[科普中國]-豆科牧草

豆科牧草指的是豆科飼用植物組成的牧草類群。又稱豆科草類。蛋白質含量高，適口性好；豆科牧草不僅指草本植物，也包括飼用灌木和飼用木本植物。由豆科飼用植物組成的牧草類群。又稱豆科草類。蛋白質含量高，適口性好；與根瘤菌共生，能固定大氣中的氮為自身提供氮素營養(yǎng)，并提高土壤肥力，常兼用作綠肥和蜜源植物。

簡介廣布于全世界。主要有苜蓿、三葉草、草木犀、紅豆草、紫云英等屬，其中紫花苜蓿和白三葉草是最優(yōu)良的牧草。大多為草本，少數(shù)為半灌木、灌木或藤本。根系深而發(fā)達。莖直立、斜伸或匍匐。葉互生，復葉，網(wǎng)狀脈?？偁罨驁A錐狀花序，花冠多蝶形，鮮艷。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。對溫度的要求因品種而異，一般2～4℃開始萌發(fā)，能進行固氮的最低溫度為8～9℃，最高界限為30℃。開花期遇氣溫下降或多雨時，授粉作用減低，種子產(chǎn)量下降。符合于氣候溫暖的地方種，萌發(fā)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%的范圍生長良好。對氮肥需要量較少，需鉀、磷、鈣肥較多。干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 ，高于其他牧草，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，約占干物質的1.5～2.3%。用它調制的干草和草粉可代替精料。

概述經(jīng)濟價值豆科牧草不僅指草本植物，也包括飼用灌木和飼用木本植物。它們在天然草原中所占比例較小，不是草層的主要成分，但由于其具有特殊的利用價值而成為一類非常重要的牧草。

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(shù)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(yōu)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0.9 kg。

3、豆科植物屬軸根型，耐旱性強，少有須根系。

4、豆科牧草根部有根瘤，與根瘤菌聯(lián)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(yōu)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150 kgN/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 )。

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）。

形態(tài)特征（一）株形

1、直立型：這類豆科牧草從位于表土之下的根頸處產(chǎn)生分枝 ，這些分枝與主軸成銳角方向向上生長，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于地面的匍匐枝，匍匐枝的節(jié)上生長不定根、枝葉，有時還長出花序。如白三葉 (種名：Trifolium repens，英文名：White clover )。

3、纏繞型：這類豆科牧草莖較弱，其復葉的頂端葉片變成卷須而攀附于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，攀附于周圍的高大植物或其它物體上，長達數(shù)米乃至10多米，匍匐地下時在節(jié)上產(chǎn)生不定根，如野葛（種名：Pueraria lobata ,英文名：Kudzu bean ）。

5、無莖：這類豆科牧草無莖桿，其葉直接著生于由根頸生出的花梗上，如泡果紫云英（種名：Astragalus physodes）。

（二）根

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）。

（三）莖

豆科牧草的莖大多為草質，少數(shù)木質，無明顯的節(jié)；莖一般圓形，有的具棱或近似方形；光滑或有毛有刺；莖實心或中空。

（四）葉

葉?；ド?，少對生，羽狀復葉或三出復葉，稀單葉。

（五）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，花藥兩室，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。

（六）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(yǎng)料。種皮草質，堅韌，難于透水，形成硬實種子而不易發(fā)芽，但可維持生活力數(shù)十年乃至數(shù)百年。

生活習性（一）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，根系主要分布在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，根系所分布的各個土層為積水所淹浸時，土層中空氣的不足，且周圍環(huán)境溫度降低，其生長發(fā)育受到嚴重影響，甚至死亡。在干旱地區(qū)，根常生長較深。

2、莖枝的生長

豆科牧草無胚乳，養(yǎng)料貯藏在兩片子葉中，萌發(fā)時靠子葉營異養(yǎng)生長。胚芽向上生長成幼莖和葉片，真葉長出后就行自養(yǎng)生長，植株不斷長大，并從葉腋中生出生殖枝或營養(yǎng)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(fā)生在根頸附近，長出的嫩枝或莖又能分枝。根據(jù)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，或直立或和主軸成銳角方向向上生長，形成叢密的莖桿，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）根蘗型：這類豆科牧草分枝發(fā)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(chǎn)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(jié)長有老葉的主莖，使之產(chǎn)生新芽。

（5）生長和再生性：大多數(shù)豆科牧草的生長和再生能力較禾本科牧草迅速，但新播種長出的幼苗較慢。

環(huán)境條件1、對水分的要求

一般多年生豆科牧草的蒸騰系數(shù)較多年生禾草稍低，但比農(nóng)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(chǎn)生分枝；第二個是夏末產(chǎn)生次年萌生的新芽。

