元谋干热河谷优良牧草的利用现状与前景

2014-09-02龙会英张德史亮涛张明忠何光雄范建成

热带农业科学 2014年7期

关键词：进展

龙会英++张德++史亮涛++张明忠++何光雄++范建成

摘要元谋干热河谷由于其独特的气候和生态环境特征，制约着该区畜牧业的发展和生态环境保护，是中国生态建设的重点区域之一。本文从优良牧草应用在生态治理、种草养殖和草产品加工3方面概括总结该区优良牧草的利用研究进展与现状，并对存在的一些主要问题进行评述。指出目前本区优良牧草利用中的研究手段、方法和内容等方面的不足，同时结合该区的生态环境特征和资源优势，提出将来研究应予重视或优先研究的方向。

关键词干热河谷；优良牧草；利用现状；进展；元谋

分类号 S541

元谋干热河谷高温干旱，生态环境退化造成了本区大量的表土被冲蚀，土层变薄，土壤肥力低[1-2]，不合理的开发利用使本区成为土壤退化严重的地区之一[3]。畜牧业的发展与生态环境建设之间的矛盾已成为该区生态和经济发展的限制因子，建立以表土保育和退化山地生态修复为目标的山地综合利用良性循环体系势在必行。鉴此，云南省农业科学院热区生态农业研究所在“九五”、“十五”及“十一五”实施国家生态治理项目的过程中，总结集成了一些适应本区生态治理、生态养殖的技术和模式。研究表明，草和灌木植物是元谋干热河谷的主要自然覆盖植被[4-5]，具有适应性强、快速覆盖地表、保持水土、改善土壤结构、提高土壤肥力及饲喂牲畜的功能[6]，在本区乃至整个长江流域的生态恢复与治理及畜牧业发展中占据一定的地位。开展优良牧草在元谋干热河谷的利用与评价等方面已取得了一些研究成果，但其中仍存在着许多亟待解决的问题，因此对本区所进行的优良牧草应用在生态治理和畜牧业方面研究进行总结，讨论利用中存在的问题及今后研究重点，为干旱及半干旱地区的生态环境恢复与治理、畜牧业和现代草业的研究与发展提供理论依据和实践指导。

1 元谋干热河谷自然条件

元谋干热河谷位于金沙江流域干热河谷区，最显著的特点是高蒸发和低降雨，干湿季分明，干旱现象严重，生态环境脆弱，气候垂直分异明显，载畜量低。研究区云南省元谋县面积2 021 km2，人口21.17万人，人口密度117.4人/km2，农村人口占全县总人口的91.81%，从事农、林、牧、渔业劳动力占农村劳动力的94.28%，为典型的农业区，农林牧业用地占土地利用的绝大部分。旱坡地是该区主要的土地类型，未开垦荒坡地占土地面积的56%。该区光热资源丰富，年日照时数2 550～2 774 h，日照率60%，全年太阳总辐射量641.8 kJ/cm2，年均气温21.9℃，≥10℃年积温7 996 ℃，终年基本无霜，作物对太阳光能的利用率可达3.09%，有“天然温室”之称。

