中圖分類號 S816 文獻標識碼A 文章編號 1007-7731(2025)14-0092-04
DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.14.020
The nutritional characteristics of Pennisetum giganteum and its application and countermeasures asearthworm bait
QING Qing1,2 QIN Mengting1,2 LIAO Hong1,2 WANG Hanyu1,2 HAN Xuebing1,2 YANG Yaojun 1,2 ( 1 KeyLaboratory of Bamboo Pest Control and Resource Development in Sichuan Province,Leshan Normal University,Leshan 614000, China; (20 2 Linzhu Science and Technology Innovation Industry Research Institute,Leshan Normal University, Leshan 614000, China)
AbstractPennisetumgiganteumisanatural,green,andhigh yield foragewithrich nutritional value,good palatability,and high biomass.This article reviews the composition of Pennisetum giganteum and itsadvantages, challenges,and countermeasures asan earthworm bait.Pennisetum giganteum contains abundant protein,minerals (such as calcium and iron),and functional components like β -glucans and pectin. Its advantages as an earthworm bait include high productivityand nutritionalvalue,providing acontinuous organic matter supply;strong tilering abilityand well-developed root systems that enhance soil nutrient cycling and createa favorable habitatforearthworms;and its perennial growth cycle( 5-15 years)and low-cost organic matter production (approximately O.17 yuan /kg ),which improve economic efciency.However,challngessuch as slow biodegradation,variability incrudeproteinand other nutrients,and potentialsoil structure alterations (compactionorreduced porosity)must beadressed.Toovercome these limitations,strategies suchas microbial degradation,optimal harvestingtiming;intercropping with high-protein forage, developing composite baitand;strengthening scientific research to accelerate decomposition and enhanceutilization efficiency. This study provides a reference for the development of Pennisetum giganteum as an earthworm bait.
Keywords Pennisetum giganteum; earthworm bait; nutritional components;yield
