橄榄园间作(Intercropping)薰衣草(Lavandula × intermedia)与迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)：黑色聚乙烯地膜(Black Polyethylene Mulch)对营养生长(Vegetative Growth)及精油(Essential Oil)特征的影响

《Agronomy》：Intercropping Lavender and Rosemary in Olive Orchards: Effects of Black Polyethylene Mulch on Vegetative Growth and Essential Oil Characteristics

　　

摘要：在地中海农业生态系统中，药用与芳香植物（Medicinal and Aromatic Plants, MAPs）与橄榄树间作具有显著的经济与生态效益；然而地下部水分与养分竞争往往限制林下植物的发育。因此，本研究于土耳其 Kilis 开展为期两年的田间试验，旨在评价黑色聚乙烯地膜（Black Polyethylene Mulch）对橄榄行间距作薰衣草（Lavandula × intermedia）和迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）之营养生长参数及精油特征之影响。研究结果显示，覆黑色聚乙烯地膜较未覆膜对照显著促进薰衣草之营养生长：平均鲜生物量（覆膜 1665.5 g vs. 对照 785.0 g）、干生物量（覆膜 783.5 g vs. 对照 403.0 g）、株高（83.37 cm vs. 63.42 cm）及冠幅直径（89.03 cm vs. 71.85 cm）均显著提高。此外，薰衣草精油得率显著提升（5.40% vs. 4.09%），主要挥发性成分为芳樟醇（Linalool, 30.22%）与樟脑（Camphor, 12.69%）。迷迭香覆膜处理株高（42.50 cm vs. 35.00 cm）与新梢长度（28.65 cm vs. 22.62 cm）显著增加，精油得率保持稳定（平均 0.40%），主要成分为樟脑、桉叶油醇（Eucalyptol）及α-蒎烯（α-Pinene）。综上，地膜覆盖是缓解资源竞争、促进营养生长及优化精油产出（尤其对薰衣草）的高效农艺措施，可提升半干旱环境下橄榄–药用芳香植物间作系统的可持续性与整体生产力。

论文解读：橄榄园间作薰衣草与迷迭香中黑色聚乙烯地膜对其营养生长及精油特征的影响

本研究由研究人员发表于《Agronomy》期刊。地中海盆地传统橄榄（Olea europaea L.）园常面临气候变暖、水土流失及土壤有机质下降等问题，单纯清耕(Bare Soil Management)加剧生态退化。引入药用与芳香植物（Medicinal and Aromatic Plants, MAPs）与橄榄树进行农林复合间作(Alley Cropping / Intercropping)可提高土地利用率、增加生物多样性及农户收入，其中薰衣草（Lavandula × intermedia）与迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）因耐旱且具高经济价值之精油而受关注。但半干旱条件下，橄榄树与下层间作物存在强烈地下部水分与养分竞争，抑制 MAPs 生长发育及次生代谢产物积累。地膜覆盖(Mulching)——尤其是黑色聚乙烯地膜(Black Polyethylene Mulch)——可通过减少土表蒸发、抑草、稳定土温改善根际微气候，理论上可缓解此竞争。目前关于地膜对橄榄园间作 MAPs 之营养生长与精油组分具体影响的研究较少，因此研究人员开展本试验以明确黑色聚乙烯地膜对间作薰衣草与迷迭香植株生长、生物量及精油产量与化学组成的调控效应，并验证物种间响应差异，为半干旱区橄榄园可持续间作系统提供实证依据。

主要关键技术方法：

研究于土耳其 Kilis 典型半干旱地中海气候区之 25 年生'Gemlik'橄榄园（7×7 m 株行距，雨养无灌溉）开展两年（2023–2024）田间试验。采用随机完全区组设计（Randomized Complete Block Design, RCBD）含 3 次重复，设薰衣草覆膜、薰衣草未覆膜、迷迭香覆膜、迷迭香未覆膜 4 个处理，株行距 50×150 cm。覆膜为黑色聚乙烯薄膜，对照行常规机械中耕除草。营养生长参数于盛花期测定株高、新梢长、冠幅直径、花序穗长及花梗长；地上部鲜/干生物量于初花期采收称重，35–40 °C 烘干至恒重以防精油挥发损失。精油采用 Clevenger 型装置水蒸气蒸馏法（Hydrodistillation）提取，GC-MS（气相色谱–质谱联用，Gas Chromatography-Mass Spectrometry）分析化学成分，相对含量以峰面积百分比（Peak Area %, PA %）表示。数据经双因素方差分析（Two-way ANOVA）及 Tukey HSD 多重比较（p < 0.05），主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）探讨精油谱变异。

