能源草本植物野生馴化研究

姚娜++易顯鳳++賴志強++鄧素媛++李創舉++賴大偉++丘金花++梁永良

摘 要 2008～2011年調查廣西本土野生草本植物資源，對具有高纖維、高能量的禾本科草本植物GM008、GM003、GM002號斑茅進行野生馴化與栽培試驗。研究結果表明，參試的3種野生斑茅平均年產干物質分別達到（25.16±2.45）、（20.47±6.37）和（11.27±0.18）t/hm2，粗纖維、半纖維素、木質纖維素、燃燒熱值等能源指標均高于對照20%～30%，具有較好的能源用草潛力。

關鍵詞 能源草 ；馴化 ；繁殖技術 ；栽培技術

分類號 S578

Acclimatization and Cultivation Technology

of Wild Herbaceous Energy Plants

YAO Na YI Xianfeng LAI Zhiqiang DENG Suyuan

LI Chuangju LAI Dawei QIU Jinhua LIANG Yongliang

（Guangxi Institute of Animal Sciences， Nanning， Guangxi 53000）

Abstract Through investigation of the resource of native wild herbs plant in Guangxi，form 2008 to 2011， we conducted the research acclimatization and plant test for gramineous herbs plant， had high content of fiber and high content of energy， Saccharum arundinaceum Retz. cv. GM008， Saccharum arundinaceum Retz. cv. GM003， Saccharum arundinaceum Retz. cv. GM002. The results show that the three kinds of wild arundinaceum were （25.16±2.45）， （20.47±6.37）， （11.27±0.18）t/hm2 respectively in dry matter content every year； energy indicators of them， such us coarse fiber， hemicelluloses， lignin and heat value， were all 20%～30% higher than control group； so the three kinds of herbs had good potential for producing energy.

Keywords energy herbs ； acclimation ； breeding techniques ； cultivation techniques

能源危機是當今世界面臨的巨大挑戰。據統計，世界已探明的主要礦物燃料儲量和開采量不容樂觀，煤炭資源尚可開采100年，石油30～40年，天然氣50～60年。從發展的角度看，化石能源終將耗竭，加之其燃燒時產生的有害物質嚴重污染生態環境，導致溫室效應、全球氣候變暖、生物物種多樣性降低、荒漠化等諸多問題，嚴重影響著環境資源安全和社會經濟持續發展，威脅著人類的生存[1]。隨著傳統的能源結構由不可再生能源向可再生能源轉化，能源草本植物優勢凸顯。能源草本植物作為一種重要的可再生能源，與木本能源植物相比，具有生長速度快、周期短、再生能力強、產量高、適應性廣、種植成本低、易于產業化生產等特點[2]，對于緩解能源壓力、保護環境和生態環境、促進國民經濟社會可持續發展具有重要意義。我國幅員遼闊，能源草本植物種類繁多，分布性廣，且有一大部分呈野生狀態分布。加大對能源草本植物的種質資源調查、收集、引種馴化和能源價值評定具有重要意義。筆者通過對廣西野生草本植物資源10多年的調查，對一批具有較高纖維和能源價值的禾本科草本植物進行野生馴化與栽培研究，為能源草種質資源的收集與篩選提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西畜牧研究所牧草試驗基地內，地理坐標北緯22°50′，東經108°21′，海拔88.1 m，屬亞熱帶季風氣候。試驗地陽光充足，雨量充沛，霜少無雪，氣候溫和，夏長冬短，年平均氣溫在21.6℃。冬季最冷（1月）平均溫度12.8℃，夏季最熱（7、8月）平均溫度28.2℃，年均降雨量1 341 mm，平均相對濕度79%。土壤為磚紅壤性土，有機質含量14.01 g/kg，全氮0.1%，全磷0.04%，全鉀1.2%，速效氮115 mg/kg，速效磷9 mg/kg，速鉀104 mg/kg ，pH 4.5～6.5，土壤肥力中等。

馴化材料，對采自廣西海拔1 000 m以下地區的3個野生斑茅——GM008、GM003和GM002號斑茅進行整株移栽馴化觀察研究。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

試驗地整平后，采用隨機排列法，每個小區面積為2 m×5 m =10 m2，3次重復，株行距35 cm×40 cm，采用整株分蔸種植。

1.2.2 指標觀測

（1）植物形態特征、生態習性、物候期及適應性觀測

定期、定時對各物候期形態特征指標進行觀察，掌握其物候期生長規律及特性。

（2）再生能力測定

在植株每次刈割前固定調查10株株高，以測定其再生能力及速度。

（3）生物產量測定

每年刈割測定3次，留茬2～3 cm，測定鮮草量，并取1 kg風干，折算干草產量。

（4）能源指標測定

取相同物候期的鮮草，參照GB/T 6435-2006、GB/T 6438-2007、GB/T 6434-2006、GB/T 20805-2006、GB/T 5009.8-2003、GB/T 213-2008、JY/T 015-1996進行干物質、灰分、粗纖維素、木質纖維素、總糖、熱值以及硫、鉀等能量指標測定。

