能源草新品系桂能草1號特征特性及高產栽培技術研究

覃維治 李韋柳 蘭生葵 韋民政 鄭虛 唐秀樺 熊軍 閆海鋒

（1.廣西農業科學院經濟作物研究所，廣西南寧 530007；2.柳州市農業科學研究所，廣西柳州 545003）お

摘要

能源草新品系桂能草１號是廣西農業科學院經濟作物研究所從國外引進的雜交狼尾草資源中經過多年選育出的能源專用型新品系。該品系和傳統的牧草相比，生物產量和纖維素含量高；一年兩收，一茬生育期約為150 d，適應性廣，生長快，再生性強，抗逆性強；品比試驗表明，其年干物質產量平均達到77.93 t/hm2，生物產量生產潛力巨大；經廣西分析測試中心分析測定，干物率為36.3%，纖維素含量為57.0%，半纖維素含量為7.44%，熱值高高達18.49 MJ/kg，灰分2.84%。桂能草１號新品系在南方大部分地區種植良好，由于既可以轉化為乙醇，又可以制成固體燃料代替煤，所以有望成為我國南方優良的能源型纖維類草本作物。主要分析新品系桂能草１號的生物學特征，總結其高產栽培技術，為該品系發展生物質能源提供技術支持。

關鍵詞 能源草；雜交狼尾草；生物產量；纖維素；栽培技術

中圖分類號 SB54文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2014）19-06188-02

お

Study on Characteristics of New Energy Grasses Strains Guinengcao 1 and Its High瞴ielding Cultural Techniques

QIN Wei瞶hi et al

(Cash Crops Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007)

AbstractA new energy grasses strain Guinengcao 1 has been screened for many years from germplasm resources of Hybrid Pennisetum introduced from abroad by our research team. The new strain with higher biological yield and higher cellulose content compared with other grasses could harvest two crops a year that each crop need 150 day. In addition, this strain had extensive adaptability, strong regeneration, resists the going against strong, etc. As a result of the trial and the characters analysis and identification, the average yield of dry matter was 77.93 t/(hm2·a）, the dry matter content was 36.3 %, the cellulose content was 57.0 %, the hemicellulose content was 7.44 %, the heat value was 18.49 MJ/kg, the ash content was only 2.84 %.This strain was perennial grasses for energy with the characteristics of both transformed for ethanol and made into solid fuel instead of coal could plant in most parts of South China. So, characteristics of this new energy grasses strains and its high瞴ielding cultural techniques were summarized, which will provide technical support for development of bioenergy.

Key words Energy grasses; Hybrid Pennisetum; Biological yield; Cellulose content; Cultural techniques

お

基金項目 廣西科技合作與交流計劃項目（桂科合129801422）。

作者簡介 覃維治（1977- ），男，廣西武鳴人，助理研究員，從事薯類和能源作物研究。

收稿日期 20140531

當今世界面臨能源緊張的問題，能源危機嚴重影響了我國的經濟發展。隨著生態環境的不斷惡化以及礦物燃料日趨減少，人們已經充分意識到新能源開發與利用的重要性。生物質能是僅次于石油、煤炭和天然氣居世界第四位的能源［1］，越來越受到世界各國的高度關注。歐美國家對其進行了深入的研究并已經大規模用于生物質能源生產［2-4］。歐美科學家經過多年的研究，認為多年生高纖維素含量類能源草本植物是目前最有發展前途的生物資源之一，把它作為首選的生物質能源植物。

能源草是指植株高大、生長迅速、生物質產量高的草類能源植物，是可直接作燃料及用于生產生物質能源的草本植物的統稱，多為2年或多年生［5］。以纖維素類植物作為發展生物質能源的主導原料，已經成為國際社會研究熱點。我國《國家能源科技“十二五”規劃》、《可再生能源發展“十二五”規劃》和《生物質能發展“十二五”規劃》中都明確把纖維素生物質能源產業關鍵技術進行攻關，并鼓勵合理選育和科學種植能源作物。我國面臨更為嚴峻的能源形勢［6］，對生物質能源的需求更為迫切，發展生物質顆粒燃料、生物質基液體燃料、生物質發電等生物質商品燃料，需要有規模化生產而價格又相對低廉的原料供應，有必要及時開展有關能源草篩選、適應性、生產潛力和品質特性的研究，為能源草產業化合理利用提供依據。禾本科狼尾草屬是多年生草本植物，該屬有很多科，具有生物產量高、抗逆性強、較耐鹽、對土壤要求不高等優點［7］。過去我國關于禾本科狼尾草屬的研究主要以牧草飼料為研究目的［8-11］，為了選育能源型專用草新品種，筆者從2010年1月份開始，從外引雜交狼尾草資源中，經過多年試驗篩選及鑒定，選育出符合能源型的專用草新品系桂能草1號；并經過與傳統牧草品種紫色象草進行種植比較，分析了新品系桂能草1號 的生物學特征，總結了其高產栽培技術，為該品系發展生物質能源提供技術支持。

