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香根草在農業(yè)上的應用
香根草在農業(yè)上的應用· 1988年引入中國南方紅壤開(kāi)發(fā)區試種的香根草不足一年,其所表現的廣泛適應性、速生性等“神奇”特性就顯現在人們面前而引起普
香根草在農業(yè)上的應用
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1988年引入中國南方紅壤開(kāi)發(fā)區試種的香根草不足一年,其所表現的廣泛適應性、速生性等“神奇”特性就顯現在人們面前而引起普遍關(guān)注,農業(yè)官員、農業(yè)科技人員及部分農民以極大的熱情投入對其試驗研究及應用推廣中去。15年來(lái),香根草系統在農業(yè)上的應用可歸納為:應用于果、茶、旱作坡地水土保持,確保持續農業(yè)發(fā)展;應用其莖葉覆蓋防旱保墑改善田間生態(tài)環(huán)境;應用莖葉施入土壤培肥改土增加作物產(chǎn)量;應用農區風(fēng)沙地擋風(fēng)固沙保護環(huán)境;應用嫩稍嫩葉喂養牛、羊等發(fā)展畜牧業(yè);應用其干草培養木耳等食用菌促進(jìn)農村經(jīng)濟發(fā)展。
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一、用于果、茶、旱作坡地水土保持,確保持續農業(yè)發(fā)展
將香根草系統應用于果、茶園、農地,尤其是斜坡耕地的水土保持是香根草系統在農業(yè)上應用的主要方面。首先由江西、福建兩省的紅壤一期開(kāi)發(fā)項目縣種植、示范—1989年春,江西紅壤項目辦引進(jìn)1萬(wàn)kg種苗在紅壤開(kāi)發(fā)項目區內的6縣(貴溪、金溪、臨川、東鄉、祟仁、進(jìn)賢)1所(江西省紅壤研究所)種植,保護面積200余ha;福建省紅壤項目區的7縣29個(gè)茶、果場(chǎng)栽種3萬(wàn)kg香根草苗,所保護的面積也在130ha以上。所有種植都按“綠皮書(shū)”(又稱(chēng)香根草田間手冊)的技術(shù)規程,一般二米等高距在果、茶、農作物行間等高種植一行或二行,成帶狀,還有不少農戶(hù)繞地四周再種一圈,以保護各自果園、農地。由于種苗量有限,一般叢距20厘米,每叢種植2-3株,并施于少量磷肥或復合肥,經(jīng)一年生長(cháng)都長(cháng)成封行達75%的草蘺,第二年多長(cháng)成緊密草蘺,發(fā)揮攔截地表徑流和泥沙,促水滲入土壤的顯著(zhù)保持水土效果。據江西、廣東等省設置的標準徑流場(chǎng)試驗表明(表3-1)其攔截徑流效果在32.7%—59.7%。防止土壤侵蝕效果63.8%—92.7%,四川農牧廳土肥處在仁壽縣坡地種植試驗,用埋樁定點(diǎn)觀(guān)測,種植當年香根草蘺前攔土2cm高,第二年淤高至5cm,而未種植的地段則產(chǎn)生明顯水蝕小溝,也表明香根草的保土防沖效果顯著(zhù)。另一方面,香根草蘺在雨季可使0—20厘米與20—40厘米土層的含水量分別提高20.3%和4.1%,旱季則分別增大到42.1%和13.3%(表3-2)
1993年起,此項技術(shù)進(jìn)一步在贛、閩、湘、浙、桂等五省區南方二期紅壤開(kāi)發(fā)項目縣、市及“中國南方水土保持項目”區推廣開(kāi)來(lái)。以江西為例,紅壤(二期)開(kāi)發(fā)項目涉及19個(gè)縣、場(chǎng)的43條小流域全面實(shí)施了等高香根草蘺,累計面積達2萬(wàn)ha,為控制紅壤墾殖初期的水土流失發(fā)揮了重要作用。1998年在中國香根草網(wǎng)絡(luò )的推動(dòng)下,使香根草系統擴展到中國南方16省、區,面積估計超過(guò)20萬(wàn)ha。僅中科院南京土壤所徐禮煜教授主持的“中國香根草與復合農林業(yè)技術(shù)項目”在大別山的安微省岳西縣與湖北省的英山縣于2002-2003年在坡地板粟、茶、桑園中實(shí)施香根草系統近80ha,隨著(zhù)香根草蘺的長(cháng)成,其保土蓄水(土壤水)、促進(jìn)果、茶等作物持續高產(chǎn)的效果將日益展現在人們的面前。
