禾草之王：王草

李欣勇

?成株高度示意圖

隨著人口增長、土地沙化和耕地減少，中國在發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時，強調(diào)對生態(tài)環(huán)境的保護，追求可持續(xù)發(fā)展。為了解決牛羊飼料及土地沙化問題，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院的研究人員選育出一種名為熱研4號王草（以下簡稱“王草”）的禾草（禾本科植物中用作飼料和草坪的草本植物，也稱為禾本屬植物）。

如今，王草已經(jīng)成為中國南方最重要的刈（yì）割型禾草，在新疆維吾爾自治區(qū)等北方地區(qū)的季節(jié)性栽培技術(shù)也獲得成功，為中國發(fā)展舍飼畜牧業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)青飼料（可以用作飼料的植物新鮮莖葉）。

藏糧于地、藏糧于草

人工草地畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)文明和牧業(yè)文明結(jié)合的產(chǎn)物，是畜牧業(yè)發(fā)展現(xiàn)代化程度的一個重要標志。發(fā)展人工草地畜牧業(yè)，可以保持水土、涵養(yǎng)水源，降低天然草原的放牧壓力，加速天然草原植被恢復(fù)，有利于維護國家生態(tài)安全；此外，還可以充分利用土地資源，延長農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，藏糧于地、藏糧于草，增加肉奶供應(yīng)，有利于保障國家糧食安全。

中國南方大部分地區(qū)屬于熱帶、亞熱帶氣候，降水充沛、雨熱同期，氣候溫和，具有發(fā)展農(nóng)區(qū)草地畜牧業(yè)得天獨厚的條件，熱研4號王草（以下簡稱“王草”）就是其中的“王者”。當日平均氣溫達到或者高于10攝氏度時，王草就會開始生長，低于5攝氏度時會停止生長，溫度越高它的生長速度越快、產(chǎn)草量也越高。

王草可刈割青飼料，也可調(diào)制成干草和青貯飼料（由含水分多的植物性飼料經(jīng)過密封、發(fā)酵后而成，主要用于喂養(yǎng)反芻動物）來飼喂牛、羊、鹿、豬、雞、鴨和鵝。

王草長什么樣？

隨著南方畜牧業(yè)的快速發(fā)展，王草種植的需求與日俱增，種植區(qū)域和面積不斷擴大。那么，王草長什么樣呢？

王草的莖由種胚的胚芽發(fā)育而來，頂芽生長點分生組織發(fā)育形成主莖。當主莖展開7～8片葉時，在主莖的第三葉的葉腋（葉與其著生的莖之間形成的夾角）處，開始發(fā)生第一個分蘗（niè，從莖基部節(jié)上產(chǎn)生分枝的現(xiàn)象），之后其他葉腋依次發(fā)生分蘗。

王草的分蘗能力極強，且主莖、分蘗同期生長，形成叢生性高稈禾草，形似甘蔗，高1.5～4.5米。

王草的初生葉片纖細，拔節(jié)（禾本科植物到一定發(fā)育階段時，主莖各節(jié)長得很快的現(xiàn)象）后葉片數(shù)量增多，葉片伸長變寬，呈長條形，長55～115厘米，寬3.2～6.1厘米。

王草很少開花，當遭遇極端干旱等逆境后，會開少量的花。穗狀花序呈圓錐狀，長25～35厘米，初呈淺綠色，成熟時呈黃褐色。

C3 植物和C4 植物葉片結(jié)構(gòu)光合和作用示意圖（繪圖/ 黃金）

王草又高又壯的“秘訣”

王草不僅長得高，而且年產(chǎn)鮮草可達75～180噸/公頃。它又高又壯的“秘訣”是什么呢？

原來，王草屬于C4植物，與C3植物相比，它的光合效率高。

光合效率指的是，在一定光強度下，植物所能引起的光合作用反應(yīng)的多少，例如放氧量或二氧化碳的吸收量。

C3植物指的是，在光合作用的初始階段，一個分子二氧化碳與一個分子五碳糖結(jié)合生成兩個分子的三碳糖的植物。小麥、大豆、棉花等都是C3植物。C3植物由其二氧化碳同化的最初產(chǎn)物為三碳化合物“3-磷酸甘油酸”而得名。

C4植物指的是，在光合作用的初始階段，一個二氧化碳分子與一個三碳分子結(jié)合，生成一個四碳分子的植物。C4植物二氧化碳同化的最初產(chǎn)物是四碳化合物蘋果酸或天門冬氨酸。C4植物主要起源于較為干旱的熱帶、亞熱帶地區(qū)，例如玉米、甘蔗等。

在高溫、光照強烈和干旱的條件下，綠色植物的氣孔關(guān)閉。這時，C4植物能夠利用葉片內(nèi)細胞間隙中含量很低的二氧化碳進行光合作用，而C3植物則不能。這就是C4植物比C3植物具有較強光合作用的原因之一。

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