水葫芦的利用与开发

《水葫芦的利用与开发》开题报告

课题组成员：王宗明、李阳、刘博程、金磊、郑天浩

指导教师：郑国强

学科：植物学

研究背景：水葫芦，学名凤眼莲(Eichhornia crassipes)，雨久花科，俗称布袋莲、水荷花、假水仙。水生直立或漂浮草本。叶直立，卵形或圆形，光滑，叶柄长或短，中部以下膨大如球，基部有鞘状苞片，花茎单生，中部亦具鞘状苞片，穗状花序呈蓝紫色。水葫芦是50多年前从南美的巴西引进来的，属外来物种。它喜欢生长于温暖向阳及富含养分的水域中，无性繁殖能力特别强，每年的九、十月份是生长旺季。在适宜的条件下，每5天就能繁殖新株，也能开花结实产生种子而进行有性繁殖，一枝花大约结300粒种子。一公顷水面的水葫芦就能挤满200万株，重达300多吨。

在富营养化水体中水葫芦生长速度近乎疯狂，若不及时打捞，会覆盖水面，堵塞河道，影响航运，阻碍排灌，在汛期阻碍水流，最终腐烂变臭，污染水质。浓密的水葫芦还降低了光线对水体的穿透能力，影响水底生物的生长，并增加水中二氧化碳的浓度，降低水产品产量，因此有些学者将之列为“世界十大害草”之一。

水葫芦现已在中国很多地区泛滥成灾。如在杭州富春江水库，这些水生植物一大片一大片地连在一起，放眼望去水面俨然是一片看不到边的绿色草地，有些地方的厚度居然达到四五十厘米。多年来，受水葫芦之害的富春江水力发电厂、严子陵钓台管理处等单位，每年都要组织人力打捞处理 1000 多吨水葫芦，以保证正常航运和发电，为此要耗费不小的人力、财力。如上海市市容环卫部门和水利部门每年也要花掉近500万的打捞费，打捞水葫芦等漂浮垃圾，在水葫芦生长高峰期，总重量约有200万吨的水葫芦覆盖了上海市约25%的内河水域。为此，上海市曾每天出动 2000多条船， 8000多人次，打捞水葫芦上万吨。

研究综述：据我们调查，现在对水葫芦的开发和利用主要有：1、鲜水葫芦的简单利用：一是制成蔬菜，水葫芦的鲜花、嫩叶、茎鲜味可口，清香甜润，可直接食用，也可作鲜汤、菜食用；二是制成饲料，水葫芦叶、茎切碎用作鸡、鸭、鱼、猪、牛、羊等禽、畜的青饲料，每亩年产量60吨以上，可供30～40头猪饲用；三是将根和枯叶用作复合肥料的原料。2、利用水葫芦鲜汁，从中提取营养素，加工提炼食品、保健品、药品及营养添加剂。水葫芦内含有丰富的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、胡萝卜素、总黄酮等营养物质和多种微量元素，是极具开发潜力的物种。每亩水面可产水葫芦60吨以上，鲜汁可提取40吨，鲜汁既可用于功能饮料的营养添加剂，又可将鲜汁萃取干粉，它是一种高级营养素，既可作食品饮料和营养添加剂，也可作保健品和药品。水葫芦含有丰富的蛋白质，一株去除了水分的干水葫芦含20%蛋白质，含量是一粒大豆的一半。这意味着，若有5万公斤的水葫芦，去除90%以上的水分，剩下0.5万公斤干水葫芦，相当于2500公斤大豆。3、利用干渣、根和枯叶作肥料。水葫芦榨汁后的干渣约占10%；根、叶粉碎烘干后每亩约2吨，以40%的配比，可生产复合肥料5吨。目前，中科院武汉水生所已成功生产出水葫芦复合肥。4、净化污水。事实上，水葫芦是净化污水的“生态功臣”。专家指出，在适宜条件下，一公顷水葫芦能将800人排放

