巨菌草在沿黃河包頭地區的引種與推廣研究*

郝 魁，李鋼鐵，吳 娟，閆建國，張麗麗，牛 峰，楊 陽，郭麗娜，，袁海濤，5

（1.包頭職業技術學院，內蒙古 包頭 014035；2.內蒙古農業大學，內蒙古 呼和浩特 010010；3.福建農林大學，福建 福州 350002；4.包頭市農牧科學技術研究所，內蒙古 包頭 014017；5.固陽縣下濕壕鎮人民政府，內蒙古 包頭 014208）

由福建農林大學國家菌草工程技術研究中心的林占熺教授團隊培育的巨菌草[1]，是一種高產牧草，作為菌草品種中的優質高產牧草品種，其畝產量大，在南方地區可以達到畝產30 t。當最低溫度在0℃～10 ℃以上時，可以實現多年生。巨菌草的營養價值高、抗逆性強、適應性廣，且巨菌草植株中含有糖分，揉絲處理后可飼養牛羊，適口性好且牛羊消化吸收率很高[2]。通過在沿黃河包頭地區開展巨菌草的引種試種，對比當地種植的玉米草、蘇丹草等牧草，巨菌草的產量在所選試驗地——固陽下濕壕鎮地區的畝產量達到7 t，巨菌草畝產鮮草是當地種植的其他牧草的2～4 倍，且用水量和當地牧草相當。因此，2022 年在包頭固陽地區推廣種植巨菌草的試驗成功，極大地提高了當地牧草種植的單位面積產量，也為大面積推廣種植巨菌草提供了基礎，有效地解決了當地牲畜在冬春季節草料短缺的現實問題。通過菌草技術的推廣應用，助力包頭固陽地區鄉村產業振興。

1 巨菌草在沿黃河包頭地區種植的可行性

本次巨菌草種植試驗地選在沿黃河包頭市固陽縣下濕壕鎮前黑沙村地區。包頭市固陽縣屬中溫帶大陸性干旱半干旱季風氣候，氣溫偏低、降水少、光照充足，溫差大是其最明顯的氣候特征，其特點是四季變化明顯，春季干旱多風，夏季炎熱多雨，秋季涼爽溫差大，冬季嚴寒漫長。全年無霜期為69～177 天；年平均降水量為291.1 mm，降水主要集中在7—8月，占年降水量的64%；年平均氣溫5.5 ℃，極端最高氣溫38.6 ℃，極端最低氣溫-36.1 ℃；年平均日照時數2 989 h；年平均蒸發量1 941.4 mm。自然災害主要有干旱、風沙、洪水、冰雹、霜凍、干熱風、病蟲害等，整體呈現干旱為重的趨勢。

在張建玲等[3]的《固陽縣耕地不同土壤類型養分狀況》中，了解到固陽縣屬于低山丘陵區，耕地的主要土壤類型為栗鈣土、灰褐土、草甸土這3 類。其中，栗鈣土面積最大，占耕地面積的74.6%；其次是灰褐土，占耕地面積的23.1%；草甸土面積較小。經過測驗，固陽縣栗鈣土中的有機質、全氮、有效磷、速效鉀等成分的平均含量相對其他土類均較低。結合試驗地周邊實際耕種情況，試驗地土壤情況整體處于正常偏低水平。

固陽縣受到氣候和水源條件的限制和影響，種植的農作物產量低、種類少、效益差。當地做養殖的農民，每年到冬春季節，飼草飼料缺乏。因此，引種巨菌草這種適應性強、抗病蟲性好、經濟效益高的高產牧草，能夠有效提高當地農業種植的效益，降低農民養殖牛羊的成本，提高耕地利用率，是鄉村產業振興的一種新選擇。

但是固陽地區灌溉水量并不充足，試驗地采用地下水，通過噴灌設施進行噴灌。所選試驗地處于山陵開荒地，試驗地有10°～15°的角度傾斜，因此在噴灌過程中，巨菌草所接受的水會流到下方。所以后期對巨菌草生長過程的觀察，也發現試驗地下方的長勢優于上方。試驗地種植巨菌草的129 天內，共噴灌澆透試驗地三次。所以，在巨菌草的種植模式中，都采用了鋪膜的方式，起到保墑的作用。