1 主要特征特性

1.1 植物學特性

桂能草1號是多年生叢生高稈禾本科草本植物，屬于雜交狼尾草(玃ennisetum americanum×P.purpureum），是美洲狼尾草［玃enn瞚setum americanum(L.)Leeke］和象草（玃.pur pureum Schum.）的種間雜交種后代，根系發達，生長速度快，150 d的株高平均可達400~420 cm，株型緊湊。莖稈直立，叢生，莖粗2.0~3.0 cm。莖幼嫩時被白色蠟粉，老莖時青黃色，基部各節有氣根發生。分蘗快，一般分蘗10~20個。每株莖稈有40~50節，莖稈略扁圓，每節有芽和1張葉片。葉長條形，葉片長100~150 cm，寬4.0~6.0 cm。葉鞘長于節間并包莖，長12.5~22.5 cm，葉面與葉鞘有毛，葉色濃綠。從莖稈頂端抽穗，圓錐花序密生成穗狀，穗長20~30 cm，嫩時淺綠色，成熟時為黃色。小穗披針形，3~4枚簇生成束，每簇下圍以剛毛組成總苞。每個小穗具小花1~2朵，雄蕊3枚，花藥淺綠色，柱頭外露，淺黃色。穎片退化成芒狀，尖端略為淺黃色，12月中旬抽穗開花，穎果紡錘形，淺黃色，具光澤。由于在廣西氣候條件下不能形成花粉結實，因而采用無性繁殖。

1.2 生物學特性

桂能草１號比較喜溫暖濕潤氣候，日均溫達10 ℃以上時開始生長，最適宜生長的季節是夏季，日均溫度為20～35 ℃時生長速度最快；早春和冬季氣溫低時生長速度減弱；低于6 ℃時生長受到抑制，如低于0 ℃的時間稍長則會被凍死。在我國華南地區可自然越冬并多年利用。桂能草1號一年可兩收，第1茬生長生育期為14~150 d，砍收后130 d可收第2茬。桂能草１號適應性廣，在各種土壤上均可生長；地下根系發達，不容易倒伏，既抗旱又耐濕，在干旱少雨的季節仍可獲得較高的產量，同時還起到保持水土和改善生態環境的良好作用。在高水肥條件下生長快，生物產量進一步提高。

2 生物產量和化學成分分析

2.1 生物產量

桂能草1號在品種品比和生產性試驗中表現出極高生物產量，一年可收兩次，種一造可多年收獲。通常3~4月種植，6~8月氣溫高，生長最快，分蘗快，8月底第1次砍草，鮮草生物量占全年產量的64.5％左右。砍完草后，加強水肥管理后，9~10月份生長較快，12月份氣溫逐漸降溫，生長減緩，12月底或翌年1月第2次砍收。桂能草1號品種試驗結果表明：在栽培條件相同情況下，在山坡地全年產鮮草生物產量達214.7 t/hm2，折干物為77.93 t/hm2，比牧草專用口種紫色象草全年干生物產量39.74 t/hm2高96.1%，生物產量差異極大（表1）。在水肥條件高的狀況下可達250 t/hm2，折成干草為90.75 t/hm2。

表1桂能草1號品系年干物質產量比較

t/hm2

品種 第1茬 第2茬 總干物質產量

桂能草1號 49.62 28.31 77.93

紫色象草 23.67 16.07 39.74

2.2 化學品質

桂能草１號化學品質好，經廣西分析測試研究中心測定，150 d成熟的全株莖葉干物質率為36.3%，比常規牧草紫色象草高28.7%；纖維素含量為57.0%，比紫色象草高5.7%；半纖維素含量為7.44%，低于紫色象草；木質素為14.2%，與紫色象草相當；發熱量高達18.49 MJ/kg，而且灰分很低（表2）。

