鳳眼藍
鳳眼藍
| |
|---|---|
| |
| 鳳眼藍的花 | |
科學分類 
| |
| 界： | 植物界 Plantae |
| 演化支： | 維管束植物 Tracheophyta |
| 演化支： | 被子植物 Angiosperms |
| 演化支： | 單子葉植物 Monocots |
| 演化支： | 鴨跖草類植物 Commelinids |
| 目： | 鴨跖草目 Commelinales |
| 科： | 雨久花科 Pontederiaceae |
| 屬： | 梭魚草屬 Pontederia |
| 種： | 鳳眼藍 P. crassipes
|
| 二名法 | |
| Pontederia crassipes | |
鳳眼藍（學名：Pontederia crassipes），或稱鳳眼蓮、軍艦蓮，是一種原產於南美洲亞馬遜河流域屬於雨久花科梭魚草屬的一種漂浮性水生植物，俗稱「水葫蘆」。鳳眼藍曾一度被很多國家引進，廣泛分佈與世界各地，亦被列入世界百大外來入侵種之一[1]。
形態與生活習性
鳳眼藍在水中漂浮，葉直立光滑，根在水中，呈鬚狀，葉柄中空膨大如同「葫蘆」，因此可以漂浮水面，花為藍紫色。鳳眼藍繁殖迅速，在合適的條件下兩個星期即可繁殖一倍。
入侵與危害
鳳眼藍1884年被引進亞洲，以後又被引進大洋洲、非洲和澳洲，由於在新地點沒有天敵，它可以迅速繁殖造成災難。
20世紀30年代，鳳眼藍作為飼料、觀賞植物和污水防治植物被引進中國，其後在南方作為動物飼料被廣泛種植。從80年代開始，隨着中國內地工業的迅速發展，內河水體的營養化加劇，鳳眼藍藉助其高效的無性繁殖與環境適應機制，開始在內河流域內廣泛擴散。泛濫的鳳眼藍會堵塞河道、阻礙內水交通，浙江等省份的許多航道就曾被迅速繁殖的鳳眼藍所阻塞[2]。此外，大量浮游在水域中的鳳眼藍會阻擋陽光透射入水下，並且腐爛後會大量消耗水中的溶解氧，污染水質，從而造成其他水生動植物大量死亡。鳳眼藍的爆發嚴重影響了當地生態系統的生物多樣性，並對社區居民的生產、生活、健康造成威脅。
危害生態環境
鳳眼藍繁殖快速，易浮游擴散，能夠迅速掩蓋水體，導致水體透光性差；因此在自然水域中，鳳眼藍通過與其他水生（浮水與沉水）植物、藻類競爭礦物質營養、陽光等資源，從而抑制其它水生生物與藻類生物的生長。2011年，吳富勤等[3]對雲南滇池跟蹤研究結果亦表明，鳳眼藍能夠通過對水體環境質量來影響水體的浮游植物、沉水植物以及藻類生物的光合作用，抑制其生長。此外，鳳眼藍的爆發以及其腐爛階段同時會大量地消耗水體中的溶解氧，水下動物比如魚類活動繁殖空間將會減少，甚至會造成魚類大量死亡。相類似於改變了水體中原來固有的食物鏈，從而減少此水域中生態系統的穩定性。
影響人類生活
鳳眼藍大量爆發式的生長，常常會覆蓋所在水體，阻塞河道、航道，妨礙水上交通運輸。據報道，武漢市境內漢江下游曾連續二十天出現大面積鳳眼藍，對長江下游的船舶安全航行構成直接威脅。在浙江寧波的姚江、奉化江和甬江水面，也因為鳳眼藍成災，船隻無法航行[4]。其次鳳眼藍能夠吸收大量得有害重金屬等物質，死後將會腐爛沉入水底，對水體造成二次污染、破壞自然水質，嚴重時甚至可能影響居民飲用水品質。第三，由於鳳眼藍的緻密生長，給漁民捕魚帶來巨大困難，並常毀壞漁具，致使捕魚成本大大增加[5]。鳳眼藍大量生長的水體表面，往往是蚊蟲、有害病原體的滋生場所，對當地居民的身體健康構成潛在威脅[6]。
資源化與利用
生產沼氣
鳳眼藍用作厭氧發酵原料產沼氣最早可追溯到1970年代，Chanakya等研究 [7]發現，鳳眼藍含有較高的可發酵物質，具有較高產氣潛力。但另一方面，鳳眼藍比重輕、含水量高，在厭氧發酵反應器中易漂浮，進出料困難且易堵塞，將鳳眼藍切碎在傳統的批次反應器中仍然存在困難。再加上鳳眼藍含水量極高，大大增加了制氣成本，限制了鳳眼藍在生物能源的商業化道路[8]。
