管理措施對牧雞生長性能及草地蝗蟲數(shù)量的影響

孫 濤，劉志云，龍瑞軍,*

(1. 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所黑土區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)院重點實驗室，哈爾濱 150081；2. 蘭州大學(xué)青藏高原生態(tài)系統(tǒng)管理國際中心， 蘭州 730020)

管理措施對牧雞生長性能及草地蝗蟲數(shù)量的影響

孫 濤1,2，劉志云2，龍瑞軍2,*

(1. 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所黑土區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)院重點實驗室，哈爾濱 150081；2. 蘭州大學(xué)青藏高原生態(tài)系統(tǒng)管理國際中心， 蘭州 730020)

蝗災(zāi)作為威脅草地生態(tài)系統(tǒng)的主要災(zāi)害之一，給草地畜牧業(yè)發(fā)展帶來嚴(yán)重影響，如何經(jīng)濟(jì)、有效和安全抑制蝗蟲數(shù)量顯得尤為緊迫。通過野外調(diào)查就草地牧雞放牧強(qiáng)度、補(bǔ)飼量以及放牧方式對牧雞生長性能和蝗蟲發(fā)生數(shù)量的影響進(jìn)行探討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高山草地利用牧雞放牧可有效控制蝗蟲發(fā)生數(shù)量，長期連續(xù)牧雞捕食能有效將蝗蟲數(shù)量控制在經(jīng)濟(jì)閾值之下；不同放牧強(qiáng)度(15只/hm2和13只/hm2)和補(bǔ)飼程序?qū)认x種群數(shù)量沒有顯著差異，但對牧雞生長性能有明顯影響；自由放牧和限時放牧均能控制蝗蟲數(shù)量，但限時放牧牧雞日增重和最終活重均高于自由放牧。綜合防治蝗蟲和養(yǎng)育牧雞來看，每公頃草場初次放牧15只牧雞，限時放牧和適當(dāng)增加補(bǔ)飼量可達(dá)到控制蝗蟲和獲得較高禽肉生產(chǎn)之雙贏目的。

放牧強(qiáng)度；補(bǔ)飼量；放牧方式；牧雞；草地蝗蟲

長期以來，蝗災(zāi)作為威脅草地生態(tài)系統(tǒng)的主要災(zāi)害之一，人們高度重視并采取各項措施進(jìn)行防治?；瘜W(xué)防治成為有效抑制蝗蟲數(shù)量、緩解蝗災(zāi)危害首選，但因其對生態(tài)環(huán)境、生物多樣性和食物安全等方面的負(fù)面作用，制約了其應(yīng)用。物理、人工和生物等其它防治措施，也能發(fā)揮一定作用，但易受地形、天氣和成本等因素限制[1]。因此，探索一種可長期、有效、經(jīng)濟(jì)和安全抑制草地蝗蟲數(shù)量技術(shù)體系，顯得尤為緊迫和重要?！澳岭u滅蝗”作為一種草地蝗蟲治理方法，在草原管理部門統(tǒng)籌指導(dǎo)下，集中蝗蟲某一發(fā)生期，用牧雞群高強(qiáng)度先采食某一區(qū)域蝗蟲，之后接著進(jìn)行轉(zhuǎn)場放牧。雖然該措施可短期控制蝗蟲數(shù)量，但它有效防控期短、難調(diào)動牧民參與積極性、缺乏相關(guān)操作規(guī)范等?！爸位扔荨币阅翍魹榛締卧趯⑦m齡牧雞引入利用夏秋季閑置的冬春草場，進(jìn)行為期90d左右捕食蝗蟲和養(yǎng)育家禽活動[2]。該方法既能調(diào)動牧民防蝗積極性，拓寬防蝗空間尺度、兼顧不同發(fā)生期蝗蟲、延長防控時期，還可通過出售防蝗副產(chǎn)品-禽肉增加牧民收入、減少政府防蝗投入。然而目前有關(guān)高山草地牧雞管理措施對其生長性能和草地蝗蟲種群數(shù)量影響等方面的研究較少，也缺乏“治蝗育禽”技術(shù)具體實施規(guī)范，這在很大程度上影響和制約了該項技術(shù)的推廣應(yīng)用。因此，本試驗從草地牧雞放牧強(qiáng)度、補(bǔ)飼量以及放牧方式對牧雞生長性能和蝗蟲發(fā)生數(shù)量的影響進(jìn)行初步探討，以期為“治蝗育禽”技術(shù)體系的進(jìn)一步推廣示范提供參考和借鑒依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)自然概況