表2 桂能草1號品系主要品質比較

品種 干物質% 纖維素% 半纖維素% 木質素% 灰分% 發熱量MJ/kg

桂能草1號 36.3 57.0 7.44 14.2 2.84 18.49

紫色象草 28.2 53.9 9.93 13.1 3.44 17.58

3 栽培技術要點

3.1 選地整地

選擇旱地、旱坡地（坡度15°~20°）作為種植用地。采用拖拉機一犁一耙進行整地，土表要求細碎、平整，并開行距80 cm，種植溝寬30 cm，深20 cm。坡地地塊采用橫向作畦開溝，減少土壤流失。

3.2 種莖選擇

選取粗狀種莖作種，病蟲害嚴重的種株均不能作種用。

3.3 種莖處理

3.3.1 砍種。用鋒利的刀具，砍種時腋芽向兩側，以防止傷芽，要求做到1~2個節為一段，每節種莖長為20~25 cm，每節有兩個芽眼。

3.3.2

浸種。浸種能增加種苗含水量，提高酶活性，促進有機質分解，加速種苗萌發。目前多采用清水或石灰水浸種。在常溫下用清水浸種1~2 h或有條件下用2％石灰水浸種1~2 h，石灰水一方面能增加種莖含水量，另一方面能中和對萌芽有毒害作用的有機酸以及殺死粉價殼蟲、毒菌的作用。

3.3.3 藥劑消毒。一般浸種后進行，用5％多菌靈或基托布津可濕性粉劑800倍液浸泡5 min。

3.4 基肥

在低等肥力坡地紅壤土或旱土上，為了改善土壤環境充分發揮桂能草1號的生產潛力，最好用有機肥（腐熟雞糞、豬糞）作基肥，用量為1.5萬~3.0萬kg/hm2，沒有有機肥可用鈣鎂磷肥375 kg/hm2、復合肥750 kg/hm2作┗肥。

3.5 適時種植和方法

3.5.1

種植時間。在廣西桂南地區一般于3月上旬開始種植。

3.5.2 種植方法。

種莖種植栽培時開行，行距80 cm，條溝寬30 cm、深20 cm。將種莖采用雙行品字行排種平行于條溝內，種后保持土壤濕潤。

3.6 田間管理

大田管理是實現高生物量的重要環節。總的目標是做到培育壯苗，促進能源草生長，第1次收獲后及時施肥，加強秋冬季水分管理。

3.6.1 培育壯苗。

出苗整齊后及時施用尿素150 kg/hm2，提小苗趕大苗，達到苗齊苗壯，使促苗期粗壯生長，加快能源草生長發育。

3.6.2 中耕施肥、培土，促分蘗。

新種地塊一般應中耕除雜草1~2次，并結合施肥。苗期和第1次收草后應中耕除雜草，以防地間雜草生長而影響能源草幼苗生長。同時，中耕利于保水、保肥，促進根系發育和植株再生。苗期需肥量較少，拔節后的相當長的生長期間迅速生長，需肥量最多，為了滿足需要，待植株長至40~50 cm時，結合中耕施肥除草，及時進行培土，肥料追施復合肥1 200 kg/hm2，硫酸鉀 300 ﹌g/hm2，注意將肥料埋入土中，避免裸露揮發，并且培土時將分枝基部埋入土中，使分枝變成較粗壯的分株。

8月底采收后，由于要進入秋季，應及時追施尿素150 ﹌g/hm2，促進根系發育和植株再生發新苗，并淋水保土壤濕潤，使新苗快速長高，當苗高40~50 cm時追施尿素150 ﹌g/hm2。由于已進入秋季，要特別注意加強水分管理。

3.6.3

排水、抗旱與合理灌溉。在種植好后，要開好排水溝，雨季做好排水工作。二造生長在秋冬季節，一般易遇干旱，通常若土壤含水量低于20％時，應及時灌溉，促進根系和地上莖的生長。在雨季特別注意清溝排水，防止沖土壤。干旱時必須采取措施抽水灌溉抗旱保苗，可采用噴灌的方法┙行。

3.6.4 防風。

由于能源草品系桂能草1號莖稈高大，容易遭受臺風吹而倒伏。防風有效措施是在中耤培土時培厚土，以增強莖稈抗倒伏能力，同時增施鉀肥起到一定的防風效果。

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