皇竹草又名杂交狼尾草,皇草,为禾本科狼尾草属中象草与美洲狼尾草杂交育成。由于其产量高,营养价值高,品质优,消化率高而名列各饲用牧草之首。在热带、亚热带地区的许多国家已广泛种植,以替代传统栽培的象草。在20世纪80年代,由中国农科院从美国国际饲草中心引入,由我国海南试种成功。并经过20多年选育和小规模扩种,已成为高产优质饲用牧草。2002年,皇竹草被国家农业部、中国农科院、全国牧草评省委员会一致看好,是国家农业部推广的科技项目,誉为“草中之王”。经我场对皇竹草栽培实验(特别是我们对皇竹草种苗脱毒和部分与矮象草杂交处理后的品种,我们称为“新型皇竹草”,以下所有内容我们介绍的都是“新型皇竹草”的栽培和利用),皇竹草不仅表现易栽、易管、易繁殖、用途广、高产优质、饲养效果好的强劲优势,而且是一个生态开发、畜禽养殖难得的新品种、好项目。加快对皇竹草的栽培与推广,将带动我国养殖业的大发展,促进大农业的良性循环,改善生态环境,具有积极重要的作用。
(一)皇竹草生物学特性
1.皇竹草植物类别。皇竹草尚未编入中国植物志。据考查在植物界分类应为单叶植物纲/颖花亚纲/禾本目/禾本科/画眉亚科/族/蒺藜草亚族/狼尾草属/3组御谷组MonocotrLedoneae/GLumifLorae/GraminaLes/Gramineae/Subam.Erogrostoideaepi/Trib,pantceae/subtrib.CenchrianeDurn/Penisetum Rich/sect.3PeniciLLariauiLLd.(Benth/etHook.f.);学名为Pcnnisetumhydridum。皇竹草为多年生,直立丛生的植物。由象草和美洲狼尾草杂交选育而成,属四碳植物,哥伦比亚国际热带农业中心收集保存,编号为CIAT6263,属中生植物旱生植物之间类植物。
2.皇竹草生长形态。皇竹草性状介于荻苇与高粱之间,既有荻苇的外观结实而高大,多年生,直立丛生的特点,又有高粱的壁厚、生长期鲜嫩的特征。其外形及生长形态类似甘蔗,但中空;生长拨高20~25节,节间较脆嫩,节实较小,节间长10~15厘米。中部每节长着1个腋嫩芽和一片叶片。分蘖多生于近地表的地下或地上节,收割后分蘖较整齐、粗壮、再生力强。茎高2.5~3.5米,株高可达5米以上,茎粗1.5~3.5厘米,最大达4厘米,叶片互生,草叶为线型剑状,叶宽3.5~4.0厘米,叶长60~120厘米,叶姿弯软披垂,叶中脉明显,呈白色,嫩叶正反面均有密集白色剌感短绒,叶两边生有锯齿状白色细毛,方向向外,老龄后脱落。每窝皇竹草当年根部增生20~30根,第2~3年大多数有30~50根,多的可达100多根。地表上部每窝直立丛生,高大粗壮(请你翻看封面、封底图片)。
3.皇竹草适应的生长环境。皇竹草适宜在热带和亚热带气候、高温、高湿、高肥、温暖湿润的物候条件下生长。一般要求:在海拔300-1500米,年平均气温在15℃以上,年日照时间1200小时左右,年降雨量500mm以上,年无霜期300天左右,水源较充足的地带种植,均能达到高产优质;对土壤要求不严,适宜种于各种类型土壤,在酸性或微碱性土壤中均能正常生长,并具有很强的耐酸性。但以土层深厚,有机质含量丰富的沙质土或粘质土壤为最好。抗旱能力强,在土壤严重干旱缺水季节也能生长;抗涝力弱,在排水不畅的渍水地区则生长不良,对土壤的肥力反应快速敏捷。
4.皇竹草适应气温条件。在我国南方冬季气温在0℃以上的地区部分可安全越冬;北方地区冬季气温低,需给皇竹草根茎加盖干草或塑料薄膜,也可以安全越冬,其耐寒性能很好,可耐低温及微霜,不耐持续冰冻,能在低温-2℃-+2℃可保持根茎存活自然越冬,在气温达到12-15℃时开始生长,25-35℃为适应生长温度,低于10℃时,生长受到一定抑制,低于5℃时停止生长,当气温降到-2℃以下时,有被冻死的可能。一般每年3月初育苗,4月移栽,主要生长期在5-9月份,6-8月份为拔节期,霜冻后皇竹草进入冬眠期,停止生长,但如果将皇竹草放进大棚中,皇竹草能较好地生长,可保证周年供应牧草。