治理水質
鳳眼藍在生長過程中能吸收水體中大量的氮、磷以及某些重金屬元素等營養元素，利用鳳眼藍治理污染水體在國內外都受到了相當大的重視。理論和實踐證明，鳳眼藍對淨化含有機物較多的工業廢水或生活污水的水體效果更加理想。俄羅斯亦引入鳳眼藍作為處理生活污水和工業廢水[9]。據文獻報道，在最適宜生長繁殖條件下，一公頃鳳眼藍能吸收800人每天排出的氮、磷元素。在戴全德等利用水生經濟植物對太湖入湖河道污染的控制進行生態工程模擬實驗中，結果表明鳳眼藍淨化水質效果最好，對氨氮、總氮和總磷的淨化率分別達到99.0%、88.3%、94.2%[10]。在去除水中的重金屬方面，還有研究者採用烘乾後的鳳眼藍根吸收法[11]，研究者還指出烘乾後的鳳眼藍根去除重金屬的優勢在於不存在高濃度重金屬的毒害作用、比活體根更易達到平衡，可通過多次吸附-解吸而反覆利用。此外還可將鳳眼藍製成乾粉固定制成離子吸附柱，用於去除水中的金屬鹽離子。
生產肥料
鳳眼藍具備了高產與強大的礦物質富集作用與等特點，可製成有機肥料。周澤江等在研究鳳眼藍對常見礦物質乾重富集能力的數據指出，相對應的富集倍數為: K 4044～7909, PO43- 1041～1316, Cl 796～1062, Na 915～2013, Ca 1815, Fe 625～6666, Zn 36～47[12]。其中K的富集能力最強，因此相信是K肥的有機補充。鳳眼藍的肥分主要分兩種形式：一是通過將鳳眼藍杆與根等部位堆積起來發酵成的堆肥；二是直接將其焚燒後獲得的灰分肥。鳳眼藍的制肥工藝多種多樣，傳統中常採取與河底污泥或動物糞便堆積發酵製成堆肥，而灰分肥則是通過直接焚燒鳳眼藍的方法製得。2010年，董志德等人採用微生物菌製劑堆製發酵技術生產出的鳳眼藍有機肥料，其各組分肥力都到達有機肥的標準並且大田試驗的效果極好[13]。據周文兵等[14]人在其總結中提到的蠕蟲轉化鳳眼藍的成肥工藝，與傳統堆肥方法相比，發酵更加持久均勻並且將pH環境維持在比較平穩的低水平，能夠大大保留氨素的肥力與有機肥中的水分。
動物飼料
鳳眼藍雖然可以作為動物飼料，但由於所含的纖維素比重較大，因此單一的鳳眼藍飼料的適口性較差。此外，鳳眼藍植物體中富含有大量的重金屬亦是限制鳳眼藍飼料廣泛使用的另一因素。在利用鳳眼藍生產動物飼料方面，主要是研究鳳眼蓮與其它飼料的配比以提高動物的適口性[14]。鳳眼藍經粉碎後直接單獨青貯較難；通過陰乾去水後，通過補充稻草、醋糟、麥麩等添加物達到較好青貯效果，複合配比的鳳眼藍飼料飼養效果表現出明顯的優勢[15]。
水產養殖
利用鳳眼藍養魚主要是利用鳳眼藍能夠吸收消除水體中的有害物質，防治水體營養過肥而滋生有害病菌以及其亦可為某些魚類提供棲身之地等特性。在實際養殖中，養殖水體中魚類暴發出血性敗血病的發生率有隨水中亞硝酸氮、氨氮濃度變大而升高的趨勢[16]。因此在養殖過程中，在水體中放養一定量的鳳眼藍一直是某些養殖漁業中控制水質的一種新式做法。利用鳳眼藍控制水質，可以大量避免池塘換水對魚類產生應激反應的影響。陸建忠等的研究指出，在烏鯉魚與編魚的混養模式中，放殖20%池塘面積的鳳眼藍，養殖期間不用換水，兩種魚的產量明顯增加。當然，利用鳳眼藍養魚在生產過程中應注意鳳眼藍的放養量與繁殖量，適時將適量的鳳眼藍移出防止鳳眼藍對水體產生二次污染等。
造紙纖維
Goswami[17]在其文章中指出，鳳眼藍具備造堅韌強度紙張的潛能，他發現在製備抗油脂紙的竹漿原料中摻入鳳眼藍漿，可增加紙張的物理強度。
防治
傳統的治理方法主要通過人工或者機械打撈。目前在世界上，中國浙江省[18]及美國東岸[19]均嘗試引入以鳳眼藍為食物的多種天敵昆蟲，但效果各異[20]，而且所費需時[21]，這使得當鳳眼藍是因為水體營養突然變得豐富而暴發時，生物防治難以發揮其功效[22]。以下列出各種曾使用的昆蟲：