的氮、磷元素当天吸收掉。24小时内每克干重水葫芦能从污水中除去隔0.67毫克、铅0.176毫克、汞0.150毫克、银0.65毫克、钴0.57毫克、锶0.54毫克。一般情况下，3年时间内它就可将污水净化到常用水质标准，而投资仅需现行治污工程的20%以下。研究表明，水葫芦甚至能将富营养水质转化成可直接饮用水。利用水葫芦净化污水是一种成本低廉、节约能源、效益较高的简便易行方法。5、制作盆景。其实，水生植物作为盆景从来都是方便而新鲜的，水葫芦也不例外。如上海、广州有些单位，他们把水葫芦变为盆景，成为美化环境的有用植物。有关植物专家介绍，水葫芦作为普通绿色植物，成活率非常高，因此种植起来简单。6、制作家具。由于水葫芦不需花钱买，每当夏秋季节，水葫芦生长旺盛，只要花一些人工下河捞取就行。而且由水葫芦制成的家具不含甲醛，兼有环保、新颖等特色，所以特别受一些白领和艺术家的追捧。如2003年成立的上海水葫芦环保家具有限公司，是一家注册资本仅50万，但第一年就实现利润40万的公司。目前该公司一个月要生产300件家具，但还跟不上市场的需求。7、种植食用菌。古田县长安汽车有限公司的职工将水葫芦用于试种食用菌获得成功。他们将水葫芦粉碎渣试种竹荪、大球盖菇各一平方米，于2004年底获得收成：大球盖菇收11公斤，产量与现行用木屑、稻壳、刨花等为培养基的种植方式基本相同；竹荪收成0.25公斤（干品），略低于现行的用棉籽壳为培养基的0.3公斤（干品）左右，但用水葫芦粉碎渣作培养基因其易腐烂，生长期可提前约一个月。之后，他们又进行了食用菌生产中最难的银耳试种，经过发酵、晾晒以及改变辅料配方等一系列反复试验，终于在鸡年来临前夕获得成功：试种的10袋用水葫芦粉碎渣作培养基因的银耳菌筒，除了个别菌穴感染变黑外，袋袋均长出银耳，一般均有碗大，朵型、色泽于平常无异。8、利用水葫芦治病。水葫芦可以医治多种疾病。中国人的祖先早就发现了水葫芦的医药价值。根据古书《神农本草经》、《本草纲目》、《本草遗》、《滇南本草》的记载，其中描述的浮萍、水葫芦的形象，与现在的水葫芦非常相似，入药效果极好。《本草纲目》水萍篇明确表示，水萍可医治伤寒、水肿、消渴、吐血、手脚发冷、脱肛、风热隐疹、风热丹毒、汗斑癜风、大风痢疾、毒肿初起，甚至可烧烟去蚊。今天的中药大辞典也清晰地写着：水葫芦，清热解毒、祛风出湿。治热疮、关节炎、风湿病。可内服也可外敷。配藻莎可治风热感冒，配升麻可透发斑疹，也可行水消肿，配蝉蜕可治皮肤瘙痒。

研究目的：开发利用，趋利避害水葫芦。

研究意义：1、学生科技创新能力的培养。2、开发和利用水葫芦，既可减少危害，又能带来巨大的社会效益。

2、水葫芦营养物质的定量检测

取1000克水葫芦，测定其中糖类、脂类、蛋白质的含量

3、饲养法

用水葫芦饲养几只鸡或鸭，看有无异常出现，或有异常情况时是否与水葫芦有关。

4、水葫芦净化污水的鉴定（借助浙江大学生化实验室资源）

5、种植食用菌的尝试

用水葫芦粉碎渣试种蘑菇、香菇、平菇、金针菇等食用菌。

6、市场调查

杭州有无利用水葫芦作原料的产品

研究方法：文献查阅法、调查法、实验法

预期成果：研究论文

困难：1、由于本课题在2005年3月确定，4月通过。而水葫芦的生长有季节性，每年的九、十月份是生长旺季。所以由于材料的原因，有些实验只有在九、十月份才能进行。

2、水葫芦富集重金属离子能力很强，必然会影响食用和做培养基。但开发和利用的水葫芦，都是在江河湖泊中自然生长的，都有可能有富集重金属离子的现象，这对开发和利用带来一定的难度和说服力。

参考文献：

1、徐在宽：水葫芦对水质改良效果的研究，江西水产科技，2002年04期

2、蔡成翔，王华敏，张宗明：水葫芦对五种重金属离子的去除速率与富集机制研究，广西右江民族师专学报，2002年06期

3、江洪涛，张红梅：国内外水葫芦防治研究综述，中国农业科技导报，2003年03期

4、张祖堂，李强：水葫芦代粪草栽培姬松茸试验初报，食用菌，2003年05期

5、崔立，肖怀平，陈鲁勇，徐燕，黄赢子，褚建君：淀山湖水葫芦用于饲喂生长育肥猪的效果研究，饲料工业，2004年03期

6、杨宣华，麦焯棉，许波，罗岚，潘卫南，罗月兰：水葫芦培养料栽培平菇试验，佛