皇竹草(
学名:Pennisetum × sinese Roxb)是
禾本科(Poaceae)
狼尾草属(Pennisetum)植物,又名巨象草、甘蔗草、粮竹草、王草。原产于南美哥伦比亚,由
南美洲象草(Pennisetum purpureum)与
金银草(
蒺藜草属 alopecuroides)杂交选育而成,在中国海南、
广东省、
湖南省、
四川省等地均有栽培。皇竹草是C4植物,生长速度快,生长周期长,耐旱喜高温,适宜生长在肥沃疏松、
土层肥厚的土壤中。
皇竹草是多年生直立丛生的
草本植物,从地表上部每窝起立丛生,高大粗壮,株高可达5米以上。生长拔高15-30个节,节间较脆嫩,节实较小,节间长10-15厘米,中部每节长着1个腋芽并由叶片包裹,中下部的茎节能生出气根,上部的茎能长出分枝。草叶如线形,弯曲常披垂,叶的背面有针状的白色短毛绒。
复总状花序,色呈现淡黄色,籽粒较小。
皇竹草营养丰富,鲜叶质地柔软多汁,是各种草食牲畜和鱼类的最佳饲料。其幼苗味鲜可口,可食用。此外,皇竹草草粉可用作食用菌栽培养料,其还具有茎纤维长、制浆率高、漂白性能好、生物产量高等优点,可用于
造纸、建材和燃料。此外,皇竹草根系发达且生长迅速,可用于土地石漠化、盐碱化治理,水土保持,以及建造人工湿地。
品种来源
皇竹草的外形酷似甘蔗,所以也叫甘蔗草,其原产于南美
哥伦比亚,是由
象草(Pennisetum purpureum)与美洲狼尾草(Cenchrus alopecuroides)杂交选育而成的多年生割型高产牧草,被誉为草中之王。皇竹草具有丰富的营养、极高的生物产量、极强的适应性和极广泛的用途,因此于1982年被中国引入,在十多个省区广泛种植。
形态特征
皇竹草是多年生直立丛生的
草本植物,从地表上部每窝起立丛生,高大粗壮,株高可达5米以上。
茎
生长拔高15-30个节,节间较脆嫩,节实较小,节间长10-15厘米,中部每节长着1个腋芽并由叶片包裹,茎粗可达1.5-4厘米,中下部的茎节能生出气根,上部的茎能长出分枝。
叶
草叶如线形,叶宽3.4-4.0厘米,叶长60-150厘米,叶姿弯曲常披垂,叶的背面有针状的白色短毛绒。
花
物种分布
皇竹草在世界分布于
哥伦比亚等地。1993年,中国
四川省从哥伦比亚引进种植皇竹草;2000年,推广到
宁夏回族自治区并向
银川市郊区贺兰、盐池、
灵武市辐射。在中国海南、
广东省、
广西壮族自治区、
江西省、
湖南省、四川等地均有栽培。皇竹草的栖息环境为热带和亚热带地区,地区年日照在1000小时以上,年平均气温在15℃以上,年降雨量为1000毫米以上,年无霜期为300天左右。
生态习性
皇竹草是C4植物,生长速度快,生长周期长,见霜后才会停止生长。皇竹草的耐旱性能好,在高温干旱季节,其叶尖端可能会有枯死现象,但在水肥得到充足供应时又能很快恢复生长。皇竹草为暖冬型饲草,喜高温,在温带地区生长多不抽穗,生长最适温度为25℃-30℃,气温低于10℃生长受阻,低于-7℃时植株易死亡。其对土壤有一定要求,适宜生长在肥沃疏松、土层肥厚的土壤中,以pH值6-8的为宜,在排水不畅的积水地无法生长。
栽培技术
皇竹草一般采用茎节扦插进行繁殖,也可采用分株和组织培养繁殖。
选地与整地
选择
坡度较缓、排水良好的田地作为皇竹草的种植地。由于皇竹草根系发达,需对种植土壤深耕作垄,并施加充足的农家肥或氨磷钾复合肥作底肥。
扦插
选择6月龄以上的成熟皇竹草作种苗,并从中选取芽眼饱满、健康无病虫害的茎秆为种节。插前用ABT
生根粉浸泡茎秆,然后在切口处蘸上草木灰或用石灰水浸泡,进行防腐消毒处理。扦插时先撕去包裹腋芽的叶片,用刀切成小段,每段保留1个节和1个腋芽,保持芽口向上向外,斜插入土壤,最后覆土保温。当天切成的种节应及时下种,以防干枯而导致成活率降低。
分株
选择生长健壮、
分蘖较多的皇竹草作为种苗,将其连根挖起,尽量避免伤害根茎,分株前除去种苗上端的嫩叶,再进行人工分株。皇竹草的生命力极强,分株时只需保留1-2个须根即可成活。注意开始分株的时间不宜过早,以每株有7-8个分蘖时开始移植为宜。
