狼尾草屬野生種及其利用價值研究

張懷山,周學輝,喬國華,張滿,王春梅

(中國農業科學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,少數種類分布在溫帶地區,全世界約有130種,多產于非洲。我國狼尾草屬野生種及野生近緣植物的種類,在《中國植物志》上記載有11種2變種(包括引進種)[1],1991年《植物研究》上發表了一個狼尾草新種——寶雞狼尾草(Pennisetum baojiense Tong,sp.nov.)[2],2004年《西北植物學報》發表了一個青海狼尾草新變種——青海白草(Pennisetum centrasiaticum Tzve1.var.Qinghaiensis Wu.)[3]。至此,我國狼尾草屬已發現并發表的包括常見種、引進種以及新發現種、新發現變種共計12種3變種(包括4個引進種)。中國農業科學院蘭州畜牧與獸藥研究所從上世紀90年代開始在云南昆明和甘肅蘭州兩地進行狼尾草屬野生種的引種馴化研究,其中9個多年生狼尾草野生種、變種表現出極其優良的品質特性與利用價值。

1 中亞狼尾草(Pennisetum centrasiaticum Tzvel.)

中亞地區常見種,又稱白草、中亞白草、昭巴拉格(蒙)[4-5]。

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

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10～40 cm,寬5～12 mm 。穗狀圓錐花序,長10～20 cm,寬5～10 mm;小穗卵狀披針形,單生或2～3枚簇生,長5～7 mm;花藥頂端無毛,花柱近基部聯合。穎果長圓形,長 2.5 mm。4月底返青,花期7—8月,9月結實,生育期150～160 d。細胞染色體2n=18。

利用價值:據采自甘肅省定西縣種子在甘肅蘭州地區的引種結果,第1年干草產量2 035 kg/hm2,第2年干草產量3 920.8 kg/hm2。莖葉比52∶49,種子千粒重0.8 g。營養成分:拔節孕穗期粗蛋白含量10.05%,賴氨酸含量0.46%。莖葉柔軟,為各種家畜所喜食,結實后適口性有所下降,調制的干草仍為家畜樂食。比較耐旱,葉子老齡期有黑色釉斑,但不影響其草質和適口性,是有栽培前途的本地產優良飼用牧草,可通過進一步馴化培育,提高生長高度和葉量,培育成旱作刈割、放牧、生態兼用型牧草。

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

陳守良、金岳杏先生發表命名的中亞狼尾草新變種。

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

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,株高90～117 cm,葉片狹小,長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月結實,生育期 140～150 d。細胞染色體2n=18。

利用價值:據采自云南省祥云縣種子在云南昆明地區的引種結果,干草產量8 512.3 kg/hm2;在甘肅蘭州地區引種結果,水肥條件下干草產量 1.09萬kg/hm2。莖葉比64∶36,種子千粒重0.82 g。拔節孕穗期粗蛋白15.20%,賴氨酸0.41%。莖葉柔軟,葉片細小,適口性比寬葉中亞狼尾草稍差,調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,營養價值高。經過人工馴化栽培,可培育成良好的飼草或保持水土的生態草。

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

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

生態分布:主要分布在我國貴州、云南、四川、陜西、甘肅等省區,生長在海拔500～2 000 m的中等偏濕的山坡、路旁、地埂。原模式標本采自貴州。

特征特性:多年生疏叢型中、高禾草。須根系,無根莖或有時有極短之根莖。稈直立,較粗壯,株高150～180 cm,莖節 8～14個。葉片線形,長15～65 cm,寬8～15 mm。穗狀圓錐花序圓柱形,長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4～8mm,剛毛堅硬、直挺,顏色深紫到暗棕色;花柱基部聯合,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。細胞染色體:2n=36。

利用價值:據采自云南省丘北縣種子在云南昆明地區引種結果,第1年干草產量8 790 kg/hm2,第2年干草產量1.21×104kg/hm2,1年可刈割2茬;在甘肅蘭州地區引種結果表明,水肥條件下,當年干草產量1.36×104kg/hm2。莖葉比70∶30,種子千粒重1.8 g。營養成分:拔節孕穗期粗蛋白15.06%,賴氨酸0.37%。結實率低,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。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40年代,本種曾為牧草育種的先驅之一葉培忠教授在甘肅天水地區栽培馴化多年[7],可作為優良飼料,也可作為保持水土的生態草。

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年發表命名的長序狼尾草新變種,介于中亞狼尾草與長序狼尾草之間[6]。

生態分布:主要分布在我國云南、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,莖節通常 8～10個,每莖葉片數6～8片。葉片線形,長10～50 cm,寬6～12 mm。穗狀圓錐花序,柱形,穗長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2～3枚簇生,剛毛較粗壯,暗紫色,老后黃褐色,長 10～15 mm?；ㄋ幗埸S色,花柱基部聯合,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,適應我國亞熱帶、部分溫帶地區干濕季節變化明顯的氣候環境?；ü谠?—10月,生育期150～165 d。細胞染色體:2n=36。

