能源草新品系桂能草1号特征特性及高产栽培技术研究

覃维治 李韦柳 兰生葵 韦民政 郑虚 唐秀桦 熊军 闫海锋

（1.广西农业科学院经济作物研究所，广西南宁 530007；2.柳州市农业科学研究所，广西柳州 545003）お

摘要

能源草新品系桂能草１号是广西农业科学院经济作物研究所从国外引进的杂交狼尾草资源中经过多年选育出的能源专用型新品系。该品系和传统的牧草相比，生物产量和纤维素含量高；一年两收，一茬生育期约为150 d，适应性广，生长快，再生性强，抗逆性强；品比试验表明，其年干物质产量平均达到77.93 t/hm2，生物产量生产潜力巨大；经广西分析测试中心分析测定，干物率为36.3%，纤维素含量为57.0%，半纤维素含量为7.44%，热值高高达18.49 MJ/kg，灰分2.84%。桂能草１号新品系在南方大部分地区种植良好，由于既可以转化为乙醇，又可以制成固体燃料代替煤，所以有望成为我国南方优良的能源型纤维类草本作物。主要分析新品系桂能草１号的生物学特征，总结其高产栽培技术，为该品系发展生物质能源提供技术支持。

关键词 能源草；杂交狼尾草；生物产量；纤维素；栽培技术

中图分类号 SB54文献标识码 A文章编号 0517-6611（2014）19-06188-02

お

Study on Characteristics of New Energy Grasses Strains Guinengcao 1 and Its High瞴ielding Cultural Techniques

QIN Wei瞶hi et al

(Cash Crops Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007)

AbstractA new energy grasses strain Guinengcao 1 has been screened for many years from germplasm resources of Hybrid Pennisetum introduced from abroad by our research team. The new strain with higher biological yield and higher cellulose content compared with other grasses could harvest two crops a year that each crop need 150 day. In addition, this strain had extensive adaptability, strong regeneration, resists the going against strong, etc. As a result of the trial and the characters analysis and identification, the average yield of dry matter was 77.93 t/(hm2·a）, the dry matter content was 36.3 %, the cellulose content was 57.0 %, the hemicellulose content was 7.44 %, the heat value was 18.49 MJ/kg, the ash content was only 2.84 %.This strain was perennial grasses for energy with the characteristics of both transformed for ethanol and made into solid fuel instead of coal could plant in most parts of South China. So, characteristics of this new energy grasses strains and its high瞴ielding cultural techniques were summarized, which will provide technical support for development of bioenergy.

Key words Energy grasses; Hybrid Pennisetum; Biological yield; Cellulose content; Cultural techniques

お

基金项目 广西科技合作与交流计划项目（桂科合129801422）。

作者简介 覃维治（1977- ），男，广西武鸣人，助理研究员，从事薯类和能源作物研究。

收稿日期 20140531

当今世界面临能源紧张的问题，能源危机严重影响了我国的经济发展。随着生态环境的不断恶化以及矿物燃料日趋减少，人们已经充分意识到新能源开发与利用的重要性。生物质能是仅次于石油、煤炭和天然气居世界第四位的能源［1］，越来越受到世界各国的高度关注。欧美国家对其进行了深入的研究并已经大规模用于生物质能源生产［2-4］。欧美科学家经过多年的研究，认为多年生高纤维素含量类能源草本植物是目前最有发展前途的生物资源之一，把它作为首选的生物质能源植物。

能源草是指植株高大、生长迅速、生物质产量高的草类能源植物，是可直接作燃料及用于生产生物质能源的草本植物的统称，多为2年或多年生［5］。以纤维素类植物作为发展生物质能源的主导原料，已经成为国际社会研究热点。我国《国家能源科技“十二五”规划》、《可再生能源发展“十二五”规划》和《生物质能发展“十二五”规划》中都明确把纤维素生物质能源产业关键技术进行攻关，并鼓励合理选育和科学种植能源作物。我国面临更为严峻的能源形势［6］，对生物质能源的需求更为迫切，发展生物质颗粒燃料、生物质基液体燃料、生物质发电等生物质商品燃料，需要有规模化生产而价格又相对低廉的原料供应，有必要及时开展有关能源草筛选、适应性、生产潜力和品质特性的研究，为能源草产业化合理利用提供依据。禾本科狼尾草属是多年生草本植物，该属有很多科，具有生物产量高、抗逆性强、较耐盐、对土壤要求不高等优点［7］。过去我国关于禾本科狼尾草属的研究主要以牧草饲料为研究目的［8-11］，为了选育能源型专用草新品种，笔者从2010年1月份开始，从外引杂交狼尾草资源中，经过多年试验筛选及鉴定，选育出符合能源型的专用草新品系桂能草1号；并经过与传统牧草品种紫色象草进行种植比较，分析了新品系桂能草1号 的生物学特征，总结了其高产栽培技术，为该品系发展生物质能源提供技术支持。

