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豆科牧草

鎖定
豆科牧草指的是豆科飼用植物組成的牧草類羣,又稱豆科草類。常見的豆科牧草有苜蓿屬牧草、三葉草屬牧草、黃芪屬牧草、草木樨屬牧草,還有箭箸豌豆、毛苕子、矮柱花草、小冠花、百脈根、銀合歡等牧草品種。豆科牧草的根為直根系,入土深,莖大多為草質,少數木質,無明顯的節;莖一般圓形,有的具稜或近似方形;光滑或有毛有刺;莖實心或中空。葉常互生,少對生,羽狀複葉。花序腋生或頂生,常為總狀或圓錐花序,少為頭狀或穗狀花序;花主要為蝶形花,果實大多為莢果,沿背腹開裂,也有各粒種子間開裂成段的。種子為胚乳,子夜厚,富含養料。種皮草質,堅韌,難於透水,形成硬實種子而不易發芽,但可維持生活力數十年乃至數百年。
豆科牧草是世界各國草地農業生產的重要組成部分,豆科牧草根系對土壤積水非常敏感,根系所分佈的各個土層為積水所淹浸時,土層中空氣的不足,且周圍環境温度降低,其生長髮育受到嚴重影響,甚至死亡。
豆根牧草在乾旱地區,根常生長較深根瘤,能固定空氣中的氮素,其莖葉和籽實含有豐富的蛋白質,營養價值高,是最重要的栽培牧草。 [4]  豆科牧草一般在初花期割後直接飼用,此時的牧草產草量、營養價值、適口性等都處於最佳狀態,飼用價值較高。 [5]  豆科牧草能與根瘤菌共生,能固定大氣中的氮併為自身提供氮素營養,從而提高土壤肥力,因此常兼用作綠肥和蜜源植物 [1] 
中文名
豆科牧草
植物界
被子植物門
木蘭綱
豆目
豆科
亞    綱
薔薇亞綱

豆科牧草形態特徵

株形
1、直立型:這類豆科牧草從位於表土之下的根頸處產生分枝,這些分枝與主軸成鋭角方向向上生長,分枝較多的株叢有的基部略膝曲,稍上即直立。如紅三葉(英文名:Red clover ,種名:Trifolium pretense)。
2、匍匐型:這類豆科牧草從表土中的根頸處長出匍匐於地面的匍匐枝,匍匐枝的節上生長不定根、枝葉,有時還長出花序。如白三葉(種名:Trifoliumrepens,英文名:White clover )。
3、纏繞型:這類豆科牧草莖較弱,其複葉的頂端葉片變成卷鬚而攀附於周圍的高大植物或其它物體上,如野豌豆(種名:Vicia sativa,英文名:Common vetch)。
4、攀緣:這類豆科牧草莖為藤本,攀附於周圍的高大植物或其它物體上,長達數米乃至10多米,匍匐地下時在節上產生不定根,如野葛(種名:Pueraria lobata ,英文名:Kudzu bean )。
5、無莖:這類豆科牧草無莖杆,其葉直接着生於由根頸生出的花梗上,如泡果紫雲英(種名:Astragalus physodes)。
豆科牧草的根為直根系,入土深,一般1.5-2.5米,有的可達10多米。如紫花苜蓿(種名:Medicago sativa,英文名:alfalfa)。
豆科牧草的莖大多為草質,少數木質,無明顯的節;莖一般圓形,有的具稜或近似方形;光滑或有毛有刺;莖實心或中空。
葉常互生,少對生,羽狀複葉三出複葉,稀單葉
花序及花
花序腋生或頂生,常為總狀或圓錐花序,少為頭狀或穗狀花序;花主要為蝶形花,最上一片為旗瓣,兩側的兩片稱翼瓣,下面兩片多少連合,稱龍骨瓣。雄蕊10個合生或少部分分離,花葯兩室,多為縱裂;雌蕊1枚,資方上位,1室,有時為隔膜分做2室,花柱一個,胚珠1至多個。
果實
豆科牧草
豆科牧草(9張)
大多為莢果,沿背腹開裂,也有各粒種子間開裂成段的。種子為胚乳,子夜厚,富含養料。種皮草質,堅韌,難於透水,形成硬實種子而不易發芽,但可維持生活力數十年乃至數百年。