巨菌草是多年生的禾本科直立叢生型植物，生長階段主要分為出苗期、分蘗期、拔節期[4-5]。當沿黃河包頭地區進入七八月份的雨季，巨菌草從分蘗期進入拔節期后，迅速生長，日均生長高度為4 cm～6 cm，生長速度很快，并且每穴植株從之前分蘗期的分散狀態，逐漸集中向上快速生長進入拔節期，莖稈逐漸增粗，植株快速拔高。

2 巨菌草在沿黃河包頭地區試驗地種植現狀分析

巨菌草在我國經過30 多年的引種培育，已經非常適合我國大部分的氣候土壤環境[6]。巨菌草的分蘗能力很強，在沿黃河包頭地區的試驗地中，通過種植記錄，發現巨菌草單穴（種植時放置土中一個健康芽的種節）分蘗數達到了10～20個，最多分蘗數達30個，分蘗數根據種植密度、刈割次數有所不同。經過刈割的巨菌草，其單穴分蘗能力能夠提高1.5～2倍，分蘗數為20～40 個。所選試驗地按照行距80 cm，株距分別是30 cm 和40 cm 的兩種方式種植。經過測算，株距30 cm的平均分蘗數在10個左右，最多分蘗數在20個左右。當株距是40 cm 時，平均分蘗數在15 個左右，最多分蘗數為30多個。因此，巨菌草種植密度會影響到巨菌草的分蘗能力，種植密度越小，分蘗能力越強，所以固陽地區試驗地主要種植株距為40 cm。

通過試驗記錄，發現巨菌草的莖部最粗可以達到3.5 cm，平均為2 cm 左右。其單株葉片數為12～18片，最多有20 片，葉片呈互生方式生長，葉片的長度平均為100 cm～120 cm，葉片最長為135 cm。葉片平均寬度在3.5 cm～6 cm 之間，最寬為7 cm，葉片上有絨毛。

試驗地生長120 天的巨菌草，其高度平均為3 m～3.5 m，最高高度為3.9 m。生長120天的巨菌草植株關節處會有枯黃的葉片包裹著芽孢，并且此芽孢可以作為巨菌草無性繁殖的有效種節，可以繼續進行生長發育。經過試驗記錄，巨菌草整株上的關節數平均有10～15 個，其中可以作為第二年繼續生長發育的有效關節為10 個左右。

試驗地經過120 天生長的巨菌草單株平均重量為0.35 kg～0.7 kg，由于此時的植株下部葉片枯黃，巨菌草單株重量會有所下降，因此要作為菌草青貯飼料，最好在9 月上旬上霜前的時間段，開展巨菌草青貯飼料的收割打包制作。保證巨菌草青貯飼料的含水量在60%～70%之間，避免上霜后，巨菌草的含水量降低，植株被凍枯，從而影響巨菌草青貯飼料的品質和產量。

3 包頭固陽地區試驗地巨菌草種植模式設計

2022 年5 月9 日，團隊在沿黃河包頭固陽下濕壕鎮前黑沙村開展巨菌草引種試驗，試驗種植面積是650 m2。種植過程采用四種不同的種植模式，包括模式A80（鋪膜扦插，行距80 cm，株距40 cm）、A100（鋪膜扦插，行距100 cm，株距40 cm）、B80（鋪膜開溝平放，行距80 cm，株距40 cm）、B100（鋪膜開溝平放，行距100 cm，株距40 cm）。其中，模式B80、B100種植18行，A80、A100種植16行。

2022 年6 月10 日，團隊進行試驗地現場數據測錄，如圖1 所示。在這一個月的生長過程中，對試驗地澆水一次。本次測錄，主要對種植33 天的巨菌草的每一種種植模式的每一行出苗情況進行測錄。其中，模式A80 的出苗成活率為58.9%，模式A100 的出苗成活率為51.9%，模式B80 的出苗成活率為66.1%，模式B100 的出苗成活率為66.3%。因此，A 模式的平均出苗成活率是55.4%，B 模式的平均出苗成活率是66.2%。巨菌草種節出苗成活率如表1 所示。

