狼尾草屬野生種及其利用價(jià)值研究

張懷山,周學(xué)輝,喬國(guó)華,張滿,王春梅

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所,蘭州 730050)

狼尾草屬(Pennisetum Rich)為一年生或多年生禾草,主要分布于熱帶、亞熱帶地區(qū),少數(shù)種類分布在溫帶地區(qū),全世界約有130種,多產(chǎn)于非洲。我國(guó)狼尾草屬野生種及野生近緣植物的種類,在《中國(guó)植物志》上記載有11種2變種(包括引進(jìn)種)[1],1991年《植物研究》上發(fā)表了一個(gè)狼尾草新種——寶雞狼尾草(Pennisetum baojiense Tong,sp.nov.)[2],2004年《西北植物學(xué)報(bào)》發(fā)表了一個(gè)青海狼尾草新變種——青海白草(Pennisetum centrasiaticum Tzve1.var.Qinghaiensis Wu.)[3]。至此,我國(guó)狼尾草屬已發(fā)現(xiàn)并發(fā)表的包括常見種、引進(jìn)種以及新發(fā)現(xiàn)種、新發(fā)現(xiàn)變種共計(jì)12種3變種(包括4個(gè)引進(jìn)種)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所從上世紀(jì)90年代開始在云南昆明和甘肅蘭州兩地進(jìn)行狼尾草屬野生種的引種馴化研究,其中9個(gè)多年生狼尾草野生種、變種表現(xiàn)出極其優(yōu)良的品質(zhì)特性與利用價(jià)值。

1 中亞狼尾草(Pennisetum centrasiaticum Tzvel.)

中亞地區(qū)常見種,又稱白草、中亞白草、昭巴拉格(蒙)[4-5]。

生態(tài)分布:主要分布在我國(guó)黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、河北、山西、陜西、甘肅、青海、四川(西北部)、云南(北部)、西藏等省區(qū),生長(zhǎng)于海拔800～4 600 m 的向陽坡地、河岸沙質(zhì)地、撂荒地、沙丘間洼地等。原模式標(biāo)本采自印度西部。

特征特性:多年生。根莖型較高大禾草,具橫走根莖。稈直立,單生或叢生,株高50～120 cm。葉片條形,長(zhǎng)10～40 cm,寬5～12 mm 。穗狀圓錐花序,長(zhǎng)10～20 cm,寬5～10 mm;小穗卵狀披針形,單生或2～3枚簇生,長(zhǎng)5～7 mm;花藥頂端無毛,花柱近基部聯(lián)合。穎果長(zhǎng)圓形,長(zhǎng) 2.5 mm。4月底返青,花期7—8月,9月結(jié)實(shí),生育期150～160 d。細(xì)胞染色體2n=18。

利用價(jià)值:據(jù)采自甘肅省定西縣種子在甘肅蘭州地區(qū)的引種結(jié)果,第1年干草產(chǎn)量2 035 kg/hm2,第2年干草產(chǎn)量3 920.8 kg/hm2。莖葉比52∶49,種子千粒重0.8 g。營(yíng)養(yǎng)成分:拔節(jié)孕穗期粗蛋白含量10.05%,賴氨酸含量0.46%。莖葉柔軟,為各種家畜所喜食,結(jié)實(shí)后適口性有所下降,調(diào)制的干草仍為家畜樂食。比較耐旱,葉子老齡期有黑色釉斑,但不影響其草質(zhì)和適口性,是有栽培前途的本地產(chǎn)優(yōu)良飼用牧草,可通過進(jìn)一步馴化培育,提高生長(zhǎng)高度和葉量,培育成旱作刈割、放牧、生態(tài)兼用型牧草。

2 蘭坪狼尾草(Pennisetum centrasiaticum Tzvel.var.lanpingense S.L.Chen et Y.X.Jin)

陳守良、金岳杏先生發(fā)表命名的中亞狼尾草新變種。

生態(tài)分布:主要分布在云南、四川及西藏等省區(qū),生長(zhǎng)在海拔2 000～3 000 m的山坡、路旁及水溝邊。原模式標(biāo)本采自云南蘭坪。