表3-1 香根草蘺保持水土效果
徑流場(chǎng)地點(diǎn) | 年降雨量(mm) | 處理 | 地表徑流(mm) | 土壤侵蝕量(kg/m2) | ||||
總量 | 減少量 | 減少% | 總量 | 減少量 | 減少% | |||
廣東省興寧市永和鎮 | 1931.8 | 對照區 | 1015.8 | 0 | 0 | 14.53 | 0 | 0 |
香根草蘺區 | 409.1 | 606.7 | 59.7 | 1.06 | 13.47 | 92.7 | ||
江西省祟仁縣寺下小流域 | 1766.0 | 對照區 | 223 | 0 | 0 | 3.36 | 0 | 0 |
香根草蘺區 | 151 | 72 | 32.7 | 1.22 | 2.14 | 63.7 | ||
水平梯地 | 170 | 53 | 23.8 | 1.67 | 1.69 | 50.3 |
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表3-2 香根草增加土壤含水量的作用
試驗地點(diǎn) | 觀(guān)測季節 | 處理 | 0-20cm土層 | 20-40cm土層 | ||
含水量(%) | 增加值 | 含水量(%) | 增加值 | |||
廣東省興寧縣永和鎮 | 旱季 | 對照區 | 15.74 | 0 | 19.29 | 0 |
香根草區 | 22.37 | 6.63(42.1%) | 21.86 | 2.57(13.3%) | ||
雨季 | 對照區 | 22.47 | 0 | 25.31 | 0 | |
香根草區 | 27.03 | 4.56(20.3%) | 26.36 | 1.05(4.1%) | ||
廣東省興寧縣水保站 | 旱季 | 對照區 | 16.3 | 0 | 14.50 | 0 |
旱季 | 香根草區 | 22.8 | 6.5(39.9%) | 15.60 | 1.1(7.6%) |
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二、應用莖葉覆蓋保墑,改善田間生態(tài)環(huán)境
種在果、茶和其他農作物行間的香根草(主要是水土保持草蘺),一般每年2月底對越冬枯萎莖葉刈割,和6月中下旬至9月中旬莖葉刈割3-4次而割下的莖葉就地用作果、茶、旱作物的抗旱(防寒)覆蓋材料覆蓋在果、茶樹(shù)盤(pán)(或結合施肥埋入土),這是農民普遍采用的一種方式??色@得其夏季降溫保墑抗旱,冬季保暖防寒而作物增產(chǎn)的顯著(zhù)效果。例陳凱等在江西臨川小華山(116.5oE,28.0oN,海拔50m)紅壤崗地桔園試驗觀(guān)測(表3-3),栽種香根草并刈割莖葉覆蓋樹(shù)盤(pán)(樹(shù)冠滴水線(xiàn)以?xún)鹊臉?shù)下地面)比未種香根草的同類(lèi)桔園,樹(shù)冠中部在高溫伏旱期日平均氣溫降低2.8℃,空氣相對濕度提高4.3個(gè)百分點(diǎn),光照強度減弱18.6klx;樹(shù)盤(pán)表土溫度日平均、最高值和日較差分別減少5.1℃、19.1℃、20.8℃,其最低值則增高1.7℃;根際土壤日平均溫度下降1.7℃,含水率提高2.8個(gè)百分點(diǎn)。這說(shuō)明,栽植香根草對改良紅壤坡地桔園小氣候環(huán)境有明顯的效應,尤其在高溫伏旱期有良好的降溫保濕作用。
表3-3 栽種香根草對改良紅壤坡地桔園小氣候環(huán)境的效應 (單位:溫度℃、濕度、含水量%)
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處理 | 日均氣溫 | 日均空氣相對濕度 | 日均光照強度klx | 樹(shù)盤(pán)表土溫度 | 根際土壤 | ||||
日均值 | 最高值 | 最低值 | 日較差 | 日均溫 | 含水率 | ||||