蚯蚓在生態系統中扮演著至關重要的角色,其通過掘穴、攝食和排泄等活動改善土壤結構,為植物生長創造良好條件,還可以加速有機質的分解轉化過程,將其轉化為植物可吸收的營養物質。同時,蚯蚓養殖有助于降解有機廢棄物,減輕垃圾處理壓力[2。大蚯蚓的干燥體稱為地龍(Pheretima),作為中藥材具有活血通絡、解熱、鎮痛、抗炎等多種作用[3]。地龍生長過程中需要大量的有機質(食物)以保證其生長發育,有機質不足會導致其生長慢、長勢差,最終導致地龍體內氨基酸種類及數量發生改變,降低其藥效[4-5]。然而過度捕捉等行為導致其野生資源量不斷下降。因此,尋找一種高產優質的植物作為地龍的食物,是解決地龍資源短缺的有效途徑之一。
巨菌草(Pennisetumgiganteum)屬禾本科狼尾草屬多年生植物,其產量高,是一種天然、綠色的優質高產飼草[6-8]。巨菌草作為優質牧草,其研究主要集中在肉羊[]山雞[0]、肉鴨[1]、肉牛[2]等畜禽養殖上,如郝柳柳等[10研究表明,飼糧中添加 8% 的巨菌草可顯著改善七彩山雞的生長指標、屠宰性能和脂肪相關基因的表達;杜森有等[2研究發現,巨菌草青貯飼料可提高肉牛的日增重。目前。有關巨菌草用作蚯蚓餌料的相關研究較少。將巨菌草收割還田,其分解腐爛后產生大量有機質,可以滿足蚯蚓生長繁育過程中對有機質的需求。本文闡述了巨菌草的主要成分,及其用作蚯蚓餌料的優勢和存在的問題,并提出其促進蚯蚓生長繁育的技術措施,為該植物的高效利用提供參考。
1巨菌草的主要成分
巨菌草作為一種熱帶和亞熱帶植物,其分布范圍較廣,廣東、福建等地區的高溫和濕潤條件為其生長提供了理想環境,也有利于蚯蚓生長發育和繁殖。巨菌草分為基礎品種、栽培品種及衍生品種。基礎品種包括原生態品種和高產優質品種,衍生品種包括綠洲1號和其他優質菌草,栽培品種包括高產牧草品種和耐寒越冬品種。在其生長發育早期具有較高的蛋白質和糖含量,營養價值豐富[13-14],隨著植株生長時間的延長,其粗脂肪、粗蛋白和總氨基酸含量均呈下降趨勢[15],木質素、粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量呈增加趨勢[16]。巨菌草富含亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸,以及維生素B、C、E等[17],含有鈣、鐵、鋅、鎂等多種礦物質,以及多糖類物質如 β- 葡聚糖、果膠等營養成分[18-19]。其豐富的營養成分通過青貯發酵和微生物分解轉化為有機質,青貯發酵可以打破季節性不平衡問題,使得營養成分更加穩定;細菌、真菌等微生物可以將巨菌草中的纖維素、蛋白質等大分子物質分解成小分子有機物質,供蚯蚓吸收利用。
2巨菌草作為蚯蚓餌料的優勢
2.1產量高、營養價值豐富
在熱帶、亞熱帶、溫帶地區種植巨菌草,一般年產鮮草可達 20000kg/667m2 ,在水肥等條件優越的情況下年產鮮草可達 30000kg/667m2/7] 。巨菌草是典型的碳四植物[20,具有較高的光合效率和生長能力,其纖維素和碳水化合物含量較高,分別在25%~35% 和 60%~65% ,脂肪含量較低,在 1%~ 2% ;其在不同的生長階段均展現出較高的粗蛋白和糖分含量,這些營養成分為蚯蚓的生長提供了豐富的有機質,使其成為蚯蚓養殖的較好餌料。同時,巨菌草發酵后,淀粉、木質素等有機質含量顯著升高,為蚯蚓提供豐富的有機質21。
2.2 生物學特性優良
巨菌草為叢生直立型植物,植株高大,株高在3~5m ,最高達 7.08m ,且分蘗能力強,遮光度在50%~70% ,為蚯蚓提供了陰涼的生活場所22;其成熟時間在 70~100d ,生長速度快,與蚯蚓沃土形成相互促進、相互制約的關系。巨菌草可在熱帶、亞熱帶和溫帶地區生長,適應多種氣候條件,其根系發達,不定根和側根數目繁多,能夠在較深土層中良好發育。何愷文等[23研究表明,巨菌草根系中,細須根數比寬葉雀稗低,粗根質量分數比寬葉雀稗高,特別是在 0~5cm 王層,巨菌草直徑 gt;1mm 的根長密度是寬葉雀稗的8倍。巨菌草屬須根系植物,根系集中在 0~20cm 的土層,根系密度隨著土層深度的增加逐步降低;根系微生物數量隨著土層深度的增加而增加,有助于加速巨菌草枯落物的分解和礦化,促進土壤養分循環,有益于土壤養分的充分利用,直接或間接提高植物根系周圍土壤養分的有效性[24。其根系在生長過程中會分泌大量的有機物質,包括糖類、氨基酸等,為蚯蚓提供了良好的生存環境和豐富的營養來源,從而促進了蚯蚓的生長和繁殖。同時,蚯蚓的生理活動也有助于改善土壤的物理和化學性質,維持土壤結構和有機物的良性循環。
2.3 經濟效益較高