2 元谋干热河谷优良牧草利用现状

2.1 元谋干热河谷优良牧草在生态治理的利用

基于生态资源的开发利用与生态环境保护间的权衡一直是干热河谷研究者们热议话题之一。有相关研究认为，干热河谷草被系统生态极度脆弱，同时放牧系统进一步加剧了干热河谷草地的退化。目前，已有学者提出“干热河谷优良牧草的利用应在生态系统重建的基础上进行合理开发”的发展思路，并付出了巨大的努力。近年来，许多学者对如何在干热河谷进行植被恢复进行了一些实践和探索。杨忠等[7]从坡地类型划分、林草种选择及乔灌草人工混交植被类型等方面阐述了金沙江干热河谷植被恢复的主要技术关键。杨万勤等[8]针对金沙江热河谷的生态环境退化特点，提出植被恢复与重建首先是筛选一批耐旱、耐瘠薄且能培肥土壤的植物，根据植物相克相生原理和群落共生原理，采用合理的搭配和栽培技术，防止水土流失。纪中华等[9]根据元谋干热河谷生态环境脆弱、水分短缺、干热资源充足等特点，按照生态学、生态经济学、系统科学的原理设计规划干热河谷退化坡地立体种养复合生态农业模式，即“乔+灌+草+羊+沼气+蚯蚓+鸡”模式。杨艳鲜等[10]对元谋干热河谷区4种旱坡地生态农业模式的水土保持效益进行了系统的研究。结果表明，与对照模式“罗望子+裸地”相比，建立的4种模式均体现了良好的水土保持效果，其中“罗望子+木豆+柱花草”模式截持降雨，增加地表盖度，改善土壤物理性状，提高蓄水保水能力，防治水土流失效果最佳。张德等[11]根据区域山地年幼林果园水土流失严重、土壤肥力和单位面积效益低、雨季杂草生长旺盛等现状开展干热河谷退化山地龙眼和柱花草间作效应分析表明，在幼龄龙眼行间种植柱花草2年后，间种样地土壤的有机质、速效磷、速效钾及碱解氮的含量均比单作样地高，有效的改良土壤，起到免耕保育土壤的作用，提高土壤地力与肥力，同时也提高了单位面积产量。龙会英等[12]根据干热河谷区生态环境脆弱，土壤贫瘠，有机质含量低现状，研究本区种植豆科草本植物和灌木小环境效应表明，种植牧草小气候得到改善，豆科牧草和灌木种植样地表及土壤湿度大于未种植地，温度低于未种植地。随着豆科牧草和和灌木种植年限增加，土壤肥力得到提高，土壤中全氮、速效钾及PH值含量逐年增加。土壤物理性质得到改善，土壤容重比未种植地低，孔隙度及田间持水量比未种植地高，持水能力增强。陈奇伯等[13]研究表明，豆科草本植物对土壤化学特性的改良优于乔木林，0～50 cm土层草地的有机质含量分别比荒地高32.3%，全氮含量高42.9%。史亮涛等[14-16]根据区域山地水土流失严重、土壤肥力低等现状开展旱地地埂种植植物篱的固土保水效应，退化山地水土流失严重地块建立地埂植物篱-农作系统和侵蚀沟边种植，横坡种植农作物甘薯、花生和玉米有效减少监测区土壤水土流失。营建等高固氮植物篱3年后，地表径流、土壤侵蚀得到极大改善。同时大量的枝叶还田及腐根枯落物有效改善土壤化学性状，提高土壤肥力。旱地地埂种植南洋樱为植物篱，农作物实行横坡种植，可有效减少和控制监测区水土流失，保持了水土。利用新鲜叶片作为绿肥，通过压青处理，提高了土壤肥力。张明忠等[17]利用王草生产的基质进行酸性土壤改良，能直接把土壤的pH值从4～6的范围提高到6～8，使土壤的酸碱性适宜植物生长的需求，降低土壤容重，土壤孔隙度和持水量得到提高。endprint

2.2 元谋干热河谷优良牧草在种草养殖的利用

近年来，畜牧业生产已经成为了云南农业农村经济发展中的重要支柱产业，对改善和提高人民生活水平及维护流域社会稳定起到了重要作用。在干热河谷冬闲田、山地或幼林果树行间的闲置土地，选用和种植营养价值与产量高的优良牧草（冷季型和暖季型牧草），开展规范性种植养殖技术，利用豆科与禾本科高效配置，发展本地黑山羊。杨艳鲜等[18-19]认为，建立以圈养和半圈养的生态模式，有效保护自然草被，提高植被覆盖率，防止水土流失，减轻环境压力，保护农业生态环境，促进区域生态环境恢复及改善。同时，山羊圈养为人类提供健康绿色肉食品，增加农民经济收入。金杰等[20]认为，肉兔养殖被认为是增加农村农民经济收入的有效途径之一，并且以标准的日粮配方来饲养肉兔效果较好，养兔模式以庭园经济的农村家庭养殖为主，为能在低成本饲养条件下获得较好效果，多以直接利用各种鲜草饲喂方式进行肉兔饲养。通过开展几种鲜草混合饲喂肉兔效果及经济效益试验表明菊苣+坚尼草混合饲喂肉免在经济效益方面最佳，比甘薯藤+坚尼草提高40.68%。饲养上以舍饲圈养为主。何光雄等[21]开展饲喂热带牧草对云南鹅生长的影响表明，4种不同日粮饲喂象草、菊苣和配合饲料较饲喂黑麦草日粮条件下云南鹅背部发育更好，且饲喂象草的效果最为明显。饲喂云南鹅黑麦草和菊苣能取得与配合饲料相似的日增重和料重比，且日增重均高于饲喂象草组和配合饲料组。饲喂4种不同日粮对云南鹅平均体质量累积均呈现“快-慢-快”的生长模式，对日增重的影响主要集中在约75 d以前，75日龄后云南鹅的生长不受影响。用黑麦草饲喂30～50 d云南鹅可有效提高云南鹅平均日增重。表明云南鹅的养殖适宜使用黑麦草和菊苣，象草不适宜在云南鹅的饲养中单独饲用。

2.3 元谋干热河谷草产品加工利用

张明忠等[22]根据干热河谷冬季饲草枯黄，含营养素少，家畜饲料缺乏；而雨季饲草生长旺盛和剩余，经刈割、晒制、粉碎、加工成草颗粒。一方面草颗粒饲料体积是原料干草体积的1/4便于贮存和运输、粉尘少有益于人畜健康；另一方面，饲喂方便，可简化饲养手续，为实现集约化畜牧业生产创造条件；增加适口性，改善饲草品质；扩大饲料来源，如山合欢、华西小石桔、苦刺花、其他如农作物的副产品、秕壳、秸秆以及各种树叶等，经粉碎后加工成草颗粒则成为家畜所喜食的饲草。研究一种热带牧草加工饲料颗粒的方法结果表明，豆科与禾本科的比例应为1∶4～1∶2、精料比例在35%～45%加工的颗粒具有比较好的颗粒价值。对山羊进行饲喂试验表明山羊喜食。