5.皇竹草的繁殖方式。皇竹草能正常抽穗,抽穗期为12月,但种子结实率极低,在温带地区栽培多不抽穗,仅表现为营养生长。因此,一般只能利用腋芽进行无性繁殖,以分蔸、茎节繁殖为主,其生长整齐粗壮,成株率高。
附表1
|
皇竹草须根量及占总量的比重
|
类型
|
测量面积
(m2)
|
样方
|
土层
|
0~10(cm)
|
10~20(cm)
|
20~30(cm)
|
>30(cm)
|
须根
(条)
|
1.0×0.6
|
1
|
482
|
544
|
393
|
217
|
1.0×0.6
|
11
|
533
|
568
|
409
|
295
|
1.0×0.6
|
111
|
497
|
503
|
442
|
263
|
1.0×0.6
|
平均
|
508
|
538
|
415
|
258
|
须根量占总根量
(%)
|
1.0×0.6
|
1
|
2946
|
33.26
|
24.02
|
13.26
|
1.0×0.6
|
11
|
2953
|
31.47
|
22.66
|
16.34
|
1.0×0.6
|
111
|
2915
|
29.50
|
25.92
|
15.43
|
1.0×0.6
|
平均
|
2939
|
31.37
|
24.20
|
15.04
|
1.生长速度快,繁殖能力强。在水肥光照条件良好的情况下,皇竹草生长速度快,当年春季(3月)栽培的茎节苗,据实验测定,该草40日龄株高达160㎝,60日龄达280㎝,100日龄达380㎝,120日龄达480㎝。于当年11月底停止生长,在长达9个月以上生长时间,平均株高4.5~5m,最高可过6m。植株分蘖能力强,一般春季栽种的茎节苗,到秋末能分蘖20~30根,每亩可繁殖3~5万根,每根茎秆可截种节20个左右,其繁殖率系数高达500倍以上。种植0.1亩皇竹草作为草种(一样高产量地生产牧草),8个月后即可扩种到50亩以上。
2.栽培简单,产草量高。只要在栽培之前,整好地,施足底肥,采用分株或茎节繁殖,栽后注意供水保墒,苗子在10天左右就能生根生长,并萌芽分蘖,40天左右可收割第1次,若水肥、阳光充足,长势十分旺盛,全年可收割6-8次,最多可收10次以上。年亩产鲜草15吨以上,高者达25吨,在我们实验状态下进行良好管理的记录中,亩产量超过了32吨,居禾本科牧草之首。其宿根性能良好,栽种1年,可连续收割6-7年。因此,种植的第一年产量稍低,一般在15吨以上,第二年至第五年是产量最高时期,只要肥水管理较好,亩产量能轻易达到25吨以上。
附表2
|
皇竹草的营养成分
|
植株高度
(cm)
|
生长时间
(周)
|
干物质
(%)
|
占干物质的比例(%)
|
粗蛋白
|
粗纤维
|
灰分
|
粗脂肪
|
无氮浸出物
|
50
|
4
|
15.80
|
18.70
|
28.50
|
13.90
|
3.80
|
43.00
|
75
|
6
|
17.10
|
18.30
|
32.20
|
12.90
|
3.50
|
42.60
|
135
|
8
|
18.30
|
17.70
|
32.80
|
10.90
|
3.30
|
44.30
|
150
|
10
|
18.50
|
16.30
|
33.00
|
11.40
|
2.70
|
46.40
|
180
|
12
|
20.40
|
15.90
|
31.90
|
10.30
|
2.90
|
49.00
|
皇竹草与几种野生牧草及人工栽培牧草营养成分对比
|
品种名称
|
灰分(%)
|
粗蛋白%
|
粗脂肪(%)
|
粗纤维(%)
|
无氮浸出物%
|
检测时间
|
天然牧草
|
白茅
|
8.23
|
4.95
|
1.93
|
27.68
|
50.41
|
盛花期
|
扭黄茅
|
7.61
|
7.31
|
1.99
|
30.20
|
44.44
|
抽穗期
|
芒
|
|
5.95
|
1.97
|
29.09
|
56.67
|
盛花期
|
山草(干)
|
4.00
|
2.10
|
1.70
|
29.20
|
49.00
|
|
野青草(鲜)
|
4.50
|
3.56
|
0.70
|
10.30
