放牧牦牛粪对草地畜牧业影响研究进展
2021-03-28孙鹏飞山东省食用植物油质量检验中心山东省莒南县检验检测中心
文│孙鹏飞(山东省食用植物油质量检验中心、山东省莒南县检验检测中心)
放牧牦牛是青藏高原的当家畜种,是草地畜牧业“草—畜—粪—土—草”物质养分循环系统的重要参与者。牦牛粪便还用可能是影响青藏高原高寒草地生态系统的重要方式之一。深入研究放牧牦牛粪便排泄行为及对草地生态系统的影响,对于科学利用放牧牦牛粪便,推动高寒草地畜牧业健康发展具有重要意义。
一、放牧牦牛排粪行为和排粪量估算
放牧牦牛因年龄、季节、草场状况等因素不同,排粪次数、数量存在一定差异。对于放牧牦牛排粪季节性差异的研究,不同学者存在不同观点。袁丰等(2013)研究发现,甘肃省天祝藏族自治县放牧牦牛暖季排粪量多于冷季。而程晓涛等(2015)研究认为,青海高原型牦牛因冷季采食量大,冷季排粪较暖季多。
分析其原因,可能与两者试验地草场牧草差异有关。对于放牧牦牛排粪次数和数量,研究发现,随年龄增长,1~4岁放牧牦牛日排粪次数呈直线增加,1~16岁整群放牧牦牛的平均排粪为9.33次/(天·头),1~16岁整群放牧牦牛单次排粪量(y)与年龄(x)存在回归关系,其回归方程为y=-0.0019x2+0.0396x+0.0418(R2=0.494),平均排粪量为2千克/天·头(干粪)。
二、牦牛粪对青藏高原草地生态系统的影响
放牧牦牛粪便含有丰富的有机碳、氮、磷、钾等营养物质,牛粪还用是天然草地养分输入的重要方式之一,能够直接增加土壤中营养元素的含量,对于维持土壤养分平衡和天然草场生产力具有重要作用。
1.牦牛粪对土壤的影响。牦牛粪便的返还类似氮肥、磷肥等施加,是一种重要的施肥措施。王兴灵等(2019)通过实验室短期培养试验,研究了牦牛排泄物对土壤氮初级转化的影响,其研究得出,牦牛排泄物的输入,提高了诺尔盖泥炭地土壤供氮能力,减少了NO3--ND的淋溶风险。Cai等(2014)研究认为,牦牛粪便能够增加藏北高寒草原土壤硝态氮、铵态氮的含量。以上研究说明,牦牛粪便还田有利于增加天然草地土壤养分。
2.牦牛粪对植物群落的影响。一般来说,放牧牦牛粪便对植物群落的影响与粪便的分解历程是分不开的。一方面,在放牧牦牛排粪初期,由于粪便对植被的覆盖,影响了光合作用和呼吸作用,不利于牧草生长。Cai等(2014)研究证实,牦牛粪便覆盖降低了藏北高寒草原植被地上的生物量。另一方面,随着时间推移,牛粪受家畜践踏、雨水打击、粪食性昆虫取食、细菌真菌分解等物理和生物因素影响,不断降解,营养元素迁移至土壤之中,使土壤有机碳、氮、磷、钾等营养得到补充,从而促进牧草生长。
三、牦牛粪便的主要利用方式
1.拾取作为燃料。放牧牦牛主要以天然牧草为食,其粪便干燥后燃点比较低,容易被引燃。青藏高原高寒缺能、交通不便,牧区牧民常拾取牛粪用于取暖做饭,这也是放牧牦牛粪便常见的主动利用方式之一。牧民捡拾牦牛粪便作为燃料,对于天然草地生态系统养分循环和牧草生产产生了一定影响。徐增让等(2015)研究认为,藏北牧区牦牛粪便作为能源消费,致使有机质、氮等养分排空流失,阻碍了草地生态系统物质循环,降低了天然草地土壤有机质和速效磷的含量,不利于草地初级生产力。刘丽丽等(2016)在青海省河南蒙古族自治县研究了捡拾牦牛粪便对高寒草甸生态系统的影响,认为过度捡拾会使天然草地毒杂草成为优势种群,导致牧草品质降低。综上所述,过度捡拾牦牛粪便作为燃料,可使天然草地土壤养分流失和种子库种子减少,导致草地退化。
2.自然分解还田。放牧是青藏高原牦牛养殖的主要方式。由于天然牧草面积较大,牧民主要捡拾归牧后的牦牛粪便用作燃料。白天在外放牧期间所排粪便,基本不做收集,任由粪便在天然草场自然堆积,在雨水打击、牲畜践踏、微生物分解等因素的影响下,降解进入土壤,为牧草提供营养。
3.加工后利用。随着科技发展和交通逐渐便利,部分放牧牦牛粪便被牧民收集卖给企业,用于蘑菇种植、有机肥制造、生物能源生产等,这在一定程度上增加了牧民收入。但大量放牧牦牛粪便被移除,使天然草地营养得不到补充,可能会导致天然草地土壤养分匮乏,草地生产力和载畜量下降,进而打破高寒草地生态系统原有的平衡,造成严重后果。
四、小结
鉴于高寒草地生态系统环境的脆弱性,在放牧牦牛粪处置过程中,要充分考虑利用方式对生态环境和牧区牧民生活的影响,同时加大牦牛粪便资源化能源化利用的研究,切实提高放牧牦牛粪便的利用效率。