巨菌草的高產和生物學特性可降低蚯蚓的繁育成本,具有一定的經濟優勢。作為多年生植物,其產草期在 5~15a ;具有較強的分藥和生長能力,每年可刈割4\~8次。刈割后還田生產有機質,以年產有機質 6000kg/667m2 ,投入成本1000元 /667m2 計算,有機質生產成本為0.17元/kg,相對較低。在劉割前,巨菌草根系分泌物和枯枝落葉等有機物質為蚯蚓提供了豐富的食物來源,同時其根系能夠深入土層吸收養分和水分,有助于改善土壤的通氣性和保水性,進一步創造有利于蚯蚓生長的環境條件,從而提升產量,為蚯蚓產業帶來較高的經濟效益。
3巨菌草用作蚯蚓餌料的影響因素
3.1巨菌草的生物降解性
巨菌草作為一種高產的生物質資源,具有成為優良蚯蚓餌料的潛力,但其生物降解性還有待解決。蚯蚓在消化過程中主要依賴微生物來分解食物中的復雜有機物質25],巨菌草中所含的有機質成分復雜,粗纖維中纖維素占 43.98% ,半纖維素占 25.83% ,酸不溶木質素占 15.76% ,酸溶木質素占 1.60%[26] ,其復雜的結構和較高的化學穩定性影響了有機質的快速降解。此外,巨菌草中含有單寧等抗營養因子,可能影響蚯蚓對其他營養成分的吸收。因此,為提高巨菌草作為蚯蚓餌料的使用效率,需采取有效的措施促進其有機物質的降解,并減少抗營養因子產生的影響。
3.2 營養成分變化
巨菌草在不同生長階段的營養價值有明顯差異。在生長初期( 28d ,高 50cm 時,其粗蛋白含量可達 10.8% ,當生長到 94d, 高 150cm ,其粗蛋白含量降至 5.9% ;在不同生長期,甜味氨基酸和酸鮮味氨基酸含量隨其生長高度的增加而下降,苦味氨基酸含量隨其生長高度的增加呈現先降低后升高再降低的趨勢[27]。由此可見,隨著巨菌草的生長,其作為蚯蚓餌料的營養價值會有所降低。
3.3土壤因素對蚯蚓生長的影響
蚯蚓在土壤中活動需要一定的空隙,如果巨菌草的生長導致土壤板結或孔隙度降低,將不利于蚯蚓的生長。楊森霖等28研究發現,巨菌草的引種栽培可能會改變土壤的化學性質,如C/N質量比和C/P質量比的變化可能會影響蚯蚓對土壤中營養元素的吸收與利用,進而影響其生存和繁殖。巨菌草和蚯蚓均需從土壤中獲取養分來維持生長。巨菌草通過根系吸收王壤中的水分和礦物質,蚯蚓則通過消化土壤中的有機物質來獲取營養。當土壤中的養分有限時,兩者存在競爭關系。巨菌草的根系發達,能夠深人土壤,可能會占據大量的土壤空間;其生長快,生物量大,對土壤養分需求量大,可能導致蚯蚓難以獲取足夠的有機質,不利于生長。
4巨菌草用作蚯蚓餌料的對策
4.1 巨菌草的快速降解
為提高巨菌草作為蚯蚓餌料的可利用性,需改進其處理工藝。通過預處理降低纖維素和木質素的含量,提高餌料的可消化性。在該植物生長初期,通過切割、粉碎或碾壓等物理手段減小巨菌草的粒度,增加其表面積,有助于提高處理效率。在巨菌草堆料中接種纖維素降解菌29,或增加草堆濕度,以加速腐解進程。在實際生產中,靈活運用這些技術,以提高巨菌草的使用效率。
4.2 適時收割
在巨菌草生長到適宜高度時及時收割。植株高度在 1.3~1.6m[30] 時刈割一次,有助于植株積累足夠的養分,同時保持較高的鮮嫩度,促進有機質的轉化。同時,在巨菌草的種植過程中,根據土壤肥力狀況和植株生長需求,制訂科學的施肥計劃,動態調整氮、磷、鉀及微量元素的配比,既能保證巨菌草的高產優質,又能為蚯蚓提供營養均衡的有機質。
4.3 開發復合餌料
將巨菌草與其他高蛋白含量的飼草如苜蓿、菊苣套作后一并劉割,還田分解后產生有機質,為蚯蚓提供食物來源。這類復合餌料能夠為蚯蚓提供更均衡的營養,促進其健康生長[31。生產中,通過深翻土壤,增加土壤的通氣性和保水性,緩解巨菌草根系對土壤結構的影響。在種植巨菌草的地塊間作或套作豆科作物,有助于改善土壤結構,減少單一作物對土攘造成的負面影響。同時,通過接種根際有益微生物,如固氮菌和溶磷菌等,促進土壤養分循環,增強土壤生態系統的穩定性
4.4 加強科學研究
選育出適應性強、產量高的新品種,制定相關標準,對巨菌草的產地選擇、土壤耕作、播種技術、田間管理、病蟲害防治、劉割利用等方面的基本要求進行規范。這有助于指導巨菌草用于蚯蚓養殖的標準化生產。促進高校和研究機構的合作,組建巨菌草和蚯蚓研究的專業人才隊伍,通過文獻網站、短視頻等互聯網平臺,為相關人員提供菌草技術和蚯蚓養殖技術的培訓,提升人才的專業素養和創新能力,為菌草一蚯蚓產業發展提供有力支撐。
綜上,本文分析了巨菌草用作蚯蚓餌料的優勢、影響因素及對策,該植物具有營養豐富、適口性好、生物量大等特點,在蚯蚓養殖領域展現出顯著優勢;但在生產過程中存在生物降解困難,營養成分變化等問題,因此在應用過程中可配合應用微生物降解等措施,加速其腐解,通過適時收割、開發復合餌料等對策提高其可利用性。本文為菌草利用及蚯蚓養殖業的可持續發展提供參考。
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(責任編輯:胡立萍)