3、對營養(yǎng)物質的要求

豆科牧草能借助根瘤菌固定空氣中的游離的氮，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(shù)豆科牧草只有在非酸性富含Ca的土壤上才能很好的發(fā)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、對溫度的要求

豆科牧草與其它植物一樣對大氣溫度和土壤溫度十分敏感。

豆科牧草病害苜蓿銹病在世界各苜蓿種植區(qū)普遍發(fā)生，以南非、蘇丹、埃及、以色列和蘇聯(lián)南部（土庫曼）等國家和地區(qū)的苜蓿受害嚴重。在我國吉林、遼寧、內蒙古、河北、北京、山西、陜西、寧夏、甘肅、新疆、山東、江蘇、河南、湖北、貴州、云南、四川和臺灣等地均有發(fā)生。苜蓿銹病在新疆有時發(fā)生相當嚴重，葉片和莖稈布滿銹菌的孢子堆，整株干枯。

苜蓿發(fā)生銹病后，光合作用下降，呼吸強度上升，并且由于孢子堆破裂而破壞了植物表皮，使水分蒸騰強度顯著上升，干熱時容易萎蔫，葉片皺縮，提前干枯脫落。病害嚴重時使干草減產(chǎn)60%，種子減產(chǎn)s09《，癟籽率高達so%～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，感染銹病的苜蓿植株含有毒素，影響適口性，易使家畜中毒1。

豆科牧草的生殖生長豆科牧草在營養(yǎng)生長階段，莖尖最幼的腋芽原基常出現(xiàn)在從頂端數(shù)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(xiàn)腋芽原基的發(fā)育。豆科牧草從營養(yǎng)生長到生殖生長階段轉變的第個形態(tài)上的變化，就是第一葉原基的葉腋處出現(xiàn)類似腋芽原基的突起，與第一葉原基構成“雙峰結構”。該突起就是花序原基，很快發(fā)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(fā)育。當雄蕊的花藥或雌蕊的胚囊發(fā)育成熟時，開始開花，進行傳粉、受精和種子發(fā)育。

豆科牧草的營養(yǎng)生長和生殖生長之間存在著對光合產(chǎn)物的競爭，成為影響開花和種子產(chǎn)量的基本因素。當環(huán)境條件有利于營養(yǎng)生長時，產(chǎn)生的花少，種子產(chǎn)量也低；相反，當環(huán)境條件有利于花的發(fā)育時，營養(yǎng)生長受到抑制，種子的生產(chǎn)潛力就會發(fā)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(yǎng)生長，而是兩者同時進行的階段生長2。

特色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(chǎn)和營養(yǎng)全面的牧草，防止單一豆科牧草引起的家畜臌脹病。用于青飼、青貯、制作干草或直接放牧均可。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堿或其他有毒物質，家畜不宜采食過量，以防中毒。

介紹豆科牧草含有較高的蛋白質和鈣，分別占干物質的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，能固定空氣中的游離氮素，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干燥時容易脫落，調制干草時養(yǎng)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(chǎn)出很好的青貯產(chǎn)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、紫云英、柱花草及蝴蝶豆等。

優(yōu)質品種東方山羊豆（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(chǎn)等特點。東方山羊豆源自前蘇聯(lián)高加索亞高山地帶，是經(jīng)過60多年培育而成的新型優(yōu)質牧草，已在前蘇聯(lián)6個加盟共和國的33個地區(qū)栽種，并被引進到加拿大和中歐一些國家。1999年，新疆農(nóng)業(yè)科學院畜牧研究所引種成功。

形態(tài)特征東方山羊豆為多年生草本，軸根型根系，主根分布在耕作層，能深入地下2.5米，第1年生長主要發(fā)育根系，莖直立，中空，葉量豐富，能形成茂密草叢。奇數(shù)羽狀復葉，托葉兩片，近圓形?？偁罨ㄐ?，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。

生物特征抗逆性：

東方山羊豆耐寒，可在零下40℃的低溫下越冬?？购的芰?，在早春干旱條件下，產(chǎn)量比其他牧草高，適宜在降雨量400～450毫米的地區(qū)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(chǎn)草量及飼用價值：

東方山羊豆第1年生長緩慢，產(chǎn)草量低于紫花苜蓿和三葉草，第2年有所增加，從第3年開始，草層密度增加，產(chǎn)草量顯著提高，干質量年均8～10噸/公頃，高產(chǎn)性能可持續(xù)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，其被割下后的養(yǎng)分比苜蓿和三葉草流失的慢，適合飼喂草食家畜，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卜素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(huán)的功能，可提高奶牛產(chǎn)奶量10%～14%。

除具有優(yōu)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

播前通過耕翻來疏松耕層，然后進行耙地和鎮(zhèn)壓。由于種子硬實率高，播前應擦破種皮，當?shù)販卦?～7℃時就可進行播種。東方山羊豆生產(chǎn)田，行距15～30厘米，一般30厘米為宜，播種量35千克/公頃；種子田，行距40～70厘米，播種量7～10千克/公頃，播種深度2厘米左右?？蓡尾?，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，以后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。在干旱年份或生長季節(jié)降雨不足的情況下需要補灌。

