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动物科学·动物医学

巨菌草营养特性及其作为蚯蚓饵料的应用优势及对策

  • 青青 1, 2 ,
  • 秦梦婷 1, 2 ,
  • 廖鸿 1, 2 ,
  • 汪翰宇 1, 2 ,
  • 韩雪冰 1, 2 ,
  • 杨瑶君 1, 2
展开
  • 1. 乐山师范学院竹类病虫防控与资源开发四川省重点实验室,四川 乐山 614000
  • 2. 乐山师范学院林竹科技创新产业研究院,四川 乐山 614000
杨瑶君(1968—),男,四川仁寿人,博士,教授,从事应用生物化学研究。

青 青(2004—),女,四川南充人,从事林学研究。

Copy editor: 胡立萍

收稿日期: 2024-11-21

  网络出版日期: 2025-07-31

基金资助

国家重点研发计划(2022YFD1901405)

The nutritional characteristics of Pennisetum giganteum and its application and countermeasures as earthworm bait

  • QING Qing 1, 2 ,
  • QIN Mengting 1, 2 ,
  • LIAO Hong 1, 2 ,
  • WANG Hanyu 1, 2 ,
  • HAN Xuebing 1, 2 ,
  • YANG Yaojun 1, 2
Expand
  • 1. Key Laboratory of Bamboo Pest Control and Resource Development in Sichuan Province, Leshan Normal University, Leshan 614000, China
  • 2. Linzhu Science and Technology Innovation Industry Research Institute, Leshan Normal University, Leshan 614000, China

Received date: 2024-11-21

  Online published: 2025-07-31

摘要

巨菌草作为一种天然、绿色的高质优产饲草,具有营养丰富、适口性好、生物量大等特点。文章综述了巨菌草的成分,以及将其用作蚯蚓饵料的优势和对策。巨菌草具有丰富的蛋白质,钙、铁等矿物质,以及β-葡聚糖、果胶等营养成分。其作为蚯蚓饵料的优势包括产量高、营养价值丰富,可为蚯蚓提供丰富的有机质;分蘖能力强,根系发达,不定根和侧根数目繁多,促进了土壤养分循环,为蚯蚓提供了良好的生存环境;其多年生特性(5~15 a)及低成本有机质生产能力(约0.17元/kg)提高了经济效益。然而,在应用过程中存在生物降解难,粗蛋白等营养成分变化以及土壤结构改变(土壤板结或孔隙度降低)等问题。基于此,提出通过微生物降解,适时收割;与高蛋白质饲草套作,开发复合饵料;以及加强科学研究等措施,以加快巨菌草的腐解进程,提高其可利用性。本文为巨菌草用作蚯蚓饵料的开发提供参考。

本文引用格式

青青 , 秦梦婷 , 廖鸿 , 汪翰宇 , 韩雪冰 , 杨瑶君 . 巨菌草营养特性及其作为蚯蚓饵料的应用优势及对策[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(14) : 92 -95 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.14.020

Abstract

Pennisetum giganteum is a natural, green, and high yield forage with rich nutritional value, good palatability, and high biomass. This article reviews the composition of Pennisetum giganteum and its advantages, challenges, and countermeasures as an earthworm bait. Pennisetum giganteum contains abundant protein, minerals (such as calcium and iron), and functional components like β-glucans and pectin. Its advantages as an earthworm bait include high productivity and nutritional value, providing a continuous organic matter supply; strong tillering ability and well-developed root systems that enhance soil nutrient cycling and create a favorable habitat for earthworms; and its perennial growth cycle (5–15 years) and low-cost organic matter production (approximately 0.17 yuan/kg), which improve economic efficiency. However, challenges such as slow biodegradation, variability in crude protein and other nutrients, and potential soil structure alterations (compaction or reduced porosity) must be addressed. To overcome these limitations, strategies such as microbial degradation, optimal harvesting timing; intercropping with high-protein forage, developing composite baitand; strengthening scientific research to accelerate decomposition and enhance utilization efficiency. This study provides a reference for the development of Pennisetum giganteum as an earthworm bait.

蚯蚓在生态系统中扮演着至关重要的角色,其通过掘穴、摄食和排泄等活动改善土壤结构,为植物生长创造良好条件,还可以加速有机质的分解转化过程,将其转化为植物可吸收的营养物质[1]。同时,蚯蚓养殖有助于降解有机废弃物,减轻垃圾处理压力[2]。大蚯蚓的干燥体称为地龙(Pheretima),作为中药材具有活血通络、解热、镇痛、抗炎等多种作用[3]。地龙生长过程中需要大量的有机质(食物)以保证其生长发育,有机质不足会导致其生长慢、长势差,最终导致地龙体内氨基酸种类及数量发生改变,降低其药效[4-5]。然而过度捕捉等行为导致其野生资源量不断下降。因此,寻找一种高产优质的植物作为地龙的食物,是解决地龙资源短缺的有效途径之一。
巨菌草(Pennisetum giganteum)属禾本科狼尾草属多年生植物,其产量高,是一种天然、绿色的优质高产饲草[6-8]。巨菌草作为优质牧草,其研究主要集中在肉羊[9]、山鸡[10]、肉鸭[11]、肉牛[12]等畜禽养殖上,如郝柳柳等[10]研究表明,饲粮中添加8%的巨菌草可显著改善七彩山鸡的生长指标、屠宰性能和脂肪相关基因的表达;杜森有等[12]研究发现,巨菌草青贮饲料可提高肉牛的日增重。目前。有关巨菌草用作蚯蚓饵料的相关研究较少。将巨菌草收割还田,其分解腐烂后产生大量有机质,可以满足蚯蚓生长繁育过程中对有机质的需求。本文阐述了巨菌草的主要成分,及其用作蚯蚓饵料的优势和存在的问题,并提出其促进蚯蚓生长繁育的技术措施,为该植物的高效利用提供参考。