- Neochetina eichhorniae Warner：比較有效，1972年開始採用，原生於阿根廷，首先在美國佛羅里達州試驗，現已在30個國家採用[19]；
- Neochetina bruchi Hustache：比較有效，1974年開始採用，原生於阿根廷，首先在美國佛羅里達州試驗，現已在27個國家採用[19]；
- Niphograpta (Sameodes) albiguttalis (Warren)：一種飛蛾，1977年開始採用，也很常用[19]；
- Orthogalumna terebrantis Walker：一種甲蟎，原生於北美洲[19]；
- Xubida infusellus (Warren)：一種飛蛾，但會傷害其他經濟作物[19]；
- Cercospora piaropi Tharp：一種真菌[19]；
- Eccritotarsus catarinensis (Carvalho)[19]；
- Bellura densa (Walker)：在南非實驗中，但會傷害芋（Colocasia esculenta）而落選[19]；
- Cornops aquaticum (Bruner)：在南非實驗中[19]；
- 突葉蟎（Tetranychus tumidus）：一種葉蟎，原生於北美洲[19]。
- 水葫蘆象甲：由寧波農科院從聯合國農糧組織買來引進到中國浙江省[18]。
別名
亦被稱為鳳眼蓮、浮水蓮花、水葫蘆、水浮蓮、布袋蓮、水芋仔（臺灣話：tsuí-ōo-á）[23]、豬乸蓮[註 1]。
氣象學
颱風浮蓮，自2022年「颱風康森」被除名後，颱風委員會決定用以上植物名稱代替。
同物異名
- Eichhornia cordifolia Gand.
- Eichhornia crassicaulis Schltdl.
- Eichhornia crassipes (Mart.) Solms
- Eichhornia speciosa Kunth
- Heteranthera formosa Miq.
- Piaropus crassipes (Mart.) Raf.
- Piaropus mesomelas Raf.
- Pontederia crassicaulis Schltdl.
- Pontederia elongata Balf.
圖片
-
膨大葉柄的剖面 -
整株鳳眼藍
註釋
參考
- ^ 汪鳳娣. 外来入侵物种凤眼蓝的危害及防治对策. 黑龍江環境通報. 2003, 27 (3): 21–23.
- ^ 數萬平方米水葫蘆「入侵」杭州 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） 新華網
- ^ 吳富勤, 劉天猛, 王祖濤, 王躍華, 和樹莊. 滇池凤眼莲生长对水生植物的影响. 安徽農業科學. 2011, 39 (15): 9167–9168.
- ^ 夏敏. 南方乡镇河道凤眼蓝灾害防治对策研究. 中國水運. 2007, 5 (5): 20–21.
- ^ Twongo, T. Implications of the water hyacinth infestation in Uganda for fisheries, with particular reference to Lake Kyoga. The Water Hyacinth in Uganda. 1991年10月: 19–23 [2012-11-30]. （原始內容存檔於2022-06-18）.
- ^ 張吉鵾. 凤眼莲的生物学特性及其对鄱阳湖湿地生态环境的潜在危害. 中國奶牛. 2011年10月: 60–64.
