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牛鞭草的研究



全 文 :四川农业大学学报 1 9 9 2年 10 ( 2 ) : 2 6 0一 2 6 5
J
.
S i e h u a n A g r i e
.
U n i v
.
牛 鞭 草 的 究
吴彦奇 杜 逸
( 四 川农业 大学畜牡 系草原专业 稚安 6 2 5 0 1 4 )

码代卜由
摘要 本文从牛鞭草属野生种的数量 、 分布范围 ; 作为牧草引 种 、 驯 化 和 培
育 ; 对环境条件如水份 、 温度 、 光照和土壤的适应性和对病虫害的反应 ; 适口性 、
粗蛋白质含量 、 消化率和施肥效应 ; 以及细胞遗传学等方面综述了研究结果 。 并指
出 : 现 已育成的六个品种 , 均表现出生长旺盛和产量高的特点 。 但从家畜营养需要
的角度来看 , 粗蛋自质 含量较低 。 在生产中 , 通常采用与豆科牧草混播 , 提高牧草
质量 。 由于牛鞭草竞争性很强 , 寻找能与牛鞭草协调生长的豆科牧草就非常重要 。
主题词 : 饲料 〔 4 9M D 6 1D E 〕
自由词 : 牛鞭草 , 农艺性状 。
中图分类号 : 5 5 4 5 ; 5 5 1 2 . 5 ;
分布 〔 4 4 G 〕 ; 产量 〔 s s A B 〕 。
5 8 1 6
.
5

牛鞭草 H e m 。 r t h r i a S p p . 在 分 类 上归
属于禾本科 , 全世界有近二十个种 。 五十年
代 以来 , 美国 、 中国 、 日本 、 新西兰等许多
国家先后开展了牛鞭草野生种质 资源 的 搜
集 、 开发和利用的研究 。
一 、 牛鞭草野生种的分布及 生活环境
世界范围内 , 牛鞭草主要分布在热带 、
亚热带 、 北半球的温带湿润地区 ; 少数种可
在温带较寒冷的立地条件生存 。
一般属名定为 H e m a r t h r i a R . B r . , 但
有的学者也用 L o d i e u l a r i a B e a u v . 。 由于
地理分布的不同 , 和鉴定者的分类标准的差
异 , 文献记载上约有二十九个不 同 的 种 名
(与耿伯介先生通信 ) 。 实际上 , 有些是同
种异名 , 列入表一和表二 。
我国已知有三个种 。 ( l ) H . h u m il s
K e
n g 是广东特有种 ; ( 2 ) H . a l t i S S i m a
( P o i r
.
) S t a g f的分布较 ) 、 一 , 华 东 、 华 中 、
华北 、 东北皆有 。 常见于低湿或有季节性积
水的立地条件下生长 。 H . 。 o m p r e S S a v a : .
f a s i c u l a t a ( L a m
.
) K e n g 应 更 名 为 H .
a l t i s s i m a ( P o i r
.
) S t a g f e l C
.
E
.
H u b b o r d
(与耿伯介 通 信 ) 。 ( 3 ) H . c o m p r e s s a
( L
.
f
.
) R
.
B r
. 主要分布在广东 、 广西 、 云
南 、 四川 、 福建等地 ; 常见于河岸上 , 水稻
地田埂上 , 潮湿的 、 有积水的小生境 。
根据我们 近年的考察和文献记载 , 四川
的牛鞭草分布于青衣江 、 眠江 、 大渡河 、 雅
碧江 、 沱江的中 一「游和长江的两岸 。 因各地
生态条件的差异 , 出现了不同的生态类型 。
茎 叶的颜色有 白灰色 、 绿色 、 紫色 ; 株型的
差异有 : 在株丛较为茂密的地方 , 成直立生
长 ; 在稀疏的地方 , 则葡旬生长 ; 或部分茎
尖直立 , 部分甸甸 ; 植株的高矮也不 同 , 高
的可达 1米以上 , 矮 的不超过 30 一40 厘米 。
牛鞭草结实率普遍很低 ; 在自然状态下 , 以
1 9 92一 1 一 8 收稿 。
2峪Q
DOI : 10. 16036 /j . i ssn. 1000 -2650. 1992. 02. 010
表一 牛鞍草属 H e m a r th r i a R . Br .各种名录及康产地
种 名 原 产 地
国圭东亚度

