柳枝稷（拉丁學(xué)名：黍?qū)?/a> virgatum L.）禾本科多年生草本。根狀莖被鱗片。稈直立，質(zhì)較堅(jiān)硬，高1-2米。葉鞘無(wú)毛，上部的短于節(jié)間；葉舌短小，頂端具睫毛；葉片線形，兩面無(wú)毛或上面基部具長(zhǎng)柔毛。復(fù)總狀花序開(kāi)展，分枝粗糙，疏生小枝與小穗。
原產(chǎn)北美；中國(guó)引種栽培。其種植成本低，生長(zhǎng)迅速，植株可高達(dá)2米，最高產(chǎn)量可達(dá)74噸/公頃，高產(chǎn)期可持續(xù)15年，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。柳枝稷既可作為飼草，水土保持和風(fēng)障植物，同時(shí)也是生物燃料和生產(chǎn)替代能源的原材料。
形態(tài)特征
多年生草本。根莖被鱗片。稈直立，質(zhì)較堅(jiān)硬，高1-2米。葉鞘無(wú)毛，上部的短于節(jié)間；葉舌短小，長(zhǎng)約0.5毫米，頂端具睫毛；葉片線形，長(zhǎng)20-40厘米，寬約5毫米，頂端長(zhǎng)尖，兩面無(wú)毛或上面基部具長(zhǎng)柔毛。
復(fù)總狀花序開(kāi)展，長(zhǎng)20-30厘米，分枝粗糙，疏生小枝與小穗；小穗橢圓形，頂端尖，無(wú)毛，長(zhǎng)約5毫米，綠色或帶紫色，第一穎長(zhǎng)約為小穗的2/3-3/4，頂端尖至喙尖，具5脈；第二穎與小穗等長(zhǎng)，頂端喙尖，具7脈；第一外與第二穎同形但稍短，具7脈，頂端喙尖，其內(nèi)稃較短，內(nèi)包3雄蕊；第二外稃長(zhǎng)橢圓形，頂端稍尖，長(zhǎng)約3毫米，平滑，光亮。花果期6-10月。
生長(zhǎng)環(huán)境
柳枝稷為C4植物，對(duì)生長(zhǎng)溫度要求較高。萌發(fā)的最低溫度為10.3℃，柳枝稷生長(zhǎng)的最適溫度在30℃左右。柳枝稷具有明顯的光周期特性，它是短日植物，短日照條件下才可開(kāi)花。柳枝稷可適應(yīng)砂土、粘壤土等多種土壤類型，且具有較強(qiáng)的耐旱性，甚至在巖石類土壤中亦能生長(zhǎng)良好，其適宜生長(zhǎng)的土壤pH值為4.9-7.6，在中性條件下生長(zhǎng)最好。
分布范圍
原產(chǎn)北美；中國(guó)引種栽培作牧草。美國(guó)大平原及東部大部分地區(qū)的土生種。
繁殖方法
種子處理：一些品種或種批的種子發(fā)生生理休眠，盡管是具有活力的種子，但在正常的條件下依然不能萌發(fā)。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間存放和低溫層積處理便可打破種子休眠。在室溫下存放1年時(shí)，絕大多數(shù)種子休眠已經(jīng)破除；但室溫下存放超過(guò)3年的種子，因種子活力下降其品質(zhì)降低。對(duì)于低溫層積而言，要求種子在4℃的條件下，存放2-4周即可解除休眠。在低溫濕冷條件下層積處理的種子，在恢復(fù)干燥環(huán)境后可再返回至休眠狀態(tài)，因此延長(zhǎng)層積時(shí)間至6周可顯著地減少二次休眠的種子數(shù)量。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)避免使用出苗率不足75%的種子和存放時(shí)間超過(guò)3年的種子。