特征特性:多年生。須根系,稈直立,叢生型。與中亞狼尾草相比,植株纖細(xì),株高90～117 cm,葉片狹小,長(zhǎng)10～18 cm,寬3～5 mm,圓錐花序狹窄,寬約 5 mm,小穗排列稀疏,剛毛稀少。5月上旬返青,開花較早,花期7—8月,9月結(jié)實(shí),生育期 140～150 d。細(xì)胞染色體2n=18。

利用價(jià)值:據(jù)采自云南省祥云縣種子在云南昆明地區(qū)的引種結(jié)果,干草產(chǎn)量8 512.3 kg/hm2;在甘肅蘭州地區(qū)引種結(jié)果,水肥條件下干草產(chǎn)量 1.09萬kg/hm2。莖葉比64∶36,種子千粒重0.82 g。拔節(jié)孕穗期粗蛋白15.20%,賴氨酸0.41%。莖葉柔軟,葉片細(xì)小,適口性比寬葉中亞狼尾草稍差,調(diào)制的干草仍為家畜樂食。比較耐旱、耐瘠薄、耐熱、耐鹽堿,無病蟲害,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。經(jīng)過人工馴化栽培,可培育成良好的飼草或保持水土的生態(tài)草。

3 長(zhǎng)序狼尾草(Pennisetum longissimum S.L.Chen et Y.X.Jin)

陳守良、金岳杏先生1984年發(fā)表命名的新種,與中亞狼尾草近似,但無橫走地下根[6]。

生態(tài)分布:主要分布在我國(guó)貴州、云南、四川、陜西、甘肅等省區(qū),生長(zhǎng)在海拔500～2 000 m的中等偏濕的山坡、路旁、地埂。原模式標(biāo)本采自貴州。

特征特性:多年生疏叢型中、高禾草。須根系,無根莖或有時(shí)有極短之根莖。稈直立,較粗壯,株高150～180 cm,莖節(jié) 8～14個(gè)。葉片線形,長(zhǎng)15～65 cm,寬8～15 mm。穗狀圓錐花序圓柱形,長(zhǎng)10～24 cm,寬5～10 mm(剛毛除外);小穗單生,或2～3枚簇生,披針形,長(zhǎng)4～8mm,剛毛堅(jiān)硬、直挺,顏色深紫到暗棕色;花柱基部聯(lián)合,上部2裂,柱頭羽毛狀,紫色。本種為喜暖中生—濕中生植物,花期7—9月,10月種子成熟,生育期175～180 d。細(xì)胞染色體:2n=36。

利用價(jià)值:據(jù)采自云南省丘北縣種子在云南昆明地區(qū)引種結(jié)果,第1年干草產(chǎn)量8 790 kg/hm2,第2年干草產(chǎn)量1.21×104kg/hm2,1年可刈割2茬;在甘肅蘭州地區(qū)引種結(jié)果表明,水肥條件下,當(dāng)年干草產(chǎn)量1.36×104kg/hm2。莖葉比70∶30,種子千粒重1.8 g。營(yíng)養(yǎng)成分:拔節(jié)孕穗期粗蛋白15.06%,賴氨酸0.37%。結(jié)實(shí)率低,種子無明顯后熟性或休眠性,易建植,再生性和分蘗力都很強(qiáng)。比較耐旱、耐瘠薄,無病蟲害。適口性良好,牛、羊喜食嫩枝,干草可加工作精飼料。上世紀(jì)40年代,本種曾為牧草育種的先驅(qū)之一葉培忠教授在甘肅天水地區(qū)栽培馴化多年[7],可作為優(yōu)良飼料,也可作為保持水土的生態(tài)草。

4 中型狼尾草(Pennisetum longissimum S.L.Chen et Y.X.Jin var.intermedium S.L.Chen et Y.X.Jin)