大 利
法鸟印中澳
印度 、 孟加拉
游东度南洲上 鲁岛广河国
印 度 群
亚利内儿大
恒中印越非秘东新澳
H e m a r t h r i a a l t i s s i m a < P o i r> S t a p f e t C
.
E
.
H u b b o r d
H
. e a u d i e u l a t a S t e u d

H
. o c, n p r e s s a < L
.
f ) R
.
B r ( 属的模式种 )
H
.
f a s i e u l a t a v a r
.
g r a e i l i s B a L
.
H
.
f o l i a t a S t e u d
.
H

g l a b r a < R o x b
.
> B l a t t e t M e C a n
H
.
h a m i l t o n i a n a S t e u d
.
H

h u m i l i s K e n g
H
.
l o n g i f l o r a < H o o k
.
f
.
> A
.
C a m n s
.
H
.
l o n g i f l o r a v a r
.
f o n k i n e n s i s < A
.
C a m n s
.
> A
.
C a m n s
H
. n a t a u s S t a P f
H
.
P e r f o r a t a < R o x b> K u n t h
H

P e r u l i a n a S t e u d

H

P r o t e n s e H e e s e t S t e u d
.
H
。 s u b u l a t a R e d d e r
H
. u r e i n a t a R
.
B r

H
, u r e i n a t a v a r
. s P a t h a e e a < D o m i n > Y i e k e r y
表二 、 牛鞭草属种的异名及 产地
H
. a l t i S S im a < P o i r
.
> S t a p f e t C
.
E
.
H u b b o r d的异名
① H . e a p e n s i s T r i n .
② H . e o m p r e s s a s s p . a l f i s s im a < P o i r > M a i r e
③ H . c o m p r e s s a v a r . f a s i e u l a t a < L a m . > K e n g
④ H . v a r . j a p 百n i c a < H a c k . > O h w i
⑤ H . f a s i e u l a t a < L a m . > K u n t h
⑥ H . g u y a n e n s i s S t e u d
⑦ H . l a x a S t e u d .
⑧ H . r u g o s a < N u t t . > K e n t h
⑨ H . s i b r i e a < G a n d o g . > O h w i

好望角

北 非
北 非
南美洲
东印度群岛
美 国
东西伯利亚
H
. c o m p r e s s a < L
.
f
.
> R
.
B r
. 的异名
H
。 e o r o m a n d e l i n a S t e u d
. 印 度
H
.
p r o t e n s e H e e s e t S t e u d
.的异名
H
。 v a g i n a t a B u s e 印尼爪哇岛
无性繁殖的方式进行传播 , 具有很强的再生
能力 。 我们在考察时的所见也能 证 明 这 一
点 : , 茎节上能产生不定根 , 传播的方式主要
为流动河水将其冲到下游 , 或者草食家畜在
采食后将没有食完的茎杆逸散 ; 还有人为因
素在打野草时可进行传播 。
二 、 引种 、 驯化和 培育
从所有收集到的文献可 以 看 出 , 牛 鞭
草野生资源 的搜 集 、 引 种 、 驯 化 和 培 育
的工作 历 时并 不 长 , 美 国 O a k es A . J .
1 9 6 4

