木豆在南方水土流失治理中的作用及发展对策

2015-04-17 01:18徐晓俞李爱萍郑菲艳郑开斌
福建农业科技 2015年9期
关键词:籽粒水土保持土壤

徐晓俞,李爱萍,郑菲艳,郑开斌

(1.福建省农业科学院作物研究所 350013;2.福建省农业科学院甘蔗研究所)

木豆是可食用多年生植物,原产于印度,是印度和东非等地的重要经济作物。中国的木豆栽培种源于印度东部[1],主要分布于西南和华南省区,如福建、广东、贵州等。木豆耐旱、耐瘠,易于栽培,生长非常迅速。木豆根系非常发达,很适宜荒山和海岛种植,是南方山地和海岛荒山造林、水土保持的优良先锋树种,其丰富的根瘤又能固氮增肥,在改良土壤方面也具有重要作用。并且,木豆籽粒蛋白质含量高,具有开发价值。因此,木豆不仅可以改善生态环境,同时还是增产创收的经济作物。

1 生物学特征特性

木豆的根系由主根和侧根组成,分布在30~90 cm厚的土层中,深达2~3 m,有木豆属根瘤菌共生。木豆直立或蔓生,茎色有绿色、紫红色、紫色和紫黑色,以绿色最为常见[2]。株型可分为紧凑型、半紧凑型、松散型和披散型4种类型。木豆叶为互生羽状三出复叶,叶背有绒毛,叶色绿色。基部附生小托叶,为披针形、窄菱形、阔菱形或心形。木豆花序为伞房总状花序,花色有白、浅黄、黄或橘黄,旗瓣或有点缀色,形成红色或紫色条纹。根据木豆的结荚习性,可分为有限结荚型、亚有限结荚型和无限结荚型3种类型。荚形有柱形和扁平形,荚色有黄、绿、绿底紫斑纹、紫和紫黑色。荚表面有绒毛,分泌有油脂,每荚着生3~6粒籽粒,籽粒形状有宽椭圆形、长柱形、方形、长卵形、卵形、球形和短柱形,籽粒底色有白、奶黄、橘黄、浅褐、红褐、浅灰、灰、深灰、紫、深紫和黑色,有的带有色斑[3]。

木豆分布在北纬30°至南纬30°区域,适宜生长的温度范围为10~35℃。能适应各种类型的土壤,适宜的土壤 pH 值为5~7[4]。

2 应用价值

2.1 营养价值高

木豆干籽粒的蛋白质含量近20%[5],其营养价值比豌豆高。木豆籽粒既可做成罐头[6],又可制成豆芽、豆粉等,还可加工成豆沙、煎饼等小吃。木豆籽粒是优质的高蛋白动物饲料,茎叶是优质牧草,是猪、牛等家畜的优良饲料[7-8]。一般畜禽饲料中会添加6%的大豆,大豆每吨价格在2500~3500元,而木豆价格比大豆低20% ~30%。因此选用木豆代替大豆生产饲料,可大幅降低饲料生产成本,提高企业利润[6]。

2.2 药用价值高

木豆还具有较高的药用价值,其叶、花、荚、种子、根和茎都可入药,有清热解毒、止痛止血的功效;根还有杀虫作用;叶对咳嗽有效;烤焦的种子可用于减轻头痛[9];新鲜种子可治疗男性小便失禁。木豆叶的消炎止痛效果强于水杨酸,可用于治疗外伤、烧伤或止痛等[10]。木豆叶还富含活血化瘀、通络生骨的活性成分,对股骨头坏死疗效显著[11]。

2.3 绿化效果好

木豆生长迅速,株高可达2 m以上,枝繁叶茂,四季常绿,可修剪成各种造型;花五颜六色,花期较长,因此是园林、道路绿化的理想植物之一。种植于高速公路边上,不仅绿化效果好,还能起到固土护坡的作用。

3 水土保持潜力

3.1 耐旱耐瘠,适应性强

木豆根系发达,固土能力强,具有耐旱、耐瘠、适应性强等优点。并与根瘤菌共生,多数根瘤生长在二级根上,分布于30 cm表土层中,每667 m2根瘤每年固氮3~6 kg,可增加土壤肥力,因此木豆对土壤要求不严,各类土壤均可种植。木豆适应范围广,可用于建造乔、灌、草混合林,修复受损生态系统。

3.2 种子繁殖,种植简便

木豆对播种期要求不严,春夏秋三季均可播种。由于种子较小,可采用撒播的方式进行,非常方便,且成本低,适合大面积栽培。

3.3 生长迅速,快速覆盖

木豆生长迅速,生育期一般为200 d左右。根系发达,可以迅速从土壤中吸收水分,快速覆盖土壤表层,能起到涵养水土和快速绿化的作用。在南方丘陵红壤的水土流失治理中,木豆建植速度明显高于常用造林树种如车桑子、山毛豆、余甘子等[5],播种1年后株高可达2 m以上,土地覆盖率可达80%~100%,具明显优势。