1 主要特征特性

1.1 植物学特性

桂能草1号是多年生丛生高秆禾本科草本植物，属于杂交狼尾草(玃ennisetum americanum×P.purpureum），是美洲狼尾草［玃enn瞚setum americanum(L.)Leeke］和象草（玃.pur pureum Schum.）的种间杂交种后代，根系发达，生长速度快，150 d的株高平均可达400~420 cm，株型紧凑。茎秆直立，丛生，茎粗2.0~3.0 cm。茎幼嫩时被白色蜡粉，老茎时青黄色，基部各节有气根发生。分蘖快，一般分蘖10~20个。每株茎秆有40~50节，茎秆略扁圆，每节有芽和1张叶片。叶长条形，叶片长100~150 cm，宽4.0~6.0 cm。叶鞘长于节间并包茎，长12.5~22.5 cm，叶面与叶鞘有毛，叶色浓绿。从茎秆顶端抽穗，圆锥花序密生成穗状，穗长20~30 cm，嫩时浅绿色，成熟时为黄色。小穗披针形，3~4枚簇生成束，每簇下围以刚毛组成总苞。每个小穗具小花1~2朵，雄蕊3枚，花药浅绿色，柱头外露，浅黄色。颖片退化成芒状，尖端略为浅黄色，12月中旬抽穗开花，颖果纺锤形，浅黄色，具光泽。由于在广西气候条件下不能形成花粉结实，因而采用无性繁殖。

1.2 生物学特性

桂能草１号比较喜温暖湿润气候，日均温达10 ℃以上时开始生长，最适宜生长的季节是夏季，日均温度为20～35 ℃时生长速度最快；早春和冬季气温低时生长速度减弱；低于6 ℃时生长受到抑制，如低于0 ℃的时间稍长则会被冻死。在我国华南地区可自然越冬并多年利用。桂能草1号一年可两收，第1茬生长生育期为14~150 d，砍收后130 d可收第2茬。桂能草１号适应性广，在各种土壤上均可生长；地下根系发达，不容易倒伏，既抗旱又耐湿，在干旱少雨的季节仍可获得较高的产量，同时还起到保持水土和改善生态环境的良好作用。在高水肥条件下生长快，生物产量进一步提高。

2 生物产量和化学成分分析

2.1 生物产量

桂能草1号在品种品比和生产性试验中表现出极高生物产量，一年可收两次，种一造可多年收获。通常3~4月种植，6~8月气温高，生长最快，分蘖快，8月底第1次砍草，鲜草生物量占全年产量的64.5％左右。砍完草后，加强水肥管理后，9~10月份生长较快，12月份气温逐渐降温，生长减缓，12月底或翌年1月第2次砍收。桂能草1号品种试验结果表明：在栽培条件相同情况下，在山坡地全年产鲜草生物产量达214.7 t/hm2，折干物为77.93 t/hm2，比牧草专用口种紫色象草全年干生物产量39.74 t/hm2高96.1%，生物产量差异极大（表1）。在水肥条件高的状况下可达250 t/hm2，折成干草为90.75 t/hm2。

表1桂能草1号品系年干物质产量比较

t/hm2

品种 第1茬 第2茬 总干物质产量

桂能草1号 49.62 28.31 77.93

紫色象草 23.67 16.07 39.74

2.2 化学品质

桂能草１号化学品质好，经广西分析测试研究中心测定，150 d成熟的全株茎叶干物质率为36.3%，比常规牧草紫色象草高28.7%；纤维素含量为57.0%，比紫色象草高5.7%；半纤维素含量为7.44%，低于紫色象草；木质素为14.2%，与紫色象草相当；发热量高达18.49 MJ/kg，而且灰分很低（表2）。

