1、第 46 卷 第 1 期Vol.46 No.1 2024 年 1 月Jan.2024中 国 草 地 学 报Chinese Journal of Grassland草地放牧饲养要素分析周道玮1,刘钟龄2,赵成振1,欧阳滔滔1,李强1,黄迎新1(1.中国科学院东北地理与农业生态研究所/吉林省草地畜牧重点实验室,吉林 长春 130024;2.内蒙古大学生命科学学院,内蒙古 呼和浩特 010021)摘要:饲养牲畜是草地放牧的目标,放牧饲养牲畜是草地饲草资源利用的最有效途径。放牧饲养要素包括草地生产率、适宜载畜率、饲草质量、牲畜生长需要和采食量及放牧方式。本文对这些要素进行了归纳分析,目的在于推进发展草
2、地放牧饲养理论并推导草地生产和保护性利用的关键技术。本文介绍了草地生产率研究方法、适宜载畜率确定标准、划区轮牧区块数计算方法及间歇休牧期和放牧期确定方法。草地放牧饲养理论:基于土壤和气候,改善草地生产和饲草质量,制定适宜载畜率,确定合理放牧方式,满足放牧牲畜最佳生长需要,并维持草地健康,实现“双赢”或“三赢”。草地保护性利用关键技术:放牧场或割草场施肥,调整适宜的载畜率,延迟放牧及间歇休牧,确切的划区轮牧体系,放牧场和割草场等量配置,二时段饲养模式。关键词:草地生产率;饲草质量;载畜率;放牧方式中图分类号:S812 文献标志码:A 文章编号:1673-5021(2024)01-0001-10草
3、地放牧饲养,牲畜边走边吃,构筑了草地与牲畜的耦合关系,是一个双向耦合过程,形成了两个 放 牧 研 究 领 域:草 地 放 牧 饲 养 和 草 地 放 牧 生态12。牲畜践踏、坐卧、排泄物等对饲草和草地产生作用,牲畜采食也对饲草和草地产生作用;同时,牲畜采食获得物质和能量供自身生长发育,草地地上饲草数量、质量及牲畜采食量对牲畜生长产生影响。草地放牧饲养牲畜,生产肉奶皮毛等产品满足人们生活需要,是草地放牧目标。为了草地可持续利用,实现可持续发展,首先需要强化放牧饲养研究,同步研究放牧饲养要素最佳组合及其关联因子对草地产生的影响,并进行调整管理3,以将放牧饲养对草地的影响降到最低,实现放牧饲养优化及
4、草地保护。针对草地放牧饲养要素和目标进行研究和管理,是草地管理的核心。放牧饲养需要保证草地每天(每周或每月)提供足够多、足够好的饲草,满足牲畜实现某一生长状态的能量和营养需要。所以,草地日产量、质量及牲畜生长需要和采食量是草地放牧饲养的基本要素4,密切关联的要素是载畜率及放牧方式,对此进行研究将推进草地放牧饲养理论和技术发展,建立草地保护性利用理论和技术体系。1草地生产的季节分布:草地生产率草地放牧饲养是一个以“天或日”为时间单位的生产过程,牲畜一天不吃饿肚子,放牧饲养的这一天就没有效益甚至有损失,每天维持“半饱”或仅仅是度命的“吊架子”饲养方式,生产实践或可接受,但科学的草地放牧饲养及草地管
5、理不能接受。因此,研究草地放牧饲养,首先需要知道草地地上每天可采食的饲草数量及被采食后的再生生长过程,即单位面积单位时间的草地再生生产量及过程:草地生产率(Production rate)、草地生长率(Growth rate)或称为草地产量的季节分布(Seasonal distribution of production)56。基于饲草每天生长量或再生量,根据牲畜每天的需要,才可以对应确定放牧牲畜数量,做出既不伤害草地又有利于牲畜生长的载畜率等管理决定,并形成放牧饲养设计7。草地生产率不是草地生物量的日变化过程,也不是齐地面剪割的测定结果。无论是栽培草地(Pasture)或放牧场(Range)
6、,国际上对此进行了全面的研究,并推动了草地生物量及生产力研究3。20世纪 70年代,新西兰农业部立项对新西兰全国草地生产率进行了专门研究,先后分地点发表了 25篇文章,为新西兰草地放牧饲养奠定了基础8;20世纪6070 年代,美国和加拿大进行了上百个长期放牧实验,研究了草地生产率、牲畜生产、连续放牧和划区轮牧收益等9。DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230326收稿日期:2023-11-06;修回日期:2023-12-12基金项目:中国科学院战略性先导科技专项A类(XDA26040202,XDA28110203)作者简介:周道玮(1963-),男,山东青岛人,研究员,博士,研究