1 9 7 2

1 9 7 6年曾三次到地中海沿岸 ,
非洲和美洲的中南部进行考察 , 在津 巴布韦
与南非之间的 L im p o p o河边采集到 了 牛 鞭
草的野生种 ; 因 而 , 英 文 里 称 牛 鞭 草 为
L i m p o gr a s s
。 美 国的佛罗里达大学 进 行牛
鞭草的品种育成研究 , 登记了四个品种 , 分
别 为 R e d a l t a , G r e e n a l t a , B i g a l t a 和
F l o r i d a l t a ( 与 Q u e s e n h e r r y K . H . 通
信 ) 。
印度在西玛拉亚的中部和西部地 区 , 进
行了野生资源的搜集和评价工作 。 法国 、 日
本 、 巴西 、 古巴 、 哥伦比亚 、 新西兰 、 圭亚
那等国家有引进国外材料和驯化当地野生种
的报道 。 目前 , 玻璃维 亚 、 厄瓜多尔 、 马拉
维 、 墨西哥 、 委内瑞拉 、 维尔亨群岛等国家
和地 区 , 正在引种试验 。
国内 , 原产广西的扁穗牛鞭草 , 1 9 5 4年
已在成 、 渝两地的奶牛场 栽 培 。 1 9 5 6 年 以
后 , 引入四川大学农学院 , 作 为 一 个 品 系
“ 广牛鞭” 进行了观察研究和品 种 育成 一「
作 。 1 9 7 4年 , 杜逸等在重庆市郊 , 发现了理
想的野生株型 , 作为品系 “ 重牛鞭 ” 。 通过
数年的培育工作 , 1 9 8 6年两品系通过了国家
品种的首批登记 。 福建农学院 1 9 8 2年报道了
当地野生种驯化的资料 。
三 、 农艺性状
牛鞭草适宜于潮湿热带和亚热带生境下
种植 , 以扦插茎段的营养繁殖为主要再生方
式 。 表现为春天生长开始早 , 夏 季 生 长 旺
盛 , 7一 10 月开花结实 , 冬季生长缓慢或停
止生长 。
1
.水份 : 对水份条件要求高 , 在年降雨
1 2 0 0毫米以上 , 生长 良好 。 能忍受间隙性洪
水淹没 , 甚至淹水两月之久仍然存活 。 在降
雨高的地区 , 有高的生产潜力 。 T a y l o r A .
D
.等人报道 , 牛鞭草在新西兰的干旱 期 l(
一 2 月 ) 间产量下降 , 或不能渡过干旱期 。
2
. 温度 : 喜炎热耐低温 。 日本九州大学
E h a r a K
. 的试验表明 , 扁穗牛鞭草生 长的
最适温度为 25 ℃ 。 在四川雅安条件下 , 四月
初至九月中旬生长最旺盛 , 月平 均 温 度 为
21
.
8 ℃ 。 在美国 , 牛 鞭 草 种植 区 分 布 在
南部地 区 的 佛 罗 里 达 州 及 河 湾 沿 岸 。
Q u e s e n b e r r y报道 T 1 9 8 0年引入的 5 1个无性
系 , 冬天成活率有明显不同 。 来自于莱索托
(海拔 1 6 0 0米 ) 的登记号 为 3 6 4 3 4 4的材料 ,
有突出的耐寒性 。
3
. 光照 : G a s ik sn M . H . 报道牛鞭草
的光周期为 9 . 5一 1 5小时 /昼夜 , 一般 7一 10
月开花 。 有的研究表明 , 牛鞭草为 C `植物 。
因而 , 具有高的生产潜力 。
4
. 土壤的适应性 : 能在沙壤至重粘壤的
不同类型的土壤上生长 。 可耐一定程度的酸
或碱 , 生长的最适 p H值为 5 . 5一 6 . 5 。 O a k e S
等人的盆栽试验表明 , 高牛鞭草的某些基因
型耐铝含量较高的土壤 , 这种土壤可引起其
他植物 中毒 。 在美国 , 在矿区破坏的土壤上
建植牛鞭草是成功的 。
5
. 病虫害的反应 : 不同材料 , 对虫害的
反应不同 。 研究表明 , 牛鞭草对鳌线虫很敏
感 。 对瓢虫的反应不一致 。 M i s h r a M . D .
报道 , 扁穗牛鞭草能自然感染水稻病虫 。 国
内缺 乏这方面的报道和资料 。 不过 , 在生产
上可 以看出 , 扁穗牛鞭草在 6 一 8 月份受蝗
虫危害较严重 。
6
. 侵 占性 ( A g gr e o s i v e n e s s ) 和竞争性
2 6 2
( C o m p e t it iv e n e s , ) : O a k e s 等人在维斯
康新的试验表明 : 高牛鞭草有强的侵占性和
竞争性 。 这个结果与牛鞭草的葡甸茎具有强
的生长有关 。 牛鞭草与豆科牧草棍种 , 常表
现为一年生长合作良好 , 均表现 较 高 的 产
量 , 但在以后的年份里 , 豆科牧草不断地减
少了 , 或生长不良。 草丛 中几乎 全 为 牛 鞭
草 。 如 白三 叶 ( T r i f o l i u m r e p e n s ) 和 扭
曲-LI[ 蚂 蝗 ( D e s m o d i u m i n t o r t t m ) 在 棍
播生长二年 以后就明显减少 , 甚至消失 。 其
原因是牛鞭草的根际分泌物 中含 有 酚 类 物
质, 在土壤中不断积累 , 抑制了豆科牧草的
生长 , 属牧草间的相生相 克 ( A l e l o p a t h y
现象 。 最近 , 台湾学者 Y o u n g C . C . 的研究
表明 : 染色体倍性水平为四倍体的牛鞭草所
产生的根际分泌物活力较二倍体强 , 前者对
绿叶三蚂蝗的生长和发育的影响更大 。
四 、 饲用及其价值
1