播種：柳枝稷一般采取春播與夏末播種，以春播效果較好。播種方式常采用在播床上撒播或條播，條播行距建議為50-80厘米，播種量以10-15千克/公頃為宜，在壤土或黏土中播種，適宜的播種深度為1-2厘米，播種過(guò)深會(huì)引起柳枝稷無(wú)法出苗，在沙土中播種深度在3-10厘米范圍內(nèi)為宜。在裸露荒地等邊際土地上種植柳枝稷，也可使用免耕播種技術(shù)。總之，采用常規(guī)播種或免耕播種應(yīng)取決于土壤結(jié)構(gòu)、土壤含水量、土壤溫度以及播種深度。播種前適量的施用磷肥和鉀肥，有利于植株幼苗生長(zhǎng)。在定植成功前，應(yīng)盡量不施用氮肥，以避免禾本科雜草的迅速生長(zhǎng)。在柳枝稷出苗前也要預(yù)防雜草的生長(zhǎng)，施用有效成分為70克/公頃的咪唑啉類除草劑——咪草煙對(duì)雜草的生長(zhǎng)有優(yōu)良的抑制作用，有助于定植一次成功。
苗期管理：在土壤情良好的條件下，播種后3-7天內(nèi)柳枝稷種子即開(kāi)始萌發(fā)。柳枝稷出苗后第1個(gè)月內(nèi)，由于受到邊際地鹽堿脅迫、土壤墑情等影響，柳枝稷幼苗的生長(zhǎng)速度通常較慢，本土的雜草生長(zhǎng)勢(shì)大于柳枝稷，此階段最主要的管理就是防治雜草。防治雜草主要用化學(xué)方法，莠去津等都能有效地控制雜草。施用除草劑可用于除滅主要的雙子葉禾本科雜草，除草劑應(yīng)當(dāng)在柳枝稷第4-5片葉生長(zhǎng)階段施用。阿特拉津常用于闊葉雜草和C3途徑雜草的滅殺。在施用除草劑時(shí)應(yīng)考慮其毒害作用和使用量，盡量選擇對(duì)柳枝稷無(wú)毒害作用的除草劑，并嚴(yán)格控制使用量。此外，可以人工除草，以達(dá)到較好的雜草控制效果。苗期階段對(duì)肥料的需求量不是很大，要控制好氮肥的施用，以防雜草生長(zhǎng)。同時(shí)，定植當(dāng)年若柳枝稷成活量在20萬(wàn)株/公頃以上，且雜草控制成功，則當(dāng)年即可有生物量收獲，定植的第2年便可達(dá)到最大生產(chǎn)力。定植當(dāng)年的柳枝稷成活量少于10萬(wàn)株/公頃時(shí)，則必須補(bǔ)種或重新定植。如果幼苗長(zhǎng)勢(shì)不好，可適當(dāng)施用一些針對(duì)性的肥料。當(dāng)幼苗露出地面后，應(yīng)盡量保持土壤的墑情良好。柳枝稷在種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)階段對(duì)水分的需求量是必需的，幼苗初生根較細(xì)弱，如在春末播種后即遇到干旱高溫，則會(huì)嚴(yán)重影響幼苗的成活數(shù)量，因此要多次灌溉，以保持地表0-10厘米土層的相對(duì)濕度，同時(shí)緩解鹽堿地對(duì)幼苗發(fā)育和根系生長(zhǎng)的脅迫。
栽培技術(shù)
選地整地
柳枝稷對(duì)土壤類型沒(méi)有嚴(yán)格要求，適應(yīng)廣泛的土壤類型，甚至在沙地上亦可種植。柳枝稷具有良好的抗旱性，因此對(duì)土壤的排澇能力有一定的要求。可以根據(jù)傳統(tǒng)的禾本科耕作方法對(duì)柳枝稷進(jìn)行種植，創(chuàng)造平整的種床能夠保證統(tǒng)一的播種深度，防止灌溉不均勻。對(duì)于禾本科雜草生長(zhǎng)嚴(yán)重的地塊，播種前的旋耕作業(yè)能夠有效地減少雜草的生長(zhǎng)。
后期管理
柳枝稷是多年生草本植物，在種植條件良好的情況下可以維持10-15年的連續(xù)生產(chǎn)。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，定植第1年的田間管理質(zhì)量對(duì)柳枝稷生產(chǎn)力有直接影響。定植第1年，柳枝稷地下根狀莖系統(tǒng)尚不足夠發(fā)達(dá)，抗凍能力差。根莖部位幼芽和莖稈基部幼芽也易受到冬季低溫凍害的影響而死亡，致使第2年春季的恢復(fù)生長(zhǎng)受到影響。因此，越冬能否成功是定植的關(guān)鍵階段。在定植第1年冬前采取在柳枝稷基部覆土、秸稈、糞肥，以及澆1次透水等措施，以保護(hù)基部幼芽和淺層根系不受凍害影響。柳枝稷對(duì)水分、養(yǎng)分的利用效率相對(duì)較高于一般農(nóng)作物和牧草。