南方草地生態(tài)移動牧場設計及其適用性研究

黃椏鋒，陳 俊，張子軍，3＊，任春環(huán)，3，陳家宏，郭曉飛，羅建川

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，安徽合肥230036；2.合肥市動物疫病預防控制中心，安徽合肥230036；3.安徽地方畜禽遺傳資源保護與生物育種省級試驗室，安徽合肥230036）

食物安全與后備食物資源的開發(fā)已成為關系到21世紀中國社會可持續(xù)發(fā)展與農(nóng)業(yè)對策的重要問題［1］。中國南方草地資源豐富，擁有草地面積7 958×104hm2，其中約有6 000×104hm2草地基本上都處于待開發(fā)狀態(tài)［2－3］，發(fā)展草地畜牧業(yè)潛力巨大。受傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)思想和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習慣的影響，南方地區(qū)畜禽飼養(yǎng)以豬和禽為主，草食家畜畜牧業(yè)發(fā)展較為落后［4］。隨著人口壓力的增大、食物需求的變化和北方草地的嚴重退化，21世紀南方地區(qū)將成為中國極為重要的草地畜牧業(yè)生產(chǎn)基地［5］。經(jīng)考察論證，南方地區(qū)約1300×104hm2草地可于近期開發(fā)利用，若能高效地利用，可年產(chǎn)牛羊肉3×106t以上，相當于生產(chǎn)了24×106t糧食，相當于2011年中國糧食總產(chǎn)量的4.20%，在很大程度上緩解中國糧食短缺［6－8］。20世紀80年代以來，農(nóng)業(yè)部先后在南方實施了30多個草地畜牧業(yè)綜合開發(fā)項目，結果表明經(jīng)改良的草地0.067～0.133hm2可養(yǎng)1只優(yōu)質綿羊，生產(chǎn)力是北方草地的6～10倍［2］。國家項目的成功示范，曾極大地調動了廣大南方農(nóng)村群眾飼養(yǎng)草食家畜的積極性，尤其是肉用山羊業(yè)。南方地區(qū)2001年羊肉產(chǎn)量僅為76.87×104t，到2006年達到111.72×104t，年均增長為7.45%，五年期間總量增加了近50%。2006年南方地區(qū)羊肉產(chǎn)量占中國羊肉總產(chǎn)量的近1／3，南方地區(qū)已成為中國優(yōu)質羊肉的主產(chǎn)區(qū)。近年來，由于城市化進程的加快和農(nóng)村人口勞動成本的增加，南方地方舍飼養(yǎng)羊效益大幅度降低，農(nóng)村群眾養(yǎng)羊的積極性也逐漸下滑，肉羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為緩慢甚至部分地區(qū)有萎縮趨勢，南方地區(qū)2007年羊肉產(chǎn)量為84.26×104t，而2011年羊肉產(chǎn)量僅為93.29×104t，年均增長率僅為3.57%，四年的時間羊肉產(chǎn)量僅增加了10.72%，羊肉市場供需矛盾突出。

南方肉羊生產(chǎn)方式相對落后，迫切需要探求高效的新型肉羊飼養(yǎng)模式，建立草－羊平衡的肉羊標準化生產(chǎn)體系，這種生產(chǎn)體系建立必須遵循一些基本原則：第一，顯著提高養(yǎng)羊經(jīng)濟效益；第二，顯著減少勞動力投入；第三，能合理利用南方草地資源，但不會危害區(qū)域生態(tài)環(huán)境?；谝陨显O計理念，針對南方氣候特點、草地資源類型、羊的生活習性和農(nóng)村生產(chǎn)需求，初步設計了一種總投資較小、設施造價低、小環(huán)境優(yōu)良、可隨意移動、單元化管理和標準化生產(chǎn)的生態(tài)型移動式養(yǎng)羊場（后簡稱生態(tài)型移動牧場）。生態(tài)型移動牧場包括中心飼養(yǎng)區(qū)和劃區(qū)輪牧區(qū)，由1個或1個以上相對獨立的生產(chǎn)單元構成，每個生產(chǎn)單元羊群總數(shù)約30 只（公羊1 只、母羊29只），生產(chǎn)單元的具體作法為：圈定適宜面積的草場（或廉價耕地），用圍欄分區(qū)，中央設立飼養(yǎng)區(qū)，其余部分劃分N 個小區(qū)作為輪牧區(qū)；中心飼養(yǎng)區(qū)合理規(guī)劃羊群活動區(qū)，配套設置組裝式移動羊舍（下文中簡稱移動羊舍）、多功能草料架等基本設施設備（見圖1）；依據(jù)草地類型、生產(chǎn)季節(jié)、飼養(yǎng)對象管理要求等，可采用放牧或放牧加補飼的飼養(yǎng)管理方式，因地制宜實施科學的飼養(yǎng)管理規(guī)程。生態(tài)型移動牧場飼用模式已在安徽、貴州和湖北等省開展了小范圍的試驗示范，為了進一步探究其在南方地區(qū)的適用性，有必要對比研究其與南方常見的有窗封閉羊舍全舍飼模式下羊舍小氣候環(huán)境參數(shù)、羊只血清生化指標、羊群增重效果、羊群發(fā)病情況和預期經(jīng)濟效益等方面的差異，為合理開發(fā)利用南方草地資源，促進南方肉羊產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及飼養(yǎng)管理