利用價值:據采自云南省祥云縣種子在云南昆明地區引種結果,第1年干草產量7 425 kg/hm2,第2年干草產量1.07×104kg/hm2,1年可刈割2～3茬;在甘肅蘭州地區引種結果表明,水肥條件下,當年干草產量1.95×104kg/hm2。莖葉比65∶35,種子千粒重1.8 g。拔節孕穗期粗蛋白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[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。該品種營養價值高,粗蛋白含量趕上或超過苜蓿品種,抗逆性(抗寒、抗旱、耐熱)優于長穗、乾寧狼尾草,經栽培馴化后,可成為優良飼用牧草和保持水土生態牧草。

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

陳守良、金岳杏先生發表命名的新種。

生態分布:特產四川,多生于海拔2 000～3 000 m的河岸、山坡上。原模式標本采自四川得榮縣。

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15～60 cm,寬4～7.5 mm,單株葉片數5～7個。圓錐花序緊密,長14～19 cm,寬6～9 mm;頂端呈一束刺毛,剛毛稀少,長 3～5 mm;小穗單生 ,卵狀披針形,長 4～ 6 mm;花藥頂端無毫毛,花柱基部聯合。花果期8—11月,生育期180～185 d。

利用價值:據采自四川省峨邊縣種子在云南昆明地區引種結果,干草產量9 500 kg/hm2;在甘肅蘭州地區引種結果,水肥條件下干草產量1.15萬kg/hm2。莖葉比61∶39,種子千粒重1.09 g。營養成分:拔節孕穗期粗蛋白含量16.3%,賴氨酸含量0.90%。種子成熟后無明顯休眠期,易建植,與雜草競爭力強。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年發表命名的新種[9]。

生態分布:主要分布于我國四川的西部、云南的中部,生長在海拔410～3 200 m的干旱河谷或山坡。原模式標本采自四川乾寧縣。

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10～63 cm,寬 4～18 mm,每莖葉片數 7～9個。圓錐花序,疏松排列,長 10～17 cm,寬7～20 mm(剛毛除外);小穗通常單生,披針形,長5～6 mm;剛毛分內外層排列,紫色或淡褐色;花藥黃褐色,花柱基部聯合,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。細胞染色體:2n=36。

利用價值:據采自云南省昆明市東郊種子在昆明當地栽種結果,第1年干草產量6 990 kg/hm2,第2年干草產量1.37×104kg/hm2;在甘肅蘭州地區引種結果表明,水肥條件下,當年干草產量 1.80×104kg/hm2。莖葉比61∶39,種子千粒重1.41 g。拔節孕穗期粗蛋白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。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,是亞熱帶溫暖地區的優良禾本科牧草。

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

陳守良、金岳杏先生1984年發表命名的新種[6]。

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

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

利用價值:據采自陜西省鳳縣種子在云南昆明地區引種結果,干草產量8 719.25 kg/hm2;在甘肅蘭州地區引種結果,水肥條件下干草產量1.07萬kg/hm2。莖葉比39∶61,種子千粒重1.41 g。拔節孕穗期粗蛋白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。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年發現,1960年定名的西藏西部常見種[1]。

生態分布:主要分布在我國西藏西部,生長于海拔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10～45 cm,寬4～13 mm,無毛或被短刺毛。穗狀圓錐花序,長5～15 cm,寬1.5～2.5 cm;剛毛暗淡綠色,長5～15 mm,通常兩層,生長柔毛而呈羽毛狀;小穗通常單生,卵狀披針形,長4～5 mm;花藥頂端無毫毛,花柱基部聯合。穎果長圓形,長約 2.5mm。花果期 8—10月,生育期180～185 d。細胞染色體:2n=36。

利用價值:據采自西藏自治區達孜縣種子在云南昆明地區的引種結果,干草產量4 180.02 kg/hm2;在甘肅蘭州地區引種結果,水肥條件下干草產量7 219.33 kg/hm2。莖葉比39∶61,種子千粒重0.95 g。拔節孕穗期粗蛋白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?？购怠⒛婉け?無病蟲害。草質柔軟,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年發表命名的新種[2]。

生態分布:特產陜西,適應暖溫帶半濕潤氣候,多生長于海拔500～1 500 m的山坡、河岸、路邊。原模式標本采自陜西寶雞西南川陜公路邊。

特征特性:多年生草本。須根系發達,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,莖節通常8～9個。葉片線形,長10～40 cm,寬7～12 mm。穗狀圓錐花序,長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5～7 mm;雄蕊3枚,花藥頂端無毫毛;花柱基部聯合,上部二裂?；ü跒?—10月,生育期170～180 d。細胞染色體:2n=36。

利用價值:據采自陜西省寶雞市種子在甘肅蘭州地區引種結果,水肥條件下干草產量8 100 kg/hm2。莖葉比59∶41,種子千粒重1.15 g。拔節孕穗期粗蛋白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,營養價值高,是一種良好的飼用和生態牧草。

[1]中國科學院中國植物委員會.中國植物志[M].北京:科學出版社,1995:362-373.

[2]同文軒.中國狼尾草屬一新種[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].西北植物學報,2004,24(6):1117-1118.

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

[5]任繼周.草業大辭典[M].北京:中國農業出版社,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適應性觀察與分析[J].草業科學,1991,8(3):33-36.

[9]鐘世理.四川禾草5個新種[J].西南農學院學報,1982(4):75-76.