元謀干熱河谷優(yōu)良牧草的利用現(xiàn)狀與前景

龍會(huì)英++張德++史亮濤++張明忠++何光雄++范建成

摘 要 元謀干熱河谷由于其獨(dú)特的氣候和生態(tài)環(huán)境特征，制約著該區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，是中國(guó)生態(tài)建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域之一。本文從優(yōu)良牧草應(yīng)用在生態(tài)治理、種草養(yǎng)殖和草產(chǎn)品加工3方面概括總結(jié)該區(qū)優(yōu)良牧草的利用研究進(jìn)展與現(xiàn)狀，并對(duì)存在的一些主要問題進(jìn)行評(píng)述。指出目前本區(qū)優(yōu)良牧草利用中的研究手段、方法和內(nèi)容等方面的不足，同時(shí)結(jié)合該區(qū)的生態(tài)環(huán)境特征和資源優(yōu)勢(shì)，提出將來(lái)研究應(yīng)予重視或優(yōu)先研究的方向。

關(guān)鍵詞 干熱河谷 ；優(yōu)良牧草 ；利用現(xiàn)狀 ；進(jìn)展 ；元謀

分類號(hào) S541

元謀干熱河谷高溫干旱，生態(tài)環(huán)境退化造成了本區(qū)大量的表土被沖蝕，土層變薄，土壤肥力低[1-2]，不合理的開發(fā)利用使本區(qū)成為土壤退化嚴(yán)重的地區(qū)之一[3]。畜牧業(yè)的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設(shè)之間的矛盾已成為該區(qū)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制因子，建立以表土保育和退化山地生態(tài)修復(fù)為目標(biāo)的山地綜合利用良性循環(huán)體系勢(shì)在必行。鑒此，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所在“九五”、“十五”及“十一五”實(shí)施國(guó)家生態(tài)治理項(xiàng)目的過程中，總結(jié)集成了一些適應(yīng)本區(qū)生態(tài)治理、生態(tài)養(yǎng)殖的技術(shù)和模式。研究表明，草和灌木植物是元謀干熱河谷的主要自然覆蓋植被[4-5]，具有適應(yīng)性強(qiáng)、快速覆蓋地表、保持水土、改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力及飼喂牲畜的功能[6]，在本區(qū)乃至整個(gè)長(zhǎng)江流域的生態(tài)恢復(fù)與治理及畜牧業(yè)發(fā)展中占據(jù)一定的地位。開展優(yōu)良牧草在元謀干熱河谷的利用與評(píng)價(jià)等方面已取得了一些研究成果，但其中仍存在著許多亟待解決的問題，因此對(duì)本區(qū)所進(jìn)行的優(yōu)良牧草應(yīng)用在生態(tài)治理和畜牧業(yè)方面研究進(jìn)行總結(jié)，討論利用中存在的問題及今后研究重點(diǎn)，為干旱及半干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與治理、畜牧業(yè)和現(xiàn)代草業(yè)的研究與發(fā)展提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 元謀干熱河谷自然條件

元謀干熱河谷位于金沙江流域干熱河谷區(qū)，最顯著的特點(diǎn)是高蒸發(fā)和低降雨，干濕季分明，干旱現(xiàn)象嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱，氣候垂直分異明顯，載畜量低。研究區(qū)云南省元謀縣面積2 021 km2，人口21.17萬(wàn)人，人口密度117.4人/km2，農(nóng)村人口占全縣總?cè)丝诘?1.81%，從事農(nóng)、林、牧、漁業(yè)勞動(dòng)力占農(nóng)村勞動(dòng)力的94.28%，為典型的農(nóng)業(yè)區(qū)，農(nóng)林牧業(yè)用地占土地利用的絕大部分。旱坡地是該區(qū)主要的土地類型，未開墾荒坡地占土地面積的56%。該區(qū)光熱資源豐富，年日照時(shí)數(shù)2 550～2 774 h，日照率60%，全年太陽(yáng)總輻射量641.8 kJ/cm2，年均氣溫21.9℃，≥10℃年積溫7 996 ℃，終年基本無(wú)霜，作物對(duì)太陽(yáng)光能的利用率可達(dá)3.09%，有“天然溫室”之稱。