3 存在的不足

由于干热河谷自然条件的特殊性及生态环境的脆弱性，加剧了相关研究的复杂性。近年来，元谋干热河谷优良牧草应用在生态治理方面有了一些进展，其初步形成的技术规范和治理模式为今后本区的生态治理提供了科学依据。但适应本区种植技术体系及种植模式尚未系统形成。没有深入研究种植不同牧草及牧草的种植模式、管理水平对干热河谷退化生态系统（含退化草地）的影响和修复机制等。利用的对象有限，外来种普遍受到重视和应用，本地种重视不够，忽视了一些极具生态经济价值的乡土种。同时，对一些引进的外来牧草品种的习性及生态功能等也缺乏深入研究，缺乏对外来牧草对区域系统的生态功能及景观的影响评价。利用时间短，资料积累有限，还不能系统和较好地评价种植优良牧草对区域生态环境的响应与影响。空间尺度研究局限于某一样地，并不能以个别样地的成效代表整个区域。

4 元谋干热河谷优良牧草综合利用的建议

4.1 继续开展牧草资源创新利用与评价，开发牧草多元化利用技术

草灌资源是学科研究工作的基础，继续开展干热河谷种质创新，选育出适应本区种植的抗旱品种、适宜草灌资源筛选及利用研究，选育或筛选出不同功能草（能源型草、水土保持型、景观建设型、饲草型等），为草类资源的开发提供理论依据。并开展生态系统恢复及经济服务功能牧草的开发及应用研究工作，开发及引进牧草能源化、饲料化等多元分级化利用、草地管理等技术，配套草食畜养殖、病虫害防控等相应技术。加强干热河谷野生优异种质资源的收集驯化及利用、干热河谷生态适应物种种子的繁育技术研究、退化草地人工补播恢复技术研究等，为干热河谷植被恢复和种草养殖提供资源与技术。

4.2 加强种植优良牧草在退化生态系统修复应用中的利用研究

干热河谷由于土地长期不合理地开发和利用，以及区内地表坡度较大，物质移动快，易造成严重的水土流失山体受损，水分不足；植物生长量小，植物根系发育差，固土能力弱；雨季降水集中且时有暴雨天气，洪涝灾害严重等原因造成区域水土流失严重。基于区域自然环境特征，有必要开展干热区优势乡土（野生）草、外引草资源抗旱机理和耗水规律及对退化生态系统修复机制研究。为达到区域生态保护与畜牧业平衡发展，有必要开展人工草地建设技术、坡耕地生态环境治理的草带种植技术、区域不同立地条件下林（果）草优化与配置技术、土壤培肥与改良技术研究。在进行生态治理的同时，注重生态与经济、生态与景观的结合。

4.3 提倡生态养殖，加强优良牧草在种草养殖中的应用，促进区域畜牧业的发展，保护生态环境

近年来，畜牧业生产已经成为了云南农业农村经济发展中的重要支柱产业，对改善和提高人民生活水平及维护流域社会稳定起到了重要作用。草地畜牧业是边疆民族地区赖以生存和发展的基础产业。加快云南草业的开发与保护，既是符合云南资源条件的必然选择，也是云南草原生态环境建设的需要。在干热河谷冬闲田、山地或幼林果树行间的闲置土地，选用和种植营养价值与产量高的优良牧草（冷季型和暖季型牧草），开展规范性种植养殖技术，建立以圈养和半圈养的生态模式，利用豆科与禾本科高效配置，发展以本地黑山羊、肉兔、肉牛和鹅等为主家畜以及草食性鱼类种草养殖配套技术研究，提高家畜养殖管理水平和养殖效益，改善农村生态环境，促进本区农村可持续发展[23]，同时配合沼气能源工程增加有机肥的投入，改善土壤结构，减少土壤退化，缓解项目区能源需求与环境保护间的矛盾。endprint

4.4 加强优良牧草在草产品加工的利用，促进区域冬季畜牧业的发展

干热河谷饲草的生长和利用受季节影响，雨季饲草生长旺盛，人工种植的坚尼草、王草、山地扭黄茅、银合欢、柱花草等的生物量大，饲草剩余。而冬季气温降低，饲草枯黄，饲草生物量小，家畜饲料缺乏。因此，有必要开展饲草的加工利用工作，充分利用牧草生长季牧草，将剩余的牧草青储，或刈割晒干为干草，加工为干草粉，按不同配方（饲草、精料和其它原料）加工为草颗粒保存，用于冬季饲喂畜禽，缓解区域冬季饲草饲料缺乏的问题，提高饲草转化率，确保区域四季饲草的均衡供应，保证区域畜牧业健康、稳定和持续发展。同时，根据畜牧业是庭园经济的一部分，有必要开展小型养殖户草颗粒饲料加工配套技术研究。

参考文献

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