7、方向为草地资源生产与利用,E-mail:.1中国草地学报 2024 年 第 46 卷 第 1 期草地生产率研究方法:自草地返青,扣笼或围栏保护一片草地,间隔 24 周,留茬 25 cm,样方法重复剪割收获地上产量,根据样方大小换算成单位面积除以间隔天数,得到每天单位面积草地生长量,实质是间隔一段时间反复收获后的草地再生草数量8。留茬 25 cm,一方面是模拟牲畜采食后的留茬高度,另一方面是保证饲草分蘖芽或生长点不被伤害,保证饲草采食后可以快速恢复生长。研究表明,牲畜每天“吃饱”的采食量为其体重的 2.0%3.5%10,根据草地生产率,结合牲畜种类或类群每天的维持或生长需要,才可以计算载畜率,没
8、有草地生产率及其累积生长量不能计算放牧季节的载畜率。草地生产率是一个双峰曲线过程(图 1)2。以低谷期草地生产率计算放牧期间的载畜率,潜在剩余过多饲草;以高峰期草地生产率计算放牧期间的载畜率,需要补饲的饲草数量多;以平均草地生产率计算放牧期间的载畜率,理论上草地饲草供给与牲畜需要相等,但春季高峰期有剩余,低谷期及后期饲草供给不足。所以,以哪个时间点的草地生产率计算载畜率需要通盘权衡放牧饲养对策,即根据草地生产率动态,调整适宜载畜率或适合地补饲。草地生产率决定于饲草种类,受土壤肥力、气温、降水或灌溉、地形等因素影响。其中一些因素具有极强的草地管理意义,如培育再生速度快的饲草品种改良草地、施肥、灌
9、溉及补播豆科饲草等。但无论是放牧饲养还是割草收获饲养,每年从草地移走大量营养,推导认定草地需要施肥,这与农田收获籽粒后需要施肥一样,长期不施肥必然导致草地逐渐退化。如草甸草原每年割草拿走饲草 12 t/hm2,饲草含氮约 1.5%,即拿走氮 1530 kg/hm2,相当于3060 kg/hm2尿素。为保证草地正常生产,草甸草原割草场每年至少需要施加 3060 kg/hm2尿素;放牧场由于有粪尿归还,施肥量可相对少一些。2放牧开始时间、持续时间:载畜率载畜率是特定地段、具体时间,饲草数量与牲畜数量的关系11,即可采食到的饲草数量所能满足牲畜“维持体重”的头数,用单位面积所能承载的动物单位天(AU
10、D)、动物单位月(AUM)或动物单位年(AUY)表示,亦可用动物单位 0.5 年(AU0.5Y)表示。承载力(Carrying capacity)是特定地段、长期一段时间内,饲草数量与牲畜数量的关系10。承载力是长期一段时间的平均载畜率,载畜率是特定地段、具体季节、具体开始时间、停止时间及持续时间所能放牧饲养的牲畜数。承载力指示草地供给能力,为草地本质属性;载畜率指示牲畜需要,为管理决定,这个决定需要满足牲畜处于维持体重或生长状态,而草地又不受破坏。承载力计算涉及 4个参数:有效饲草产量(去除不可食部分)、利用系数(保证剩余量维持草地持续生产)、动物单位天(动物单位月或动物单位年)和放牧持续时
11、间(放牧季节、放牧开始时间到截止时间的天数)。对于天然草地,一般以历年最高峰平均产量代表有效饲草量(有建议利用生长季末的产量);利 用 系 数 遵 从“吃 一 半 留 一 半”的 经 验 法三条载畜率直线及其说明为作者添加。The three lines of stocking rate and it s illustration made by the paper authors.图 1冷季禾草草地生产率Fig.1Production rate for cool-season grassland2周道玮 刘钟龄 赵成振等 草地放牧饲养要素分析则9,12,即利用 50%;牲畜每天“吃饱”的采食
