內(nèi)蒙古林西縣生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)與實(shí)踐

魏 琦，王道龍，唐華俊，楊 強(qiáng)

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，北京 100081；3.南京大學(xué)，南京 210093）

林西縣位于內(nèi)蒙古高原農(nóng)牧交錯(cuò)帶東段，是我國(guó)農(nóng)牧交錯(cuò)帶的重要組成。近年來(lái)，由于人類的過度開墾、放牧及其他不合理的利用方式，林西縣的草地生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重的破壞。主要表現(xiàn)在：水資源短缺嚴(yán)重，對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅；自然災(zāi)害頻發(fā)；土地退化，加劇了生態(tài)環(huán)境的脆弱性。

林西縣在退耕還林還草工程實(shí)施前，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀是結(jié)構(gòu)比較單一，主要以糧食作物為主，是農(nóng)民家庭收入的主要來(lái)源，林業(yè)、畜牧業(yè)不夠發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)占總產(chǎn)值的54%，林業(yè)、牧業(yè)分別占總產(chǎn)值的14.6%、31.2%。區(qū)內(nèi)草場(chǎng)呈退化趨勢(shì)，產(chǎn)量不高，載畜量低，農(nóng)業(yè)開墾指數(shù)較小，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總體水平低下。在水資源缺乏、糧食單位產(chǎn)量低下的情況下，如果不進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，將勢(shì)必影響到區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

林西縣生態(tài)脆弱性是長(zhǎng)期的生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀粭l件的直接結(jié)果，同時(shí)也有人為活動(dòng)加劇的因素。近年來(lái)林西縣在生態(tài)治理方面進(jìn)行了許多探索，系統(tǒng)地總結(jié)這些生態(tài)治理經(jīng)驗(yàn)和治理技術(shù)，有利于加快農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)環(huán)境治理，提高治理效益。林西縣的生態(tài)治理技術(shù)措施主要包括如下方面。

1 積極推廣應(yīng)用一年生青綠多汁飼料作物品種

青綠多汁飼料的種類極其繁多，以富含葉綠素而得名，主要包括天然牧草、人工栽培牧草、青飼作物、葉菜類、非淀粉質(zhì)根莖瓜類、水生植物及樹葉類等。青綠飼料約含水分60%～80%，粗蛋白質(zhì)4.5%～15%，含碳水化合物7%～16%，多種礦物質(zhì)、維生素及未知生長(zhǎng)因子等，粗纖維的含量比粗飼料少，具有青綠多汁、柔嫩、適口性好、消化率高等特點(diǎn)，且品種齊全、來(lái)源廣、產(chǎn)量高、成本低、營(yíng)養(yǎng)豐富，采集方便、加工簡(jiǎn)單，能較好地被牲畜消化利用。林西縣兩年內(nèi)共引種一年生青綠多汁飼料作物20種，試驗(yàn)表明科多4、科多8和精飼816鮮草產(chǎn)量較高，兩年平均在15萬(wàn)kg/hm2以上，中原單32和英紅玉米鮮草產(chǎn)量較低，不足15萬(wàn)kg/hm2，籽粒莧年鮮草產(chǎn)量可達(dá)25.812萬(wàn)kg/hm2，魯梅克斯、串葉松香草和菊苣越冬有問題，不宜推廣種植。另外，在引進(jìn)的7種塊根飼用作物中，以韓國(guó)胡蘿卜總產(chǎn)量最高，達(dá)19.467萬(wàn)kg/hm2，塊根和葉產(chǎn)量分別為16.5525萬(wàn) kg/hm2和 2.9145萬(wàn)kg/hm2，成都胡蘿卜塊根和葉產(chǎn)量達(dá)16.356萬(wàn)kg/hm2，但塊根產(chǎn)量未到15萬(wàn)kg/hm2，只有13.749萬(wàn)kg/hm2；兩種國(guó)外甜菜產(chǎn)量相近，塊根產(chǎn)量在6.03萬(wàn)～6.3585萬(wàn)kg/hm2。不論是胡蘿卜還是甜菜，新引種品種均高于當(dāng)?shù)仄贩N。