對照 | 29.3 | 59.2 | 57.2 | 33.8 | 58.6 | 22.5 | 36.1 | 29.2 | 17.4 |
種香根草 | 26.5 | 63.5 | 38.6 | 28.7 | 39.5 | 24.2 | 15.3 | 27.5 | 20.2 |
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三、應用香根草莖葉培肥改土、促進(jìn)作物增產(chǎn)
種在果、茶園和坡耕旱作地的香根草蘺年割3-4次可獲得8-15kg/m的鮮草產(chǎn)量,地肥、管理好的可達58-100t/ha、根系24t/ha以上。據江西省紅壤研究所測定,每kg香根草莖葉(干)的全量C、N、P2O5、K2O分別為422g、17.4g、0.5g、7.5g,根系依次為402g、2.1g、0.6g、5.8g。因而,用其覆蓋或用作肥料施入,其不斷腐爛分解能有效改良土壤提高土壤肥力,促進(jìn)作物增產(chǎn)。
江西省紅壤研究所盧升鑾等設立的香根草切碎耕入旱地的培肥改土三年定位試驗結果表明,每公頃施入干香根草莖葉4.5t和2.25t,其土壤有機質(zhì)、總孔隙率、全量N、P2O5與速效N、P2O5均有提高,土壤容重降低(表3-4);供試驗作物玉米籽實(shí)產(chǎn)量分別為2790kg/ha、2280kg/ha,依次比未施的2070kg/ha增產(chǎn)34.8%與10.1%。
表3-4 施用香根草對紅壤旱地土壤理化性質(zhì)的影響
處理 | 土壤容重(mg/cm3) | 總孔隙率(%) | 有機碳(g/kg) | 全量(g/kg) | 速效(g/kg) | ||||
N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | ||||
香根草※※ | –0.03 | +1.0 | 8.24 | 1.07 | 0.51 | 15.13 | 168 | 16.8 | 75.0 |
香根草※ | -0.04 | +1.3 | 8.26 | 1.08 | 0.51 | 15.12 | 173 | 15.3 | 77.5 |
稻草※ | -0.09 | +3.0 | 7.67 | 1.03 | 0.48 | 14.86 | 120 | 14.1 | 73.8 |
對照 | +0.14 | -5.0 | 7.97 | 1.05 | 0.50 | 15.26 | 163 | 13.5 | 75.0 |
注:※號施干草量2.25t/ha,※※號施入量為4.5t/ha。容重、總孔隙率為試驗前、后(第三季作物收后)測定值的增減數,余為試驗結束的測定值。
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四、應用于風(fēng)沙地的防風(fēng)固沙及海、河岸、塘基的穩固
根據香根草發(fā)達深扎的根系及耐旱、耐瘠、適應性強的特性,福建、江西等省將其應用于風(fēng)沙地及海岸、河岸、池塘基種植,取得快速成蘺,草蘺似風(fēng)障而防風(fēng)固沙、固岸護坡及穩定河、海岸及塘基的良好效果。
福州市水土保持辦公室張菁等于1994年3月在平潭縣中樓鄉大坪村0.44ha的霍霍巴園地風(fēng)速常年8.4m/s,沙化90%的沙地)與北風(fēng)(主風(fēng)向)垂直,按6-8米距離與霍霍巴種植行平行,種植香根草帶800多米。當年就形成莖、葉茂密的草蘺,二年生植株高2米以上,香根草蘺已成為密不透風(fēng)的天然屏障,擋住了風(fēng)沙,使受其保護的高級油料作物霍霍巴得于正常生長(cháng)。據測定在草蘺背風(fēng)面,風(fēng)力減小明顯,且距草蘺越近越顯著(zhù),距草蘺5米處減小了58.8%而距草蘺2米處卻減小了79.4%。