.适 口性 : 牛鞭草是适 口性良好的一种
牧草 。 在结实期以前 , 其茎叶饲喂牛 、 羊 、
兔、 鱼 , 均表现 良好的适口性 。 采食率以牛
为最高 , 小牛特别喜食 , 所以在福建 、 广东
等地称之为牛仔草 、 牛仔蔗 , 采食率在 90 %
以上 。 但结实以后 , 木质素含量增多 , 茎杆
粗硬 , 采食率就会大幅度下降 。
2
.粗蛋 白含量 : 牛鞭草干物质中粗蛋 白
质含量受 土壤氮肥水平和生长阶段的影响很
大 。土壤肥力充足 , 拔节期的粗蛋白质含量可
达 1 2%一 1 4%左右 。 K r e s t s e h m e r A . F .等
报道 , 通常情况下 , 反鱼家畜达最大采食量
时 , 氮的供应量仍低于需要水平 。 成熟期 ,
干物质中的粗蛋白含量可低到 3 % ; 同时 ,
磷 , 钾 、 钙等矿物元素的含量也很低 。
3
. 消化率 : Q u e s e n b e r r y 等人 , 用体外
消化技术 (I N V I T RO ) 评价了牛鞭草不同
样品的体外有机物消化率 。 生长期为五周龄
的牛鞭草 , 体外有机物消化率为59 一 73 % ,
.不网的基因型之间有差异 。 以后 , 他还做了
八个基因型的放牧试验 , 牧草的生长期分别
为 3 、 5 、 7 、 9 周 , 」 体外有机物消化率分
别为 7 4 . 1% , 7 0 . 9% , 6 2 . 7 , 6 7 . 1% 。 随着
生长时间的延长 , 体外有机物消化率呈递减
趋势。 S c h a n k 5 . C . 等人的研究表明 , 体
外有机物消化率和茎杆维管束占其横切面的
百分率成负相关 。
4
. 施肥对饲用价值的影响 : D a vi es C .
H
.等人采用氮 、 磷 、 钾肥的多水平试 验 , 牛
鞭草草地的最佳施肥水平为 68 一 7一 26 公斤
氮磷钾 /公顷 。 体外有机物的消化率 、 粗蛋白
质 、 磷 、 钾 、 锰的含量增加了 , 但锌的含量
和家畜利用的有效性降低了 , 低于营养需要
标准 。 一般而言 , 施肥对酸性洗涤纤维 、 中
性洗涤纤维的含量以及钙 、 镁 、 铜的含量及
有效性没有影响 。 在通常情况下 , 牛鞭草草
地上的肉牛 , 需要补充粗蛋白和磷 。
五 、 细胞遗传学的研究
细胞遗传学的研究 , 是揭示生物遗传物
质的形式 、 数量和习性的一项重大课题 , 也
是植物育种研究中的一个主要内容 , 能为植
物个体间杂交和多倍体诱发的可能性提供理
论依据 。 牛鞭草的该项研究最早见于 S c h a n k
S
.
C
.
1 9 7 2年用根尖涂片法做出牛鞭 草的染
色体基数为 9 , 并报道了多数材 料 为 二 倍
体 , 也有四倍体 。 Q u e s e n b e r r y 等 1 9 8 2年用
花粉母细胞涂片法研究了 56 个从南非引入的
H
.
a l t i s s i m a 材料 , 4 0个为二倍 体 , Z n = 1 8 ;
16 个为四倍体 , Z n = 4 x = 36 ; 3 个从澳大利
亚引入 的 H . u n i c i n a t a B . B r . 和 y a r ·
s p a t h a e e a ( D o m i n ) V i e k e r y 为 四 倍 体
Z n = 4 x = 3 6
。 从 日本 引 入 的 H . e o m p r e s s a
( L
.
f ) B
.
B r
. 为六倍体 Z n = 6 x = 5 4 , 并指
出牛鞭草倍性水平的不同 , 其抗寒性和体外
有机物消化率两性状在个体间有明显差异 ,
为牧草的育种提供了可能性 。
1 9 5 8年 , P l e s s i s H . D u 和 S p i e s J . J .
报道了南非的 H . al t is s i m a 的 染 色 体 数 为
2母3
Zn 二 20 。 笔者认为该二倍体材料具有一对额
外同源染色体 , 即通常说的 “ 四体” 。
现有的研究资料表明 , 牛鞭草在野生状
态和人工栽培条件下 , 结实率很低 。 深入细
致地观察减数分裂时的染色体习性是非常必
要的 。
牛鞭草作为牧草的研究 , 已经历了三十
多年的历程 , 进行了多方面的工作 , 在亚热
带 、 热带的生产上受到重视 。 但有待解决的
间题还很多 。
现 已育成的牛鞭草的六个品种 , 均由无
性系选择产生的 。 尽管营养体繁殖能够保证
其 自身的遗传物质丢失量很少 , 是保存杂合
体优良特点的一个好方法 , 但后代均来自同
一植物体 , 选择的改进量很小 , 除非突变个
体的产生 。 牛鞭草杂交育种工作已有人在试
验 , 但由于结实率非常低 , 为杂交育种造成
很大困难 。 如何提高结实率就成为育种研究
的关键 。
在实际生产中 , 牛鞭草生长旺盛和产量
高是肯定的 。 但从家畜营养的角度去看 , 粗
蛋白质含量低于家畜需要水平 。 一般采用与
豆科牧草混种的方法来提高质量 。 但牛鞭草
的根际分泌物中含有酚类物质和强烈的竞争
性 , 与豆科牧草生长的协调性较差 。 已有人
找到了田皂角属 的 一 个 种 A “ “ “ h y n o m “ ” “
a m e r ic a n
, 能与牛鞭草协调生 长 。 这是 一
个可喜的突破 。 今后 , 寻找更多能适合不同
生态和生产条件 , 又能与牛鞭草协调生长的