收獲技術

東方山羊豆播種第1年不刈割，以后年份1年可刈割2～3次，第1次留茬高度10厘米，第2次12～15厘米。種子田一般在第3年。開始收獲，當80%～90%的豆莢變褐時，進行采收。如果收獲太遲，會造成成熟豆莢營養(yǎng)枝的過分生長，加大收種的難度。

加工利用

東方山羊豆可作為青綠飼料，也可制成干草粉。東方山羊豆鮮草含水量為80%，當含水量降至17%～18%時，可調制青干草（用機械打成大圓捆，放置于田間）。東方山羊豆葉量豐富，在干燥調制干草時葉子不易脫落，這對飼料調制特別有價值。也可調制青貯和半干青貯飼料，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。

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，即白花三葉草和紅花三葉草。三葉草是優(yōu)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(yǎng)牲畜，又可飼喂草食性魚類。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(yōu)良植物。

植物形態(tài)三葉草是多年生草本植物。植物低矮，高30～40厘米。直根性，根部有與根瘤菌共生的特性，根部分蘗能力及再生能力均強。分枝多，匍匐枝匍地生長，節(jié)間著地即生根，并萌生新芽。復葉，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。于夏秋開花，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。由于有固氮能力，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，常用于綴花草坪，可于早熟禾、紫羊茅等混播。也可單播用作開花地被，常用于斜坡綠化，具有保持水土的作用。白花三葉草植株低矮，高僅30～40厘米，所以一般不需割草。但其又耐刈割，刈割后能很快地恢復覆蓋的效果。

生長習性三葉草耐寒性強，氣溫降至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。喜溫暖、向陽、排水良好的環(huán)境條件。干旱情況下生長緩慢，高溫季節(jié)有部分枯死現(xiàn)象 。耐修剪、耐踐踏，再生能力強，修剪后10d內可長出更新小葉。高強度踐踏或碾壓后，3～ 5d即可恢復。在強遮蔭的情況下易徒長，造成生長不良?？褂泻怏w污染和抗病蟲害能力強 。

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(jīng)對比發(fā)現(xiàn)在春夏之交開放之后莖葉開始枯黃直至枯萎。

相關書籍栽培

主要內容：豆科牧草是世界各國草地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，作為蛋白質飼料來源、生物固氮資源、生態(tài)保育的重要組分，在畜牧業(yè)發(fā)展、草田輪作、環(huán)境保護和建設方面發(fā)揮著極其重要的作用。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，對豆科牧草有著悠久的栽培和利用歷史，其中對有著“草王”美譽的紫花苜蓿栽培已有2000多年歷史，積累了豐富的經(jīng)驗。當前，我國正處于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的調整時期。在種植業(yè)中，飼草種植比例逐年加大，以適應養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展及改善生態(tài)環(huán)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(fā)戰(zhàn)略，以退耕還林還草為重點的生態(tài)建設，迫切需要種植大量優(yōu)質、高產(chǎn)的豆科牧草，并解決在種植栽培和管理利用中的技術問題。隨著國內外不同地區(qū)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(xù)增多，特別需要根據(jù)不同豆科牧草的生態(tài)、生物學特性、生產(chǎn)特性、不同地區(qū)的氣候條件、土壤條件、農(nóng)技條件和市場條件，選擇采用不同栽培管理技術和方法，達到優(yōu)化的種植效果?！抖箍颇敛菰耘唷肪褪菫闈M足這樣的急需而編著的。該書擷取國內外豆科牧草生產(chǎn)和科學研究成果之精華，結合我國當前豆科牧草栽培的現(xiàn)狀和存在的問題，以苜蓿栽培為重點，論述了生產(chǎn)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

內容簡介：《熱帶豆科牧草營養(yǎng)品質研究》為作者對我國熱帶豆科牧草營養(yǎng)品質多年研究的成果。通過大量試驗數(shù)據(jù)，討論了牧草自身成分(營養(yǎng)物質、抗營養(yǎng)因子)及牧草生長的環(huán)境因素(土壤、各種養(yǎng)分等)對其營養(yǎng)品質的影響，并討論了決明屬牧草在果園套種與畜牧養(yǎng)殖上的應用。對我國熱帶豆科牧草養(yǎng)殖品種的篩選及營養(yǎng)水平的提高，有較高的指導意義。

《熱帶豆科牧草營養(yǎng)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(yè)師生閱讀，也可作為從事牧草良種繁育與生產(chǎn)技術人員的參考讀物。

本詞條內容貢獻者為:

李少斌 - 副教授 - 長江大學生命科學學院