2 元謀干熱河谷優(yōu)良牧草利用現(xiàn)狀

2.1 元謀干熱河谷優(yōu)良牧草在生態(tài)治理的利用

基于生態(tài)資源的開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)間的權(quán)衡一直是干熱河谷研究者們熱議話題之一。有相關(guān)研究認(rèn)為，干熱河谷草被系統(tǒng)生態(tài)極度脆弱，同時(shí)放牧系統(tǒng)進(jìn)一步加劇了干熱河谷草地的退化。目前，已有學(xué)者提出“干熱河谷優(yōu)良牧草的利用應(yīng)在生態(tài)系統(tǒng)重建的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理開發(fā)”的發(fā)展思路，并付出了巨大的努力。近年來(lái)，許多學(xué)者對(duì)如何在干熱河谷進(jìn)行植被恢復(fù)進(jìn)行了一些實(shí)踐和探索。楊忠等[7]從坡地類型劃分、林草種選擇及喬灌草人工混交植被類型等方面闡述了金沙江干熱河谷植被恢復(fù)的主要技術(shù)關(guān)鍵。楊萬(wàn)勤等[8]針對(duì)金沙江熱河谷的生態(tài)環(huán)境退化特點(diǎn)，提出植被恢復(fù)與重建首先是篩選一批耐旱、耐瘠薄且能培肥土壤的植物，根據(jù)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術(shù)，防止水土流失。紀(jì)中華等[9]根據(jù)元謀干熱河谷生態(tài)環(huán)境脆弱、水分短缺、干熱資源充足等特點(diǎn)，按照生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)的原理設(shè)計(jì)規(guī)劃干熱河谷退化坡地立體種養(yǎng)復(fù)合生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，即“喬+灌+草+羊+沼氣+蚯蚓+雞”模式。楊艷鮮等[10]對(duì)元謀干熱河谷區(qū)4種旱坡地生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的水土保持效益進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明，與對(duì)照模式“羅望子+裸地”相比，建立的4種模式均體現(xiàn)了良好的水土保持效果，其中“羅望子+木豆+柱花草”模式截持降雨，增加地表蓋度，改善土壤物理性狀，提高蓄水保水能力，防治水土流失效果最佳。張德等[11]根據(jù)區(qū)域山地年幼林果園水土流失嚴(yán)重、土壤肥力和單位面積效益低、雨季雜草生長(zhǎng)旺盛等現(xiàn)狀開展干熱河谷退化山地龍眼和柱花草間作效應(yīng)分析表明，在幼齡龍眼行間種植柱花草2年后，間種樣地土壤的有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀及堿解氮的含量均比單作樣地高，有效的改良土壤，起到免耕保育土壤的作用，提高土壤地力與肥力，同時(shí)也提高了單位面積產(chǎn)量。龍會(huì)英等[12]根據(jù)干熱河谷區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，土壤貧瘠，有機(jī)質(zhì)含量低現(xiàn)狀，研究本區(qū)種植豆科草本植物和灌木小環(huán)境效應(yīng)表明，種植牧草小氣候得到改善，豆科牧草和灌木種植樣地表及土壤濕度大于未種植地，溫度低于未種植地。隨著豆科牧草和和灌木種植年限增加，土壤肥力得到提高，土壤中全氮、速效鉀及PH值含量逐年增加。土壤物理性質(zhì)得到改善，土壤容重比未種植地低，孔隙度及田間持水量比未種植地高，持水能力增強(qiáng)。陳奇伯等[13]研究表明，豆科草本植物對(duì)土壤化學(xué)特性的改良優(yōu)于喬木林，0～50 cm土層草地的有機(jī)質(zhì)含量分別比荒地高32.3%，全氮含量高42.9%。史亮濤等[14-16]根據(jù)區(qū)域山地水土流失嚴(yán)重、土壤肥力低等現(xiàn)狀開展旱地地埂種植植物籬的固土保水效應(yīng)，退化山地水土流失嚴(yán)重地塊建立地埂植物籬-農(nóng)作系統(tǒng)和侵蝕溝邊種植，橫坡種植農(nóng)作物甘薯、花生和玉米有效減少監(jiān)測(cè)區(qū)土壤水土流失。營(yíng)建等高固氮植物籬3年后，地表徑流、土壤侵蝕得到極大改善。同時(shí)大量的枝葉還田及腐根枯落物有效改善土壤化學(xué)性狀，提高土壤肥力。旱地地埂種植南洋櫻為植物籬，農(nóng)作物實(shí)行橫坡種植，可有效減少和控制監(jiān)測(cè)區(qū)水土流失，保持了水土。利用新鮮葉片作為綠肥，通過壓青處理，提高了土壤肥力。張明忠等[17]利用王草生產(chǎn)的基質(zhì)進(jìn)行酸性土壤改良，能直接把土壤的pH值從4～6的范圍提高到6～8，使土壤的酸堿性適宜植物生長(zhǎng)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 元謀干熱河谷優(yōu)良牧草在種草養(yǎng)殖的利用

