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香根草在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
香根草在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用· 1988年引入中國南方紅壤開發(fā)區(qū)試種的香根草不足一年,其所表現(xiàn)的廣泛適應(yīng)性、速生性等“神奇”特性就顯現(xiàn)在人們面前而引起普
香根草在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
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1988年引入中國南方紅壤開發(fā)區(qū)試種的香根草不足一年,其所表現(xiàn)的廣泛適應(yīng)性、速生性等“神奇”特性就顯現(xiàn)在人們面前而引起普遍關(guān)注,農(nóng)業(yè)官員、農(nóng)業(yè)科技人員及部分農(nóng)民以極大的熱情投入對其試驗研究及應(yīng)用推廣中去。15年來,香根草系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用可歸納為:應(yīng)用于果、茶、旱作坡地水土保持,確保持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展;應(yīng)用其莖葉覆蓋防旱保墑改善田間生態(tài)環(huán)境;應(yīng)用莖葉施入土壤培肥改土增加作物產(chǎn)量;應(yīng)用農(nóng)區(qū)風(fēng)沙地?fù)躏L(fēng)固沙保護環(huán)境;應(yīng)用嫩稍嫩葉喂養(yǎng)牛、羊等發(fā)展畜牧業(yè);應(yīng)用其干草培養(yǎng)木耳等食用菌促進農(nóng)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(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展
將香根草系統(tǒng)應(yīng)用于果、茶園、農(nóng)地,尤其是斜坡耕地的水土保持是香根草系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的主要方面。首先由江西、福建兩省的紅壤一期開發(fā)項目縣種植、示范—1989年春,江西紅壤項目辦引進1萬kg種苗在紅壤開發(fā)項目區(qū)內(nèi)的6縣(貴溪、金溪、臨川、東鄉(xiāng)、祟仁、進賢)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(qū)的7縣29個茶、果場栽種3萬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”(又稱香根草田間手冊)的技術(shù)規(guī)程,一般二米等高距在果、茶、農(nóng)作物行間等高種植一行或二行,成帶狀,還有不少農(nóng)戶繞地四周再種一圈,以保護各自果園、農(nóng)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(fù)合肥,經(jīng)一年生長都長成封行達75%的草蘺,第二年多長成緊密草蘺,發(fā)揮攔截地表徑流和泥沙,促水滲入土壤的顯著保持水土效果。據(jù)江西、廣東等省設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)徑流場試驗表明(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(nóng)牧廳土肥處在仁壽縣坡地種植試驗,用埋樁定點觀測,種植當(dāng)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。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)進一步在贛、閩、湘、浙、桂等五省區(qū)南方二期紅壤開發(fā)項目縣、市及“中國南方水土保持項目”區(qū)推廣開來。以江西為例,紅壤(二期)開發(fā)項目涉及19個縣、場的43條小流域全面實施了等高香根草蘺,累計面積達2萬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)的推動下,使香根草系統(tǒng)擴展到中國南方16省、區(qū),面積估計超過20萬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(fù)合農(nóng)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、桑園中實施香根草系統(tǒng)近80ha,隨著香根草蘺的長成,其保土蓄水(土壤水)、促進果、茶等作物持續(xù)高產(chǎn)的效果將日益展現(xiàn)在人們的面前。
表3-1 香根草蘺保持水土效果
徑流場地點 | 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(zhèn) | 1931.8 | 對照區(qū) | 1015.8 | 0 | 0 | 14.53 | 0 | 0 |
香根草蘺區(qū) | 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(qū) | 223 | 0 | 0 | 3.36 | 0 | 0 |
香根草蘺區(qū) | 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 | 觀測季節(jié) | 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(zhèn) | 旱季 | 對照區(qū) | 15.74 | 0 | 19.29 | 0 |
香根草區(qū) | 22.37 | 6.63(42.1%) | 21.86 | 2.57(13.3%) | ||
雨季 | 對照區(qū) | 22.47 | 0 | 25.31 | 0 | |
香根草區(qū) | 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(qū) | 16.3 | 0 | 14.50 | 0 |
旱季 | 香根草區(qū) | 22.8 | 6.5(39.9%) | 15.60 | 1.1(7.6%) |
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二、應(yīng)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(nóng)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、茶樹盤(或結(jié)合施肥埋入土),這是農(nóng)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測(表3-3),栽種香根草并刈割莖葉覆蓋樹盤(樹冠滴水線以內(nèi)的樹下地面)比未種香根草的同類桔園,樹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個百分點,光照強度減弱18.6klx;樹盤表土溫度日平均、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個百分點。這說明,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(yīng),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(yīng) (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 | 樹盤表土溫度 | 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(yīng)用香根草莖葉培肥改土、促進作物增產(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(jù)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,促進作物增產(chǎn)。
江西省紅壤研究所盧升鑾等設(shè)立的香根草切碎耕入旱地的培肥改土三年定位試驗結(jié)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(shù),余為試驗結(jié)束的測定值。
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四、應(yīng)用于風(fēng)沙地的防風(fēng)固沙及海、河岸、塘基的穩(wěn)固
根據(jù)香根草發(fā)達深扎的根系及耐旱、耐瘠、適應(yīng)性強的特性,福建、江西等省將其應(yīng)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(wěn)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(xiāng)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(dāng)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。據(jù)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,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(dāng)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(jù)測定,一年生1米長草蘺一冬季下來攔蓄泥沙達7.5kg,兩年生的達17.0kg,同時,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)使這里沒有種香根草的堤岸崩塌200多處,而種有香根草的卻安然無恙。因而,1997年春,當(dāng)?shù)貪O民自發(fā)將1740米長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(yīng)
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(xù)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(yīng)用香根草嫩莖葉喂飼牛羊,發(fā)展畜牧業(yè)
四川省農(nóng)牧廳土肥處及江西省紅壤開發(fā)總公司對香根草的飼用營養(yǎng)價值的分析化驗結(jié)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發(fā)育,是牛、羊、豬、兔、魚等的較好飼料。尤其喂養(yǎng)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,一個月的嫩草,牛采食率90.9%;投喂魚群,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(jié)的莖、葉開始老化,不能用作飼料。所以,發(fā)揮香根草耐瘠、耐旱、速生快長的優(yōu)勢,結(jié)合水土保持見縫插針多種植,利用其幼嫩鮮草或?qū)⑵鋾裰聘刹?,用作喂養(yǎng)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(jié)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(jié)頁氨酸 | 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 香根草與幾種常見飼料養(yǎng)分含量比較
含量 | 蛋白(鮮)(%) | 蛋白(干基)(%) | 賴氨酸(%) | 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養(yǎng)含量表 (單位:%)
種源 | 嫩度 | 水分 | 粗蛋白 | 粗脂肪 | 粗纖維 | 粗灰分 | 無氮浸出物 |
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(yīng)用莖葉制作草粉培養(yǎng)食用菌,發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟
福建農(nóng)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(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化率即可轉(zhuǎn)化 鮮香菇48-80噸,按目前市場價格(4元/kg)計算每公頃產(chǎn)值可達19.2-32萬元。同時,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,既可促進草蘺長得更茂密、又增產(chǎn)草料,用于培養(yǎng)食用菌,種菇后的殘菌料用做飼料,也是增加農(nóng)民收入的新途徑,可促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。
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