1995年3月,他們在攀河兩岸、流水海邊漁池坡岸種植香根草帶2000余米,當年草帶成蘺發(fā)揮固岸護坡效果減少了土壤剝蝕,攔住泥沙不下河、下池。據測定,一年生1米長(cháng)草蘺一冬季下來(lái)攔蓄泥沙達7.5kg,兩年生的達17.0kg,同時(shí),香根草發(fā)達的網(wǎng)狀根系固持了堤岸,使其不受大風(fēng)大浪的侵襲而崩塌。如1996年7月31日的大臺風(fēng)使這里沒(méi)有種香根草的堤岸崩塌200多處,而種有香根草的卻安然無(wú)恙。因而,1997年春,當地漁民自發(fā)將1740米長(cháng)漁池四周全部種上香根草,發(fā)揮了很好的效果。
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表3-5 栽植香根草對改良紅壤坡地柑桔園土壤理化性狀的效應
處理 | 土壤容重(mg/cm3) | 土壤孔隙率(%) | pH | 有機質(zhì) | 全N | 水解N | 速效P | 速效K | 土壤總氨基酸 |
(g/kg) | (mg/kg) | ||||||||
對照 | 1.35 | 48.6 | 4.70 | 10.30 | 0.54 | 47 | 7.0 | 24 | 254.75 |
種香根草 | 1.26 | 52.4 | 5.35 | 14.90 | 0.83 | 64 | 9.4 | 75 | 312.19 |
表3-5 續表
處理 | Ca | Mg | Fe | Mn | Zn | Cu | B | Mo |
(mg/kg) | ||||||||
對照 | 252 | 70.36 | 14.37 | 3.85 | 1.15 | 0.75 | 0.10 | 0.04 |
種香根草 | 526 | 92.21 | 32.64 | 5.44 | 3.05 | 1.07 | 0.14 | 0.05 |
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五、應用香根草嫩莖葉喂飼牛羊,發(fā)展畜牧業(yè)
四川省農牧廳土肥處及江西省紅壤開(kāi)發(fā)總公司對香根草的飼用營(yíng)養價(jià)值的分析化驗結果(表3-6)表明,鮮嫩香根草莖葉蛋白質(zhì)含量比紫花苜蓿、聚合草、三葉草、甘薯藤、稻草高,稍低于紫云英;干草雖比紫花苜蓿等飼草低,但比青儲飼料玉米和最常用的牲畜越冬飼料稻草、青稞草都高,蛋白氨酸接近上述飼草,賴(lài)氨酸則明顯高于上述飼草(表3-7、3-8),表明嫩香根草用作牲畜飼草有利于牲畜生長(cháng)發(fā)育,是牛、羊、豬、兔、魚(yú)等的較好飼料。尤其喂養牛、羊適口性較好,江西省紅壤研究所割嫩香根草莖、葉喂牛,半月生的嫩草,牛全部吃光,一個(gè)月的嫩草,牛采食率90.9%;投喂魚(yú)群,其半月生、一月生莖、葉攝食率分別為59-71%,44-56%,香根草越嫩喂食效果越好。已拔節的莖、葉開(kāi)始老化,不能用作飼料。所以,發(fā)揮香根草耐瘠、耐旱、速生快長(cháng)的優(yōu)勢,結合水土保持見(jiàn)縫插針多種植,利用其幼嫩鮮草或將其曬制干草,用作喂養牲畜,有利畜牧業(yè)發(fā)展。
表3-6 香根草莖葉蛋白氨基酸含量分析結果(單位:%)
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生育期(天) | 215 | 65 | |
水分 | 60.4 | 69.7 | |
木質(zhì)素(干基) | 9.33 | 10.07 | |
木質(zhì)素(鮮) | 3.69 | 3.05 | |
粗蛋白(干基) | 8.94 | 11.0 | |
粗蛋白(鮮) | 2.75 | 3.33 | |
門(mén)冬氨酸 | 0.32 | 1.00 | |
蘇氨酸 | 0.17 | 0.19 | |
絲氨酸 | 0.13 | 0.32 | |
谷氨酸 | 0.55 | 2.61 | |
甘氨酸 | 0.22 | 5.13 | |
丙氨酸 | 0.35 | 2.64 | |
胱氨酸 | 0.06 | 0.21 | |
結頁(yè)氨酸 | 0.27 | 0.70 | |
蛋氨酸 | 0.04 | 0.04 | |
異亮氨酸 | 0.19 | 0.27 | |
