地理研學(xué)助力鄉(xiāng)村振興
——以果園中的芳香植物種植為例

武紅艷

（山西旅游職業(yè)學(xué)院 太原 030031）

果園間作作為一項傳統(tǒng)的有機管理措施，被越來越多的用于果樹有機栽培中。在果園種植系統(tǒng)中，實施間作帶來的好處很多，包括改善土壤和促進根系健壯生長，增加產(chǎn)量，減少化肥、除草劑以及灌溉量，從而降低成本。間作還可以改善土壤碳、氮和磷循環(huán)，以及提高土壤微生物豐度并抑制土傳害蟲。進一步的研究表明，果園間作能夠改變土壤微生物群落多樣性，促進土壤碳、氮等組分的儲備，平衡土壤-植物地球化學(xué)循環(huán)，促進植物生長，提高產(chǎn)量與品質(zhì)。因此，合理選擇果園間作物是果園土壤管理的一項重要工作，這一栽培技術(shù)對促進果樹生長發(fā)育具有重要的意義[1]。

芳香植物含有較多的抗氧化和抗菌物質(zhì)、大量營養(yǎng)成分和微量元素，果園間作芳香植物在改善土壤養(yǎng)分狀況、抑制有害昆蟲和微生物、優(yōu)化微域生態(tài)環(huán)境方面具有積極作用[2]。

1 芳香植物綜述

1.1 芳香植物的概念與類別

芳香植物是近幾年發(fā)展起來的一種果園間套種品種。芳香植物是一類可以通過葉片、花朵、果實和根等器官或者整個植株釋放香氣，并且有一定的藥用價值的植物。芳香植物含有抗氧化劑、抗菌劑、天然色素，以及多種營養(yǎng)素及微量元素，其含量較蔬菜及其他植物更高。以芳香植物揮發(fā)油的部位和器官不同作為依據(jù)，芳香植物可以分成香木類、香果類、香草類和香花類四大類。香木類植物是一種具有芳香氣味的木本植物，它的樹干可以散發(fā)出芳香氣味，如香樟、檀木、月桂等；香果類植物的果實有香味，如杧果、柑橘、葡萄、檸檬等；香草類植物是整株或地上部都有芳香氣味的草本植物，例如薄荷、羅勒、迷迭香；香花植物是指花朵有芳香氣味的植物，常見的香花植物有白玉蘭、梔子、含笑、水仙、薔薇、茉莉等。不同種類的芳香植物所釋放出的香味也不一樣。芳香物質(zhì)主要包括酯、醇、酚、醛、酮、環(huán)烯、醚等。如薄荷含薄荷腦、薄荷酮、乙酸薄荷酯等物質(zhì)，在茉莉花精油中含有苯甲酸甲酯、乙酸苯甲酯、苯甲醇、吲哚、茉莉酮等物質(zhì)。

芳香植物精油是一種具有引誘、驅(qū)避、拒食、毒殺、抑制等功能的天然化合物，具有獨特的生理活性。從更廣泛的意義上來說，芳香植物不但能夠利用某些植物原料或經(jīng)濟作物自身特有的香味，對某些害蟲起到驅(qū)趕作用，而且還能夠通過吸引并聚集某些益蟲的特性，對果園中的害蟲進行控制。芳香類植物富含多種營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素，比其他作物、蔬菜等都要高。將芳香類植物栽培于果園，并可用作綠肥，以改良果樹的根際生態(tài)環(huán)境[1]。此外，由于許多芳香植物具有較高的經(jīng)濟價值，因此，芳香植物作為觀賞植物具有很大的開發(fā)潛力。在法國和日本等國家，“香園農(nóng)場”都是以“花境”的形式經(jīng)營的，每年都會吸引大批游客前來觀光；國外還有一些以芳香類植物為主題的植物園、醫(yī)院等。此外，這些芳香植物還可制成干花、香囊、枕頭等旅游紀(jì)念品，為旅游業(yè)帶來可觀的收益（圖1）。

圖1 常見芳香植物藿香薊

芳香植物栽培的主要目的是多產(chǎn)高質(zhì)量的香精，如何提高芳香植物的產(chǎn)量與品質(zhì)是生產(chǎn)上的重要課題。研究發(fā)現(xiàn)同一種芳香植物在不同地區(qū)的產(chǎn)量、品質(zhì)差異較大，且?guī)缀跛械姆枷阒参锞嬖谧顑?yōu)分布區(qū)域?，F(xiàn)有文獻資料顯示，溫度、光照、養(yǎng)分等環(huán)境因素以及種植模式都會對芳香植物精油的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響。