表1 巨菌草種節出苗成活率

圖1 生長33天的巨菌草試驗地

根據數據記錄進行分析，在本試驗地采用開溝平放鋪膜的模式，其巨菌草出苗成活率高于扦插鋪膜的模式，但是總體巨菌草出苗成活率并不高。

接下來對未出苗穴進行分析，對B 模式下的未出苗情況進行實地分析，拋開地膜和覆蓋土壤，發現未出苗的穴內大部分巨菌草種節芽孢未發芽，芽孢發深褐色，部分種節長有須根。對A 模式下未出苗情況進行實地分析，取出扦插的巨菌草種節，發現種節上的芽孢同樣發深褐色，且有腐爛跡象，部分種節長有須根，如圖2 所示；還有扦插種節已經發芽，且芽呈黃色，在土壤中沒能及時出土而無法獲取陽光。原因是在種植階段，沒有把控好扦插種植的深度，導致出苗階段沒能及時破土，“憋死”在土壤中。

圖2 非健康芽孢導致未出苗

綜合以上現象分析，在種植巨菌草時要保證以下兩個重要影響因素。第一，對于任何一種種植模式，都要確保所種植巨菌草種節的芽孢質量是飽滿健康的，這對于種節出苗成活率是最為關鍵的影響因素。第二，在進行扦插種植時，一定要確保種節芽孢的扦插深度合理，保證在扦插過程中，芽孢位于覆蓋土壤的下方3 cm～5 cm。如果采用鋪膜方式，平埋或者扦插的芽孢深度可以控制在土壤下方3 cm；如果不采取鋪膜方式，選擇開溝平放或扦插，則芽孢位于土壤下方深度控制在5 cm，不能過深，保證巨菌草種節出芽破土成功。

因此，在后期開展巨菌草的種植推廣應用時，必要時要通過技術手段，例如采取育苗移栽的方式，提高巨菌草種植的出苗成活率，有效提高畝產飼草量。

4 分蘗期巨菌草的生長數據測錄

巨菌草生長階段主要分為出苗期、分蘗期、拔節期這三個主要生長時期。在分蘗期，巨菌草植株主要以生長根、葉、分蘗等營養器官為主，是巨菌草一生中根系生長最旺盛且大量發展的時期。

2022 年6 月10 日，團隊對生長33 天的巨菌草進行了出苗成活率的測錄，如表1 所示，還測錄了四種模式下的每行巨菌草植株的高度、分蘗數。在2022年8 月1 日，團隊對生長85 天的巨菌草，也進行了植株高度、分蘗數的測錄。

對測錄的數據進行統計，四種不同模式各抽樣10 行，每行記錄10 株成活穴，進行對比分析，如表2、3、4、5所示。

表3 模式B100抽樣測錄

表4 模式A80抽樣測錄

表5 模式A100抽樣測錄

根據表2～5 的各項數據綜合分析，得到6 月10日、8 月1 日四種模式下抽樣組的每穴株高、分蘗數，通過計算分析求出四種模式的平均株高和分蘗數，如表6 所示。可見到8 月1 日，行距為100 cm 的分蘗數大于行距為80 cm 的分蘗數，但行距為80 cm 的種植模式下的巨菌草高度比行距100 cm 的植株要高10 cm左右。

表6 四種模式的平均數據

在6 月10 日至8 月1 日的53 天內，發現每穴巨菌草的分蘗株數增多，分蘗數增長倍數在5 倍左右；巨菌草植株高度增長迅速，日均生長高度在2.2 cm 左右，且開溝平放種植模式的植株高度稍高于扦插種植模式。

5 包頭固陽地區試驗地畝產試驗測錄

5.1 整體抽驗測錄

2022 年9 月18 日，巨菌草種植生長133 天，對試驗地進行隨機抽樣測試。分別對抽樣點A、B、C、D、E 穴的分蘗數、高度、重量進行測樣。具體數據如表7所示。

表7 試驗地抽樣調查數據

5.2 分模塊抽驗測錄

2022 年9 月27 日，巨菌草種植生長142 天，對試驗地四種不同的種植模式進行隨機抽樣測試。在四種不同模式的試驗地中，隨機抽取6 個穴，對單穴內的分蘗數、每穴總重量、平均株重，以及每穴中一株單株的重量、直徑、高度、關節數進行記錄，如表8、9、10、11 所示。