近年來(lái)，畜牧業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成為了云南農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)改善和提高人民生活水平及維護(hù)流域社會(huì)穩(wěn)定起到了重要作用。在干熱河谷冬閑田、山地或幼林果樹行間的閑置土地，選用和種植營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與產(chǎn)量高的優(yōu)良牧草（冷季型和暖季型牧草），開展規(guī)范性種植養(yǎng)殖技術(shù)，利用豆科與禾本科高效配置，發(fā)展本地黑山羊。楊艷鮮等[18-19]認(rèn)為，建立以圈養(yǎng)和半圈養(yǎng)的生態(tài)模式，有效保護(hù)自然草被，提高植被覆蓋率，防止水土流失，減輕環(huán)境壓力，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境恢復(fù)及改善。同時(shí)，山羊圈養(yǎng)為人類提供健康綠色肉食品，增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入。金杰等[20]認(rèn)為，肉兔養(yǎng)殖被認(rèn)為是增加農(nóng)村農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的有效途徑之一，并且以標(biāo)準(zhǔn)的日糧配方來(lái)飼養(yǎng)肉兔效果較好，養(yǎng)兔模式以庭園經(jīng)濟(jì)的農(nóng)村家庭養(yǎng)殖為主，為能在低成本飼養(yǎng)條件下獲得較好效果，多以直接利用各種鮮草飼喂方式進(jìn)行肉兔飼養(yǎng)。通過開展幾種鮮草混合飼喂肉兔效果及經(jīng)濟(jì)效益試驗(yàn)表明菊苣+堅(jiān)尼草混合飼喂肉免在經(jīng)濟(jì)效益方面最佳，比甘薯藤+堅(jiān)尼草提高40.68%。飼養(yǎng)上以舍飼圈養(yǎng)為主。何光雄等[21]開展飼喂熱帶牧草對(duì)云南鵝生長(zhǎng)的影響表明，4種不同日糧飼喂象草、菊苣和配合飼料較飼喂黑麥草日糧條件下云南鵝背部發(fā)育更好，且飼喂象草的效果最為明顯。飼喂云南鵝黑麥草和菊苣能取得與配合飼料相似的日增重和料重比，且日增重均高于飼喂象草組和配合飼料組。飼喂4種不同日糧對(duì)云南鵝平均體質(zhì)量累積均呈現(xiàn)“快-慢-快”的生長(zhǎng)模式，對(duì)日增重的影響主要集中在約75 d以前，75日齡后云南鵝的生長(zhǎng)不受影響。用黑麥草飼喂30～50 d云南鵝可有效提高云南鵝平均日增重。表明云南鵝的養(yǎng)殖適宜使用黑麥草和菊苣，象草不適宜在云南鵝的飼養(yǎng)中單獨(dú)飼用。

