狼尾草属牧草种质资源的开发利用
2011-08-15张怀山
张怀山
(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,甘肃 730050)
狼尾草属牧草种质资源的开发利用
张怀山
(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,甘肃 730050)
狼尾草属(PennisetumRich)是个大属,中国是狼尾草属牧草资源最为丰富的国家之一。至今已发现并发表的包括常见种、引进种以及新发现种、新发现变种共计12种3变种(包括4个引进种)。狼尾草属牧草的广泛适应性、高产草量、高蛋白含量及无融合生殖特性等受到世界多国农业部门与育种专家的高度关注,在狼尾草饲用型、生态型、观赏型、能源型牧草开发应用方面取得了显著成就。狼尾草属优良草种的引种驯化、杂交育种和品种引进具有广阔的发展前景。
狼尾草属;牧草资源;开发利用
狼尾草属(PennisetumRich)牧草在分类上隶属禾本科、黍亚科、黍族、蒺藜草亚族。全世界约有130种,广泛分布于热带、亚热带和部分温带地区。非洲为本属起源中心。中国狼尾草属野生种及野生近缘植物的种类,在《中国植物志》上记载有中亚狼尾草(Pennisetum centrasiaticumTzvel.)、兰坪狼尾草(Pennisetum centrasiaticumTzvel.var.lanpingense S.L.Chen et Y.X.Jin)、长序狼尾草(Pennisetum longissimumS.L.Chen et Y.X.Jin)、中型狼尾草(Pennisetum longissimumS.L.Chen et Y.X.Jin)、四川狼尾草(Pennisetum sichuanense S.L.Chenet Y.X.Jin)、乾宁狼尾草(Pennisetum qianningenseS.L.Zhong)、陕西狼尾草(Pennisetum shaanxienseS.L.Chen et Y.X.Jin)、西藏狼尾草(Pennisetum lanatumKlotz.)等 11 种 2 变种[1]。1991 年同文轩先生发现并发表了狼尾草新种——宝鸡狼尾草(Pennisetum baojienseTong,sp.nov.)[2],2004 年吴玉虎发现并发表了青海狼尾草新变种——青海白草(Pennisetum centrasiaticumTzve1.var.Qinghaiensis Wu.)[3],至今我国已发现并发表的包括常见种、引进种以及新发现种、新发现变种共计12种3变种(包括4个引进种)。
狼尾草属牧草的广泛适应性、高产草量、高蛋白含量及无融合生殖特性等早已受到世界多国农业部门与育种专家的高度关注。
1 狼尾草饲用草的开发利用
美国在Tifton建有世界狼尾草研究中心,广泛收集世界各地的狼尾草品种资源,许多育成品种被世界各国引种推广。印度及非洲一些国家则将当地狼尾草野生种经驯化和筛选直接供生产利用,大多成为当地禾本科牧草的当家草种[4]。台湾地区已育成台畜育1号、2号、3号等狼尾草饲用牧草系列品种。我国最早从事狼尾草育种研究的是近代牧草育种先驱之一叶培忠教授。1943年在甘肃天水,他通过中亚白草与长序狼尾草杂交得出叶氏杂交狼尾草,控制其繁殖方式,以期培育出理想的牧草新品种,后因战乱致种源丧失(黄文惠,1984)。1981年由美国引进的杂交狼尾草,在我国南方地区种植广泛,效益显著,在福建厦门等地已形成产业化规模种植。江苏省农科院在上世纪90年代培育出的一年生、粮饲兼用型新品种“宁杂4号美洲狼尾草”[5],具有品质好、产量高、适应性强等特点,是适宜长江流域及以南地区种植的一年生夏季高产优质牧草品种。
2 狼尾草生态草的开发利用
狼尾草牧草是根系发达的多年生禾本科牧草,分蘖能力很强,有很强的水土保持能力[6]。种植3~4个月就能达到水土保持目的,固土能力378~864 m3/hm2,地面覆盖率100%,在各种土壤上均可生长,部分品种既抗旱又耐盐,是很好的生态型牧草[7]。