可以根據(jù)林西縣各地區(qū)的自然條件，選擇適合該區(qū)種植的青綠、塊莖飼料作物，這樣不但能夠保證畜牧養(yǎng)殖的飼料量，同時(shí)能夠起到防風(fēng)固沙、保持水土的作用。

2 積極引進(jìn)多年生牧草新品種并推廣應(yīng)用

在林西縣草業(yè)發(fā)展的幾十年中，牧草品種單一、陳舊，優(yōu)良性狀退化，嚴(yán)重地影響著該縣草業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高效發(fā)展，特別是有些牧草品種已不能滿足京津風(fēng)沙源治理工程的要求，針對(duì)上述問題，為了豐富林西縣牧草品種的多樣性，為林西縣今后草業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)高效多抗的牧草品種，特別是為京津風(fēng)沙源治理工程提供適應(yīng)性強(qiáng)，抗旱耐寒的生態(tài)型牧草，從“九五”開始收集適應(yīng)于我國(guó)北方種植的優(yōu)良牧草，由當(dāng)初引種9種牧草（苜蓿6個(gè)品種，多年生禾本科牧草3種，主要有：敖漢苜蓿、阿爾岡金、牧歌、巨人、金皇后、赤農(nóng)1號(hào)等苜蓿和無(wú)芒雀麥、老芒麥、蒙古冰草）開始到2004年已發(fā)展到國(guó)內(nèi)外優(yōu)良牧草品種近百種，引種試驗(yàn)地也由當(dāng)初的幾畝發(fā)展擴(kuò)大到現(xiàn)在的3.33hm2，草圃中既有多年生牧草，也有一年生牧草和飼料作物，既有草本植物，也有灌木植物，同時(shí)還有塊根塊莖飼用植物，其中，豆科牧草41種（苜蓿31個(gè)品種），禾本科牧草27種（多年生牧草14種，一年生飼料作物13種），其他科牧草30種。

通過牧草的生態(tài)生物學(xué)特性、生理特性、栽培技術(shù)、生產(chǎn)力及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)等內(nèi)容的研究結(jié)果表明，多數(shù)紫花苜蓿干草產(chǎn)量達(dá)8200～9300kg/hm2，多年生禾本科牧草達(dá)4800～5100kg/hm2，灌木飼用植物產(chǎn)草量較高，駝絨藜達(dá)1.125萬(wàn)kg/hm2，山竹巖黃芪達(dá)8700kg/hm2，尖葉胡枝子達(dá)6200kg/hm2。進(jìn)一步研究表明，在水肥條件較好的地塊，國(guó)外的苜蓿品種產(chǎn)草量較國(guó)內(nèi)的苜蓿品種高18%～27%，并且再生速度快，在林西縣國(guó)外苜蓿品種30～35天刈割1次，而國(guó)內(nèi)苜蓿品種45天左右刈割1次。