表8 模式B80抽樣測錄

表9 模式B100抽樣測錄

表10 模式A80抽樣測錄

表11 模式A100抽樣測錄

從抽樣測錄結果可以看出，80 cm 行距植株的分蘗數、單穴重量都優于100 cm行距。

5.3 巨菌草種植模式分析及建議

5.3.1 分析

根據測錄統計數據表6～11，綜合記錄其分析數據，形成統計表12。

表12 三次測錄下的不同模式數據統計

從表中可知，巨菌草出苗和拔苗階段的時間在1個月左右；6 月到8 月初是巨菌草的分蘗期，每穴的巨菌草分蘗數從3～6 株增加到16～20 株；8 月到9 月是巨菌草的拔節期，此階段植株日均生長高度為4 cm～6 cm。整個巨菌草植株生長階段的日均生長高度為2 cm～3 cm。

從表12可以看出，行距100 cm 的植株，在8月至9 月階段，其分蘗株數下降，此數據及現象需要進一步的試驗研究揭示原因。

5.3.2 建議

采用行距80 cm、株距40 cm 的種植模式，每畝可以種植約1 900 穴；若采用行距100 cm、株距40 cm的種植模式，每畝可以種植約1 500 穴。

其中，不同的行距對于巨菌草植株的高度、分蘗數、重量具有一定影響。同時采用扦插、開溝平放這不同的種植模式，對于巨菌草出苗的成活率的影響較大。采用鋪膜開溝平放的平均出苗成活率是66.2%，采用鋪膜扦插的平均出苗成活率是55.4%。

綜合以上數據測錄分析，結合當地土地情況和農戶種植操作難易程度、農機具缺乏現狀以及種節的購置成本，分析扦插和開溝平放兩種種植方法的優劣。由于扦插模式不易控制扦插深度，農民在種植過程中不容易掌握種植深度，有可能導致巨菌草出苗成活率降低，導致飼草產量降低。并且在7～10 天的出苗期間，需要進行扣苗。因此，采取行距100 cm、株距40 cm 的開溝平放鋪膜的種植模式，更適合耕地面積少的包頭地區。開溝深度在5 cm 左右，覆土3 cm，然后下放健康種節，最后根據情況采取鋪膜形式。如果條件允許，可以采取無紡布育苗移栽的方式，如圖3所示，能夠有效提高巨菌草出苗成活率，從而提高畝產飼草量。

英國創新核退役工程中心(CINDe)近期在沃金頓(Workington)正式投運。該中心的目標是成為創新和工程服務領導者，為坎布里亞郡西部的核退役工作提供支持。

圖3 無紡布育苗移栽的出芽巨菌草種節

關于種植株距，根據2022 年在鄂爾多斯市達拉特旗試驗地開展的巨菌草引種試驗，當株距提高到50 cm、60 cm 的時候，巨菌草的分蘗能力和單穴植株的重量會有所提高。因此，在今后試驗引種的過程中，根據實際情況，可以適當提高株距，以此提高巨菌草出苗成活率，從而增加畝產飼草量。

5.4 試驗地的畝產預測

試驗地種植133 天的巨菌草，如圖4 所示，單穴平均重8.35 kg，其中最重的單穴質量為14.25 kg，最輕的單穴質量為5.5 kg。

圖4 生長133天的巨菌草試驗地種植效果圖

試驗地在不同模式下的每畝總穴數為1 500～1 900穴，出苗成活率為55.4%～66.2%。此時，單穴平均重8.35 kg，畝產飼草量為7.4 t～10.5 t。因此，建議接下來通過采取育苗移栽、改進巨菌草種植農機具等方法，進一步提高巨菌草出苗成活率，當出苗成活率提高到90%，巨菌草畝產飼草量能夠達到11.3 t～14.3 t。

6 投入成本與經濟效益的分析

6.1 投入成本分析

結合當地所種植玉米草、蘇丹草的投入成本，與種植巨菌草的投入成本進行投入成本對比分析，如表13所示。

表13 種植投入成本對比分析

6.2 經濟效益對比分析

結合玉米草、蘇丹草、巨菌草的種植投入成本，綜合三種牧草在當地的種植效果，進行經濟效益分析，如表14所示。

表14 經濟效益對比分析

綜合計算分析，種植巨菌草的每畝地產值在3 500元左右，去掉成本，每畝地效益可以達到1 800 元左右（不計土地租金）。以上數據是基于試驗地的巨菌草出苗成活率在60%左右的基礎上得來的，根據巨菌草在內蒙古其他地區的種植效果，通過技術手段將巨菌草的出苗成活率提高到90%左右，畝產鮮草可以達到10 t 以上，每畝地的產值可以達到5 000 元左右。大面積推廣種植后，巨菌草的種苗成本會大幅度下降，并且有大型的種植機械，可有效提高種植效率，降低種植成本，更進一步提高每畝地的經濟效益。