隨機挑選體重相近、健康無病1周歲安徽白山羊母羊120只，隨機分成2組，記為試驗組和對照組（試驗組20只、對照組100只），分別置于生態(tài)型移動牧場和雙坡屋頂漏縫地板羊舍中飼養(yǎng)（見圖1、2）。預試驗7d，正式試驗60d。試驗前試驗組和對照組的羊只平均體重分別為（22.98±4.69）kg 和（20.20±3.08）kg，兩者差異不顯著（P＞0.05）。

試驗組以放牧為主，每日出牧前補飼精料250g（精料成分：玉米50%、豆粕27%、麩皮20%、食鹽0.5%～1%、其他2%）。對照組采用全舍飼散養(yǎng)方式［9］，每日飼喂3次，早晨6∶30飼喂精料（250g）和花生秧秸稈、青綠蘇丹草等粗飼料，11∶00和17∶00再各飼喂一次粗飼料，每月清除糞便一次，自然通風。

圖1 生態(tài)型移動牧場生產(chǎn)單元Fig.1 The ecotype mobile pasture unit

1.2 羊舍類型及建筑特點

移動羊舍（見圖1），為鋼架結構的組裝棚舍結構，畜舍朝向能隨意調整，舍長5m，舍寬2.4m，側高0.7m，頂部為拱形結構，凈高1.2m，棚兩端冬季安裝1.2×3.0（m2）舍門1個和0.3×0.4（m2）窗戶1個。羊舍外圍護結構中空輕巧并可拆卸組裝，還可根據(jù)天氣變化調節(jié)凈高以改變凈容量和通風換氣量。羊床高0.3m，由2個2.5×2.4（m2）部分拼接而成，設計為獨立結構清糞時可方便移動。飼喂區(qū)和休息區(qū)分開，配套設置移動式多功能草料架和組裝式輕便圍欄。試驗期間拆卸了舍門，并將羊舍外圍護結構提升0.3m，凈高增加至1.5m 以增加通風換氣量。飼養(yǎng)密度為0.6m2／只。

雙坡屋頂漏縫地板有窗封閉羊舍（見圖2），為磚混結構的有窗封閉式建筑，坐北朝南，東西走向，長墻21 m、厚0.34 m，山墻8 m、厚0.34 m，鋼屋架，羊舍凈高3.3m，屋頂高4.1m。東側山墻設1個0.75×0.45（m2）單層窗與門形成空氣對流，西側山墻設1 個2.05×1.52（m2）舍門，南側長墻設有10個0.75×0.57（m2）單層窗和4 個1.2×0.65（m2）舍門，窗戶下緣離地面2.5m，北側長墻設有6個1.1×0.52（m2）單層窗以用于采光和通風換氣，設有4個1.75×0.65（m2）小門通運動場。南北兩側長墻各設5個1×0.9（m2）出糞口，夏季用于通風換氣。羊床高1.0m，東西向對頭雙列式分布，中間設1.5m 飼喂走道。飼養(yǎng)密度為1.0m2／只。

圖2 雙坡式漏縫地板有窗封閉羊舍Fig.2 The gable－style goat house with windows and slatted floors

1.3 試驗方法

1.3.1 羊舍內(nèi)小氣環(huán)境參數(shù)測定 空氣溫度和相對濕度采用272－A 型干濕溫度計測定，舍內(nèi)風速采用QDF－3 型熱球式風速儀測定，CO2和NH3濃度用納什比色法和容量滴定法分析［10］。測定位置選距地面0.3m、1.0m、1.7m 高度位置，每個面均取5 個測點，最后計算平均值。