3 選擇優(yōu)質(zhì)牧草種子并加快推廣應(yīng)用

根據(jù)林西縣的氣候、土壤條件、利用方式及品種特點(diǎn)，選擇適應(yīng)寒冷、干旱地區(qū)苜蓿、灌木及禾草栽培品種，對(duì)26個(gè)苜蓿品種、3個(gè)灌品種和7種禾草品種進(jìn)行了聚類分析。經(jīng)過對(duì)26個(gè)苜蓿品種種子產(chǎn)量的聚類分析可知，Vertus原種種子產(chǎn)量最高，原種種子最好，利潤(rùn)最高，黃花苜蓿、潤(rùn)布勒苜蓿、金皇后、巴基斯坦苜蓿、雜種3代種子產(chǎn)量最低，其余17個(gè)品種種子產(chǎn)量居中。在3種灌木飼用植物中，尖葉胡枝子（密植）種子產(chǎn)量較高，達(dá)676.9kg/hm2，達(dá)烏里胡枝子和駝絨藜種子產(chǎn)量分別為544.9kg/hm2和62.0kg/hm2；尖葉胡枝子由于播種密度不同種子產(chǎn)量也有差異，稀植尖葉胡枝子種子產(chǎn)量（548.2kg/hm2）較密植的低。從純收入看，尖葉胡枝子明顯高于達(dá)烏里胡枝子和駝絨藜。在13種禾草中，垂穗披堿草和圓柱披堿草種子產(chǎn)量較高，分別為2481.2kg/hm2和2249.6kg/hm2；種子產(chǎn)量在1500～2000kg/hm2有SAN LUS和冰草（林西野生）；種子產(chǎn)量在1000～1500kg/hm2的有FAIRWAT和無(wú)芒雀麥；種子產(chǎn)量在1000～500kg/hm2的有新麥草、蒙古冰草、貓尾草、NORDAN、VAVILOVS、ROSANA和HYCREST等7種。其中，禾草純收入以垂穗披堿草和圓柱披堿草較高，其次為FAIRWAT、NORNAN、冰草（林西野生）、新麥草、無(wú)芒雀麥和貓尾草等純收入在1萬(wàn)～2萬(wàn)元/hm2；純收入在0.5萬(wàn)～1.0萬(wàn)元/hm2的ROSANA、VAVILOVS、HYCREST、蒙古冰草等4種；只有SANLUS純收入僅為3426.10元/hm2。因此，在牧草種植時(shí)，要根據(jù)林西縣各區(qū)的自然條件等來(lái)選擇產(chǎn)量高、收入高、投入少的牧草，并加強(qiáng)田間的科學(xué)管理，以提高牧草種植的產(chǎn)量。

4 強(qiáng)化退耕還草優(yōu)化技術(shù)的推廣應(yīng)用

林西縣地處大興安嶺南段山地與燕山山脈交匯處，地形復(fù)雜，土壤種類繁多，氣候多變。為了做到因地制宜，宜耕則耕，宜林則林，宜草則草，根據(jù)全縣的自然條件和國(guó)家對(duì)退耕還草的要求，開展了退耕還草優(yōu)化技術(shù)模式的研究。以期使全縣的退耕還草符合自然地帶性規(guī)律，符合國(guó)家對(duì)退耕還林還草、風(fēng)沙源治理工程的要求。

4.1 山區(qū)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)人工草地及飼料基地建植技術(shù)

林西縣北部地區(qū)地勢(shì)較高，海拔在1000m以上，氣溫較低，無(wú)霜期短，僅為90～110天，年降水量為350～360mm，屬高寒山區(qū)?？蛇x擇抗寒耐旱的多年生牧草如赤農(nóng)1號(hào)雜花苜蓿、敖漢苜蓿、沙打旺、新麥草、無(wú)芒雀麥、蒙古冰草、駝絨藜、尖葉胡枝子等，采用雨季或雨季之前單播或混播或提前育苗，春季或秋季移苗倒栽等技術(shù)，使成苗率達(dá)80%以上，保證了人工草地建植的成功率。為提高苜蓿的防御凍害的能力，除選擇耐寒抗凍品種外，還采用了適時(shí)早播、深耕干埋等雨、施用種肥、深開溝淺覆土、封凍前趟耘覆土等措施，使越冬率提高到82%以上。另外，還引進(jìn)了較適應(yīng)高寒地區(qū)生長(zhǎng)的一年生牧草（黃花草木樨、白花草木樨、箭舌豌豆西牧324、青永久001燕麥、青永久473燕麥）和飼料作物（精飼816、中元單32、東陵白、科多4號(hào)、科多8號(hào)、科青1號(hào)），進(jìn)行一年生飼草飼料基地建植與提高生產(chǎn)力的研究推廣，得到了可喜的產(chǎn)量。