豆科牧草簡介

豆科牧草含有較高的蛋白質和鈣,分別佔幹物質的18%~24%和0.90%~2%,其他礦物質元素和維生素的含量也較高。豆科牧草的另一特點是具有根瘤,能固定空氣中的遊離氮素,增加牧草蛋白質含量和土壤中的含氮物質,所以豆科牧草在滿足家畜蛋白質需要和提高土壤肥力方面具有極為重要的價值。豆科牧草的主要缺點是葉子乾燥時容易脱落,調製乾草時養分容易損失。此外豆科牧草種子的硬實率較高,播種時要進行一定的處理。豆科牧草蛋白含量較高,可溶性糖含量較少,不易青貯。如與富含糖分的植物混合青貯或外加青貯劑,也可以生產出很好的青貯產品。
豆科牧草主要有紅三葉、白三葉、紫花苜蓿、箭舌豌豆、野豌豆、黃花羽扇豆白花草木樨黃花草木樨、紅豆草、地三葉百脈根沙打旺紫雲英柱花草及蝴蝶豆等。
大多為草本,少數為半灌木、灌木或藤本。根系深而發達。莖直立、斜伸或匍匐。葉互生複葉網狀脈。總狀或圓錐狀花序花冠多蝶形,鮮豔。果實為莢果。多為長日照植物,要求充足光照,光照不足時光合作用明顯下降,根瘤的形成緩慢或終止。對温度的要求因品種而異,一般2~4℃開始萌發,能進行固氮的最低温度為8~9℃,最高界限為30℃。開花期遇氣温下降或多雨時,授粉作用減低,種子產量下降。符合於氣候温暖的地方種,萌發時需水較多,約為種子重量的1~1.5倍。土壤水分在最大持水量60~70%的範圍生長良好。對氮肥需要量較少,需鉀、磷、鈣肥較多。幹物質中平均含粗蛋白質18.4%,粗纖維27.8%,粗脂肪3.1%,無氮浸出物41.9%,粗灰分8.8%。蛋白質和纖維素的含量比約為1:1.5,高於其他牧草,含氨基酸的種類除蛋氨酸稍顯不足外,很接近理想蛋白質,故有“蛋白質飼料”之稱。鈣的含量豐富,約佔幹物質的1.5~2.3%。用它調製的乾草和草粉可代替精料。
牧草 牧草

豆科牧草生長習性

1、根的生長
豆科牧草根系一般較禾本科牧草深,大約1-2米以下,淺根系的牧草如白三葉 (種名:Trifolium repens,英文名:White cloer )、雜三葉(T.hybridum)等,根系主要分佈在40-50cm的土層中,個別可達1米左右。
豆科牧草根系對土壤積水非常敏感,根系所分佈的各個土層為積水所淹浸時,土層中空氣的不足,且周圍環境温度降低,其生長髮育受到嚴重影響,甚至死亡。在乾旱地區,根常生長較深。
2、莖枝的生長
豆科牧草無胚乳,養料貯藏在兩片子葉中,萌發時靠子葉營異養生長。胚芽向上生長成幼莖和葉片,真葉長出後就行自養生長,植株不斷長大,並從葉腋中生出生殖枝或營養枝。豆科牧草莖枝的生長上部快而下部慢,基部只增粗而很少增長。
3、分枝
豆科牧草的分枝發生在根頸附近,長出的嫩枝或莖又能分枝。根據分枝方式可分為:
(1)叢生型:這類豆科牧草在每個植株的根頸上生出許多新莖,或直立或和主軸成鋭角方向向上生長,形成叢密的莖杆,如紫花苜蓿(Medicago sativa)。
(2)根莖型:這類豆科牧草能從土中的根頸上長出根莖,根莖上分生芽,長出嫩枝,這些嫩枝可再分枝。如長柄百脈根(Lotus pedunculatus,異名L.wiginosus)—Trefoil。
(3)根櫱型:這類豆科牧草分枝發生在與地面平行生長的支根上。如黃花苜蓿(Medicago falcate —Yellow alfalfa)。
(4)單生型:這類豆科牧草在主莖葉腋處生出分枝,根頸上產生枝條少,如草木樨屬(Medilotus)。因此這類牧草刈割時留茬要高些,留幾節長有老葉的主莖,使之產生新芽。
紫雲英 紫雲英
(5)生長和再生性:大多數豆科牧草的生長和再生能力禾本科牧草迅速,但新播種長出的幼苗較慢。