研究结果

3.1. Vegetative Growth and Biomass Production（营养生长与生物量产出）

覆膜显著改善两物种之营养生长与生物量产额（p < 0.05），但种间增幅不同。薰衣草覆膜后鲜生物量由 785.0 g 增至 1665.5 g，干生物量由 403.0 g 增至 783.5 g，株高达 83.37 cm，冠幅达 89.03 cm，穗长与花梗长亦显著高于对照，表明覆膜大幅促进其营养及生殖构件的发育。迷迭香覆膜后株高由 35.00 cm 增至 42.50 cm，新梢长由 22.62 cm 增至 28.65 cm，冠幅增幅较小且不总是显著，生物量年间波动大无持续显著差异，显示迷迭香响应较保守。总体覆膜提升两物种营养表现，薰衣草响应更强。

3.2. Essential Oil Yield and Composition（精油得率与化学组成）

薰衣草精油得率在覆膜下显著提高至 5.40%（对照 4.09%），主要成分为芳樟醇（Linalool，覆膜 30.22% vs. 对照 29.43%）、樟脑（Camphor）、桉叶油醇（Eucalyptol）及松油烯-4-醇（Terpinen-4-ol），覆膜略增芳樟醇比例但不改变特征化学型。迷迭香精油得率各处理介于 0.25%–0.55%，平均约 0.40%，处理间无显著差异，主要成分为樟脑、桉叶油醇及α-蒎烯（α-Pinene），相对比例在各处理间保持稳定。表明覆膜增强薰衣草精油产出而不劣变组分，迷迭香精油谱具内在稳定性。

3.3. Integrated Multivariate Analysis of Vegetative Growth and Essential Oil Composition Using PCA（基于 PCA 的营养生长与精油组成整合多元分析）

薰衣草 PCA 得分图沿第一主成分（PC1）显示覆膜与未覆膜组适度分离，分离驱动因子为芳樟醇与松油烯-4-醇相对丰度，说明覆膜轻微偏移关键成分比例。迷迭香 PCA 未显示明显分组，样本聚簇紧密，证实其精油化学组成不受覆膜影响。PCA 结果为 ANOVA 单变量结果提供可视化支持。

讨论部分总结

研究人员指出黑色聚乙烯地膜通过保墒减蒸、抑草解除上层土壤水分养分竞争，改善根际微气候，此机制在半干旱橄榄园间作中尤为关键，与文献报道一致。薰衣草较迷迭香响应显著系因其虽耐旱但对改善之水可用性呈正向生长与次生代谢响应，而迷迭香具更强内在抗旱保守策略与生理稳定性，非地膜无效。覆膜所维持之适度而非极端水分胁迫利于萜烯类次生代谢酶活性与碳分配，故薰草精油增产且品质稳定；迷迭香因广适性对环境微变不敏感。精油化学型未发生不利漂移且薰衣草覆膜组变异减小有利工业化应用。该研究确认地膜可强化橄榄–MAPs 间作系统生产力与可持续性，但也指出黑色聚乙烯存在微塑料污染及潜在内分泌干扰物（BPA、PAEs）浸出风险，建议未来比较生物降解膜或有机物料（橄榄修剪残体等）覆盖之等效性。研究局限含单点两年未测原位土壤水动力学及仅评估一种合成地膜，建议后续增补多点长期观测、土壤–根系–光合参数联测及橄榄树本身响应监测。

结论（翻译）

在半干旱地中海条件下，于橄榄树与药用芳香植物（薰衣草和迷迭香）间作系统中应用黑色聚乙烯地膜是一项极为有效的农艺措施。结果表明，地膜覆盖成功缓解了主栽作物与间作物间——尤指对水分之——资源竞争，同时抑制杂草滋生。其显著促进两物种之营养生长、生物量累积及精油得率，薰衣草精油得率可达 5.40%。该措施亦优化次生代谢物谱，产出富含芳樟醇、樟脑及桉叶油醇等高价值组分之优质精油。将药用与芳香植物纳入橄榄园不仅为种植者提供可行之附加收入来源，亦完美契合可持续土地管理目标。鉴于天然生物活性化合物及植物源产品需求日增，在间作系统中优化诸如地膜覆盖等农艺操作，是实现农业可持续集约化与 agroecological（农业生态）韧性的关键策略。