3.4 多年生长,一种多收

木豆属于多年生木本植物,植株发枝快,长势旺,每年春季和秋季均可开花,夏季和冬季收获,可实现一种多收、增加产量、提高经济效益的目的。

4 水土保持应用

4.1 可作为荒山和海岛绿化的最佳先锋树种

木豆喜温和光照、耐旱耐瘠,能适应干旱和低肥土壤[12]。其茎叶腐化后还能增加土壤有机质。利用木豆耐瘠耐旱、枝繁叶茂、根深固土、固氮增肥的特性,可在山区因地制宜利用不同木豆品种资源进行生态建设。木豆生长快,适应性强,易于栽培,种植成本低,是热带及亚热带地区,尤其是山地和海岛绿化、保持水土的优良先锋树种,具有很高的生态和经济价值,值得推广。

4.2 可作为乔灌草复合模式的灌层植物利用

王良平等[13]对贵阳市高速公路的岩石边坡植被绿化护坡的效果进行分析,得出以下结论:机械喷播乔灌草种子的绿化护坡效果较好;土质边坡的效果好于石质边坡;阴坡的效果好于阳坡;应选择抗性强、耐旱耐瘠、生长快的植物用于定植;刺槐、木豆、黑麦草等乔灌草种子适宜混播。

毕玉芬等[14]对干热河谷退化山区灌草草地的水土保持效果进行研究,发现灌草藤模式最适合植被重建,其中“木豆/非洲狗尾草/高羊茅/大翼豆”模式下的植被覆盖度和凋落物量最高。植被覆盖度和凋落物的增加,能够提高草地的持水量和截流量,增加土体稳定性,起到有效防止水土流失的作用。灌木茎秆、草和藤会形成栅,能有效过滤地表径流、沉积泥沙。

4.3 可作为稀疏老头林的间套种植物,完善生态功能

对于稀疏老头林,比如马尾松、相思树等,由于无植被保护,土壤细颗粒易流失,使砂粒和石砾增多,易造成水土流失。采用老头林下间套种木豆的措施对这些林地进行植被修复,能较好地改善土壤物理性质,减少砂粒和石砾,降低分散率,提高团聚颗粒和有机质含量,孔隙度增大,持水量和渗透性也增加,大大提高老头林的涵养水土能力,完善其生态功能。

4.4 可作为生态恢复和水土保持的优良植物

木豆耐旱耐瘠,其共生质菌可溶解土壤中的磷酸铁来为木豆提供养分;木豆播种后1年可对裸露土壤形成覆盖,保持水土;木豆根瘤丰富,固氮能力强,能培肥土壤、绿化荒山,是理想的生态恢复和水土保持植物。

5 木豆产业发展的对策思考

5.1 加快优良品种选育和引种试验工作

有针对性地收集、引进木豆种质资源,通过观察其生长特性、抗逆性及适应性等指标,筛选适应南方水土流失地区气候的耐旱耐瘠、适应性广、根系发达、生物量大、籽粒和叶片品质好的水土保持专用木豆新品种,进行大面积推广试验。

5.2 建立木豆优良品种良种繁育基地

因木豆原产于干旱的热带和亚热带地区,品种适应性是考虑的重点。由于南方各省气候类型多样,种植区复杂,因此对木豆品种的要求更加严格,增大了新品种引进和选育的难度。因此,需要把木豆繁育工作列入省政府的种子工程项目,争取经费,加强木豆良种繁育基地建设。通过新品种试种、选育、繁殖、推广,把木豆产业做强做大。

5.3 加强木豆快速建植技术和模式的研究

根据南方各地水土流失区的生态环境、地形地貌、立地条件,结合等高带式播种、生物黑炭有机质、半浸种、根际微生物接种等技术的应用,提高木豆成活率和生长速度,建立木豆快速建植技术。引进与木豆先锋林环境相适应的水土保持经济型草种,筛选适宜在木豆林下生长、保水护土效果好的草种,初步建立“木豆—草”复合生态植被。适时引入乔本经济树种,建立以木豆为中心的乔灌草模式,强化植被的生态稳定性。

5.4 加强木豆综合开发和效益提升技术的研究与应用

木豆枝叶含有丰富的营养成分。据测定,木豆全株含粗蛋白15.68%、中性纤维36.53%、酸性纤维32.28%、粗脂肪4.00%、水分7.54%,是饲喂牛、羊等牲畜的天然优质饲料[15],木豆籽粒作为饲料中大豆和玉米的替代品,可降低饲料的生产成本,有利于畜牧业的发展。木豆籽粒还可以做成豆制品,或开发成各种风味小吃。木豆枝条可用于编织,茎秆可用于造纸。木豆还是传统的中药材,木豆叶中的总黄酮和芪类成分具有预防骨质疏松、降低血脂等多重功效。因此,加快木豆的综合开发和利用技术研究,将对木豆的推广起到十分关键的推动作用。

[1]刘春晖,何兴炳,马利春,等.绿山富民的优良树种印度木豆[J].四川林业科技,2007,28(5):94-96.

[2]李宏清.木豆的生物学价值及其栽培技术[J].贵州畜牧兽医,2002,26(4):41.

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[13]王良平,祝小科,张晓龙.贵阳市环城高速公路南环线岩石边坡植被恢复效果分析 [J].贵州林业科技,2011,39(4):33-42.

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