豆科牧草生長環境

1、對水分的要求
一般多年生豆科牧草的蒸騰係數較多年生禾草稍低,但比農作物高得多。
一般豆科牧草對水分過多較為敏感,而禾本科牧草則對水分少較為敏感。
2、對土壤空氣的要求
豆科牧草要求土壤通透性良好,有兩個時期土壤通氣性特別敏感,第一個是春季,根頸萌芽產生分枝;第二個是夏末產生次年萌生的新芽。
3、對營養物質的要求
豆科牧草能借助根瘤菌固定空氣中的遊離的氮,所以對氮肥不如禾本科牧草那樣敏感,而對P、K、Ca等元素則非常敏感。從土壤中吸收的P、K、Ca等元素的量也較禾本科牧草多,尤其對Ca的需要是禾本科的三倍。因此,大多數豆科牧草只有在非酸性富含Ca的土壤上才能很好的發育,只有白三葉(Trifolium repens) 、羽扇豆屬(Luinus)等個別牧草能耐一定的土壤酸度
4、對温度的要求
野豌豆 野豌豆
豆科牧草與其它植物一樣對大氣温度和土壤温度十

豆科牧草病害防治

苜蓿鏽病在世界各苜蓿種植區普遍發生,以南非、蘇丹、埃及、以色列和蘇聯南部(土庫曼)等國家和地區的苜蓿受害嚴重。在我國吉林、遼寧、內蒙古、河北、北京、山西、陝西、寧夏、甘肅、新疆、山東、江蘇、河南、湖北、貴州、雲南、四川和台灣等地均有發生。苜蓿鏽病在新疆有時發生相當嚴重,葉片和莖稈佈滿鏽菌的孢子堆,整株乾枯。
紅三葉 紅三葉
苜蓿發生鏽病後,光合作用下降,呼吸強度上升,並且由於孢子堆破裂而破壞了植物表皮,使水分蒸騰強度顯著上升,乾熱時容易萎蔫,葉片皺縮,提前乾枯脱落。病害嚴重時使乾草減產60%,種子減產50%,癟籽率高達50%~70%,病葉的鮮重比健葉減少44%,粗蛋白減少18.2%,粗纖維增加14.83%,病株可溶性糖類含量下降,總氮量減少30%。有報道,感染鏽病的苜蓿植株含有毒素,影響適口性,易使家畜中毒 [1] 

豆科牧草生殖生長

豆科牧草在營養生長階段,莖尖最幼的腋芽原基常出從頂端數的第三個葉原基的葉腋處,通常第一和第二葉原基的葉腋處不會出現腋芽原基的發育。豆科牧草從營養生長到生殖生長階段轉變的第個形態上的變化,就是第一葉原基的葉腋處出現類似腋芽原基的突起,與第一葉原基構成“雙峯結構”。該突起就是花序原基,很快發育為花序,在花序上進行小花的分化,進而進行花萼、雄蕊、雌蕊、花冠等的發育。當雄蕊的花葯或雌蕊的胚囊發育成熟時,開始開花,進行傳粉、受精和種子發育。
豆科牧草
豆科牧草(6張)
豆科牧草的營養生長和生殖生長之間存在着對光合產物的競爭,成為影響開花和種子產量的基本因素。當環境條件有利於營養生長時,產生的花少,種子產量也低;相反,當環境條件有利於花的發育時,營養生長受到抑制,種子的生產潛力就會發揮出來。豆科牧草不會變成完全的生殖生長或者完全的營養生長,而是兩者同時進行的階段生長 [2] 