12、量平均按 3%计算,即 50 kg标准羊单位天的饲草消耗量为1.5 kg(1 AUD),羊单位月的饲草消耗量为 45 kg(1 AUM),羊 单 位 年 的 饲 草 消 耗 量 为 547.5 kg(1 AUY);放牧持续时间是一个弹性变化数值,决定于放牧饲养需要,计算承载力时,可以年为单位,北方草地(Steppe)或适合以半年为单位。如锡林郭勒白音锡勒牧场羊草(Leymus chinensis)典型草原19822018年间 27年的高峰期(8月中旬)平均产量为 176.1 g/m2(1761 kg/hm2),其承载力为 1.6 AUY(176150%)/(1.5 kg/AUD365 d),即
13、 1 个羊单位 1年需要 0.63 hm2草地维持生长。特别说明的是,这个数值是长期的承载力,不是载畜率,也并未确定能否有“维持体重”的饲养状态。载畜率与承载力的计算方法相同,但载畜率所采用的有效饲草产量为特定地段、具体时段或具体放牧季节的数值。降雨对草原饲草产量有极大影响,历年高峰期产量有较大波动,相应地,锡林郭勒白音锡勒牧场羊草典型草原历年载畜率各不相同,变化于 0.62.3 AUY/hm2之间(图 2),有 4 倍的差异,载畜率管理需要做出不同年份的调整。无论是理论还是实践,都不能依据某地区、某年度承载力数据13,指导各地段(如各旗县)载畜率。另外,承载力或载畜率必须界定放牧持续时间,若
14、自 8 月中 旬 后 放 牧 2 个 月,承 载 力 或 载 畜 率 可 以 扩大 6倍。松嫩平原羊草栽培草地 2020 年 8 月中旬产草2591 kg/hm2,利用率取50%,全年承载力为2.4 AUY/hm2(4.8 AU0.5Y/hm2)。齐地面收获投喂饲养,全年可以饲养 4.8 AUY/hm2(180天为 9.6 AU0.5Y/hm2),这是一个基本参考值,不能各年度维持不变。另外,比较利用 50%的放牧饲养和齐地面割草收获饲养二组数据,割草收获投喂可以饲养更多的羊单位数。这就产生了一个判断和选择问题:放牧场若100%被啃食利用,长期放牧导致退化;割草场每年近乎 100%被收获利用,
15、但少有退化,羊草草地更适合割草收获利用吗?松嫩平原羊草栽培草地自 4 月上旬开始返青,此 栽 培 草 地 生 长 季 的 生 长 及 再 生 速 率 平 均 为11.7 kg/(hm2d)(表 1),连续放牧情况下,留茬 6 cm采食一遍平均可以支持 7.8 AUD/hm2(11.7/1.5),亦即 180 d的生长季平均可以支撑 7.8 AU0.5Y/hm2(最后一次全部被采食)。若按“吃一半留一半”的标准,180 d内可以饲养 3.9 AU0.5Y/hm2(相应地,各季节载畜率同样需要乘以 50%)。产量及再生是季节性变化的,载畜率在各季节并不相同,为了草地健康及牲畜生长良好,需要对载畜率
16、作出放牧季节内的及时调整或采取适宜补饲对策。间歇休牧-放牧可以实现饲草再生生长,再生产量积累达到一定数量后进行放牧,其所能承载的牲畜数量决定于计划放牧天数。若间歇休牧 30 d后放牧,地上累积的平均再生草数量为 351 kg/hm2(11.7 kg/(hm2 d)30 d),放牧1 d可承载234 AUD/hm2(351 kg/hm2/1.5 kg),放牧 6 d 可承载 39 AUD/hm2。如间歇休牧 30 d,放牧 6 d,则第一区块休牧 30 d时,需要在第二区块放牧,第二区块休牧 30 d时,需要在第三区块放牧,也就是另外需要 5个区块进行轮流轮牧。即松嫩平原羊草栽培草地间歇休牧-放
17、牧饲养39 AUD 需要 6 个区块,每个区块 1 hm2,自 4 月上旬开始,间歇休牧 30 d、放牧 6 d,可以饲养 39 AUD 至9月下旬共 180 d,再生饲草全部被采食,放牧季的平均载畜率为 6.5 AU0.5Y/hm2(39 AU0.5Y/6 hm2),图 2锡林郭勒白音锡勒牧场羊草草地 19822018年间的最高峰生物量及其对应的载畜率Fig.2Peak biomass and it s stocking rate of Leymus chinensis grassland from 1982 to 2018 in Baiyinxile,Xilingol,Inner Mong