3 狼尾草观赏草的开发利用
狼尾草属牧草还是一种广受欢迎的观赏型牧草。北京市农科院针对2008年奥运会确定的15种适合在北京推广应用的观赏草种,其中应用量最大的观赏草种就是狼尾草[8]。狼尾草植株呈喷泉状,花序突出叶片,花期7~10月,喜光、耐高温、耐旱、耐寒、观赏效果好、性状表现优良,在美化、绿化首都环境方面发挥了重要作用。
4 狼尾草能源草的开发利用
中国能源研究中心确认的8个国产能源草品种,紫狼尾草是其中之一。狼尾草株高可达1.5~1.8 m,单株分蘖在15个以上,再生能力强,可多次刈割,生长迅速、抗逆性强,适用于作燃料、饲料等,生物质干重可年产l×104~1.5×104kg/hm2。英国2005年建成的世界首个草力发电站,燃烧的草料来源就是当地广泛种植的紫狼尾草,经过燃烧草料产生的电能能满足2 000个家庭的电力需求。
中国农科院兰州畜牧与兽药研究所从“八五”期间就开始了对国产野生狼尾草种质资源的系统收集、鉴定和驯化栽培研究,共收集到7种47份材料,分别在云南昆明、湖北钟祥、江西高安、四川成都和甘肃兰州等地区进行了国产狼尾草生长特性、草产量、生态适应性和孤雌生殖特性的育种利用等研究。经过“九五”、“十五”期间连续多年的试验鉴定,筛选出中型、乾宁、长序及83-48变型等4个适应性强、产草量高、蛋白质含量丰富、开发利用前景广阔的狼尾草优良野生种[9]。
第一,产草量高。在云南试验点年干草产量2.1×104kg/hm2,在甘肃兰州试验点年干草产量最高达2.3×104kg/hm2(是紫花苜蓿的2倍),最低1.5×104kg/hm2。且表现出容易建植、生长快、与杂草竞争能力强、生活力旺盛等特点。
第二,供草期长。在兰州试区生育期可达270 d,4月下旬播种或移栽,6—9月均可供应鲜草,全年可刈割2~3次,株高 1.70~2.06 m。
第三,粗蛋白含量高。拔节孕穗期粗蛋白含量19.18%(高于紫花苜蓿的16.0%),赖氨酸含量1.17%,适口性好,牛羊喜食。
第四,用途范围广。野生狼尾草驯化种除具有较高的饲用价值外,还是一种兼具生态保护、观赏绿化和能源燃料等多种功能的优良牧草。
狼尾草属是个大属,我国也是狼尾草属牧草资源最为丰富的国家之一。自1981年引进美洲狼尾草和象草杂变种取得巨大经济和生态效益后,对我国狼尾草属野生种的发掘利用研究也逐步开展开来,在狼尾草属牧草引种驯化、杂交育种和品种引进等方面都取得了显著成就。相信随着对狼尾草属牧草种质资源的深入研究,将会有更多的狼尾草属优良草种得到开发利用,并在我国快速发展的畜牧业、牧草种植业中发挥巨大作用。
[1]中国科学院中国植物委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1995:362-373.
[2]同文轩.中国狼尾草属——新种[J].植物研究,1992,12(4):339-341.
[3]吴玉虎.青海狼尾草属——新变种[J].西北植物学报,2004,24(6):1117-1118.
[4]张怀山,周学辉,乔国华,等.狼尾草属野生种及其利用价值研究[J].中国草食动物,2010,30(1):41-44.
[5]白淑娟,周卫星,丁成龙,等.宁杂4号美洲狼尾草选育研究[J].江苏农业科学,2001(6):64-67.
[6]蒋尤泉.中国作物及其野生近缘植物——饲用及绿肥作物卷[M].北京:中国农业出版社,2007:223.
[7]陆炳章,许慰睽.杂交狼尾草在盐渍土区生长特性及其应用[J].中国草地,1990,2:58-62.
[8]花木.观赏草“蹿红”北京市场[N].中国绿色时报,2007-7-14.
[9]张怀山,同文轩,舒璞.4种国产狼尾草属草种花粉形态的研究[J].中国草食动物,2010,30(4):25-28.
2011-01-26
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(BRF090202)
张怀山(1969-),男,助理研究员,硕士。
1007-9726(2011)03-0043-02
S54