4.2 低山丘陵區(qū)牧草種子生產(chǎn)基地建植技術(shù)

林西縣中南部屬淺切割低山區(qū)，土壤以粟鈣土為主，≥10℃積溫2300～2600℃，無(wú)霜期達(dá)120～130天，年降水320～360mm，春季少雨，夏旱、伏旱時(shí)常發(fā)生，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要限制因素。根據(jù)當(dāng)前牧草種子生產(chǎn)中存在的主要問題，結(jié)合各類草地生態(tài)環(huán)境治理工程的實(shí)際情況，為滿足林西縣乃至毗鄰旗縣草原建設(shè)中對(duì)抗旱耐寒牧草種子的大量需求，選擇了需要量大的牧草種子（如赤農(nóng)1號(hào)雜花苜蓿、敖漢苜蓿、冰草、無(wú)芒雀麥、尖葉胡枝子）和飼料作物（如英紅玉米、燕麥）進(jìn)行種子生產(chǎn)技術(shù)的研究與實(shí)踐。在掌握牧草種子生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上，確定收獲優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)牧草種子的技術(shù)，并通過對(duì)不同牧草品種進(jìn)行不同田間管理措施的研究，找出限制牧草種子生產(chǎn)的影響因素，制定切實(shí)可行的收獲優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)牧草種子的田間管理技術(shù)。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，不同的施肥管理技術(shù)措施對(duì)牧草種子產(chǎn)量的提高具有顯著的作用。

4.3 河谷平川區(qū)優(yōu)質(zhì)牧草產(chǎn)品高效生產(chǎn)基地建植技術(shù)

林西縣中部和東北部地勢(shì)平坦，土壤肥沃，有機(jī)質(zhì)含量1.89%，含氮0.13%，速效磷、速效鉀分別為10mg/kg和172mg/kg，水熱條件較好，≥10℃積溫2200～2500℃，年降水350～380mm，無(wú)霜期120天左右。選擇優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病的品種，苜蓿選用赤農(nóng)1號(hào)、甘農(nóng)3號(hào)、阿爾岡金、Baralfa、WL323和無(wú)芒雀麥、老芒麥、航道冰草、藍(lán)莖冰草和科多8號(hào)、科多4號(hào)、科青1號(hào)青貯玉米及籽粒莧等多年生牧草和一年生飼料作物，采用單播或混播技術(shù)進(jìn)行牧草生產(chǎn)，混播組合為苜蓿65%+無(wú)芒雀麥35%、苜蓿50%+無(wú)芒雀麥50%、航道冰草70%+藍(lán)莖冰草30%，為了增加播種當(dāng)年的經(jīng)濟(jì)收入，常采用苜蓿+蕎麥等保護(hù)播種技術(shù)，進(jìn)行適時(shí)播種，春播一般在5月下旬至6月上旬，夏播主要在7月上、中旬。為了充分利用晚秋人力機(jī)具的空閑時(shí)期和減少雜草的危害，爭(zhēng)取來(lái)年牧草利用化凍水及時(shí)出苗生長(zhǎng)，也采用冬播（寄籽播種）。通過試驗(yàn)研究，初步確定了苜蓿、沙打旺、草木樨、無(wú)芒雀麥、冰草、青貯玉米等牧草和飼料作物單播和混播的收獲年限、最佳收獲期及優(yōu)質(zhì)干草調(diào)制與貯藏方法，青貯料的制作方法，并對(duì)傳統(tǒng)的牧草收獲年限、收獲期及干草調(diào)制方法進(jìn)行了改進(jìn)，特別是用帶穗收割制作青貯玉米飼料取代低質(zhì)干秸稈飼草的做法已有很大改善。

5 推廣應(yīng)用退化、沙化草地植被恢復(fù)技術(shù)

