休眠期，翌年春天會(huì)長出新苗，起苗即可移栽。

2 油莎草生態(tài)修復(fù)效果

2.1 荒漠化和沙化治理效果

中國是世界上荒漠化面積最大、風(fēng)沙危害最嚴(yán)重、受其影響人口最多的國家之一[5]。我國荒漠化土地面積263.62萬km2，占國土面積的27.46%，其中沙化土地面積173.97萬km2，占國土面積的18.12%。土壤風(fēng)蝕沙化，一方面破壞土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤質(zhì)地粗骨化，土壤肥力降低，另一方面還嚴(yán)重制約著中國沙質(zhì)農(nóng)田的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[6]，尤其是中國北方的風(fēng)沙區(qū)，氣候常年干旱少雨，風(fēng)沙侵蝕危害嚴(yán)重，是我國生態(tài)保護(hù)和修復(fù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)區(qū)域[7]。生物修復(fù)是緩解和恢復(fù)中國北方地區(qū)土地沙漠化的有效方法之一。但由于沙化地區(qū)干旱少雨、土壤瘠薄、風(fēng)蝕嚴(yán)重等因素，沙化土地很難生長植物，通過傳統(tǒng)的種草技術(shù)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)較為困難。而生態(tài)修復(fù)型先導(dǎo)草——油莎草可以在風(fēng)沙地和鹽堿地很好地生長，冬季油莎草死亡后，土壤中的油莎豆會(huì)在春季快速腐爛肥田。種植油莎草后，冬季地表有草覆蓋，可減少土壤風(fēng)蝕，保蓄土壤水分，增加土壤含水量，可極大提高新播種草種的成活率，達(dá)到快速修復(fù)生態(tài)的效果。同時(shí)，油莎草耐鹽堿，地下油莎豆產(chǎn)量高，可培肥地力，改良鹽堿地土壤。

油莎草既可用于食用油開發(fā)，又可以加工為口感佳的風(fēng)味食品，綜合利用價(jià)值高，市場前景非常廣闊，具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。油莎草抗逆性強(qiáng)、繁殖快、根系發(fā)達(dá)、生命力強(qiáng)、生長迅速，適宜在荒地、灘涂地及鹽堿地等種植，對(duì)培肥地力和改良土壤具有很好的效果。同時(shí)由于其具備耐旱、耐鹽堿和生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)等特性，十分適合在沙區(qū)種植，在荒漠化土地治理中具有較好的生態(tài)修復(fù)潛力[8]。油莎草具有較好的防風(fēng)固沙、改善生態(tài)環(huán)境作用，可有效利用邊際土地，促進(jìn)邊際土地生態(tài)環(huán)境修復(fù)。相關(guān)研究表明，油莎草由于耐瘠薄，適應(yīng)性強(qiáng)，根系發(fā)達(dá)且分蘗能力強(qiáng)，生長迅速，播種后3個(gè)月左右莖葉即可覆蓋地面，從而遏制表層土沙流動(dòng)，因此，油莎草可用于退化草場的修復(fù)改良[4，9]。同時(shí)油莎草全株可作為綠肥使用，特別是其塊莖可成為優(yōu)良的有機(jī)肥料，翻耕入土后可促進(jìn)土壤地力培育，提高沙化退化土地生產(chǎn)力，維護(hù)和修復(fù)荒漠化和沙化地區(qū)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。正常情況下，油莎草種植當(dāng)年即可收獲，而地下塊莖和根莖可留在土壤中培肥，用作修復(fù)退化草場的營養(yǎng)源。連續(xù)幾年種植油莎草，可使退化草原人工物種群落和原生植物群落恢復(fù)到最佳狀態(tài)。