2 結果與分析

2.1 植物學特征

通過人工栽培，對3種不同野生能源草本植物的形態特征與生態習性進行觀測，結果如下。

2.1.1 GM008號斑茅

禾本科多年生直立叢生型草本植物，莖稈直立，株高5～7 m，具有很強的分蘗能力。葉互生，葉長200～250 cm，葉寬4.5～5 cm，葉鞘密布白色長茸毛，葉脈呈白色，葉緣有倒刺。從莖稈頂端抽穗，圓錐花序，種子結實率低，一般采用無性繁殖。喜溫暖濕潤，具有粗生性，宿根性強。耐寒、耐旱性極強，耐貧瘠、抗倒伏，對土壤要求不嚴，病蟲害少。

2.1.2 GM003號斑茅

禾本科直立叢生型草本植物，植株高大，達5 m以上，具有很強的分蘗能力。根系發達，葉互生，幼嫩時葉纖細，質地堅硬，葉鞘密布茸毛，葉脈呈白色，葉緣有倒刺，葉寬3～5 cm。總狀花序，喜溫暖濕潤氣候，具有粗生性，宿根性強，適應性廣，在干旱、半干旱和濕潤干旱地區均可種植。并且耐寒、耐旱性極強，耐貧瘠，對土壤要求不嚴。

2.1.3 GM002號斑茅

禾本科叢生型草本植物，多年生，莖稈纖細，株高3 m以上，每個莖稈具節間12～20個，節長20～30 cm。植株分蘗能力強。葉互生，纖細，葉長50～70 cm。總狀花序，長60～100 cm，喜溫暖濕潤氣候，適應性廣，耐寒、耐旱，耐貧瘠，對土壤要求不嚴，多生長在河邊、水溝邊。

2.2 適應性分析

GM008、GM003和GM002號斑茅在南寧市試驗基地均能正常生長，越冬夏率均達100%，全年青綠，12月中旬抽穗開花。刈割利用后，翌年2月中旬返青。全年利用期可達300 d以上。

2.3 再生能力分析

每小區隨機抽取10株進行刈割前株高測量，定期測定結果表明，3個野生斑茅中GM008號斑茅再生能力強，生長速度最快，全年平均高度（837.42±60.70）cm，分別較GM003號斑茅（616.11±66.35 ）cm高35.92%，較GM002號斑茅（604.33±36.19）cm高38.57%，詳見表1。

2.4 生物產量分析

生產性能是篩選評價能源植物的首要指標。通過3年的人工馴化和高產技術栽培試驗，3種野生草本植物作為能源用，在營養期內每年刈割測定3次，刈割留茬高度為2～3 cm，測定各小區鮮草及干物質產量（表2）。由表2可知，GM008號斑茅平均鮮草產量最高，為（73.40±3.87）t/hm2，比GM003號斑茅（59.02±16.51）t/hm2高24.36%、是GM002號斑茅鮮草產量（32.09±3.81）t/hm2的1倍多；風干后，3種野生能源草干物質產量分別為（25.16±2.45）、（20.47±6.37）和（11.27±0.18）t/hm2。3年人工栽培管理的產草量表明，GM00和GM003號斑茅均具有較高的豐產性，與目前世界公認的能源草柳枝稷（平均產量為18～20 t/hm2[6]）相比較，具有極大的競爭力及較高的開發應用前景。

3.5 能源理化指標評價分析

在相同生育期，分別采樣對GM008、GM003和GM002號斑茅進行能源指標評價分析[3]，以象草作為對照。經廣西分析測試中心分析測定，結果表明：GM008、GM003和GM002號斑茅干物質含量分別為41.23、38.85和41.16 g/hg，分別高于對照44.67%、36.31%和44.42%；粗灰分較對照略低；粗纖維、半纖維素、木質纖維素等比對照高20%～30%；總糖、能量熱值、硫、鉀等均高于對照，具有較高的能源開發利用價值。詳見表3。

3 討論與結論

野生能源用草本植物是處于天然自生狀態下未人為開發利用的能源植物。通過3～5 a的人工馴化研究，成功馴化出野生斑茅品種GM008和GM003號斑茅，并成功進行人工繁殖栽培，初步明確GM008、GM003和GM002號斑茅的生長發育特性、生態環境特點及能源用價值等。

其中，GM008和GM003號斑茅年產干物質（25.16±2.45）、（20.47±6.37）t/hm2，其產量高出世界公認的能源草本植物柳枝稷17.72%～39.77%，其各項能源理化指標明顯，較普通象草品種有明顯提高。由此可見，GM008和GM003號斑茅可作為能源用草本植物，具有極大的開發潛力。

參考文獻

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[3] 潘偉彬. 能源植物狼尾草品種篩選評價指標分析[J]. 漳州師范學院報（自然科學版），2009（4）：87-91.

[4] 李忠杰，王春艷，王連敏，等. 野生植物荻的馴化栽培[J]. 黑龍江生態工程職業學院學報，2009（5）：28-29.

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