1 巨菌草的主要成分

巨菌草作为一种热带和亚热带植物,其分布范围较广,广东、福建等地区的高温和湿润条件为其生长提供了理想环境,也有利于蚯蚓生长发育和繁殖。巨菌草分为基础品种、栽培品种及衍生品种。基础品种包括原生态品种和高产优质品种,衍生品种包括绿洲1号和其他优质菌草,栽培品种包括高产牧草品种和耐寒越冬品种。在其生长发育早期具有较高的蛋白质和糖含量,营养价值丰富[13-14],随着植株生长时间的延长,其粗脂肪、粗蛋白和总氨基酸含量均呈下降趋势[15],木质素、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量呈增加趋势[16]。巨菌草富含亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸,以及维生素B、C、E等[17],含有钙、铁、锌、镁等多种矿物质,以及多糖类物质如β-葡聚糖、果胶等营养成分[18-19]。其丰富的营养成分通过青贮发酵和微生物分解转化为有机质,青贮发酵可以打破季节性不平衡问题,使得营养成分更加稳定;细菌、真菌等微生物可以将巨菌草中的纤维素、蛋白质等大分子物质分解成小分子有机物质,供蚯蚓吸收利用。

2 巨菌草作为蚯蚓饵料的优势

2.1 产量高、营养价值丰富

在热带、亚热带、温带地区种植巨菌草,一般年产鲜草可达20 000 kg/667 m2,在水肥等条件优越的情况下年产鲜草可达30 000 kg/667 m2[7]。巨菌草是典型的碳四植物[20],具有较高的光合效率和生长能力,其纤维素和碳水化合物含量较高,分别在25%~35%和60%~65%,脂肪含量较低,在1%~2%;其在不同的生长阶段均展现出较高的粗蛋白和糖分含量,这些营养成分为蚯蚓的生长提供了丰富的有机质,使其成为蚯蚓养殖的较好饵料。同时,巨菌草发酵后,淀粉、木质素等有机质含量显著升高,为蚯蚓提供丰富的有机质[21]

2.2 生物学特性优良

巨菌草为丛生直立型植物,植株高大,株高在3~5 m,最高达7.08 m,且分蘖能力强,遮光度在50%~70%,为蚯蚓提供了阴凉的生活场所[22];其成熟时间在70~100 d,生长速度快,与蚯蚓沃土形成相互促进、相互制约的关系。巨菌草可在热带、亚热带和温带地区生长,适应多种气候条件,其根系发达,不定根和侧根数目繁多,能够在较深土层中良好发育。何恺文等[23]研究表明,巨菌草根系中,细须根数比宽叶雀稗低,粗根质量分数比宽叶雀稗高,特别是在0~5 cm土层,巨菌草直径>1 mm的根长密度是宽叶雀稗的8倍。巨菌草属须根系植物,根系集中在0~20 cm的土层,根系密度随着土层深度的增加逐步降低;根系微生物数量随着土层深度的增加而增加,有助于加速巨菌草枯落物的分解和矿化,促进土壤养分循环,有益于土壤养分的充分利用,直接或间接提高植物根系周围土壤养分的有效性[24]。其根系在生长过程中会分泌大量的有机物质,包括糖类、氨基酸等,为蚯蚓提供了良好的生存环境和丰富的营养来源,从而促进了蚯蚓的生长和繁殖。同时,蚯蚓的生理活动也有助于改善土壤的物理和化学性质,维持土壤结构和有机物的良性循环。

2.3 经济效益较高

巨菌草的高产和生物学特性可降低蚯蚓的繁育成本,具有一定的经济优势。作为多年生植物,其产草期在5~15 a;具有较强的分蘖和生长能力,每年可刈割4~8次。刈割后还田生产有机质,以年产有机质6 000 kg/667 m2,投入成本1 000元/667 m2计算,有机质生产成本为0.17元/kg,相对较低。在刈割前,巨菌草根系分泌物和枯枝落叶等有机物质为蚯蚓提供了丰富的食物来源,同时其根系能够深入土层吸收养分和水分,有助于改善土壤的通气性和保水性,进一步创造有利于蚯蚓生长的环境条件,从而提升产量,为蚯蚓产业带来较高的经济效益。