研究區(qū)域位于甘肅省肅南縣皇城西域(38°02′N，101°34′E)，屬祁連山高山草地，海拔2700—2800 m，年平均氣溫0—3℃，最熱和最冷月氣溫分別為12—15℃和-11—13℃，年降水量320 mm左右，集中在6—9月，蒸發(fā)量1500—1800 mm，相對濕度65%，年日照時數(shù)2200 h以上，相對無霜期80—110d。土壤為山地栗鈣土，pH值7.6—8.3。天然植被主要物種有多年生禾本科草：西北針茅(Stipa.kryloviiRoshev.)、扁穗冰草(Agropyroncristatum(L.) Gaertn)、賴草(Leymussecalinus(Georgi) Tzvel.)，以及多年生雜類草：冷蒿(Artemisiafrigida Willd.)、和多莖萎陵菜(PotentillamulticaulisBunge)等。有關(guān)該草地類型蝗蟲種類組成、發(fā)生數(shù)量和生物量動態(tài)及生物學(xué)特性見孫濤等[3]報道。

1.2 供試牧雞及管理

供試牧雞品種為青腳麻，購自甘肅省永昌縣豐翔家禽有限公司。該牧雞品種有抗性強(qiáng)、耐粗飼、宜放養(yǎng)等特點。2008年6月中下旬，將150只28日齡，初始體重平均為(482±12)g的試雞引入試驗區(qū)草地。購買之前雛雞采用墊料地面平養(yǎng)，溫、濕度及光照采用自然并輔以人工條件，自由采食和飲水，疾病預(yù)防治按常規(guī)方法進(jìn)行，基礎(chǔ)日糧組成參照NRC推薦標(biāo)準(zhǔn)配置。草地放牧?xí)r間，2008年6月20—9月25日。試驗地處高山草地，海拔較高，晝夜溫差大，加之牧雞追逐取食蝗蟲，能量消耗較多，因此，選用能值較高玉米粉作為補(bǔ)充飼料，草地蝗蟲營養(yǎng)組成及含量見Sun等[4]的報道。

1.3 試驗設(shè)計

1.3.1 放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量

為探討不同放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量對草地蝗蟲群落特性和雞生長性能影響，2008年4月下旬在試驗區(qū)選擇地勢和植被類型一致的3個試驗處理，分別設(shè)置為不同放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量處理A、B和C。每個處理3個重復(fù)，每個重復(fù)(1hm2)以防牧雞在不同小區(qū)間走動，分別用三角鐵和1.8m高寬、長6m密目式的安全尼龍網(wǎng)(>800目/100cm2)圍成一圈，其中A、B放牧強(qiáng)度為每公頃15只雞，C為每公頃13只，各處理補(bǔ)飼程序見表1。

表1 不同處理的牧雞補(bǔ)飼量/(g/只)

牧雞在整個試驗期均為自由放牧，出歸雞舍時間不受限制。各處理內(nèi)有可供隨時飲用的清潔水源。每處理有1座流動雞舍(面積2 m×1 m，頂高1.5m)，以保護(hù)牧雞免受到極端天氣影響及猛禽和其它動物捕食，雞舍每隔3—5d移動1次，以防長時間牧雞棲息對草地植被破壞。對照處理CK為圍欄外20m，沒有牧雞放牧草地。

1.3.2 放牧方式

為探明放牧方式(自由放牧、限時放牧)對草地蝗蟲群落特性及其牧雞生長性能影響，在試驗區(qū)用于上同樣的方法設(shè)置D、E和F3個處理，每處理放牧強(qiáng)度相同(均為15只/hm2)。其中D為自由放牧，牧雞早晚出歸雞舍時間不受限制，而E和F為限時放牧，每天放牧?xí)r間分別為：09:00—20:00和06:00—17:00。各處理補(bǔ)飼量、補(bǔ)飼程序、牧雞管理一致，均與處理A相同。

1.3.3 蝗蟲數(shù)量調(diào)查

草地蝗蟲數(shù)量調(diào)查參照康樂[5]方法。調(diào)查于2008年5月上旬開始到10中旬結(jié)束，在試驗期每處理小區(qū)按“Z”字型走法取樣。每走20步，快速放下取樣器，然后將樣方框中蝗蟲全部取出，放入盛有75% 酒精的廣口瓶中，記錄其種類、個體數(shù)。每5—7d調(diào)查1次，每次調(diào)查重復(fù)數(shù)為10次。