1.3.2 羊只血清生化指標測定 試驗期最后1d清晨，各組分別隨機挑選10只羊空腹頸靜脈采血8 mL／只，即時3 500r／min離心10min，制備血清置于－20 ℃保存［11］。采用GF－D200型半自動生化分析儀測定了血清中總蛋白（total protein，TP）、白蛋白（albumin，ALB）、球蛋白（globulin，GLO）、白蛋白／球蛋白（albumin／globulin，A／G）、尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）、血糖（blood sugar GLU）、總膽固醇（total cholesterol，CHOL）和肌酐（creatinine，Crea）8項指標。

1.3.3 羊群增重效果測定 分別于正試期開始的第一天清晨和試驗結束最后一天清晨對所有試驗羊只空腹稱重并記錄數(shù)據(jù)。

1.3.4 羊群發(fā)病率統(tǒng)計 試驗期間，每日清晨飼喂精料時觀察各組羊只的精神狀況，對生病的羊只及時發(fā)現(xiàn)及時治療，并加以記錄。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2007和SAS（9.1）進行統(tǒng)計分析，結果用“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 生態(tài)型移動牧場的分區(qū)布局和劃區(qū)輪牧參考標準

通過分析草地生產(chǎn)力和肉羊生產(chǎn)實際營養(yǎng)需要，結合各地試驗示范效果，關于不同草地類型和飼養(yǎng)方式下生態(tài)移動牧場的分區(qū)布局，僅提出一個參考標準見表1。劃區(qū)輪牧計劃可參考：夏秋季節(jié)（每年6月～10月）一個小區(qū)持續(xù)放牧期7d左右為宜；冬春季節(jié)（當年11月～來年5月）一個小區(qū)持續(xù)放牧期15d左右為宜。

表1 不同草地類型和飼養(yǎng)方式下生態(tài)型移動牧場的分區(qū)布局標準（2個生產(chǎn)單元）Table 1 The partition layout of ecotype mobile pasture under different grassland types and rearing methods（two units）

2.2 兩種羊舍小氣候環(huán)境參數(shù)測定結果

2.2.1 舍內(nèi)溫熱環(huán)境指標測定 羊舍主要溫熱環(huán)境參數(shù)包括空氣溫度、相對濕度和氣流速度。兩種不同類型羊舍溫熱指標測定結果見表2。測定結果的差異顯著性分析顯示，夏季移動羊舍小氣候日平均溫度顯著低于有窗封閉羊舍（P＜0.05），相對濕度、溫濕指數(shù)均極顯著低于有窗封閉羊舍（P＜0.01），而氣流速度極顯著高于有窗封閉羊舍（P＜0.01），由此可知，夏季移動羊舍小氣候溫熱環(huán)境條件明顯優(yōu)于有窗封閉羊舍。

2.2.2 舍內(nèi)有害氣體濃度測定 CO2和NH3濃度是評判家畜小氣候空氣環(huán)境質量的兩個重要指標，兩種不同類型羊舍CO2和NH3濃度測定結果見表3。夏季移動羊舍內(nèi)NH3濃度為（1.57±1.01）mg／m3，極顯著低于有窗封閉式羊舍內(nèi)的NH3濃度（3.58±1.49）mg／m3（P＜0.01），兩種類型羊舍舍內(nèi)CO2濃度也存在顯著差異（P＜0.05），且均高于外界空氣中CO2濃度（0.034%）。說明夏季移動羊舍小氣候空氣環(huán)境質量較有窗封閉羊舍好。

表2 舍內(nèi)溫熱環(huán)境指標測定結果Table 2 The measurement results of environment indicators in goat house

表3 舍內(nèi)有害氣體濃度測定結果Table 3 The measurement results of the concentration of harmful gases in goat house

2.3 兩種飼養(yǎng)管理條件下羊只血清生化指標測定

羊群飼養(yǎng)管理條件會影響羊只的生理生化機能，本試驗測定了血清中總蛋白、白蛋白、球蛋白、白蛋白／球蛋白（A／G）、尿素氮、血糖、總膽固醇和肌酐等8項血清生化指標，測定結果見表4。不同飼養(yǎng)管理條件下羊只的血液生化指標存在差異：試驗組血清中的總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLO）總膽固醇（CHOL）和肌酐（Crea）在數(shù)值上均高于對照組，但差異不顯著（P＞0.05），而血糖（GLU）低于對照組且差異也不顯著（P＞0.05）；試驗組尿素氮（BUN）含量為5.21mmol／L，極顯著低于對照組。由此推斷，移動羊舍飼養(yǎng)的羊只健康狀況較好。