陳守良、金岳杏先生1984年發(fā)表命名的長(zhǎng)序狼尾草新變種,介于中亞狼尾草與長(zhǎng)序狼尾草之間[6]。

生態(tài)分布:主要分布在我國(guó)云南、四川、貴州、湖南、陜西、甘肅、青海等省,海拔 500～2 000 m,較為干燥的山坡、路旁、田埂。原模式標(biāo)本采自四川西昌縣。

特征特性:多年生疏叢型中、高草,須根系具橫走根莖。稈直立,高120～185 cm,莖節(jié)通常 8～10個(gè),每莖葉片數(shù)6～8片。葉片線形,長(zhǎng)10～50 cm,寬6～12 mm。穗狀圓錐花序,柱形,穗長(zhǎng)13～20 cm,寬5～8 mm(剛毛除外),花序主軸多少有毛,小穗單生,有時(shí)2～3枚簇生,剛毛較粗壯,暗紫色,老后黃褐色,長(zhǎng) 10～15 mm。花藥桔黃色,花柱基部聯(lián)合,上部2裂,柱頭羽毛狀,于小穗頂端伸出。本種為喜暖旱中生—中生植物,適應(yīng)我國(guó)亞熱帶、部分溫帶地區(qū)干濕季節(jié)變化明顯的氣候環(huán)境?；ü谠?—10月,生育期150～165 d。細(xì)胞染色體:2n=36。

利用價(jià)值:據(jù)采自云南省祥云縣種子在云南昆明地區(qū)引種結(jié)果,第1年干草產(chǎn)量7 425 kg/hm2,第2年干草產(chǎn)量1.07×104kg/hm2,1年可刈割2～3茬;在甘肅蘭州地區(qū)引種結(jié)果表明,水肥條件下,當(dāng)年干草產(chǎn)量1.95×104kg/hm2。莖葉比65∶35,種子千粒重1.8 g。拔節(jié)孕穗期粗蛋白18.36%,賴氨酸1.16%。種子成熟后無明顯休眠期,易建植,并很快形成群落,抑制其他雜草入侵,早熟,再生性和分蘗力都很強(qiáng)[8]。比較耐旱、耐瘠薄,無病蟲害。適口性良好,牛、羊喜食嫩枝,干草可加工作精飼料。該品種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,粗蛋白含量趕上或超過苜蓿品種,抗逆性(抗寒、抗旱、耐熱)優(yōu)于長(zhǎng)穗、乾寧狼尾草,經(jīng)栽培馴化后,可成為優(yōu)良飼用牧草和保持水土生態(tài)牧草。

5 四川狼尾草(Pennisetum sichuanense S.L.Chen et Y.X.Jin)

陳守良、金岳杏先生發(fā)表命名的新種。

生態(tài)分布:特產(chǎn)四川,多生于海拔2 000～3 000 m的河岸、山坡上。原模式標(biāo)本采自四川得榮縣。

特征特性:多年生單生或叢生植物。根莖短,稈直立,株高70～85 cm 。葉片線形,長(zhǎng)15～60 cm,寬4～7.5 mm,單株葉片數(shù)5～7個(gè)。圓錐花序緊密,長(zhǎng)14～19 cm,寬6～9 mm;頂端呈一束刺毛,剛毛稀少,長(zhǎng) 3～5 mm;小穗單生 ,卵狀披針形,長(zhǎng) 4～ 6 mm;花藥頂端無毫毛,花柱基部聯(lián)合?；ü?—11月,生育期180～185 d。

利用價(jià)值:據(jù)采自四川省峨邊縣種子在云南昆明地區(qū)引種結(jié)果,干草產(chǎn)量9 500 kg/hm2;在甘肅蘭州地區(qū)引種結(jié)果,水肥條件下干草產(chǎn)量1.15萬kg/hm2。莖葉比61∶39,種子千粒重1.09 g。營(yíng)養(yǎng)成分:拔節(jié)孕穗期粗蛋白含量16.3%,賴氨酸含量0.90%。種子成熟后無明顯休眠期,易建植,與雜草競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。比較耐旱、耐瘠薄,無病蟲害。適口性良好,牛、羊喜食嫩枝,干草可加工作精飼料,是良好的飼用牧草。