|
15.20
|
|
人工栽培牧草
|
稻草(干)
|
14.40
|
2.50
|
2.40
|
30.80
|
37.90
|
|
大芭茅(鲜)
|
3.36
|
2.03
|
0.58
|
15.23
|
17.74
|
|
皇竹草
|
13.9
|
18.70
|
3.80
|
28.50
|
43.00
|
株高50cm时测
|
皇竹草
|
10.9
|
17.70
|
3.30
|
32.80
|
44.30
|
株高135cm时测
|
多年生黑麦草
|
12.40
|
17.00
|
3.20
|
24.50
|
42.60
|
|
多花黑麦草
|
14.50
|
13.70
|
3.80
|
21.30
|
46.60
|
|
红三叶
|
10.20
|
17.10
|
3.60
|
21.50
|
47.60
|
开花期
|
白三叶
|
13.00
|
24.70
|
2.70
|
12.50
|
47.10
|
开花期
|
饲用玉米
|
9
|
9.50
|
2.60
|
27.30
|
51.60
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.营养丰富,适口性好。皇竹草叶质柔软多汁,营养丰富,适口性好,消化率高,是各种草食性畜禽和鱼类的最佳青饲料。据权威科研机构测定,皇竹草的鲜草中粗蛋白含量为4.6%,精蛋白3%,糖3.02%,干草粗蛋白含量为18.46%,粗灰分为9.91%,粗纤维32%,粗脂肪为1.74%,同时,还含有动物所需的17种氨基酸及多种矿物质、维生素等。按亩产鲜草25吨折算,一亩皇竹草相当10-15亩玉米的蛋白含量,3亩青贮玉米的效果。皇竹草叶片宽大,叶多茎少,拔节前茎叶比为1∶1.62,拔节后茎叶比为1∶1.23;茎秆富含叶汁、糖分,叶质柔软剌毛少,不论是鲜草还是青贮或风干加工成草粉,均是饲养各种草食性畜禽和鱼类的好饲料,尤其作为牛、羊、兔、鹅、草鱼、青竹鱼、竹鼠、豚鼠等的青饲料,效果极佳,因为皇竹草中含有丰富的糖分,牛、羊、兔、鹅、草鱼、青竹鱼、竹鼠、豚鼠等动物吃了皇竹草后,就对其它的牧草失去了兴趣,不用或基本不用精料就可达到正常生长的需要,有效降低饲料成本。
4.根系发达,茎秆坚实。皇竹草根系属须根系,由地下茎节长出,扩展范围广,根长达3m以上,最长可过5m,根幅可至1.5㎡,其根系主要集中分布0~30㎝≤1.0㎜须根量占总根量的84.96%,根系密度为48.6条/100c㎡(见附表1),其根系发达,须根密集,攀附土壤能力强,弹性极好。皇竹草平均茎粗(直径)2-3㎝,最大可达4㎝,茎秆可作架材,造纸原料及制作工艺品,种植在地边、果园可作围栏绿篱,防人、防畜进入,种植在河边、沟边、水库边、荒坡可防洪护堤,保持水土。
5.适应性广,抗逆性强。皇竹草能在多种类型土壤,多种气候条件下生长。无论是在酸性砂质红壤或轻度盐碱地,还是在旱地、水田地、山坡地、田埂、河埂、湖泊、水库边等均能生长,近年已发展到西北、华北地区种植(在甘肃省海拔1500米的地区以有种植报道),在海拔1500m以下,年雨量500毫米以上,年日照1200小时左右,无霜期300天左右,年均气温为12℃以上有一定水源的土地都能正常生长;皇竹草能耐高温,耐干旱、耐火烧,但不能耐水涝,由于宿性能好,较耐盐碱和瘠薄的土壤,无论在灌淤上、轻度白浆土和沙壤质淡灰钙土栽培,均表现生长正常,长势旺盛,一般无病害发生,虫害较少;植株适应性广,成活力强,一般在-2℃以上不会受冻,根茎或越冬,耐寒性较强,将其根茎采取保温措施皆可安全越冬。由于皇竹草适应性广,生存能力和抗逆性极强,栽培成活力极高,在一般气候条件下成活率均在98%,在高寒低温地区成活率也可达到90%。
附表3
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皇竹草消化率
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植株高度
(cm)
|
粗蛋白
|
粗纤维
|
粗脂肪
|
无氮浸出物
|
代谢能