18、olia3中国草地学报 2024 年 第 46 卷 第 1 期若 按 吃 一 半 留 一 半 原 则 放 牧 饲 养,载 畜 率 为3.3 AU0.5Y/hm2。划区轮牧首先需要知道草地生产率,饲草再生累积到一定数量需要的天数,即休牧天数,然后根据饲草累积产量、计划的放牧牲畜数确定放牧天数,再确定需要的区块面积和总面积,进而确定载畜率15。系列参数计算公式如下:休牧期饲草产量(kg/hm2)=草地生产率(kg/(hm2d)休牧天数(d)。放牧天数(d)=休牧期饲草产量(kg/hm2)利用率(%)/牲畜数量及其总体重3%。划区轮牧需要的区块数(块,Paddock)=休牧天数/放牧天数+1。区 块
19、 面 积(hm2/块)=(牲 畜 体 重 采 食 量(3%)牲 畜 头 数 每 区 块 放 牧 天 数)/(饲 草 产量利用系数)。放牧一轮需要的面积(hm2)=区块面积区块数。载畜率(头数/hm2)=放牧的牲畜头数/放牧一轮需要的面积。载畜率是管理决定,为了牲畜良好生长及草地保护,需要按照预期的饲草累积产量、界定的放牧开始/停止时间及放牧持续时间,准确计算并实施。北方草地平均或特定某年的承载力16不能用以具体指导各年度间或各季节的载畜率,利用总 体 承 载 力 代 替 具 体 载 畜 率 简 单 化 了 载 畜 率管理。3饲草质量的变化:饲草消化率草地放牧饲养时,在满足牲畜“吃饱维持”的基础
20、上,需要满足牲畜“吃好生长”以达到某一状态的生长指标(如体增重 60 g/d、80 g/d或 120 g/d),除产量及其决定的载畜率指标外,即除满足牲畜每天可以采食到足够的饲草数量外,饲草质量是关键17。无论是禾草还是豆草,自春季开始,随饲草生长,其消化率降低18,质量降低(图 3),牲畜采食后能转化成体重的营养和能量减少。同时,随饲草消化率降低,适口性下降,过瘤胃速率下降,采食量下降17,牲畜生长率下降。越是饲草生长早期,其质量越好,放牧饲养效果越好,饲草转化率越高。松嫩平原羊草草地青嫩期放牧,牛羊每口采食净高度 612 cm,剩余茬高 36 cm,因此,在草丛生长至 918 cm 高时放
21、牧可以保证牲畜每口获得最大采食量,并保证饲草处于生长早期,质量优良。间歇休牧-放牧可以维持草地饲草周期性处于 318 cm 高度范围。松嫩平原羊草草地 4月上旬返青,5月中旬生长至 918 cm,即自春季返青至生长高度 918 cm 需要间隔 4045 d;第一遍被采食后,进入夏季,饲草再生速度加快,第二次、第三次生长高度至 918 cm仅需要间隔 2030 d;后期生长速率降低,180 d 的生长期内可以采食 5 遍,即有 5 次休牧-放牧机会。不同草地地块间交替休牧-放牧构成划区轮牧的放牧饲养方式,可以维持草地饲草质量处于早期优良状态(图 4)。表 1松嫩平原羊草栽培草地割草再生产量及生产
22、率Table 1Regrowth yield and production rate of pasture(Leymus chinensis)in the Songnen plain项目Item累积天数(d)再生产量(g/m2)生产率(kg/(hm2d))载畜率(AUD/hm2)代谢能(MJ/hm2)日期(月/日)Date(Month/day)4/15/13April 1st-May 13th4333.67.85.2-5/146/3May 14th-June 3rd2130.714.69.7-6/46/27June 4th-June 27th2457.924.116.1-6/287/16Jun
23、e 28th-July 16th1931.116.410.9-7/179/27July 17th-September 27th7357.97.95.3-累积Accumulated yield180211.2-23033平均Average-11.77.8-注:2020年用扣笼保护并重复割草方法测定再生量,样方面积 1 m1 m,重复 10次,留茬 6 cm,植株高度 18 cm;5月 13日数值为未割草所形成的生物量,9 月 27 日为齐地面收获的产量。生产率=再生产量/累计天数,平均生产率=累积再生量(AY)/180(4 月 1 日至 9 月 27 日)。载畜率(AUD/hm2)=生产率/1.