6 乾寧狼尾草(Pennisetum qianningense S.L.Zhong)

鐘世理先生1982年發(fā)表命名的新種[9]。

生態(tài)分布:主要分布于我國(guó)四川的西部、云南的中部,生長(zhǎng)在海拔410～3 200 m的干旱河谷或山坡。原模式標(biāo)本采自四川乾寧縣。

特征特性:多年生疏叢型禾草。具根莖,稈直立,株高90～180 cm。葉片線性,長(zhǎng)10～63 cm,寬 4～18 mm,每莖葉片數(shù) 7～9個(gè)。圓錐花序,疏松排列,長(zhǎng) 10～17 cm,寬7～20 mm(剛毛除外);小穗通常單生,披針形,長(zhǎng)5～6 mm;剛毛分內(nèi)外層排列,紫色或淡褐色;花藥黃褐色,花柱基部聯(lián)合,上部二裂,柱頭羽毛狀,褐色,于小穗頂端伸出。本種為喜暖、喜溫中植物,花果期6—10月,生育期120～140 d。細(xì)胞染色體:2n=36。

利用價(jià)值:據(jù)采自云南省昆明市東郊種子在昆明當(dāng)?shù)卦苑N結(jié)果,第1年干草產(chǎn)量6 990 kg/hm2,第2年干草產(chǎn)量1.37×104kg/hm2;在甘肅蘭州地區(qū)引種結(jié)果表明,水肥條件下,當(dāng)年干草產(chǎn)量 1.80×104kg/hm2。莖葉比61∶39,種子千粒重1.41 g。拔節(jié)孕穗期粗蛋白22.58%,賴氨酸0.64%。種子成熟后無明顯休眠期,易建植,再生性和分蘗力都很強(qiáng)。比較抗旱、耐漬,無病蟲害。適口性良好,牛、羊喜食嫩枝,干草可加工作精飼料,是亞熱帶溫暖地區(qū)的優(yōu)良禾本科牧草。

7 陜西狼尾草(Pennisetum shaanxiense S.L.Chen et Y.X.Jin)

陳守良、金岳杏先生1984年發(fā)表命名的新種[6]。

生態(tài)分布:主要分布在陜西、甘肅等省,生長(zhǎng)于海拔500～1 100 m的山坡路邊。原模式標(biāo)本采自陜西略陽縣。

特征特性:多年生。稈直立或稍傾斜,高90～158 cm。葉片線形,長(zhǎng)10～50 cm,寬5～15 mm,兩面近光滑,邊緣粗糙。圓錐花序長(zhǎng)15～30 cm,寬1.5～2 cm;剛毛紫色,長(zhǎng) 1～3 cm;小穗通常單生,卵狀披針形,長(zhǎng)5～6 mm;花藥頂端無毫毛,花柱基部聯(lián)合?；ü?—11月,生育期180～190 d。

利用價(jià)值:據(jù)采自陜西省鳳縣種子在云南昆明地區(qū)引種結(jié)果,干草產(chǎn)量8 719.25 kg/hm2;在甘肅蘭州地區(qū)引種結(jié)果,水肥條件下干草產(chǎn)量1.07萬kg/hm2。莖葉比39∶61,種子千粒重1.41 g。拔節(jié)孕穗期粗蛋白14.26%,賴氨酸0.91%。種子成熟后無明顯休眠期,易建植,再生性和分蘗力都很強(qiáng)。比較抗旱、耐瘠薄,無病蟲害。適口性良好,牛、羊喜食嫩枝,干草可加工作精飼料。

8 西藏狼尾草(Pennisetum lanatum Klotz.)