1.2 芳香植物的功能

芳香植物對凈化空氣和改善環(huán)境具有重要的作用。與其他常見的園林植物一樣，芳香植物也可以通過光合作用來吸收二氧化碳，釋放氧氣，從而達到凈化空氣的目的。與此同時，芳香植物還具有吸收有毒有害氣體、滯塵、降低噪聲、調(diào)節(jié)溫度和濕度等多種生態(tài)功能[2]。例如萬壽菊這樣的植物能夠從空氣中吸收氟化物；米蘭、梔子能吸收二氧化硫；臘梅或桂花能對汞蒸汽有一定的吸附作用；含笑、紫茉莉花、丁香能吸附光化學(xué)煙氣和二氧化硫等物質(zhì)，具有防塵、降噪等功效。另外，芳香植物對微生物的抑制和殺滅也有很好的效果[3]。例如熏衣草對葡萄球菌或鏈球菌具有良好的抑制作用；羅勒揮發(fā)油對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌均有良好的抗菌作用；玫瑰和紫羅蘭等花香能抑制病菌的滋生，具有清潔空氣的功效。芳香植物中含有醛類、酮類、醇類、醚類等多種化合物及抗氧化物質(zhì)、抗菌物質(zhì)，可以隨著空氣的流動在周圍的環(huán)境中擴散，進而起到抑菌和凈化空氣的作用[4]。

芳香植物還能通過香氣和色彩來營造意境。植物作為景觀營造中不可或缺的要素，起著綠意、美化、彩化、賦香等作用。芳香植物不但能同時滿足綠化、美化、彩化、賦香等多方面的功能需要，還常常因為它所具有的特定意義，可以將園林景觀中所具有的獨特意境表現(xiàn)出來，比如臘梅的傲雪、蘭花的淡雅、松柏的蒼勁等。蘇州拙政園中的“遠香堂”、留園中的“聞木樨軒”、滄浪園中的“聞妙香室”等都是運用芬芳植物來呈現(xiàn)意境之美的成功實例[5]。

芳香植物具有一定的保健作用。在芳香植物中，包含了芳香醇、桉葉醇、檸檬醛等芳香成分，生物堿、單寧、類黃酮等藥用成分，營養(yǎng)成分以及豐富的天然色素。這些物質(zhì)構(gòu)成了芳香植物具有保健作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。舉例來說，茉莉的香氣有提神作用，熏衣草的香氣有安神作用，檸檬草的香氣可以減緩心動過速，而玫瑰的香氣可以加速心臟跳動。研究表明，芳香類植物的香味和揮發(fā)油對人體的健康有一定的促進作用。例如，迷迭香能改善精神萎靡、低血壓、肌肉酸痛等癥狀；茶樹精油的作用是可以促進白細(xì)胞的再生，提高機體的免疫力，增加機體對病原體和病毒的抵抗能力，還含有類激素、維生素等物質(zhì)，能夠為細(xì)胞提供養(yǎng)分，活化細(xì)胞，促進血液循環(huán)。不同的植物精油具有不同的保健功效。研究表明，熏衣草精油的抗焦慮效果最好，香紫蘇次之，檀香和甜橙的抗焦慮效果最差。對熏衣草和香紫蘇揮發(fā)油的化學(xué)組成進行研究，發(fā)現(xiàn)香樟醇是熏衣草揮發(fā)油中的主要組分，而香紫蘇揮發(fā)油中的主要組分是乙酸芳樟酯類，表明芳樟醇類有較好的安神作用。但是，并非所有的芳香植物都具有一定的保健作用。例如，紫荊花粉容易引起氣喘；丁香的香氣能令人氣喘，令人煩躁；蘭香、百合香，久聞可使人失眠；水仙、石蒜等植物中含有毒素，皮膚接觸會導(dǎo)致過敏。因此，在使用過程中，應(yīng)根據(jù)不同的需求，合理配置不同的香型植物，并注意其對人體的不良影響[6]。

1.3 芳香植物的應(yīng)用

芳香植物在全球范圍內(nèi)都有廣泛的分布。《芳香植物名錄匯編》一書中記載了3300 種芳香植物，共163 科、756 屬。然而，目前得到有效開發(fā)利用的僅400 余種，常用植物不到300 種，開發(fā)利用程度有待提高。中國是擁有世界上最豐富芳香植物的國家之一，據(jù)不完全統(tǒng)計，約有200 個屬、800 種。在我國，對芳香植物的開發(fā)利用程度相對比較高。迄今為止，已開發(fā)利用的芳香植物達到了150 種，常年出口到國際市場的天然香料有60 多種。