在沙化退化土地因地制宜地建立合理科學(xué)的油莎草耕作模式，是實(shí)現(xiàn)油莎草防風(fēng)固沙，豐產(chǎn)高效的有效手段，可以根據(jù)不同區(qū)域的氣候和土壤特點(diǎn)，建立以油莎草為主體作物的多措并舉的防風(fēng)固沙生態(tài)治理技術(shù)模式[10]。趙小慶等[8]研究表明，在我國北方風(fēng)沙區(qū)通過構(gòu)建以油莎草為主體作物的防風(fēng)固沙模式能有效遏制風(fēng)沙區(qū)土壤風(fēng)蝕沙化，促進(jìn)土壤地力培育，維護(hù)和修復(fù)風(fēng)沙區(qū)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。比較典型的技術(shù)模式包括油莎草全株覆蓋防風(fēng)固沙技術(shù)、油莎草留茬覆蓋技術(shù)、油莎草帶狀間隔全株覆蓋防風(fēng)沙技術(shù)、油莎草帶狀間隔留茬覆蓋防風(fēng)固沙技術(shù)、油莎草與豆科植物間作輪作模式和灌-草-豆立體生態(tài)種植模式，其中作物留茬或全株覆蓋通過增加地表覆蓋度來減少風(fēng)蝕[11]。一般情況下，油莎草與豆科植物間作輪作模式及灌-草-豆立體生態(tài)種植模式對(duì)于提高防風(fēng)沙效果、沙化退化土地生產(chǎn)力提升及生態(tài)修復(fù)效果較好。油莎草良好的防風(fēng)蝕沙化的生態(tài)修復(fù)效果主要與油莎草全株特別是其塊莖能夠分解培育地力、改良土壤結(jié)構(gòu)、增加微生物多樣性及促進(jìn)原生植物群落恢復(fù)有關(guān)，從而達(dá)到改良修復(fù)沙化土地的效果。

2.2 鹽堿化及重金屬污染治理效果

油莎草可用于礦化度小于0.3%的中低度鹽堿地生物改良的優(yōu)選植物。油莎草是一種優(yōu)良的綠肥作物，其地上莖葉含灰分和無氨浸出物，采收后將其埋入土壤進(jìn)行發(fā)酵后可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤肥力[9]。收獲油莎草地上部分之后，地下部分的塊莖和根莖留茬用于改善土壤微生態(tài)環(huán)境，增加土壤肥力。連年種植油莎草，可以達(dá)到生物改良鹽堿地的效果[10]。油莎草適宜與玉米間作和果園間作套種，可以肥地改土，疏松土壤。油莎草須根較多，挖草后余留大量須根在土壤中，須根腐爛后使土壤疏松肥沃，促進(jìn)幼林果木生長。油莎草對(duì)污染的土壤環(huán)境具有抵抗力，油莎草根系有能力從受污染的土壤中富集重金屬，因此，其可用作重金屬污染土壤的植物修復(fù)[12]。油莎草的推廣種植對(duì)于提高沙土地、荒地及鹽堿地等土地的生態(tài)修復(fù)及綜合利用具有重要意義。

2.3 油莎草生態(tài)修復(fù)方法

北方春季在風(fēng)沙地或鹽堿地播種油莎草，播種方式為條播，翌年春季或秋季對(duì)地上油莎草進(jìn)行刈割，留根茬15～30 cm，用于防風(fēng)護(hù)土和保水，然后撒播或條播其他草種，冬季地下油莎豆不進(jìn)行收獲，用于培肥土壤。所述的生態(tài)修復(fù)型油莎草具有較強(qiáng)的抗旱、抗風(fēng)沙和耐鹽堿能力。油莎草于5月中上旬播種，播種前浸種，行距30～50 cm，株距12～15 cm，每667 m2施三元復(fù)合肥10～20 kg。遼油莎1號(hào)等生態(tài)修復(fù)型油莎草新品種，具有耐鹽堿、地上生物量多、防風(fēng)固沙能力強(qiáng)、地下生物量大的特點(diǎn)，經(jīng)過冬季后春季能夠快速腐爛，培肥和改良土壤。針對(duì)該品種特點(diǎn)經(jīng)過探索，以生態(tài)修復(fù)型油莎草為“先導(dǎo)草”，在此基礎(chǔ)上種植其他草，由于土壤環(huán)境得到顯著改善，能夠極大提高成活率。

3 小結(jié)

沙化土地保水保肥困難，土地貧瘠。在沙化土地種植適生植物，可以提高地表植被覆蓋度，降低近地面風(fēng)速，利于生物的生長繁殖，同時(shí)植被恢復(fù)措施還能夠促進(jìn)植被正向演替，改善局地氣候，利于土壤發(fā)育，改善土壤環(huán)境，使沙化生態(tài)系統(tǒng)得到恢復(fù)。油莎草適應(yīng)性強(qiáng)，生長快，根系發(fā)達(dá)，適宜在荒地、灘涂地及鹽堿地等地塊種植，可有效起到防風(fēng)固沙的效果。同時(shí)油莎草全株可作為綠肥，翻埋土壤后，可促進(jìn)土壤地力培育，提高退化沙化土地生產(chǎn)力。通過連續(xù)種植油莎草，可以達(dá)到生物改良鹽堿地的效果，而且還可用作重金屬污染土壤的植物修復(fù)。