豆科牧草特色

放牧 放牧
豆科牧草為天然草原補播改良或建立人工草地所不可缺少,它與禾本科牧草合理組合建成的混播草地可提供高產和營養全面的牧草,防止單一豆科牧草引起的家畜臌脹病。用於青飼、青貯、製作乾草或直接放牧均可。耐牧性較差,每年以刈割2~3次,或放牧利用3~4次為宜。刈割利用以初花期為好。個別豆科牧草含有生物鹼或其他有毒物質,家畜不宜採食過量,以防中毒。

豆科牧草優質品種

豆科牧草原 豆科牧草原
東方山羊豆(Galegaorientulis)系山羊豆屬(Galega),是一種飼用價值較高的多年生豆科牧草,具有生長快、抗寒、高產等特點。東方山羊豆源自前蘇聯高加索亞高山地帶,是經過60多年培育而成的新型優質牧草,已在前蘇聯6個加盟共和國的33個地區栽種,並被引進到加拿大和中歐一些國家。1999年,新疆農業科學院畜牧研究所引種成功。

豆科牧草東方山羊豆

東方山羊豆多年生草本軸根型根系,主根分佈在耕作層,能深入地下2.5米,第1年生長主要發育根系,莖直立,中空,葉量豐富,能形成茂密草叢。奇數羽狀複葉托葉兩片,近圓形。總狀花序,每枝條上有30多個花序,花為紫色或白色,頗具觀賞性。山羊豆莢果為線形,微弓狀,種子腎形,黃色或黃褐色。
東方山羊豆耐寒,可在零下40℃的低温下越冬。抗旱能力強,在早春乾旱條件下,產量比其他牧草高,適宜在降雨量400~450毫米的地區種植。還具有耐水漬、抗真菌、病毒、細菌性病害以及昆蟲等侵害的能力。
產草量及飼用價值:
東方山羊豆第1年生長緩慢,產草量低於紫花苜蓿和三葉草,第2年有所增加,從第3年開始,草層密度增加,產草量顯著提高,幹質量年均8~10噸/公頃,高產性能可持續10~15年。葉量豐富,莖葉比1∶1.5~2.0。東方山羊豆在5~10月間可被割做草料,其被割下後的養分比苜蓿和三葉草流失的慢,適合飼餵草食家畜,還可做有機肥料
東方山羊豆粗蛋白質含量達16%~25%,而紫花苜蓿粗蛋白含量一般在14%,另外東方山羊豆還含有胡蘿蔔素0.5~0.6毫克/克,抗壞血酸0.8~0.9毫克/克,100克鮮草含有22~28個飼料單位。而且東方山羊豆還含有刺激奶牛泌乳的生物活性物質,有增加奶牛泌乳量和促進血液循環的功能,可提高奶牛產奶量10%~14%。
豆科牧草
豆科牧草(5張)
除具有優良的飼用品質外,東方山羊豆還具有固氮作用,能夠改善土壤通透性及其結構,在耕層中能積累氮300千克/公頃,可消除雜草、病原菌和害蟲,具有保護土壤作用,是良好的前茬作物。
栽培利用
整地及播種技術
播前通過耕翻來疏鬆耕層,然後進行耙地和鎮壓。由於種子硬實率高,播前應擦破種皮,當地温在6~7℃時就可進行播種。東方山羊豆生產田,行距15~30釐米,一般30釐米為宜,播種量35千克/公頃;種子田,行距40~70釐米,播種量7~10千克/公頃,播種深度2釐米左右。可單播,也可與禾本科牧草混播
田間管理技術
播種當年要特別注意清除雜草,以後的年份要注意春季進行土壤松耙和清除地表殘雜。施磷、鉀肥各60千克/公頃。在乾旱年份或生長季節降雨不足的情況下需要補灌。
收穫技術
東方山羊豆播種第1年不刈割,以後1年可刈割2~3次,第1次留茬高度10釐米,第2次12~15釐米。種子田一般在第3年。開始收穫,當80%~90%的豆莢變褐時,進行採收。如果收穫太遲,會造成成熟豆莢營養枝的過分生長,加大收種的難度。
加工利用
白三葉 白三葉
東方山羊豆可作為青綠飼料,也可製成乾草粉。東方山羊豆鮮草含水量為80%,當含水量降至17%~18%時,可調製青乾草(用機械打成大圓捆,放置於田間)。東方山羊豆葉量豐富,在乾燥調製乾草時葉子不易脱落,這對飼料調製特別有價值。也可調製青貯和半乾青貯飼料,青貯時,適當加入玉米秸或其他禾本科植物,其單獨青貯效果不好。