當(dāng)植株建成后，龐大的根莖系統(tǒng)將使其抗旱能力顯著增加，一般保持耕層土壤墑情良好即可。氮肥的施用可顯著地增加柳枝稷的生物量，因此在定植后的第4或第5年，適量地投入純氮50千克/公頃，可以維持生物量產(chǎn)出的穩(wěn)定。對(duì)于單次收獲而言，多數(shù)研究?jī)A向于施純氮70千克/公頃，且應(yīng)在晚春柳枝稷恢復(fù)生長(zhǎng)后進(jìn)行，過(guò)早施肥對(duì)禾本科雜草生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用。柳枝稷對(duì)土壤中磷有很高的利用率，在酸性環(huán)境中，泡囊—叢枝菌根能夠?yàn)榱︷⑻峁┖椎酿B(yǎng)分，這也是磷肥對(duì)柳枝稷增產(chǎn)作用有限的重要因素。柳枝稷對(duì)鉀同樣表對(duì)出很高的利用效率，鉀肥對(duì)提高生物量的效果不顯著，另外鉀肥過(guò)剩會(huì)推遲柳枝稷的開(kāi)花期。苗期過(guò)后，柳枝稷對(duì)雜草的競(jìng)爭(zhēng)能力較強(qiáng)，一般不再進(jìn)行化學(xué)或人工除草。
收獲與貯藏
柳枝稷收獲的目標(biāo)是在最低能量投入的前提下，獲取更高的生物量。單次割所獲得的生物量普遍比多次刈割的生物量高。此外，單次刈割可以有效地保持柳枝稷持續(xù)多年的較高生物量產(chǎn)出。多次刈割的收獲方式比單次刈割缺乏生產(chǎn)的可持續(xù)性，會(huì)損害柳枝稷第2年的生長(zhǎng)恢復(fù)，使其生產(chǎn)力在3-5年內(nèi)出現(xiàn)衰退。只有在水肥良好的條件下，一年內(nèi)適時(shí)地收割2次可以增加柳枝稷的生物量產(chǎn)出。為保證柳枝稷在第2年的生長(zhǎng)，收割的過(guò)程中應(yīng)保留高度為15-30厘米的殘茬，保護(hù)幼芽生長(zhǎng)點(diǎn)不受損傷，從而在春季盡快恢復(fù)生長(zhǎng)。延遲收獲是提高柳枝稷生物量品質(zhì)的一個(gè)重要措施，即當(dāng)年生長(zhǎng)季節(jié)結(jié)束后，不進(jìn)行柳枝稷的收獲而是將收割時(shí)間推遲至第2年早春。伴隨著深秋降霜期的開(kāi)始，柳枝稷地上部分開(kāi)始衰亡，其莖稈與葉片中的非結(jié)構(gòu)性糖類以及礦質(zhì)元素被運(yùn)輸至底下的根狀莖中儲(chǔ)存。這一過(guò)程有助于降低燃燒產(chǎn)生的灰分以及堿性金屬含量，從而減少對(duì)鍋爐的損害。但延遲收獲會(huì)造成約20%的生物量的損失，尤其是在冬季干燥且多大風(fēng)的地區(qū)更是明顯。總之，應(yīng)根據(jù)不同的收獲目的，確定不同的收獲方式和收獲時(shí)間。
主要價(jià)值
柳枝稷木質(zhì)纖維素含量極高，其乙醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)到57%。火力發(fā)電廢氣排放量少，燃燒充分。柳枝稷既可作為飼草，也可作為水土保持和風(fēng)障植物，同時(shí)也是很好的生物燃料和生產(chǎn)替代能源的原材料。
有關(guān)報(bào)道
2023年7月19日，中國(guó)載人航天工程辦公室公布神舟十六號(hào)載人飛船航天育種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目清單，柳枝稷在列。
參考資料 >
柳枝稷.物種2000中國(guó)節(jié)點(diǎn).2024-07-27
柳枝稷.中國(guó)自然標(biāo)本館.2018-11-24
中國(guó)載人航天工程辦公室公布神舟十六號(hào)載人飛船航天育種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目清單.中新網(wǎng).2023-07-20