- ^ H.N. Chanakya, Sushama Borgaonkar, G. Meena, K.S. Jagadish. Solid-phase biogas production with garbage or water hyacinth. Bioresource Technology. 1993, 46 (3): 227–231.
- ^ Energy from vascular plant wastewater treatment systems - Eichhornia crassipes, Spirodela lemna, Hydrocotyle ranunculoides, Pueraria lobata, biomass harvested for fuel production. By B.C. Wolverton and R.C. McDonald. 1981. Econ. Bot. 35(2):224-232. Cited in Handbook of Energy Crops （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- ^ 俄引種鳳眼藍淨化污水[永久失效連結] 成都教育
- ^ 齊玉梅,高偉生. 凤眼莲净化水质及其后处理工艺探讨.. .環境科學進展. 1999, 7 (2): 136–139.
- ^ El-Gendy, Ahmed. Leachate treatment using natural systems. Canada: General - Engineering & Technology. 2003. ISBN 0612804941.
- ^ 周澤江,楊景輝. 水葫芦在污水生态处理系统中的作用及其利用途径 I水葫芦的生物学特征及环境因子对其生长的影响.
- ^ 董志德,石亮成,周玲,謝桃結,石剛. 凤眼莲有机肥料堆制技术研究及肥料应用. 廣西農業科學: 1205–1207.
- ^ 14.0 14.1 周文兵,譚良峰,劉大會,閻華,趙敏,朱端衛. 凤眼莲及其资源化利用研究进展. 華中農業大學學報. 2005, 24 (4): 423–428.
- ^ 白雲峰,周衛星,嚴少華,劉建,張浩,蔣磊. 水葫芦青贮条件及水葫芦复合青贮对山羊生产性能的影响. 動物營養學報. 2011, 23 (2): 330–335.
- ^ 徐在寬,陸建中,陳曉良,劉浩春. 水产养殖中凤眼窿的应用. 科學養魚. 2003, (8): 50.
- ^ Goswami T, Saikia CN. Water hyacintha potential source of raw material for greasep roof paper. Bioresour Technol. 1994, 50 (3): 235–238.
- ^ 18.0 18.1 浙江引进“秘密武器”阻击水葫芦. 杭州網都市快報. 2004-07-15 [2016-01-19]. （原始內容存檔於2016-03-04） （簡體中文）.
- ^ 19.00 19.01 19.02 19.03 19.04 19.05 19.06 19.07 19.08 19.09 19.10 Center, T. D.; Hill, M. P.; Cordo, H.; Julien, M. H. 4. WATERHYACINTH. Roy Van Driesche and Suzanne Lyon, Bernd Blossey, Mark Hoddle, Richard Reardon (編). Biological Control of Invasive Plants in the Eastern United States (PDF). USDA Forest Service. 2002-04: 44 – 46 [2016-01-19]. （原始內容存檔 (PDF)於2016-01-22） （英語）.
- ^ Julien and Griffiths, 1998
- ^ (Center et al., 1999a)
- ^ l (Heard and Winteron, 2000)
- ^ 水芋仔－臺灣閩南語常用詞辭典. [2017-02-09]. （原始內容存檔於2017-02-11）.
- ^ Pellegrini, Marco O. O.; Horn, Charles N.; Almeida, Rafael F. Total evidence phylogeny of Pontederiaceae (Commelinales) sheds light on the necessity of its recircumscription and synopsis of Pontederia L.. PhytoKeys. 2018-08-29, 108: 25–83 [2019-11-07]. ISSN 1314-2003. doi:10.3897/phytokeys.108.27652. （原始內容存檔於2019-09-04） （英語）.
- ^ Pontederia crassipes Mart. | Plants of the World Online | Kew Science. Plants of the World Online. [2019-11-07]. （原始內容存檔於2019-11-07）.
外部連結
- （繁體中文）（英文）鳳眼蓮 Fengyanlian（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） 藥用植物圖像數據庫 (香港浸會大學中醫藥學院)
- 布袋蓮 Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, 1883. 臺灣物種名錄. 臺灣: 中央研究院生物多樣性研究中心. [2013-01-24] （中文（臺灣））.