2.3 元謀干熱河谷草產(chǎn)品加工利用

張明忠等[22]根據(jù)干熱河谷冬季飼草枯黃，含營(yíng)養(yǎng)素少，家畜飼料缺乏；而雨季飼草生長(zhǎng)旺盛和剩余，經(jīng)刈割、曬制、粉碎、加工成草顆粒。一方面草顆粒飼料體積是原料干草體積的1/4便于貯存和運(yùn)輸、粉塵少有益于人畜健康；另一方面，飼喂方便，可簡(jiǎn)化飼養(yǎng)手續(xù)，為實(shí)現(xiàn)集約化畜牧業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造條件；增加適口性，改善飼草品質(zhì)；擴(kuò)大飼料來(lái)源，如山合歡、華西小石桔、苦刺花、其他如農(nóng)作物的副產(chǎn)品、秕殼、秸稈以及各種樹葉等，經(jīng)粉碎后加工成草顆粒則成為家畜所喜食的飼草。研究一種熱帶牧草加工飼料顆粒的方法結(jié)果表明，豆科與禾本科的比例應(yīng)為1∶4～1∶2、精料比例在35%～45%加工的顆粒具有比較好的顆粒價(jià)值。對(duì)山羊進(jìn)行飼喂試驗(yàn)表明山羊喜食。

3 存在的不足

由于干熱河谷自然條件的特殊性及生態(tài)環(huán)境的脆弱性，加劇了相關(guān)研究的復(fù)雜性。近年來(lái)，元謀干熱河谷優(yōu)良牧草應(yīng)用在生態(tài)治理方面有了一些進(jìn)展，其初步形成的技術(shù)規(guī)范和治理模式為今后本區(qū)的生態(tài)治理提供了科學(xué)依據(jù)。但適應(yīng)本區(qū)種植技術(shù)體系及種植模式尚未系統(tǒng)形成。沒有深入研究種植不同牧草及牧草的種植模式、管理水平對(duì)干熱河谷退化生態(tài)系統(tǒng)（含退化草地）的影響和修復(fù)機(jī)制等。利用的對(duì)象有限，外來(lái)種普遍受到重視和應(yīng)用，本地種重視不夠，忽視了一些極具生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的鄉(xiāng)土種。同時(shí)，對(duì)一些引進(jìn)的外來(lái)牧草品種的習(xí)性及生態(tài)功能等也缺乏深入研究，缺乏對(duì)外來(lái)牧草對(duì)區(qū)域系統(tǒng)的生態(tài)功能及景觀的影響評(píng)價(jià)。利用時(shí)間短，資料積累有限，還不能系統(tǒng)和較好地評(píng)價(jià)種植優(yōu)良牧草對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的響應(yīng)與影響?？臻g尺度研究局限于某一樣地，并不能以個(gè)別樣地的成效代表整個(gè)區(qū)域。

4 元謀干熱河谷優(yōu)良牧草綜合利用的建議

4.1 繼續(xù)開展牧草資源創(chuàng)新利用與評(píng)價(jià)，開發(fā)牧草多元化利用技術(shù)

草灌資源是學(xué)科研究工作的基礎(chǔ)，繼續(xù)開展干熱河谷種質(zhì)創(chuàng)新，選育出適應(yīng)本區(qū)種植的抗旱品種、適宜草灌資源篩選及利用研究，選育或篩選出不同功能草（能源型草、水土保持型、景觀建設(shè)型、飼草型等），為草類資源的開發(fā)提供理論依據(jù)。并開展生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)及經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能牧草的開發(fā)及應(yīng)用研究工作，開發(fā)及引進(jìn)牧草能源化、飼料化等多元分級(jí)化利用、草地管理等技術(shù)，配套草食畜養(yǎng)殖、病蟲害防控等相應(yīng)技術(shù)。加強(qiáng)干熱河谷野生優(yōu)異種質(zhì)資源的收集馴化及利用、干熱河谷生態(tài)適應(yīng)物種種子的繁育技術(shù)研究、退化草地人工補(bǔ)播恢復(fù)技術(shù)研究等，為干熱河谷植被恢復(fù)和種草養(yǎng)殖提供資源與技術(shù)。

4.2 加強(qiáng)種植優(yōu)良牧草在退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)應(yīng)用中的利用研究