1862年發(fā)現(xiàn),1960年定名的西藏西部常見種[1]。

生態(tài)分布:主要分布在我國(guó)西藏西部,生長(zhǎng)于海拔7 000～9 000 m的較干燥的山坡上。

特征特性:多年生。根莖粗壯,蔓延而分枝。株高60～110 cm。葉片扁平,線形,長(zhǎng)10～45 cm,寬4～13 mm,無毛或被短刺毛。穗狀圓錐花序,長(zhǎng)5～15 cm,寬1.5～2.5 cm;剛毛暗淡綠色,長(zhǎng)5～15 mm,通常兩層,生長(zhǎng)柔毛而呈羽毛狀;小穗通常單生,卵狀披針形,長(zhǎng)4～5 mm;花藥頂端無毫毛,花柱基部聯(lián)合。穎果長(zhǎng)圓形,長(zhǎng)約 2.5mm。花果期 8—10月,生育期180～185 d。細(xì)胞染色體:2n=36。

利用價(jià)值:據(jù)采自西藏自治區(qū)達(dá)孜縣種子在云南昆明地區(qū)的引種結(jié)果,干草產(chǎn)量4 180.02 kg/hm2;在甘肅蘭州地區(qū)引種結(jié)果,水肥條件下干草產(chǎn)量7 219.33 kg/hm2。莖葉比39∶61,種子千粒重0.95 g。拔節(jié)孕穗期粗蛋白16.10%,賴氨酸0.49%。種子成熟后無明顯休眠期,易建植,再生性和分蘗力都很強(qiáng)?？购怠⒛婉け?無病蟲害。草質(zhì)柔軟,適口性良好,牛、羊喜食嫩枝,干草可加工作精飼料。

9 寶雞狼尾草(Pennisetum baojiense Tong,sp.nov.)

同文軒先生1992年發(fā)表命名的新種[2]。

生態(tài)分布:特產(chǎn)陜西,適應(yīng)暖溫帶半濕潤(rùn)氣候,多生長(zhǎng)于海拔500～1 500 m的山坡、河岸、路邊。原模式標(biāo)本采自陜西寶雞西南川陜公路邊。

特征特性:多年生草本。須根系發(fā)達(dá),具短根莖,稈近基部半直立或斜生,上部直立或略向外傾斜,株高80～130 cm,莖節(jié)通常8～9個(gè)。葉片線形,長(zhǎng)10～40 cm,寬7～12 mm。穗狀圓錐花序,長(zhǎng)20～32 cm,寬7～15 mm(剛毛除外);小穗通常單生,或2～3枚簇生,披針形,長(zhǎng)5～7 mm;雄蕊3枚,花藥頂端無毫毛;花柱基部聯(lián)合,上部二裂?；ü跒?—10月,生育期170～180 d。細(xì)胞染色體:2n=36。

利用價(jià)值:據(jù)采自陜西省寶雞市種子在甘肅蘭州地區(qū)引種結(jié)果,水肥條件下干草產(chǎn)量8 100 kg/hm2。莖葉比59∶41,種子千粒重1.15 g。拔節(jié)孕穗期粗蛋白17.10%,賴氨酸1.15%。種子無休眠性,可直接用于播種。耐旱、耐寒、耐瘠薄,無病蟲害,抗倒伏,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,是一種良好的飼用和生態(tài)牧草。

[1]中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物委員會(huì).中國(guó)植物志[M].北京:科學(xué)出版社,1995:362-373.

[2]同文軒.中國(guó)狼尾草屬一新種[J].植物研究,1992,12(4):339-341.

[3]吳玉虎.青海狼尾草屬一新變種[J].西北植物學(xué)報(bào),2004,24(6):1117-1118.

[4]陳山.中國(guó)草地飼用植物資源[M].沈陽:遼寧民族出版社,1994:387.

[5]任繼周.草業(yè)大辭典[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2008:111,641,1002,1046,1047.

[6]陳守良,金岳杏.狗尾草亞屬與蒺藜草亞屬新分類群[J].植物研究,1984,4(1):65-68.

[7]黃文惠.我的啟蒙教師——葉培忠[J].中國(guó)草原與牧草,1984(2):69-71.

[8]盧欣石,申玉龍.狼尾草屬野生種在黃土高原地區(qū)適應(yīng)性觀察與分析[J].草業(yè)科學(xué),1991,8(3):33-36.

[9]鐘世理.四川禾草5個(gè)新種[J].西南農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),1982(4):75-76.