1.3.4 牧雞體重稱量

日增重和最終活重可直接反映牧雞生長狀況和生產(chǎn)性能。因此，在本試驗采用它們來反映牧雞生長性能。經(jīng)3d的適應(yīng)后，每3—5d進(jìn)行牧雞體重秤量，用電子天平在牧雞出牧前隨即抓取12只進(jìn)行稱重。換算成牧雞每月日平均增重，試驗結(jié)束后稱量最終活重。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計處理采用Excel 2007完成；各處理間試驗相關(guān)數(shù)據(jù)用單因素方差分析進(jìn)行統(tǒng)計分析(SPSS18.0)。

2 結(jié)果與分析

2.1 放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量對牧雞增重的影響

不同放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量對牧雞不同月平均日增重有明顯影響(圖1)。6、7月，A、B和C 3個處理間日平均增重差異顯著水平(P<0.05)，處理C>B>A； 8、9月，B和C平均日增重顯著高于A (P<0.05)，但B和C之間沒有明顯差異(P>0.05)。3個處理不同月間日增重表現(xiàn)為6月最小，8月最高。放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量互作顯著影響對牧雞最終活重(P<0.01)。占有最大草地面積和最高補(bǔ)飼量的處理C，牧雞最終活重最高(表2)。

2.2 放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量對蝗蟲數(shù)量的影響

不同放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量對蝗蟲數(shù)量的影響見圖2。不同放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量均可有效降低蝗蟲群落數(shù)量。與對照相比，在牧期內(nèi)牧雞可顯著減少蝗蟲發(fā)生數(shù)量(P<0.01)，以8月為例，牧雞取食草地蝗蟲密度比對照地小73%。盡管不同放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量對蝗蟲發(fā)生數(shù)量沒有顯著影響，3個處理間蝗蟲密度未明顯差異(P> 0.05)。

圖1 不同時間放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量對牧雞日增重影響Fig.1 Effect of grazing intensity and supplementing amount of maize on the increasing body weight per day of grazing birds 大寫字母表示顯著性在P<0.01水平，小寫字母在P<0.05水平

Table 2 The finally live weight of grazing chicken in different grazing density and supplementing amount

處理TreatmentsABC1780.3±44C1912.9±56B2001±64A

圖2 放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量對蝗蟲發(fā)生數(shù)量的影響Fig.2 Effect of grazing intensity and supplementing amount on the grasshopper amount *P<0.05, **P<0.01

2.3 放牧方式對牧雞增重的影響

放牧方式對牧雞增重影響明顯，且受時間動態(tài)影響(圖3)。除7月之外，其他月份自由放牧日增重顯著小于(P<0.05)限時放牧。此外，不同月間牧雞日增重有所不同。6、7月3種放牧方式下牧雞日增重小于8和9月。牧雞最終活重受放牧方式影響達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，限時放牧最終活重顯著高于自由放牧，呈現(xiàn)為E>F>D(表3)。

圖3 放牧方式對牧雞日增重的影響Fig.3 Effect of grazing method on the daily increasing body weight of chicken

Table 3 Effect of different grazing methods on the final live weight of birds

放牧方式GrazingmethodsDEF1692.3±44C1968.2±56A1893.0±64B

2.4 放牧方式對蝗蟲數(shù)量的影響

放牧?xí)r間對草地蝗蟲數(shù)量影響見(圖4)。由圖可知，3種放牧方式均能顯著降低草地蝗蟲數(shù)量(P< 0.05)，但放牧方式對草地蝗蟲數(shù)量沒有顯著差異。

圖4 放牧方式對蝗蟲數(shù)量的影響Fig.4 Effect of grazing method on the grasshopper amount

3 結(jié)論與討論

草地生態(tài)系統(tǒng)中，蝗蟲作為主要初級消費者之一，其種群數(shù)量不僅直接受植被結(jié)構(gòu)層次、營養(yǎng)價值影響，也受種間捕食和競爭等制約[6]。本文利用牧雞作為控制蝗蟲數(shù)量生物因子，對其不同放牧強(qiáng)度和方式對蝗蟲種群數(shù)量及牧雞生長性能的影響進(jìn)行初步研究，得到以下結(jié)論：(1)高山草地利用牧雞放牧可有效控制蝗蟲發(fā)生數(shù)量，長期連續(xù)牧雞捕食能有效將蝗蟲數(shù)量控制在經(jīng)濟(jì)閾值之下；(2)不同放牧強(qiáng)度(15只/hm2和13只/hm2)和補(bǔ)飼量對蝗蟲種群數(shù)量沒有顯著差異，但對牧雞生長性能有明顯影響，綜合治蝗、育禽和經(jīng)濟(jì)成本多重考慮，建議同類草地類型，每公頃15只牧雞為適宜放牧強(qiáng)度；(3)自由放牧和限時放牧均能控制蝗蟲數(shù)量，但限時放牧牧雞日增重和最終活重均高于自由放牧，故應(yīng)用牧雞治蝗育禽時，可有目的采用限時放牧方式進(jìn)行。