豆科牧草是非常重要的 。
3
.
E h a r a
,
K
.
; T a n a k a
,
5
.
E e o l o g i e a l a n d g r o w t h e h a r a e t e r i
-
s t i e s o f w a r m
一 s e a s o n n a t i v e g r a s s e s
2
.
G r o w t h p a t t e r n a n d r e s P o n s e s
t o t e m P e r a t u r e , n i t r o g e n a n d e u t
-
t i n g o f s e v e r a l w a r m s e a s o n n a t i v e
g r a s s s P e c i e s
, 1 9 7 2 , S e i e n e e B u l
-
l e t i n o f t h
e F a e u l t y o f A g r i e u l t u r e
K y 耳 s h u U n i v e r s i t y ,
4
.
Q o e s e n b e r r 了, K . H . ; O e u m -
p a g h
,
W
.
R
.
1 9 8 1 , H e m a r t h r i a a l
-
t i s s i m a
:
A P a s t u r e g r a s s f o r t h e
t r o p i e s
.
P r o e e e d i n g s o f t h e X IV
i n t e r n a t i o n a l g r a s s l a n d e o n g r e s s
.
5
.
S e h a n k
,
5
.
G
.
1 9 7 2 , C h r o m
-
o s o m e n u m b e r s o f e l e v e n n e w
H e m a r t h r i a ( L i m P
o g r a s s e s > i n t r o
-
d u e t i o n s
,
C
r o p S e i e n e e
,
V o l
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1 2
.
6
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Q u e s e n b e r r y
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K
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H
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u m p a u g h
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W
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R
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T a y l o r
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F o r a g e l a n d
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o f A g r i
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R e a
T r o p i e s
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P
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V o l
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x g 了9 , P 2 2 7一 2 5 5 . 1 5 . S e n a n k , S . C . ; V e n t u r a , M .
1 2
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Q u e s e n b e r r y
,
K
.
H
.
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. , 1 9 7 3 , L a b o r a t o r y e v a l u a t i o n o f
R e d a l t a
,
G r e e n a l t a
, a n d B i g a l t a q u a l i t y i n s u b t r o p i e a t g r a s s e s
,
L i m p o g r a s s
,
H
.
a l t i s s im a
,
P r o m i

