柱花草为热带豆科牧草,喜温暖潮湿的热带气候,喜光照。适于生长在北纬30°至南纬30°,年平均温度大于21℃,年降雨量1000mm以上的地区。柱花草对土壤要求不严,耐贫瘠,在热带砖红壤和沙质灰化土上都可以生长,耐盐性差,能忍受强酸性土壤,如矮柱花草能在pH4.5~6.5强酸性土壤中生长良好,它从土壤中吸取钙和磷的能力很强,适应的土壤范围广,在重黏质砖红壤、水稻土、新垦地等都可生长。可抗夏季高温干旱,不耐水渍,但也有品种可抵抗短时间的水渍,如矮柱花草,具有一定的耐湿能力,但遇地下水位过高时,则生长不良,叶片发黄脱落。怕霜冻,耐寒性能差,最适温度为25~28℃,一般15℃时能继续生长,低于10℃时开始受寒,在0℃时叶片脱落,-2.5℃冻死。最近在南美洲哥伦比亚发现了耐贫瘠耐酸的头状柱花草,在美国佛罗里达发现了耐盐碱的有钩柱花草等,大大拓宽了柱花草的应用区域。
柱花草为短日照植物,如矮柱花草属于定性的短日植物,日长长于12h不能开花;圭亚那柱花草的多数栽培品种也具有定性短日效应,即日长短于临界光周期才能开花。澳大利亚昆士兰大学的Ison和Humphreys等研究了柱花草的幼稚期、开花与光周期以及温度等因素的关系。研究表明,斯柯菲柱花草(S.guianensis var.guianensis cv.Schofield)幼稚期为40~50d,库克柱花草幼稚期为50~60d,CPI34906圭亚那柱花草(S.guianensis CPI34906)为60~70d,幼稚期长短与开花所需的光周期有关,生长期处于适宜的温度下可以缩短幼稚期。在我国南部种植,开花较早,向北则延迟开花。如热研2号柱花草在海南三亚市(18°10′N)种植,9月下旬始花,10月中旬盛花,花期长达90d,12月下旬种子成熟,由于花期温度适宜(约25℃),有利于开花、授粉、结籽,种子产量高。在广东揭西(23.5°N),11月始花,11月中旬盛花,12月至翌年1月中种子成熟,由于花期受低温影响,种子发育不良,种子产量低。西卡糙柱花草在海南白沙(18°N),6月底播种,9月底至11月中旬开花,11月底至翌年1月种子成熟,年产种子117kg/hm2,而在广东揭西(23.5°N),花期则延至11月初,易受低温影响,收种困难。有些柱花草具有定量的短日效应,如短日可以促进有钩柱花草开花,但温度、水分、光照及养分供应成为开花的主要激发因素。有些柱花草则具有长短日效应,即开花前要求长日,之后才能被短日激发开花,如库克柱花草在幼苗期长日照营养生长,到一定日龄后需转化到短日的光照条件才能开花。库克柱花草和CPI34906圭亚那柱花草在日长为11h的短日条件下不开花,但如果在短日前有18d的长日照处理,则可以开花。澳大利亚昆士兰大学的Ison和Humphreys等研究证明了库克柱花草具长短日效应,他们把柱花草幼苗置于自然日长及日长为13h、14h、16h、24h的温室中,然后转到日长为12h的条件下处理,结果发现,库克柱花草花的发育与之前所处的日长正相关,但一直在日长为12h的温室中生长,则不能开花。
温度对柱花草的营养生长、花序诱导、花序发育、花序分化、开花、花粉萌发、结籽及种子成熟等均有影响,温度过高或过低均抑制柱花草的花序和花芽的分化。不同柱花草品种所需要的年均温和开花期对最低温度的要求不同,如有钩柱花草日/夜温为27℃/20℃时花序数最多,31℃/24℃时单株种子产量最高,而日/夜温在20℃/16℃时结实率最低。澳大利亚昆士兰大学的Ison和Humphreys等研究花芽形成与温度的关系,结果发现在柱花草处于临界日长下,较低的温度有利于花芽的形成,开花的节位也较低,而在35℃的高温下,花芽形成完全受到抑制。在冬季的中期即日照最短的时候,35℃的高温会抑制花芽的形成。除适宜的温度符合生殖生长外,无霜期要长,很多柱花草不耐霜冻,生殖生长对最低温度有较高的要求,如矮柱花草在开花期夜温不能低于10℃,否则不能开花结籽。
柱花草苗期生长缓慢,与杂草的竞争力差,若管理不当,则易被杂草覆盖。柱花草育苗移栽2~3个月后,随着根系的生长,产生大量的根瘤,固氮能力不断增强,地上部分生长迅速,很快形成由许多分枝交织而成的覆盖层,能抑制杂草的生长。柱花草与甘巴草(Andropogon gayanus Kunth.)、臂形草(Brachiaria decumbens Stapf.)、坚尼草(Panicum maximum Jacq.)、大翼豆[Macroptilium atropurpureum(DC.)Urb.]、银合欢[Leucaena leucocephala(Lam.)de Wit]等混播,可建植永久性放牧草地,耐践踏,草地年干草产量12~13t/hm2,在干旱地区年干草产量3~6t/hm2,混播草地能与杂草竞争,并能自然侵入天然草地,能有效抑制飞机草(Eupatorium odoratum L.)的滋生和蔓延,适宜放牧,牛羊喜食。
柱花草作为放牧和刈割兼用型的豆科牧草,干物质中含粗蛋白13%~21%,并含有动物生长所需的各类氨基酸,蛋白质的生物学价值高,可以弥补谷物类饲料蛋白质之不足,还含有丰富的胡萝卜素、维生素(维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素E、维生素K等)和钙、磷、钾、铁、镁、锌及铜等多种矿物质元素,是一种优质的牧草饲料。柱花草适宜种植地区广泛,可改良天然草地和建植人工草地放牧牛羊,单一草地适时刈割粗纤维含量低,柔嫩多汁,适口性好,易消化,可直接饲养家畜,或制作成草粉添加于饲料中。柱花草相对耐荫、耐旱,产量高,可作为绿肥覆盖作物在果园、胶园等热带种植园间作,根系发达且能形成大量的根瘤菌,可改土培肥、保持水土。