表2 桂能草1号品系主要品质比较

品种 干物质% 纤维素% 半纤维素% 木质素% 灰分% 发热量MJ/kg

桂能草1号 36.3 57.0 7.44 14.2 2.84 18.49

紫色象草 28.2 53.9 9.93 13.1 3.44 17.58

3 栽培技术要点

3.1 选地整地

选择旱地、旱坡地（坡度15°~20°）作为种植用地。采用拖拉机一犁一耙进行整地，土表要求细碎、平整，并开行距80 cm，种植沟宽30 cm，深20 cm。坡地地块采用横向作畦开沟，减少土壤流失。

3.2 种茎选择

选取粗状种茎作种，病虫害严重的种株均不能作种用。

3.3 种茎处理

3.3.1 砍种。用锋利的刀具，砍种时腋芽向两侧，以防止伤芽，要求做到1~2个节为一段，每节种茎长为20~25 cm，每节有两个芽眼。

3.3.2

浸种。浸种能增加种苗含水量，提高酶活性，促进有机质分解，加速种苗萌发。目前多采用清水或石灰水浸种。在常温下用清水浸种1~2 h或有条件下用2％石灰水浸种1~2 h，石灰水一方面能增加种茎含水量，另一方面能中和对萌芽有毒害作用的有机酸以及杀死粉价壳虫、毒菌的作用。

3.3.3 药剂消毒。一般浸种后进行，用5％多菌灵或基托布津可湿性粉剂800倍液浸泡5 min。

3.4 基肥

在低等肥力坡地红壤土或旱土上，为了改善土壤环境充分发挥桂能草1号的生产潜力，最好用有机肥（腐熟鸡粪、猪粪）作基肥，用量为1.5万~3.0万kg/hm2，没有有机肥可用钙镁磷肥375 kg/hm2、复合肥750 kg/hm2作┗肥。

3.5 适时种植和方法

3.5.1

种植时间。在广西桂南地区一般于3月上旬开始种植。

3.5.2 种植方法。

种茎种植栽培时开行，行距80 cm，条沟宽30 cm、深20 cm。将种茎采用双行品字行排种平行于条沟内，种后保持土壤湿润。

3.6 田间管理

大田管理是实现高生物量的重要环节。总的目标是做到培育壮苗，促进能源草生长，第1次收获后及时施肥，加强秋冬季水分管理。

3.6.1 培育壮苗。

出苗整齐后及时施用尿素150 kg/hm2，提小苗赶大苗，达到苗齐苗壮，使促苗期粗壮生长，加快能源草生长发育。

3.6.2 中耕施肥、培土，促分蘖。

新种地块一般应中耕除杂草1~2次，并结合施肥。苗期和第1次收草后应中耕除杂草，以防地间杂草生长而影响能源草幼苗生长。同时，中耕利于保水、保肥，促进根系发育和植株再生。苗期需肥量较少，拔节后的相当长的生长期间迅速生长，需肥量最多，为了满足需要，待植株长至40~50 cm时，结合中耕施肥除草，及时进行培土，肥料追施复合肥1 200 kg/hm2，硫酸钾 300 ﹌g/hm2，注意将肥料埋入土中，避免裸露挥发，并且培土时将分枝基部埋入土中，使分枝变成较粗壮的分株。

8月底采收后，由于要进入秋季，应及时追施尿素150 ﹌g/hm2，促进根系发育和植株再生发新苗，并淋水保土壤湿润，使新苗快速长高，当苗高40~50 cm时追施尿素150 ﹌g/hm2。由于已进入秋季，要特别注意加强水分管理。

3.6.3

排水、抗旱与合理灌溉。在种植好后，要开好排水沟，雨季做好排水工作。二造生长在秋冬季节，一般易遇干旱，通常若土壤含水量低于20％时，应及时灌溉，促进根系和地上茎的生长。在雨季特别注意清沟排水，防止冲土壤。干旱时必须采取措施抽水灌溉抗旱保苗，可采用喷灌的方法┙行。

3.6.4 防风。

由于能源草品系桂能草1号茎秆高大，容易遭受台风吹而倒伏。防风有效措施是在中耤培土时培厚土，以增强茎秆抗倒伏能力，同时增施钾肥起到一定的防风效果。

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