該地區(qū)草地蝗蟲發(fā)生期較長(5月中旬直到10月下旬)，且不同種類發(fā)育厲期差異較大，整個放牧期內(nèi)，不斷有蟲卵孵化、幼蟲生長、羽化和成蟲死亡。這可使蝗蟲群落維持一定數(shù)量水平，從而在一個較長時間尺度上為牧雞提供較為充分食物資源。相比之前“牧雞滅蝗”高密度、短期、轉(zhuǎn)場防治蝗蟲的方法，本研究采用的“治蝗育禽”控制蝗蟲模式，不僅考慮該區(qū)蝗蟲數(shù)量、發(fā)生動態(tài)和生物學(xué)特性，而且結(jié)合牧雞自身營養(yǎng)需求、放養(yǎng)習(xí)性以及生產(chǎn)性能，實現(xiàn)治蝗和育禽雙贏。盡管牧雞捕食可有效降低蝗蟲數(shù)量，但放牧強(qiáng)度、補(bǔ)飼量和放牧方式對蝗蟲種群數(shù)量沒有顯著影響。這與蝗蟲對牧雞捕食的積極能動響應(yīng)、牧雞捕食效率受蝗蟲密度大小影響、牧雞自身生理代謝有關(guān)。據(jù)觀察，多數(shù)蝗蟲因其跳躍、飛翔或鳴叫等或聲音擾動而引起牧雞注意，致使牧雞去追逐捕食。牧雞成功捕食蝗蟲的機(jī)率與蝗蟲種群數(shù)量密切相關(guān)。一旦蝗蟲種群數(shù)量下降，其被牧雞采食機(jī)率也會降低，反之亦然。本試驗幾個處理間，蝗蟲密度由于牧雞有效取食，其種群數(shù)量只能維持在相對穩(wěn)定水平，所以各處理間沒有表現(xiàn)出明顯差異。

草地放養(yǎng)牧雞受采食日糧數(shù)量及營養(yǎng)組成，周圍環(huán)境因子、放牧強(qiáng)度和時間等因素影響[7]。蝗蟲作為一種優(yōu)質(zhì)高蛋白動物源飼料，已被眾多研究所證實[3,8- 9]。本試驗設(shè)定不同放牧強(qiáng)度和補(bǔ)飼量從食物資源供給量來說明它們對牧雞生長性能的影響，從日增重的月變化和最終活重來看，較多的補(bǔ)飼量和更多的可利用蝗蟲資源均有利于提高牧雞生長性能，尤其是在放牧初期6、7月份間表現(xiàn)尤為明顯，這與草地蝗蟲發(fā)生數(shù)量、牧雞損耗能量、有效捕食耗費時間等有關(guān)。最高日增重出現(xiàn)在8月，這與該月天氣狀況良好，加之每年同期是蝗蟲數(shù)量和生物量最高月份，牧雞可獲得大量蝗蟲營養(yǎng)源，因而促使其活重增加量高于其他月份。至于不同放牧方式對牧雞月平均日增重和最終活重的有明顯影響，這與放牧方式不同導(dǎo)致牧雞活動時間、獲取蝗蟲效率、牧雞能量消耗和儲藏量密切相關(guān)。盡管自由放牧下牧雞活動時間最長，但其有效捕食發(fā)生在其和蝗蟲活動期時間重疊之時，因此蝗蟲不活動期間，牧雞不僅難以得到有效食物資源，而且要消耗自身能量，最終導(dǎo)致其日增重和最終活重均表現(xiàn)最低。而限時放牧則一方面減少自身能量消耗，同時也使其與蝗蟲活動期重合，故而獲得較好的生長性能。

[1] Branson D H, Joern A, Sword G A. Sustainable management of insect herbivores in grassland ecosystems: new perspectives in grasshopper control. BioScience, 2006, 56(9): 743- 757.

[2] Sun T. Ecological control of grasshoppers using domestic chickens on alpine region in the Qilian Mountains [D]. Xi′ning: Northwest Institute of Plateau Biology, Chinese Academy of Sciences, 2010.