亮氨酸 | 0.30 | 0.73 | |
酪氨酸 | 0.11 | 0.06 | |
苯丙氨酸 | 0.21 | 0.45 | |
賴(lài)氨酸 | 0.22 | 0.59 | |
氨 | 0.16 | 0.17 | |
組氨酸 | 0.07 | 0.14 | |
精氨酸 | 0.18 | 1.23 | |
脯氨酸 | 0.12 | 3.25 |
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表3-7 香根草與幾種常見(jiàn)飼料養分含量比較
含量 | 蛋白(鮮)(%) | 蛋白(干基)(%) | 賴(lài)氨酸(%) | 蛋氨酸(%) |
飼料 | ||||
香根草65天 | 3.33 | 11.0 | 0.59 | 0.04 |
香根草215天 | 2.75 | 6.94 | 0.23 | 0.04 |
紫花苜蓿 | 3.2 | 12.0 | 0.25 | 0.07 |
聚合草(初花期) | 3.1 | 22.3 | 0.15 | 0.04 |
三葉草 | 2.3 | 13.3 | 0.18 | 0.06 |
甘薯藤 | 2.1 | 18.3 | -- | -- |
紫云英 | 3.5 | 17.0 | -- | 0.22 |
稻草 | 2.9 | 3.4 | -- | -- |
青儲玉米桿(成熟期) | -- | 5.31 | -- | -- |
青儲玉米桿(臘熟期) | -- | 6.32 | -- | -- |
青稞草 | -- | 4.5 | -- | -- |
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表3-8 不同種源及嫩度香根草營(yíng)養含量表 (單位:%)
種源 | 嫩度 | 水分 | 粗蛋白 | 粗脂肪 | 粗纖維 | 粗灰分 | 無(wú)氮浸出物 |
印度種 | 嫩 | 3.25 | 7.31 | 1.97 | 34.53 | 4.76 | 48.18 |
較嫩 | 3.19 | 6.00 | 1.86 | 35.76 | 4.79 | 48.40 | |
福建種 | 嫩 | 3.24 | 6.76 | 1.28 | 36.24 | 4.07 | 48.41 |
較嫩 | 3.14 | 5.89 | 1.19 | 38.36 | 3.82 | 47.60 | |
稻草 | 老 | 3.25 | 4.59 | 1.46 | 32.37 | 17.14 | 41.33 |
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六、應用莖葉制作草粉培養食用菌,發(fā)展農村經(jīng)濟
福建農業(yè)大學(xué)菌草研究中心林占熺等試驗證明,香根草是一種優(yōu)質(zhì)菌草。他們應用香根草莖葉培育出香菇、毛木耳、黑木耳、盾形木耳、平菇、鮑魚(yú)菇、鳳尾菇、磨菇、金針菇、靈芝、猴頭菇、竹蓀、滑菇等食用菌和藥用菌。其生物轉化率香菇的可達80%左右,平菇、毛木耳可達100%。
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綜合各地資料,在中上肥力地純種香根草,二年生平均每公頃可產(chǎn)干草60-100噸,按80%轉化率即可轉化 鮮香菇48-80噸,按目前市場(chǎng)價(jià)格(4元/kg)計算每公頃產(chǎn)值可達19.2-32萬(wàn)元。同時(shí),栽培食用菌的下腳料(廢菌料)富含菌絲體,是一種優(yōu)質(zhì)飼料,可用于喂飼畜禽及池魚(yú)等,可謂一草多層利用;即使種在坡地的水土保持草蘺,一年刈割2-3次,既可促進(jìn)草蘺長(cháng)得更茂密、又增產(chǎn)草料,用于培養食用菌,種菇后的殘菌料用做飼料,也是增加農民收入的新途徑,可促進(jìn)農村經(jīng)濟發(fā)展。
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