干熱河谷由于土地長(zhǎng)期不合理地開發(fā)和利用，以及區(qū)內(nèi)地表坡度較大，物質(zhì)移動(dòng)快，易造成嚴(yán)重的水土流失山體受損，水分不足；植物生長(zhǎng)量小，植物根系發(fā)育差，固土能力弱；雨季降水集中且時(shí)有暴雨天氣，洪澇災(zāi)害嚴(yán)重等原因造成區(qū)域水土流失嚴(yán)重。基于區(qū)域自然環(huán)境特征，有必要開展干熱區(qū)優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土（野生）草、外引草資源抗旱機(jī)理和耗水規(guī)律及對(duì)退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)機(jī)制研究。為達(dá)到區(qū)域生態(tài)保護(hù)與畜牧業(yè)平衡發(fā)展，有必要開展人工草地建設(shè)技術(shù)、坡耕地生態(tài)環(huán)境治理的草帶種植技術(shù)、區(qū)域不同立地條件下林（果）草優(yōu)化與配置技術(shù)、土壤培肥與改良技術(shù)研究。在進(jìn)行生態(tài)治理的同時(shí)，注重生態(tài)與經(jīng)濟(jì)、生態(tài)與景觀的結(jié)合。

4.3 提倡生態(tài)養(yǎng)殖，加強(qiáng)優(yōu)良牧草在種草養(yǎng)殖中的應(yīng)用，促進(jìn)區(qū)域畜牧業(yè)的發(fā)展，保護(hù)生態(tài)環(huán)境

近年來(lái)，畜牧業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成為了云南農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)改善和提高人民生活水平及維護(hù)流域社會(huì)穩(wěn)定起到了重要作用。草地畜牧業(yè)是邊疆民族地區(qū)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。加快云南草業(yè)的開發(fā)與保護(hù)，既是符合云南資源條件的必然選擇，也是云南草原生態(tài)環(huán)境建設(shè)的需要。在干熱河谷冬閑田、山地或幼林果樹行間的閑置土地，選用和種植營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與產(chǎn)量高的優(yōu)良牧草（冷季型和暖季型牧草），開展規(guī)范性種植養(yǎng)殖技術(shù)，建立以圈養(yǎng)和半圈養(yǎng)的生態(tài)模式，利用豆科與禾本科高效配置，發(fā)展以本地黑山羊、肉兔、肉牛和鵝等為主家畜以及草食性魚類種草養(yǎng)殖配套技術(shù)研究，提高家畜養(yǎng)殖管理水平和養(yǎng)殖效益，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)本區(qū)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展[23]，同時(shí)配合沼氣能源工程增加有機(jī)肥的投入，改善土壤結(jié)構(gòu)，減少土壤退化，緩解項(xiàng)目區(qū)能源需求與環(huán)境保護(hù)間的矛盾。endprint

4.4 加強(qiáng)優(yōu)良牧草在草產(chǎn)品加工的利用，促進(jìn)區(qū)域冬季畜牧業(yè)的發(fā)展

干熱河谷飼草的生長(zhǎng)和利用受季節(jié)影響，雨季飼草生長(zhǎng)旺盛，人工種植的堅(jiān)尼草、王草、山地扭黃茅、銀合歡、柱花草等的生物量大，飼草剩余。而冬季氣溫降低，飼草枯黃，飼草生物量小，家畜飼料缺乏。因此，有必要開展飼草的加工利用工作，充分利用牧草生長(zhǎng)季牧草，將剩余的牧草青儲(chǔ)，或刈割曬干為干草，加工為干草粉，按不同配方（飼草、精料和其它原料）加工為草顆粒保存，用于冬季飼喂畜禽，緩解區(qū)域冬季飼草飼料缺乏的問題，提高飼草轉(zhuǎn)化率，確保區(qū)域四季飼草的均衡供應(yīng)，保證區(qū)域畜牧業(yè)健康、穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，根據(jù)畜牧業(yè)是庭園經(jīng)濟(jì)的一部分，有必要開展小型養(yǎng)殖戶草顆粒飼料加工配套技術(shù)研究。

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