2.4 兩種飼養(yǎng)模式下羊群增重效果測定

由表5可見，試驗結束時兩種飼養(yǎng)模式下的羊群平均體重都有增加。試驗期間，試驗組羊群平均個體總增重分別為（7.17±2.63）kg，顯著高于對照組（25.31±3.93）kg（P＜0.05）。試驗組個體日均增重量為119.50g，比對照組值85.00g高42.82%，說明生態(tài)型移動牧場飼養(yǎng)模式下的羊群增重效果較好。

表4 羊只血清生化指標測定結果Table 4 The measurement results of goat serum biochemical indicators

表5 羊群增重效果測定結果Table 5 The measurement results of the flock weight gain

2.5 兩種飼養(yǎng)模式下羊群發(fā)病率統(tǒng)計

有效改善羊只動物福利是生態(tài)型移動牧場設計理念的基本要求。羊群發(fā)病情況見表6。由表6可以看出，試驗期內(nèi)，試驗組僅有1只羊出現(xiàn)感冒發(fā)燒癥狀，試驗組羊群發(fā)病率為5%，而對照組共有18只個體出現(xiàn)感冒、拉稀等發(fā)病癥狀，對照組羊群發(fā)病率為18%。預示在生態(tài)型移動牧場飼養(yǎng)模式下羊群不易發(fā)病。

表6 羊群發(fā)病情況統(tǒng)計結果Table 6 The statistics results of the flock incidence

2.6 兩種飼養(yǎng)模式的經(jīng)濟效益估算

羊舍造價和銷售收入是廣大養(yǎng)羊生產(chǎn)者普遍關注的問題。移動羊舍造價較低，所以前期投資就低，而有窗封閉舍造價較高，因為它的設計和建造代價等同于或高于（漏縫地板、通風設備等）一般的單層民用建筑設施（表7）。經(jīng)初步估算，試驗組試驗期盈利額為199.82元／只，比對照組的96.6元／只翻了1 倍多，試驗組每只羊每天平均可創(chuàng)收效益為3.33元（表8）。在其他條件相同的情況下，采用生態(tài)型移動牧場飼養(yǎng)模式可以取得較好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

表7 羊舍參考造價表Table 7 The reference cost of goat house

表8 經(jīng)濟效益參考估算表Table 8 The reference estimate of economic benefit

3 討論

3.1 羊舍類型與小氣候環(huán)境的關系

畜舍是家畜活動和生產(chǎn)的必要場所，畜舍的小氣候條件對家畜的生長、發(fā)育和生產(chǎn)力影響極大，不同類型的畜舍因建筑形式不一樣，其造成的小氣候環(huán)境也不一樣，良好的畜舍環(huán)境可顯著提高飼養(yǎng)效果和畜禽繁殖力［12］。通過研究不同類型羊舍的小氣候環(huán)境差異，可以準確客觀地評價各類羊舍，并可作為制定相應的調控措施的理論參考依據(jù)。在外界環(huán)境確定的前提下，羊舍類型是其內(nèi)部小氣候環(huán)境的決定因素。崔緒奎等［13］研究發(fā)現(xiàn)夏季不同羊舍類型影響羊舍內(nèi)的小氣候環(huán)境，在自然生產(chǎn)環(huán)境條件下，棚舍飼養(yǎng)效果優(yōu)于封閉式羊舍。胡延春等［14］發(fā)現(xiàn)不同羊舍類型對舍內(nèi)溫濕度、NH3濃度和CO2濃度均產(chǎn)生極顯著的影響。本試驗研究結果表明，兩種類型羊舍小氣候日平均溫度、二氧化碳濃度差異顯著（P＜0.05），相對濕度、氣流速度、溫濕指數(shù)、氨氣濃度差異極顯著（P＜0.01），這主要是因為移動羊舍具有變換朝向、增大凈高和空氣容量、增大通風換氣量等特點，說明移動羊舍由于其獨特的結構類型導致其小氣候環(huán)境明顯優(yōu)于有窗封閉羊舍。