芳香植物與人類歷史的發(fā)展息息相關(guān)，因此人類應(yīng)用芳香植物也由來已久，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進一步推動下，芳香植物已經(jīng)成為人類生活中極為重要的一部分。

芳香植物在國外的應(yīng)用，可以追溯到5000 年以前，在古埃及和古希臘時代，人們就把芳香植物用于祭祀和治療疾病。最早的時候，芳香植物種植在修道院蔬菜園。之后，隨著工業(yè)化的發(fā)展，它種植在果園和植物園中，并用于綠化和裝飾。如今，更是對其實現(xiàn)了形式多樣的應(yīng)用，而這些芳香植物的應(yīng)用也是人類文明歷史的重要見證。此外，藉由對它們在文獻中所扮演的角色的引證，也可間接說明它們對人類發(fā)展歷程所起的重要作用。從世界歷史來看，在工業(yè)革命以前，人類的生命保障大多依賴于綠色植物作為藥材，而芳香植物又是醫(yī)藥保健的重要來源，同時芳香植物在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進步過程中有著不可磨滅的貢獻。在我國的歷史長河中，芳香植物同樣是不可忽略的重要物種。如遼西地區(qū)發(fā)現(xiàn)的有字紋灰陶的熏爐爐蓋，其年代可追溯到5000 年以前，可以推斷香薰在很久以前就已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠?；《本草綱目》《神農(nóng)本草》《史記》等古代著名典籍，記載了許多種類的芳香植物，并將它們的應(yīng)用方法和藥用價值進行記錄，是我國中醫(yī)藥歷史上的寶貴財富。此外，芳香植物用途極為廣泛，還可以用于釀酒、制茶、調(diào)味、沐浴、防蟲防腐等，成為大眾生活中不可缺少的一部分；在古代，芳香植物也是一種重要的貿(mào)易品種，在東西方的文化交流與物質(zhì)交換中占有一席之地。如今，在我國，芳香植物更因其多重屬性而受到人們的青睞，被賦予了一種獨特的審美屬性，在生態(tài)園林城市的建設(shè)等方面發(fā)揮了重要的作用，獲得了明顯的生態(tài)效益與經(jīng)濟效益。

2 果園間作概述

果園間作是一種基于自然生態(tài)經(jīng)濟學(xué)原理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，它通過群落的空間結(jié)構(gòu)，在果樹間的空地上種植綠肥作物、蔬菜作物、糧食作物等，是以最大限度地利用空間和資源為目的發(fā)展起來的一種果園經(jīng)營方式。以梨樹、棗樹為代表的套種方式在果園中使用得比較多[7]。

果園間作套種具有一定的可行性。多數(shù)果樹結(jié)果周期長，收效緩慢，而果園間作套種能最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢[8]，達到早期獲得效益的目的。果樹具有粗而深的根系，可占用土壤上層的空間，并可對土壤的養(yǎng)分和水分進行有效地利用。間作作物植株較矮，能充分利用近地表、淺土層的養(yǎng)分和水分。高的果樹和低的間作作物形成了一個多種群、多層次、多功能、多效益的人工生態(tài)群落。成齡前果園與幼園果園一般均適宜間作，落葉果樹可在休眠期種植短期蔬菜或冬季綠肥。

果園間作具有多種優(yōu)勢，是促進農(nóng)戶增產(chǎn)增收的一種行之有效的措施，是發(fā)展生態(tài)園的重要途徑。合理的間作可以對土地空間資源進行充分利用、有效吸收地上部光熱資源，從而提高光能利用率和土地利用率。此外，間作還有利于優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、減輕土地的重茬危害、抑制病蟲害、提高土壤對污染的恢復(fù)能力，從而促進果園水土保持、維護果園的生態(tài)環(huán)境[9]。例如，將藿香薊套種到果園中，可以使各種害螨的天敵大量棲息繁殖，抵抗危害蘋果、梨、柿、棗、李、杏、櫻桃等果樹的害螨，尤其是危害柑橘的紅蜘蛛、黃蜘蛛、銹壁虱等，可以大大減少化學(xué)殺蟲劑的使用量，降低成本，節(jié)省人力（圖2）[10]。

圖2 果園間作芳香植物藿香薊

3 果園間作芳香植物作用與意義

3.1 增加土壤有機質(zhì)含量

土壤有機質(zhì)作為土壤養(yǎng)分的重要來源，其含量變化直接影響著土壤水分、通氣性、抗侵蝕性、保肥性、養(yǎng)分有效性等理化性質(zhì)。因此，維持土壤有機質(zhì)的高含量水平，對實現(xiàn)果園土壤可持續(xù)利用、提高果樹產(chǎn)量具有重要意義。已有研究表明，果園內(nèi)間作能提高土壤有機質(zhì)含量，且隨土壤環(huán)境條件的不同而有差異[11]。間作芳香植物能夠顯著地增加土壤中微生物的數(shù)量，土壤微生物能夠?qū)⑼寥乐胁灰妆恢参镂绽玫挠袡C物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可給態(tài)的無機物質(zhì)，從而加快土壤中氮磷元素的分解，提高土壤有機質(zhì)含量，增強土壤養(yǎng)分有效性[12]。