[3] Sun T, Long R J, Liu Z Y. Community composition, temporal dynamics and biological characteristics of grasshoppers on alpine grassland of the Qilian Mountains, China. Chinese Journal Applied Environment Biology, 2010, 16(4): 550- 554.

[4] Sun T, Shang Z H, Long R J, Liu Z Y. Nutrient compositions of four species of grasshoppers from Tibetan grasslands in western region of China. The Philippine Agricultural Scientist, 2010, 93: 55- 61.

[5] Kang L. Grasshopper-plant interactions under different grazing intensities in Inner Mongolia. Acta Ecologica Sinica, 1995, 15(1): 1- 11.

[6] Joern A, Klucas G. Intra-and interspecific competition in adults of two abundant grasshoppers (Orthoptera: Acrididae) from a sandhills grassland. Environmental Entomology, 1993, 22(2): 352- 361.

[7] Sun T, Long R J, Liu Z Y, Ding W R, Zhang Y. Aspects of lipid oxidation of meat from free-range broilers consuming a diet containing grasshoppers on alpine steppe of the Tibetan Plateau. Poultry Science, 2012, 91(1): 224- 231.

[8] Anand H, Ganguly A, Haldar P. Potential value of Acridids as high protein supplement for poultry feed. International Journal of Poultry Science, 2008, 7(7): 722- 725.

[9] Wang D, Zhai S W, Zhang C X, Zhang Q, Chen H. Nutrition value of the Chinese grasshopperAcridacinerea(Thunberg) for broilers. Animal Feed Science and Technology, 2007, 135(1/2): 66- 74.

參考文獻(xiàn):

[2] 孫濤. 祁連山高山草地治蝗育禽機(jī)理與模式研究 [D]. 西寧: 中國科學(xué)院西北高原生物研究所, 2010.

[3] 孫濤, 龍瑞軍, 劉志云. 祁連山高山草地蝗蟲群落組成、發(fā)生時間動態(tài)及生物學(xué)特性. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報, 2010, 16(4): 550- 554.

[5] 康樂. 放牧干擾下的蝗蟲-植物相互作用關(guān)系. 生態(tài)學(xué)報, 1995, 15(1): 1- 11.

The influence of managing measures for grazing chicken on its growth characteristics and grassland population quantity

SUN Tao1, 2, LIU Zhiyun2, LONG Ruijun2,*

1KeyLaboratoryofMollisolsAgroecology,NortheastInstituteofGeographyandAgroecology,ChineseAcademyofSciences,Harbin150081,China2TheInternationalCenterforTibetanPlateauEcosystemManagement,LanzhouUniversity,Lanzhou730020,China

rasshopper damage is one of the plagues that threat the grassland ecology system, which had adverse effects on the sustainable development of grassland and animal husbandry. It is special pressing to explore an economical, effective and secure technology that could keep grasshopper density under the economic threshold. An experiment on the effect of managing measures (grazing intensity, supplementing amount and grazing methods) on the grasshopper population quantity and chicken growth characteristics was conducted in alpine grassland in Qilian Mountains. The results indicated that foraging chickens could effectively regulate the grasshopper amount. Long-term and continuous chickens foraging could effectively suppress grasshopper population under the economic threshold. Different grazing intensity (15 chicken/hm2and 13 chicken/hm2) and supplementing amount did not affect significantly grasshopper amount, but have an obvious influence on the chicken growth. Both freely and limited time foraging can suppress grasshopper population, and the limited time foraging chicken had higher daily and finally body weight than those of freely foraging chicken. Combining the effect of controlling grasshopper and rearing chicken, 15 chicken per hectare at the frist grazing, limited time and appropriate supplement will gain the two-win goal in controlling grasshopper quantity and rearing chicken on rangeland.

grazing intensity; supplementing amount; grazing method; grazing chicken; grassland grasshopper

國家自然科學(xué)基金資助項目(41201047)

2013- 06- 09;

2014- 09- 15

10.5846/stxb201306091482

*通訊作者Corresponding author.E-mail: longrj@lzu.edu.cn

孫濤，劉志云，龍瑞軍.管理措施對牧雞生長性能及草地蝗蟲數(shù)量的影響.生態(tài)學(xué)報,2014,34(22):6568- 6572.

Sun T, Liu Z Y, Long R J.The influence of managing measures for grazing chicken on its growth characteristics and grassland population quantity.Acta Ecologica Sinica,2014,34(22):6568- 6572.