6.3 提高耕地利用率

當地生產相同產量的牧草，種植巨菌草所需耕地是其他牧草品種的28%～43%。所以種植巨菌草可提高耕地利用率，為當地節省種植牧草的耕地面積，節省的耕地可以用于種植糧食作物，能有效解決牛羊牲畜與人爭地爭糧的問題。因此，推廣種植巨菌草，能夠有效提高耕地利用率。生產10 t鮮草使用的耕地面積對比如表15 所示。

表15 生產10 t鮮草使用的耕地面積對比

7 社會效益

由于包頭固陽地區的地形地貌，在種植巨菌草的過程中沒有合適的種植農機具。同時，購買回來的種節需要人工按照一芽一節進行處理。因此，在推廣種植巨菌草的過程中，按照每5 畝需要3 個勞動力計算，大面積種植過程中可以提供勞動力就業崗位。

由于耕地少、坡地多、農業收入低等原因，固陽地區農民一直以養羊為主要生活來源，導致保護區成立后，禁牧工作難以全面實施。從2018 年5 月下旬開始，為認真貫徹落實有關保護大青山生態環境的指示精神，開展了禁牧專項整治聯合行動，禁牧工作越來越嚴格。在此大環境下，養殖更是需要大量的飼草飼料，來滿足牛羊的需求。因此，推廣種植高產牧草巨菌草，能夠有效解決在禁牧期間養殖戶的困難。

8 生態效益

巨菌草是一種耐旱、耐鹽堿、耐貧瘠、適應性強、光合作用率高的優質牧草[7]。同時，巨菌草的產量優于當地所種植的傳統牧草，而且水肥利用率高，種植一畝巨菌草，相當于當地種植2～3 畝的其他牧草，節省耕地面積30%以上，有效地節約了耕地使用面積，有效地解決了人畜爭糧的問題。并且巨菌草抗病蟲害能力強，不需要使用農藥，不會污染土壤和地下水。同時，巨菌草根系發達，具有固氮作用，能夠有效提高土壤有機質含量[8-10]，可以作為當地黃芪種植輪茬的優選植株。

9 存在問題和發展建議

9.1 存在問題

一方面，本次試驗地選在包頭固陽縣，全年降雨量少，主要降雨集中在7 月、8 月，氣候條件復雜，秋季9 月上霜期早，這些因素都會影響到巨菌草在此地區的高產穩產。所以要針對性地采取提前育苗、育苗移栽的種植技術，提高巨菌草的出苗成活率，從而大幅度提高巨菌草的畝產量。

另一方面，固陽地區屬于低山丘陵地貌，大部分耕地屬于坡地，并且較為分散，不利于大規模開發種植巨菌草；同時，巨菌草的切割、種植機械裝置不健全，尤其缺少適宜此類坡地的種植機械，不利于降低種植巨菌草的成本。

9.2 發展建議

首先，要在固陽地區、包頭其他地區多點加強開展巨菌草種植試驗示范建設，豐富巨菌草種植技術和經驗；積極與包頭市農業科研單位合作，深入開發巨菌草本地適應性研究，聯合申報巨菌草種植科研項目。

其次，積極聯合有意向的企業，合作擴大巨菌草種植示范項目，擴大巨菌草種植規模，深入挖掘菌草技術產業，大力開發菌草飼料的深加工技術。

最后，要加強與政府的合作，在鄉村振興戰略的背景下，建議政府對菌草技術產業發展給予更多的政策、資金方面的支持，進一步在種苗繁育、穩產高產技術提升、巨菌草種植農機裝備研制、菌草產業體系研發建設等方面給予更多幫助。加強菌草技術在包頭地區的推廣應用和宣傳引導，使菌草技術成為包頭地區鄉村振興的新發展思路。