3.2 山羊血清生化指標與健康狀況的關系

血清中各種生化成分是動物體生命活動的物質基礎，其含量及其變化規(guī)律可作為判斷動物代謝、生理機能狀況是否正常的依據(jù)。血漿總蛋白主要包括白蛋白和球蛋白，是用來判斷機體蛋白質代謝水平、機體營養(yǎng)狀況的依據(jù)［15］。本試驗中，總蛋白含量在兩組之間無顯著性差異，說明兩種飼養(yǎng)模式下羊日糧結構無差異。GLO 是體液免疫的主要成分，其含量多少反映了機體抗病能力的強弱［16］。本試驗中試驗組羊的球蛋白稍高于對照組羊，且A／G 也稍高于對照組羊，表明試驗組羊抗病力較對照組羊略強，羊發(fā)病率統(tǒng)計結果也進一步證明在生態(tài)型移動牧場飼用模式下的羊群更加健康，這與王黨偉等［17］研究發(fā)現(xiàn)放牧的湖北烏羊在抗病力方面強于舍飼羊的研究結論相一致。

血清尿素氮BUN 是蛋白質代謝后產(chǎn)物，可反映動物體內(nèi)蛋白質代謝和日糧氨基酸平衡狀況的指標［18］；Holecek等［19］研究血清尿素氮BUN 含量與日糧中含氮物質總量、蛋白質的利用率等有關，當日糧中含氮物質增多或蛋白質利用率降低時均可引起血清BUN 含量升高；Waibel等［20］研究認為血清BUN 含量與采食蛋白質的量有關，還與蛋白質的利用率有關。本試驗中，對照組血清BUN 值極顯著高于試驗組（P＜0.01），而總蛋白、白蛋白含量無顯著性差異，說明試驗組羊較對照組羊的蛋白質利用率較高。血清總膽固醇GHOL 主要來自肝臟合成和日糧，是反應羊只對脂類的利用情況重要指標，其值越低，表明羊對脂肪的利用率越高。本試驗中，試驗組血清GHOL數(shù)值上高于對照組，表明各組試驗羊對脂肪利用率無差別。羊屬反芻動物，外源性肌酸來源很少，因此其血液中肌酐濃度主要與骨骼肌含量、運動量和腎功能有關。試驗組羊的肌酐Crea濃度高于對照組羊，證明適度運動有利于羊肌肉的沉積，這也可能是生態(tài)型移動牧場飼養(yǎng)模式的羊群增重快的原因之一。

3.3 不同飼養(yǎng)模式與增重效果和經(jīng)濟效益的關系

體增重是肉用山羊生產(chǎn)能力的重要表現(xiàn)形式，提高飼養(yǎng)管理水平可有效促進羊只的生長發(fā)育［21］，輪區(qū)放牧即可有效提高家畜生產(chǎn)性能，也可有效減輕草地利用強度，改善草地植被狀況［22－23］。本試驗中，試驗組羊只采用生態(tài)型移動牧場的飼養(yǎng)模式，其更符合山羊的生物學特性，羊只在放牧過程中采食牧草種類較多，攝入體內(nèi)的營養(yǎng)物質也比較全面，而對照組羊采用有窗封閉羊舍全舍飼模式，其飼喂的飼草料種類比較單一［24］，這是兩種飼養(yǎng)管理模式下增重效果差異極顯著的客觀原因。養(yǎng)羊經(jīng)濟效益與飼料成本、防疫成本、增重效果等多種因素有關，提高肉羊養(yǎng)殖效益，關鍵在于改變飼養(yǎng)方式和羊群結構［25－26］，本研究認為采用生態(tài)型移動牧場飼養(yǎng)模式經(jīng)濟效益明顯比有窗封閉羊舍全舍飼生產(chǎn)模式高，而且能實現(xiàn)在提高經(jīng)濟效益的同時兼顧提高生態(tài)效益的生產(chǎn)目標。

4 結論

生態(tài)型移動牧場是一種具有總投資較小、設施造價低、小環(huán)境優(yōu)良、可隨意移動、單元化管理和標準化生產(chǎn)等特點的養(yǎng)羊飼養(yǎng)模式。

生態(tài)型移動牧場的移動羊舍小氣候環(huán)境質量、羊只健康狀況和羊群增重效果較有窗封閉羊舍好，采用生態(tài)型移動牧場飼養(yǎng)模式可以取得更好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

生態(tài)型移動牧場是較符合南方氣候特點、草地資源類型、羊的生活習性和農(nóng)村生產(chǎn)需求的新型肉羊生產(chǎn)模式，假以時日研究，或可作為建立南方草－羊平衡標準化生產(chǎn)體系的有益途徑之一。

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