A g r o n o m y J o u r n a l
,
V o l
.
6 5 ( 2 )
;
: i n g f o r a g e f o r F l o r i d a B u l l e t i n
, 2 5 6一 2 5 8 .
A g r i
.
E x p e r
.
S t a
.
U
n i
,
F l o r d a
.
16
.
S e h a n k
,
S
.
C
.
1 9 7 2 , C h r o m
-
r 3
.
O a k e s
,
A
.
J
.
2 9 7 6 , P r o d u e
一 o s o m e n u m b e r s i n e l e v e n n e w
t i o n e a p a e i t y a n d r e s i s t a n e e t o t h e H e m a r t h r i a i n t r o d u e t i o s
,
C r o p
y e l l o w s u g a r e a n e a p h i d
,
S i p h a

f l a v a S e i e n e e V o l
.
1 2 ( 4 ) 巧 5 0一 5 5 1 .
R E S E A RC H O F L IM P O G R A S S E S ( H E M A R T H R I A R
.
BR
.
)
A S F O RA G E
W
u Y a n q i D u Y i
( 5 i
e h u a n A g r i e u l t u r a l U n i v e r s i t y
,
Y a a n
,
S i e h u a n -
C h i
n a , Z i p C o d e : 6 2 5 0 14 )
A b t s r a e t
I t 15 r e v i e w e d t h a t r e s e a r e h o f l i m p o g r a s s e s e a r r i e d o u t t o i d e n t i f y t h e
w i l d s p e e i e s a n d t h e i r d i s t r i b u t i o n i n d i f f e r e n t z o n e s
,
t o e s t i m a t e
。 n v i r o m e n t a l e o n d i t i o n s ( 1
.
e
.
p r e e i p i t a t i o n
, t e m p e r a t u r e
,
l i g h t a n d 5 0 11)
a n d r e s p o n s e t o d i s e a s e s a n d i n s e e t s
,
t o e v a l u a t e p a l a t a b i l i t y
, e r u d e
p r o t e i n e o n t e n t a n d e f f e e t s o f a p p l y i n g f e r t i l i z e r s a n d e y t o g e n e t i e s
.
S i x
v a r i e t i e s w i t h v i g o r o u s g r o w t h a n d h i g h y i e l d w e r e r e g i s t e r e d
.
I诬o w e v e r ,
e r u d e p r o t e i n e o n t e n t 15 l o w e r i f e o m p a r e d w i t h t h e n u t r i t i v e r e q u r i e m e n t
0 f r u m i n a n t a n i m l s
.
I n o r d e r t o i m p r o v e t h e f o r a g e q u a l i t y
,
l i m p o g r a s s
p a s t u r e w a s e s t a b l i s h e d b y m i x i n g w i t h Ie g u m e s
.
h a s s t r o n g a g g r e s i v e n e s s a n d e o m p e t i t i v e n e s s
.
T h e
s e e k i n g l e g 一l m e s w h i e h e a n e o o r d i n a t e t h e g r o w t h
B u t
,
l i m P o g r a s s
a u t h o r s p o i n t e d O U t
i n l i m P o g r a s s

l e g u m e
P a s t u r e 15 v e r y
S U B JE C T
i m P o r t a n t
.
W O R D S
:
F E E D S T U F F S ;
D I S T R I B U F I O N ;
W O R D S
:
L IM P O G R A S S ;
Q U A N T I T A T IV E
Y I E L D
F RE E A G R I C U L T U R A L
C H A R A C T E R I S T I C S
.