林西縣有近10萬(wàn)hm2的天然草地，由于長(zhǎng)期超載過牧和盲目開墾，草地退化、沙化日趨嚴(yán)重，退化、沙化草地面積占可利用草地面積85%以上。為了恢復(fù)草地植被，提高草地生產(chǎn)力，開展了退化、沙化天然草地植被恢復(fù)技術(shù)研究與示范推廣，選擇輕度或中度退化草地進(jìn)行圍封禁牧，4年后，草地植被得到明顯的恢復(fù)，群落結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，植物種類增多，由原來(lái)的十幾種增加到幾十種，草層高度由原來(lái)的不足10cm提高到20～35cm，優(yōu)良豆科牧草和禾本科牧草明顯增多；草地產(chǎn)草量得到顯著的提高，其中豆科和禾本牧草所占比例增加，沙化、退化草地在禁牧、封育的過程中，除地上部分植被得到恢復(fù)外，地下生物量也發(fā)生了明顯的變化。另外，選擇蓋度低于30%的重度退化草地和沙化草地進(jìn)行淺耕補(bǔ)播和人工模擬飛播，取得了較好的效果，補(bǔ)播草種選擇適應(yīng)性強(qiáng)、耐粗放管理的尖葉胡枝子、達(dá)烏里胡枝子、扁穗冰草和蒙古冰草進(jìn)行退化草地淺耕補(bǔ)播。人工模擬飛播對(duì)草地原始植被不會(huì)造成破壞，適宜在沙化草地上實(shí)施，是改良沙化草地行之有效的好技術(shù)。

6 混播牧草，建植荒灘牧草植被生態(tài)系統(tǒng)

林西縣境內(nèi)有查干沐淪河、嘎斯汰河和巴爾汰河等三條較大的河流，沿岸分布著近2萬(wàn)hm2的低產(chǎn)鹽堿地和鹽荒地，如何對(duì)這部分土地進(jìn)行改良利用，將直接影響沿河地區(qū)的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)狀況。選擇耐鹽牧草如中苜1號(hào)紫花苜蓿、赤農(nóng)1號(hào)雜花苜蓿（待登記品種）、白花草木樨、堿茅、野大麥、披堿草、冰草、老芒麥等，這些多年生牧草根系發(fā)達(dá)，耐鹽抗旱能力強(qiáng)，在鹽堿地改良利用初期，對(duì)有效地利用鹽堿地，提高土壤肥力，加速上層土體脫鹽有著顯著的作用。鹽荒地混播草地建植的關(guān)鍵技術(shù)：①選擇耐鹽、抗旱、適應(yīng)性強(qiáng)和具有一定豐產(chǎn)潛力并且草質(zhì)好、適口性好的牧草，如中苜1號(hào)紫花苜蓿、赤農(nóng)1號(hào)雜花苜蓿（待登記品種）、白花草木樨、SANLUISSLENDERWHEATGRASS（冰草）、藍(lán)莖冰草、披堿草、老芒麥、野大麥、堿茅等；②合理的牧草混播比例。輕度或中度鹽堿地豆科牧草比例占55%～65%，禾本科牧草占35%～45%，重度鹽堿地或鹽荒地禾本科牧草比例占60%～70%或100%。③精細(xì)整地。平整土地，減少地表含鹽量差異，防止鹽斑形成；耕翻，起到切斷毛管，抑制地下水上升的隔鹽作用和將鹽分多的表土翻到下層的壓鹽作用；早春耙地，耙碎表土，切斷毛管，防止返鹽。④躲鹽巧播。春季適時(shí)晚播，地溫高，出苗快，鹽分危害時(shí)間短，易保苗；秋播適時(shí)早播，雨季后鹽分淋溶到下層，表土含鹽量低，搶時(shí)播種易保苗。播種后應(yīng)及時(shí)鎮(zhèn)壓，防止跑墑。