3 巨菌草用作蚯蚓饵料的影响因素

3.1 巨菌草的生物降解性

巨菌草作为一种高产的生物质资源,具有成为优良蚯蚓饵料的潜力,但其生物降解性还有待解决。蚯蚓在消化过程中主要依赖微生物来分解食物中的复杂有机物质[25],巨菌草中所含的有机质成分复杂,粗纤维中纤维素占43.98%,半纤维素占25.83%,酸不溶木质素占15.76%,酸溶木质素占1.60%[26],其复杂的结构和较高的化学稳定性影响了有机质的快速降解。此外,巨菌草中含有单宁等抗营养因子,可能影响蚯蚓对其他营养成分的吸收。因此,为提高巨菌草作为蚯蚓饵料的使用效率,需采取有效的措施促进其有机物质的降解,并减少抗营养因子产生的影响。

3.2 营养成分变化

巨菌草在不同生长阶段的营养价值有明显差异。在生长初期(28 d,高50 cm)时,其粗蛋白含量可达10.8%,当生长到94 d、高150 cm,其粗蛋白含量降至5.9%;在不同生长期,甜味氨基酸和酸鲜味氨基酸含量随其生长高度的增加而下降,苦味氨基酸含量随其生长高度的增加呈现先降低后升高再降低的趋势[27]。由此可见,随着巨菌草的生长,其作为蚯蚓饵料的营养价值会有所降低。

3.3 土壤因素对蚯蚓生长的影响

蚯蚓在土壤中活动需要一定的空隙,如果巨菌草的生长导致土壤板结或孔隙度降低,将不利于蚯蚓的生长。杨森霖等[28]研究发现,巨菌草的引种栽培可能会改变土壤的化学性质,如C/N质量比和C/P质量比的变化可能会影响蚯蚓对土壤中营养元素的吸收与利用,进而影响其生存和繁殖。巨菌草和蚯蚓均需从土壤中获取养分来维持生长。巨菌草通过根系吸收土壤中的水分和矿物质,蚯蚓则通过消化土壤中的有机物质来获取营养。当土壤中的养分有限时,两者存在竞争关系。巨菌草的根系发达,能够深入土壤,可能会占据大量的土壤空间;其生长快,生物量大,对土壤养分需求量大,可能导致蚯蚓难以获取足够的有机质,不利于生长。

4 巨菌草用作蚯蚓饵料的对策

4.1 巨菌草的快速降解

为提高巨菌草作为蚯蚓饵料的可利用性,需改进其处理工艺。通过预处理降低纤维素和木质素的含量,提高饵料的可消化性。在该植物生长初期,通过切割、粉碎或碾压等物理手段减小巨菌草的粒度,增加其表面积,有助于提高处理效率。在巨菌草堆料中接种纤维素降解菌[29],或增加草堆湿度,以加速腐解进程。在实际生产中,灵活运用这些技术,以提高巨菌草的使用效率。

4.2 适时收割

在巨菌草生长到适宜高度时及时收割。植株高度在1.3~1.6 m[30]时刈割一次,有助于植株积累足够的养分,同时保持较高的鲜嫩度,促进有机质的转化。同时,在巨菌草的种植过程中,根据土壤肥力状况和植株生长需求,制订科学的施肥计划,动态调整氮、磷、钾及微量元素的配比,既能保证巨菌草的高产优质,又能为蚯蚓提供营养均衡的有机质。

4.3 开发复合饵料

将巨菌草与其他高蛋白含量的饲草如苜蓿、菊苣套作后一并刈割,还田分解后产生有机质,为蚯蚓提供食物来源。这类复合饵料能够为蚯蚓提供更均衡的营养,促进其健康生长[31]。生产中,通过深翻土壤,增加土壤的通气性和保水性,缓解巨菌草根系对土壤结构的影响。在种植巨菌草的地块间作或套作豆科作物,有助于改善土壤结构,减少单一作物对土壤造成的负面影响。同时,通过接种根际有益微生物,如固氮菌和溶磷菌等,促进土壤养分循环,增强土壤生态系统的稳定性。

4.4 加强科学研究

选育出适应性强、产量高的新品种,制定相关标准,对巨菌草的产地选择、土壤耕作、播种技术、田间管理、病虫害防治、刈割利用等方面的基本要求进行规范。这有助于指导巨菌草用于蚯蚓养殖的标准化生产。促进高校和研究机构的合作,组建巨菌草和蚯蚓研究的专业人才队伍,通过文献网站、短视频等互联网平台,为相关人员提供菌草技术和蚯蚓养殖技术的培训,提升人才的专业素养和创新能力,为菌草—蚯蚓产业发展提供有力支撑。
综上,本文分析了巨菌草用作蚯蚓饵料的优势、影响因素及对策,该植物具有营养丰富、适口性好、生物量大等特点,在蚯蚓养殖领域展现出显著优势;但在生产过程中存在生物降解困难,营养成分变化等问题,因此在应用过程中可配合应用微生物降解等措施,加速其腐解,通过适时收割、开发复合饵料等对策提高其可利用性。本文为菌草利用及蚯蚓养殖业的可持续发展提供参考。
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