24、5(羊单位每天需要量)。代谢能=再生产量总热值消化率0.82,总热值取值 19 MJ/kg,再生草的消化率取值 70%14,0.82为代谢能转换系数。Note:In 2020,the regrowth was measured using repeated mowing method described in the text.The plot size was 1 m1 m,replicate 10 times,leave 6 cm stubble height,18 cm plant height.The biomass on May 13th was used to determine
25、the initial yield,while the total yield was harvested on September 27th.The production rate=regrowth/accumulated days,average production rate=accumulated regrowth yield/180 days(from 1 April to 27 September).Stocking rate(AUD/hm2)=production/1.5(AUD).Metabolizable energy=regrowth yield total heat en
26、ergy digestibility0.82,where the total heat energy was 19 MJ/kg,and the digestibility of regrown yield 70%14,and 0.82 was the conversion factor for metabolizable energy.4周道玮 刘钟龄 赵成振等 草地放牧饲养要素分析间歇休牧的间隔天数是预期饲草再生达到某一高度或产量所需要的天数,放牧天数决定于牲畜种类、数量及其采食速率,即三者共同决定采食一遍所需要的时间,这是一个需要管理设计的数值,一般以 57 d 为宜19。放牧天数短,需要
27、的区块数多;放牧时间长,后期采食到的饲草变老,质量下降,而新长出的嫩叶可能被反复采食,变老的饲草 不 被 采 食,形 成 斑 块,影 响 放 牧 效 果 及 草 地管理20。小范围内连续放牧或 1 个区块内放牧时间延长,除有超载放牧可能外,牲畜喜欢采食刚刚生长出的嫩叶,导致频繁被采食植株的地下根系营养得不到及时补充,饲草生长受损害,这是草地退化的另一个重要原因:植物不能及时吸收补偿地下根系营养,长期频繁采食会导致植物死亡。扩大连续放牧范围,减少可能被重复采食的频率,可以形成事实上的划区轮牧,这也是荒漠草原或饲草稀疏的草原连续放牧与划区轮牧区别不明显的原因21。4动 物 营 养 需 要:采 食
28、量、牲 畜 生长率饲养牲畜是草地放牧目标,即放牧饲养或称草地畜牧;满足牲畜营养和能量需要,实现一定程度生长,是草地放牧饲养目标。草地饲草除提供能量外,也提供其他各种营养。不同生长阶段的饲草,营养有极大差异,对此需要有基本判定,继而调整间歇休牧、载畜率或补饲等措施以维持饲草质量处于优良状态,实现牲畜良好生长。牲畜“吃饱维持、吃好生长”的采食量及其所能图 3自春季开始饲草的生长及质量动态Fig.3The dynamics of forage growth and quality since the beginning of spring图 4松嫩平原羊草草地生长及再生、间歇休牧-放牧、饲草质量维持
29、的理论模式Fig.4Theoretical model of growth,regrowth,intermittent grazing,forage quality in Songnen plain grassland5中国草地学报 2024 年 第 46 卷 第 1 期获得的能量和营养决定于饲草产量和质量,决定于牲畜大小(体重)及其状态(维持状态、生长状态、怀孕状态或哺乳状态)。饲草质量劣采食少,饲草质量好采食多。采食量与饲草质量及其体重的关系可以用如下关系式表达:采食量=120/NDF(%)体重17。NDF(中性洗涤纤维)含量高,饲草质量下降,瘤胃排空速度慢,采食量下降22,每天所获得的能