3.2 增強土壤酶活性

不同類型的芳香植物對土壤酶活性的影響也不同[13]。在天然草皮和間作芳香植物的條件下，土壤轉(zhuǎn)化酶活性均有顯著提高，以苜蓿處理效果最好，藿香薊、薄荷處理次之。已有研究表明，不同香型植物根系分泌物種類不同，從而產(chǎn)生不同的植物凋落物，進而引起土壤酶活性的差異[14]。

3.3 提高土壤含水量

除水培植物外，植物對水的吸收以土壤水為主。降水和灌溉水是土壤水的主要來源，對生態(tài)圈中的水循環(huán)具有重要影響。在套種模式下，作物之間的水分分配受到蒸騰力、土壤有效養(yǎng)分、根系分布和水分生理調(diào)控等因素的影響?；幢逼皆瓧铥溙鬃黧w系土壤水分變化的研究結(jié)果表明，林農(nóng)體系中樹木遮光、降低溫度和降低風(fēng)速，能有效抑制農(nóng)田水分蒸散，具有較好的保墑效果；農(nóng)林帶間作可增加土壤水分含量，其增加量與間作密度有關(guān)，種植密度高，增加量大。

3.4 促進土壤營養(yǎng)元素富集

由于試驗條件的差異，關(guān)于果園間作對土壤養(yǎng)分影響的研究往往存在較大差異，通常認(rèn)為間作可提高土壤氮、磷、鉀營養(yǎng)元素的含量，對土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響。間作能增加土壤中的有機質(zhì)含量，進而增加土壤中的一些常量元素含量。另外，間作對土壤中養(yǎng)分的積累也有促進作用，其中以豆類作物作用最大。在梨園中行間種植草本植物的研究中發(fā)現(xiàn)，能明顯增加梨園的氮、磷、鉀含量和有機質(zhì)的含量[15]。

3.5 調(diào)節(jié)土壤酸堿度

土壤酸堿度是一種重要的土壤性質(zhì)，是決定土壤肥力的重要因子，也是生物、氣候、地質(zhì)、水文等多種因子綜合作用的結(jié)果，不僅對農(nóng)作物的生長有直接的影響，還會改變土壤的某些性質(zhì)，各種植物都有其適宜的酸堿值范圍，超過這一范圍，就會對植物的生長產(chǎn)生不利的影響。土壤酸性是由各種因素引起的，包括無機和有機酸在土壤中的分解、金屬離子的水解、礦物風(fēng)化、生物代謝、膠體表面反應(yīng)等。根據(jù)氫氣在土壤中的賦存形態(tài)，可以將土壤酸度分為兩類：一類是活性酸，其強度用pH 值表示，pH 值越低，說明其活性酸越強；二是由氫離子、鋁離子等離子體形成的潛性酸。植物間作可提高植物多樣性水平，植物凋落物沉降到土壤中可提高土壤有機質(zhì)含量，促進土壤營養(yǎng)元素礦化。土壤養(yǎng)分主要由植物有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀等大量營養(yǎng)物質(zhì)成分，以及堿解氮、速效磷、速效鉀等微量元素組成。芳香植物的引入使土壤中植物有機質(zhì)及其他礦質(zhì)元素含量明顯增加，在間作后期優(yōu)勢明顯。結(jié)果表明，間作芳香植物在調(diào)節(jié)土壤pH 值、改善土壤養(yǎng)分方面的作用優(yōu)于天然草皮，間作芳香植物在間作中具有更好的綜合作用。

4 結(jié) 語

芳香植物是近年來被看好的一種果園間作植物。應(yīng)用芳香植物在果園進行間作有利于增加土壤有機質(zhì)含量、提高土壤含水量、促進土壤營養(yǎng)元素富集和調(diào)節(jié)土壤酸堿度。未來可以通過研究進一步觀察間作不同芳香植物對果園的具體影響，從而為不同樹種的果園提供更好的間作方案，提高果園的經(jīng)濟效益，提升農(nóng)業(yè)附加值和增加農(nóng)民收入，助力鄉(xiāng)村振興，為建設(shè)美麗鄉(xiāng)村添磚加瓦。