豆科牧草三葉草

三葉草 三葉草
三葉草又名車軸草多年生草本植物。主要有2種類型,即白花三葉草紅花三葉草。三葉草是優質豆科牧草,莖葉細軟,葉量豐富,粗蛋白含量高,粗纖維含量低,既可放養牲畜,又可飼餵草食性魚類。其中白花三葉草(Triofliumrepens),因其植株低矮,適應性強,可作為城市綠化建植草坪的優良植物。
植物形態
三葉草多年生草本植物。植物低矮,高30~40釐米。直根性,根部有與根瘤菌共生的特性,根部分櫱能力及再生能力均強。分枝多,匍匐枝匍地生長,節間着地即生根,並萌生新芽。複葉,具三小葉,小葉倒卵狀或倒心形,基部楔形,先端鈍或微凹,邊緣具細鋸齒,葉面中心具“V”形的白暈;托葉橢圓形,抱莖。於夏秋開花,頭形總狀花序,球形,總花梗長,花白色,偶有淡紅色。邊開花,邊結籽,種子成熟期不一,種子細小。
三葉草生活力強,植株矮而匍匐,而刈割,又具自播能力,所以覆蓋效果好。由於有固氮能力,對肥料要求不多。但在久旱不雨時,要注意及時澆水抗旱。葉叢低矮,開花多,綠色期長,常用於綴花草坪,可於早熟禾紫羊茅混播。也可單播用作開花地被,常用於斜坡綠化,具有保持水土的作用。白花三葉草植株低矮,高僅30~40釐米,所以一般不需割草。但其又耐刈割,刈割後能很快地恢復覆蓋的效果。
生長習性
三葉草耐寒性強,氣温降至0℃時部分老葉枯黃,主根上小葉緊貼地面,停止生長,但仍保持綠色。因此,綠期很長。對土壤要求不嚴,可適應各種土壤類型,在偏酸性土壤上生長良好。喜温暖、向陽、排水良好的環境條件。乾旱情況下生長緩慢,高温季節有部分枯死現象。耐修剪、耐踐踏,再生能力強,修剪後10d內可長出更新小葉。高強度踐踏或碾壓後,3~5d即可恢復。在強遮蔭的情況下易徒長,造成生長不良。抗有害氣體污染和抗病蟲害能力強 。
三葉草是優質豆科牧草
三葉草是優質豆科牧草(2張)
開紅色花一類,白天開花,花瓣為五瓣,晚上花朵收攏成一束;經對比發現在春夏之交開放之後莖葉開始枯黃直至枯萎。

豆科牧草主要價值

它們在天然草原中所佔比例較小,不是草層的主要成分,但由於其具有特殊的利用價值而成為一類非常重要的牧草。
豆科牧草是豆科飼用植物的總稱,具有蛋白含量高,礦物質、維生素含量豐富,適口性好、消化率高等特點,是反芻動物重要的飼草飼料[10G11].另外,豆科牧草具有固氮能力,可提高土壤肥力、增加地面覆蓋、減少土壤流失,對草原植被的建立起了極大的作用。 [3] 
1、富含蛋白質:豆科牧草及其籽實含有豐富的蛋白質,在開花初期粗蛋白含量13%以上,多數在20%左右,高的可達25%,因而被稱為蛋白飼料;同時纖維含量少,富含鈣,鮮草中含有較豐富的維生素。
2、消化率高、質地優良、適口性好,家畜可達喜食或最喜食程度,屬牧草之首。如閹牛在豆科草地上放牧日增重1.2kg,在禾本科草地上為0.9kg。
3、豆科植物屬軸根型,耐旱性強,少有鬚根系
4、豆科牧草根部有根瘤,與根瘤菌聯合固定空氣中游離的氮,提高土壤肥力以改良土壤,有的是優秀的綠肥。如白三葉為主的草地根瘤菌固氮60-200 kgN/ha/year,大多為150kgN/ha/year。
5、防風固沙、保持水土,庭園綠化。如羊柴(種名:Hedysarum mongolicum,英文名:Mongolean sweetvetch),花棒(種名:Hedisarum scoparium,英文名:Stender branch sweetvetch),沙打旺(種名:Astragalus adsurgens,英文名:Erect milkvetch),白三葉 (種名:Trifolium repens,英文名:White cloer )。
豆科牧草 豆科牧草
6、有的種子耐牧,如白三葉(種名:Trifolium repens,英文名:White cloer ),雞眼草(種名:Kummerovia striata,英文名:Common lespedeza)。