30、量和营养少,牲畜生长慢。松嫩平原 8月下旬收获的羊草干草代谢能值为7.3 MJ/kg(1 kg19 MJ/kg47%0.82),羊 草NDF含量为 70%23,15 kg的羊生长 200 g/d,行走距离 7 km/d以内,需要代谢能 10.0 MJ/d24,采食干草1.37 kg/d才能满足期望 200 g/d的生长需要,但按其体重计算,每天仅能采食 0.45 kg/d,按采食量与NDF 和体重的关系计算,每天仅能采食 0.26 kg/d。尽管随体重增加采食量增加,但无论如何也不能满足其高生长需要,只有高能量饲料补饲或可实现其高生长。放牧后再生草代谢能值为 10.911.7 MJ/kg(1
31、kg19 MJ/kg(70%75%)0.82),体重 15 kg绵羊放牧采食青嫩草的采食量可达0.550.60 kg/d,再生青嫩草放牧饲养或可支持 100 g/d 的生长率(15 kg绵羊,生长100 g/d,需要代谢能6.5 MJ/d)24。不同重量的牲畜类群,折合成动物单位计算载畜率时,忽略了生长对采食量增加的需要,这样的结果是高估了草地载畜率。1 只 15 kg 的绵羊采食0.45 kg/d为维持需要,若放牧饲养生长达 100 g/d,100 d 后增重至 25 kg,每天可采食 0.78 kg,再 100 d后增重至 35 kg,每天可采食 1.05 kg,载畜率按 15 kg计算低
32、估了采食需要,按 35 kg 计算高估了采食需要,平均按 25 kg 计算似乎更合理。这是国内外计算载畜率时都忽略了的一个因素,即未考虑增重生长增加的采食量,高估了载畜率 50%以上。所以,美国有推广专家认为牲畜践踏及枯落损失了另外50%,评估利用系数时认为牲畜仅利用了 25%30%25。高估或低估载畜率都不利于草地保护或放牧饲养目标。松嫩平原羊草栽培草地 8月下旬割草收获的羊草干草代谢能数量为 18973 MJ/hm2(2591 kg/hm27.3 MJ/kg),理论上可以支撑 6.5 AUY/hm2维持生长;放牧饲养由于饲草质量好,若全部利用所获得的代谢能数量为 23033 MJ/hm2(
33、表 1),比割草收获的代谢能高 21%,理论上可以支持 7.9 AUY/hm2维持生长。或者说,若二者饲养相同的羊单位数,放牧饲养可以实现增重生长。草地生产率决定载畜率,结合饲草质量决定采食量,决定牲畜生长速率。影响放牧饲养牲畜生长率的因子还有寄生虫感染程度、寒冷或干热应激消耗及游走消耗等,而游走距离又决定于草丛高度、草丛密度,即每口采食量及单位距离内所能采食到的口数及饲草数量22,还有距离饮水点的距离等,这些也是草地放牧饲养时提高牲畜生长率需要解决的问题。5结语草地农业:培育饲草,发展栽培草地,收获饲草投喂饲养或放牧饲养的技术及产业体系26;放牧场管理:利用天然草地或改良的天然草地(Natu
34、ralized grassland)、灌丛、林间草地等放牧,形成放牧场并对其操作管理,收获饲草投喂饲养或放牧饲养的技术或产业体系3。无论是栽培草地或放牧场,收获投喂饲养可以根据饲草质量及其添加料的饲喂状况,利用动物营养知识进行判定和预测牲畜生长;放牧饲养,随饲草生长,牲畜边走边吃,首先需要针对放牧饲养要素进行研究,发展满足牲畜生长需要的放牧饲养理论及技艺,优化放牧“双向耦合”过程。若考虑放牧饲养还向大气排放甲烷等温室气体,有理由相信,放牧是一个“三向”耦合(Three-way coupling)过程,有一个最优约束点:牲畜生长最优、草地保护最优、温室气体排放最少。草地放牧饲养是为了收获次级生产
35、者牲畜产品,这很不同于农田仅收获籽粒等初级产品,草地放牧饲养关联的要素更多,环节链更长。土壤质量是基础,决定饲草种类组成、草丛高度及密度,影响草地生产、生产率及饲草质量,进而影响载畜率及牲畜生长和收益。各要素围绕放牧饲养形成一个完整的系统:草地放牧饲养系统(图 5)。据此,草地放牧饲养理论可以归纳为:基于土壤和气候及其管理,改善草地生产和饲草质量,制定适宜载畜率,确定合理放牧方式,满足放牧牲畜最佳生长需要,并维持草地健康,实现“双赢”(草地健康、牲畜良好生长)或“三赢”(草地健康、牲畜良好生长、温室气体排放减量),“双赢”或“三赢”的实现程度影响草地生产及饲草质量。仅针对土壤、草地种类组成和草