组织培养
以皇竹草腋芽或顶芽作外植体,杀菌消毒后接种在脱分化培养基中培养,可获得胚性愈伤组织。再将愈伤组织转接到再分化培养基中,即可产生胚状体再生植株,获得的再生植株经多次切割后其基部又能产生不定芽形成再生植株,最后将生长健壮、根系发达、表型良好的皇竹草试管苗移栽进土壤中。
田间管理
除草
在皇竹草的生长初期,
禾本科杂草对其具有明显的抑制作用,需及时除草。在春季地温达到15℃左右时,掀开薄膜并点施
氮肥,促进植株扎根,此后杂草失去生长优势,可不用除杂草。
水肥
皇竹草种植期间,若雨水过于充足,易受涝害,因此需注意清沟排水。若气候干旱,可于早晚浇水。此外,对于已发有须根且上部茎节较嫩的植株,不能急于浇水,需待植株出现明显干旱情况时再浇。在皇竹草株高长到2米以上时,追施复合肥。在生长过程中,可定期在叶片表面喷施
尿素稀释液,以促进植株早
分蘖、多分蘖。
越冬管理
在中国长江流域及以北地区种植皇竹草,需采取人工措施保暖越冬。在低温来临前,先去除植株叶片,采收后留茬并盖上干草,再加盖塑料薄膜,最后覆土保温。等到翌年春季气温达到8℃以上时,皇竹草开始正常生长。
病虫害防治
皇竹草抗病力强,很少发生病虫害。偶尔发生的病害有
炭疽病和白粉病,虫害有
地老虎、蚜虫和
棉铃虫,可在种节栽培前喷施
克百威药液、
除虫菊酯乳油防治。
采收
根据皇竹草的不同用途,采收时间和采收高度不同。若用于饲养,可在植株生长到50-80厘米时,每隔15-20天采收一次,注意采收时气温需在25℃以上且植株水肥充足。若用于
造纸材,秋后即可采收。
用途
畜牧饲养
皇竹草营养丰富,富含粗蛋白、精蛋白、粗纤维、精脂肪等17种氨基酸及多种矿物质、
维生素等,其鲜叶质地柔软多汁,适口性好,消化率高,是各种草食牲畜和鱼类的最佳饲料。
食用营养
皇竹草的幼苗味鲜可口,营养价值高,可生炒、凉拌、做汤。皇竹草在生长4个月后,即可采收榨汁,原汁浓缩后添加其他营养成分,可制成具有独特香昧的营养饮料。
工业原料
皇竹草草粉可作食用菌栽培养料,用于培养香菇、木耳、金针菇、平菇、鸡腿菇等真菌。皇竹草还具有茎纤维长、制浆率高、漂白性能好等优点,可用于造纸和建材。皇竹草的生物产量很高,其茎秆可直接作原料,也可通过沼气池发酵转化为气体燃料。
生态保护
石漠化综合治理
皇竹草根系生长迅速,能在较短时间内形成须根网络,可作为速生草类用于治理石漠化山区。在中国贵州花江示范区种植皇竹草用于修复
喀斯特石漠化生态系统,治理和跟踪调查后发现,示范区植被覆盖率增加,
土壤侵蚀程度下降,喀斯特石漠化生态系统得以逐渐恢复和重建。
水土保持
皇竹草密集的茎叶和根系可降低坡面上水流的侵蚀能力,使土壤蓄水能力增强。同时,其发达的根系还可起到固土保肥的作用。用皇竹草构筑生物篱进行
水土流失治理,可使陡坡变缓,篱前
土层增厚,
土壤结构、
渗透性和通气状况改善,土壤养分含量提高,其他土壤
物理化学性状也能得到显著的改善。
人工湿地
皇竹草被作为挺水
草本植物应用于人工湿地系统中,可去除水体污染物,降解有机质。在中国
三峡库区淹没水位线上种植皇竹草,发现其在浪区栽培效果较好,并有利于浪区的水土保持,护坡效果明显。将皇竹草作为城市
污水处理的
湿地植物进行栽培,也可取得良好的效果。
盐碱化治理
皇竹草在中国广东珠海
斗门区的盐碱滩涂中试种成功,且生长良好。这表明皇竹草可在盐碱化土壤上生长,盐碱土充足的肥力有助于其生长发育,并且种植皇竹草后土壤盐碱化程度明显下降。
相关研究
加工工艺研究
寇江涛等学者采用不同添加剂对
青贮饲料皇竹草品质进行处理,发现3种添加剂中以
木聚糖酶的效果最佳,添加木聚糖酶能显著改善皇竹草青贮的感官品质,并提高其营养品质、养分消化率和饲用价值。
饲料改善研究
李玉萍等学者将皇竹草粉配制成半精制饲料饲喂
草鱼稚鱼,发现含有皇竹草粉的饲料显著提高了草鱼幼鱼的增重率和成活率,其
血清中的谷草转氨酶和
谷丙转氨酶活性显著降低。并且,草鱼肠道的绒毛高度和皱褶深度均显著提高,这说明在饲料中添加一定量的皇竹草粉能增强草鱼幼鱼的生长,降低体内
氧化应激反应和肠道炎症。