豆科牧草相關書籍

栽培
石鳳翎:主編出版《豆科牧草栽培》 石鳳翎:主編出版《豆科牧草栽培》
主要內容:豆科牧草是世界各國草地農業生產的重要組成部分,作為蛋白質飼料來源、生物固氮資源、生態保育的重要組分,在畜牧業發展、草田輪作、環境保護和建設方面發揮着極其重要的作用。豆科牧草的許多其他功能和價值也一直被人們不斷挖掘和利用。我國是世界牧草資源大國,豆科牧草種類和品種極其豐富,對豆科牧草有着悠久的栽培和利用歷史,其中對有着“草王”美譽的紫花苜蓿栽培已有2000多年曆史,積累了豐富的經驗。當前,我國正處於農業產業結構的調整時期。在種植業中,飼草種植比例逐年加大,以適應養殖業的迅速發展及改善生態環境、改良土壤、培肥地力、減少化學物質投入的需要。國家實施西部大開發戰略,以退耕還林還草為重點的生態建設,迫切需要種植大量優質、高產的豆科牧草,並解決在種植栽培和管理利用中的技術問題。隨着國內外不同地區豆科牧草資源的不斷引入和大量交流以及新培育品種的持續增多,特別需要根據不同豆科牧草的生態、生物學特性、生產特性、不同地區的氣候條件、土壤條件、農技條件和市場條件,選擇採用不同栽培管理技術和方法,達到優化的種植效果。《豆科牧草栽培》就是為滿足這樣的急需而編著的。該書擷取國內外豆科牧草生產和科學研究成果之精華,結合我國當前豆科牧草栽培的現狀和存在的問題,以苜蓿栽培為重點,論述了生產上常用豆科牧草的特性及其在栽培、管理、利用上的關鍵技術措施。
品質研究
文章摘要 文章摘要
內容簡介:《熱帶豆科牧草營養品質研究》為作者對我國熱帶豆科牧草營養品質多年研究的成果。通過大量試驗數據,討論了牧草自身成分(營養物質抗營養因子)及牧草生長的環境因素(土壤、各種養分等)對其營養品質的影響,並討論了決明屬牧草在果園套種與畜牧養殖上的應用。對我國熱帶豆科牧草養殖品種的篩選及營養水平的提高,有較高的指導意義。
熱帶豆科牧草營養品質研究》既可供從事牧草良種繁育的科研人員與相關專業師生閲讀,也可作為從事牧草良種繁育與生產技術人員的參考讀物。
參考資料
  • 1.    劉長仲主編,草地保護學 第2版,中國農業大學出版社,2015.12,第212頁
  • 2.    毛建主編,牧草與養殖,電子科技大學出版社,2010.05,第23頁
  • 3.    羅小燕;李欣勇;張瑜;王文強;白昌軍編著豆科牧草種子硬實特性及其破除方法 草業科學2017-06-15 第6頁
  • 4.    汪志錚.鵝高效飼養與產品加工一本通:北京:機械工業出版社,2020.01:第35頁
  • 5.    楊澤霖.肉牛飼養管理與疾病防治:北京:中國科學技術出版社,2018.01:第64頁