36、地生产研究不足以发展完整的草地管理理论和技术体系。放牧或割草带走了营养,草地需要施肥补充营6周道玮 刘钟龄 赵成振等 草地放牧饲养要素分析养以防止由于营养失衡导致的草地退化;施肥是最简单有效的草地植被恢复方法,也是最直接提高草地生产及生产率的方法。草地施肥应成为草地管理的常规基本措施。施肥种类、施肥数量和施肥时间(春季或雨季或划区轮牧每次放牧后或割草场割草后等)有待进一步研究,至少应达到农田施肥的要求水平:测土配方施肥27,并做到增产而减量少施。草地产量或再生量及饲草质量是放牧饲养的基础。根据土壤质量及降雨,草丛高度、密度、产量可以通过施肥、灌溉、补播(一年生作物或豆草)进行改良,并进而调整生
37、产率的季节分布,即提高低谷期产量,延长春季及秋季绿期。在理解草地生产率的基础上,为了适应性管理,需要对每一种饲草不同生长阶段(拔节、抽穗、开花及种子成熟)的营养状态及放牧反应做出研究及评价,探究提高饲草消化率及其质量的措施。载畜率是草地放牧饲养及草地管理最重要的要素25,需要依据特定地点、具体时间进行具体研究和决定。特定地点决定饲草产量及其再生,具体时间包括放牧季节、放牧开始时间、停止时间及持续时间。载 畜 率 密 切 关 联 采 食 强 度(Grazing/stocking intensity,有时称为放牧强度,并混淆为载畜率的同义语),计算载畜率时采用的利用率是采食强度的数量指标之一,采食
38、强度还包括去叶程度、放牧季节末立地饲草剩余数量、各种类饲草受损害程度、残茬高度、枯落物厚度,甚至表观感受等9。同时,还关联采食密度(Grazing/stocking density,指即时的牲畜空间分布密度及其采食强度)。为了牲畜良好生长及草地保护,通过观察或监测草地产量,对采食强度(长期或短期的草地反应)和采食密度(短期的草地反应)做出适时调整,并根据地区特点,发展适应的调整对策。连续放牧或划区轮牧是草地放牧饲养的基本方式。划区轮牧有很多优点:放牧场采食利用均匀、促进再生及补偿生长、维持饲草处于生长早期的高质量状态、提高饲草消化率及转化率、保证牲畜处以良好生长状态等;划分 2 个区片优于不划
39、分区片。无论是连续放牧还是划区轮牧,放牧持续时间是维持牲畜良好饲养及草地保护的重要因素28。饲草被采食或春季返青时,植物利用地下根系或根茎储存的营养生长出嫩叶,长出 34片叶后,地下根系营养得到补偿29,此时及以后才可以被放牧采图 5草地放牧饲养系统Fig.5System for livestock feeding on grassland by grazing7中国草地学报 2024 年 第 46 卷 第 1 期食,若在这之前被采食,地下根系营养得不到补充,饲草受到伤害,将导致草地退化,需要春季延迟放牧。长期围封草地鲜有退化,长期割草场少有退化,长期或短期放牧场普遍退化。放牧牛羊超载(践踏、
40、啃食)是北方草地退化的主要原因3031。为了草地生态环境保护,需要针对放牧牛羊超载,即草地退化原因探究恢复办法,针对草地退化的“草地放牧饲养、草地畜牧”采取相应对策和技术:(1)建立准确的载畜率计算标准:分地区按年度核定有效饲草数量,并分草地类型设立饲草利用率,在确定标准动物单位采食量基础上,确切确定放牧时段或放牧持续时间。总之,应分区域按年度建立载畜率计算参数,建立各地区各年度的载畜率动态标准。宏观的承载力对于草地管理及放牧饲养缺少具体意义,承载力及其衍生的“草畜平衡”忽略了“载畜率是管理决定,代表牲畜需要”的基本意义,过滤了载畜率管理的“放牧持续时间”因素。(2)改善草地生产率的季节分布及
41、质量:草丛高度、草丛密度影响牲畜每口的采食量及“吃饱”所需要的时间及游走距离,“吃饱”的游走距离,决定牲畜能量收支,决定牲畜用于维持所需要的放牧能32。改良放牧场植物种类组成的同时,需要针对草丛高度及草丛密度作出贡献,服务于草地生态保护,并服务于改善草地生产及生产率的季节分布,满足牲畜“吃好生长”需要。(3)理解并确切实施划区轮牧:间歇休牧-放牧或轮流放牧或划区轮牧是草地放牧饲养方式之一,划区轮牧需要基本参数并有基本实施步骤。放牧季节内,根据放牧场草地生产率,计算休牧期;根据牲畜采食量,准确地计算放牧期,并计算所需要的区块数,进行区块划分和隔离,还需要周转区。(4)调整放牧方法及饲养对策:载畜