ml.lcg
|
75
|
33.0
|
62.0
|
53.0
|
62.0
|
8.15
|
135
|
38.0
|
64.0
|
53.0
|
58.0
|
8.23
|
150(2周)
|
50.0
|
60.0
|
54.0
|
54.0
|
7.85
|
150(12周)
|
28.0
|
60.0
|
39.0
|
54.0
|
7.60
|
(三)皇竹草的推广价值
1.皇竹草是各种草食性畜禽和鱼类的最佳青饲料。皇竹草柔软鲜嫩、多汁、营养丰富、适口性强、消化率高(见附表2、3),无论是鲜草还是青贮或风干加工成草粉,都是饲养草食性畜禽和鱼类的好饲料。特别是用该草喂牛、羊、兔、鹅、草鱼、青竹鱼、竹鼠、豚鼠,不用或基本不用精料,大大降低饲料成本。种植一亩皇竹草,在水肥光照条件良好的条件下,年产鲜草15-25吨,用鲜草辅以精料可供养奶牛4-5头,日产奶量可增加0.62公斤;可供育肥肉牛8-10头,平均日增重1.08公斤;可供养羊25-30只,可创畜牧产值8000元;可供养鹅250-300只,60天左右可出栏,平均只重3公斤以上。将鲜草投入鱼塘养鱼,鱼产量可增加22.70%,如将叶片风干后加工成草粉与其他饲料配合,可以喂猪、喂鸡、喂鸭等多种家畜禽。
2.皇竹草是造纸、建材的新型原料。皇竹草是一种潜力很大的、具有良好的制造纸性能的速生造纸原料。其植株纤维形态具有长宽比大,壁腔比小,纤维较长特点。纤维平均长度高于芦苇、杨木,长宽比与芦相当,比杨木高得多(见附表4),皇竹草的灰分比麦草、稻草低得多,与芦苇相当,但木素和综纤维含量较高,戊聚糖含量较低。苯醇抽出物较高(见附表5),在用于制浆时,用碱量较麦草要高,比速生杨低,灰分不大,黑液性能良好,黑液碱回收时比麦草、稻草容易得多,与芦苇相当,制浆时得率比麦草高 得多,比芦苇也高,浆料纤维强度较高,且较麦草、芦苇、杨木柔软,利用皇竹草造纸,具有制浆得率高,漂白性能好,强度与韧性较好,制得的纸张紧度、脆性、不透明度等综合性指标良好,适宜制造中高档薄页纸品。同时还可利用皇竹草茎秆制造出质优价廉的纤维板、梓板等。用于建筑装饰和环保。
3.皇竹草是防止水土流失,治理荒滩、坡地和河流之理想植物。皇竹草茎叶繁茂,其吸水率随降雨量增加而逐渐增加,当降雨达到40mm时,茎叶吸水率达到自身重量的48.13%(见附表6),皇竹草茎叶对降雨的截持减小雨滴击溅,减少了土壤表层结皮, 提高了渗透速度,降水很快渗入土壤内,有效拦蓄地表经流量,大量的枯茎落叶堆腐后,又改善了土壤的物理性状,增加了土壤孔隙度,提高了土壤蓄水保水能力。同时皇竹草根系发达,须根密集,生长迅速。在较短时间内形成须根网络,牢固地固持土壤,加深了活土层,改善了土壤的通气状况,增强了土壤抵抗经流和雨滴击溅对其分散悬浮和迁移的能力,在降雨量31.9至72.5mm情况下,皇竹草坡地的单位蚀沙量各为0.32、0.68g/㎡,分别比空旷坡地减少68.93%、71.43%,从而遏制了土壤侵蚀,有效地防止水土流失。(见附表7)。
对治理荒坡、沙滩、河溪、防汛固沙,保持生态平衡都具有重要作用。
4.皇竹草是难得的绿化品种。皇竹草是属四碳植物,有较强的光合作用,对涤化空气、吸收空气中的有毒气体,具有较强的作用。由于皇竹草直立丛生,高大粗壮,叶姿弯软披垂,茎节灰白,光滑发亮,种植后合理修剪爱护,可迅速形成葱绿的“草林”。集绿化、环保、观赏于一体。栽植在路旁、厂矿附近或庭院、公园、河沟边,可降低空气中污染度,调节气候改善生态环境,美化环境,并具有观叶观节的实用价值,整体形态良好。
5.皇竹草是制作天然绿色饮料的最佳原料。皇竹草茎秆含水量为75%左右,据农业部食品质量监督检验测试,其汁含有17种氨基酸和多种维生素和多种微量元素,且无毒无副作用,是制作天然绿色饮料的最佳原料。有关专家认为,其汁含有与人体所需相似的成分。用皇竹草做出的饮料,将向现在的解渴型,升档为营养保健型。具有相当广阔的前景。
6.生产食用、药用菌。主要是解决断木、木屑、蔗渣、棉壳等原料逐步紧张的矛盾,用皇竹草草粉取而代之。现已开发成功利用皇竹草草粉生产灵芝、竹荪等30多种菌类。