42、率仅是有效饲草数量决定的指标,不同类型饲草植物(丛生型、匍匐型、根茎型)对牲畜啃食反应各不相同,需要对此有定性理解。丛生及匍匐型生长的植物分蘖芽在近地面处,上部被啃食去除后,地面的分蘖芽可以快速恢复再生;根茎型植物顶芽被去除后,地下根茎产生分蘖芽长出地面进行光合要延迟几天。针对不同优势种草地(如丛生型针茅(Stipa spp.)草地、根茎型羊草草地),调整放牧方法及放牧饲养对策:延迟春季放牧开始时间以调整饲草生长高度及采食后留茬高度、调整划区轮牧休牧期或放牧期及其对应的载畜率、及时调整放牧牲畜分布密度、放牧期间补饲、改换放牧方式,以获得饲草被啃食后最大再生速率,并减少对其个体植丛的伤害。(5)
43、确定放牧季节、放牧场和割草场比例:北方草地适合以生长季为放牧季单位或放牧持续时间单位。放牧季内研究放牧场草地生产率,根据平均草地生产率,准确确定适宜的载畜率并采取适宜的饲养对策。在草地生产率的低谷期,通过补饲,保证牲畜良好生长;整个放牧季,高能量饲料补饲可以实现高生长,提早达到预期体重标准,减少放牧持续时间,这也是降低载畜率的有效途径。若生长季为 180 d,各区域需要划分“一半放牧场用于放牧饲养,一半割草场用于收获饲养”;生长季长减少割草场比例,生长季短增加割草场比例。(6)发展完整的草地饲养模式:生长季放牧场高效放牧饲养,非生长季割草场收获集约饲养。生长季草地放牧饲养基础上,采用高浓度能量
44、饲料补饲实现高效饲养,并相应提高饲草转化率。非生长季(秋冬季及早春)饲喂夏秋季收获的干草尚不能支持牲畜的维持生长,寒冷冬季放牧草原残茬加之游走消耗,损失牲畜体重,得不偿失。因此,非生长季利用割草场收获的干草,采用严格的投喂饲养制度,加之补饲(秸秆或精料),实现维持生长或育肥增重生长,避免非生长季消耗型游走放牧饲养。依据放牧场和割草场资源配置,实行生长季放牧饲养和非生长季投喂饲养的“二时段饲养模式”,建立整年度、牲畜全生长期的优化饲养体系。(7)建立草食牲畜牧业发展路线图:在草原、草地放牧饲养基础上,为了满足社会需求的草食牲畜产品及其生态环境保护,需要综合系统评估中国饲草生产潜力及其承载力,包括
45、发展栽培草地、利用农田秸秆及开发林下草地、集约化圈养及高效育肥场饲养,分地区建立适合中国土地利用及气候条件的草食牲畜畜牧业发展路线。草地退化多是放牧饲养牛羊惹的祸,禁牧、减牧对退化草地恢复有作用33,针对退化草地采取直接恢复措施有作用3436,但为了退化草地恢复或为了健康草地不退化,需要针对健康草地放牧饲养做出结论,并据此建立健康草地生产、利用和管理的理论与技术。换言之,需要基于健康草地利用和管理发展理论和技术:草地放牧饲养理论和技术。参考文献(References):1 Hopkins A.Grass,it s production and utilization M.Third 8周道玮
46、刘钟龄 赵成振等 草地放牧饲养要素分析version.Oxford,UK:Blackwell Science,2000.2 Collins M.Forages:An introduction to grassland agriculture(Vol.1)M.Seventh version.Hoboken,USA:John Wiley&Sons,Inc.,2018.3 Holechek J L.Range management,principles and practices M.Sixth version.London,UK:Pearson Higher Education,2011.4 Ni
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49、sive grazing and designed feeding with supplemented legume forages on natural grasslandJ.Chinese Journal of Applied Ecology,2004,15(7):1187-1193.8 Radcliffe J E.Seasonal distribution of pasture production in New Zealand:.Methods of measurement J.New Zealand Journal of Experimental Agriculture,1974,2
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