元謀干熱河谷優良牧草的利用現狀與前景

龍會英++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特的氣候和生態環境特征，制約著該區畜牧業的發展和生態環境保護，是中國生態建設的重點區域之一。本文從優良牧草應用在生態治理、種草養殖和草產品加工3方面概括總結該區優良牧草的利用研究進展與現狀，并對存在的一些主要問題進行評述。指出目前本區優良牧草利用中的研究手段、方法和內容等方面的不足，同時結合該區的生態環境特征和資源優勢，提出將來研究應予重視或優先研究的方向。

關鍵詞 干熱河谷 ；優良牧草 ；利用現狀 ；進展 ；元謀

分類號 S541

元謀干熱河谷高溫干旱，生態環境退化造成了本區大量的表土被沖蝕，土層變薄，土壤肥力低[1-2]，不合理的開發利用使本區成為土壤退化嚴重的地區之一[3]。畜牧業的發展與生態環境建設之間的矛盾已成為該區生態和經濟發展的限制因子，建立以表土保育和退化山地生態修復為目標的山地綜合利用良性循環體系勢在必行。鑒此，云南省農業科學院熱區生態農業研究所在“九五”、“十五”及“十一五”實施國家生態治理項目的過程中，總結集成了一些適應本區生態治理、生態養殖的技術和模式。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]，具有適應性強、快速覆蓋地表、保持水土、改善土壤結構、提高土壤肥力及飼喂牲畜的功能[6]，在本區乃至整個長江流域的生態恢復與治理及畜牧業發展中占據一定的地位。開展優良牧草在元謀干熱河谷的利用與評價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，因此對本區所進行的優良牧草應用在生態治理和畜牧業方面研究進行總結，討論利用中存在的問題及今后研究重點，為干旱及半干旱地區的生態環境恢復與治理、畜牧業和現代草業的研究與發展提供理論依據和實踐指導。

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，最顯著的特點是高蒸發和低降雨，干濕季分明，干旱現象嚴重，生態環境脆弱，氣候垂直分異明顯，載畜量低。研究區云南省元謀縣面積2 021 km2，人口21.17萬人，人口密度117.4人/km2，農村人口占全縣總人口的91.81%，從事農、林、牧、漁業勞動力占農村勞動力的94.28%，為典型的農業區，農林牧業用地占土地利用的絕大部分。旱坡地是該區主要的土地類型，未開墾荒坡地占土地面積的56%。該區光熱資源豐富，年日照時數2 550～2 774 h，日照率60%，全年太陽總輻射量641.8 kJ/cm2，年均氣溫21.9℃，≥10℃年積溫7 996 ℃，終年基本無霜，作物對太陽光能的利用率可達3.09%，有“天然溫室”之稱。

2 元謀干熱河谷優良牧草利用現狀

2.1 元謀干熱河谷優良牧草在生態治理的利用

基于生態資源的開發利用與生態環境保護間的權衡一直是干熱河谷研究者們熱議話題之一。有相關研究認為，干熱河谷草被系統生態極度脆弱，同時放牧系統進一步加劇了干熱河谷草地的退化。目前，已有學者提出“干熱河谷優良牧草的利用應在生態系統重建的基礎上進行合理開發”的發展思路，并付出了巨大的努力。近年來，許多學者對如何在干熱河谷進行植被恢復進行了一些實踐和探索。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的主要技術關鍵。楊萬勤等[8]針對金沙江熱河谷的生態環境退化特點，提出植被恢復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，防止水土流失。紀中華等[9]根據元謀干熱河谷生態環境脆弱、水分短缺、干熱資源充足等特點，按照生態學、生態經濟學、系統科學的原理設計規劃干熱河谷退化坡地立體種養復合生態農業模式，即“喬+灌+草+羊+沼氣+蚯蚓+雞”模式。楊艷鮮等[10]對元謀干熱河谷區4種旱坡地生態農業模式的水土保持效益進行了系統的研究。結果表明，與對照模式“羅望子+裸地”相比，建立的4種模式均體現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]根據區域山地年幼林果園水土流失嚴重、土壤肥力和單位面積效益低、雨季雜草生長旺盛等現狀開展干熱河谷退化山地龍眼和柱花草間作效應分析表明，在幼齡龍眼行間種植柱花草2年后，間種樣地土壤的有機質、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，同時也提高了單位面積產量。龍會英等[12]根據干熱河谷區生態環境脆弱，土壤貧瘠，有機質含量低現狀，研究本區種植豆科草本植物和灌木小環境效應表明，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。陳奇伯等[13]研究表明，豆科草本植物對土壤化學特性的改良優于喬木林，0～50 cm土層草地的有機質含量分別比荒地高32.3%，全氮含量高42.9%。史亮濤等[14-16]根據區域山地水土流失嚴重、土壤肥力低等現狀開展旱地地埂種植植物籬的固土保水效應，退化山地水土流失嚴重地塊建立地埂植物籬-農作系統和侵蝕溝邊種植，橫坡種植農作物甘薯、花生和玉米有效減少監測區土壤水土流失。營建等高固氮植物籬3年后，地表徑流、土壤侵蝕得到極大改善。同時大量的枝葉還田及腐根枯落物有效改善土壤化學性狀，提高土壤肥力。旱地地埂種植南洋櫻為植物籬，農作物實行橫坡種植，可有效減少和控制監測區水土流失，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]利用王草生產的基質進行酸性土壤改良，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 元謀干熱河谷優良牧草在種草養殖的利用

近年來，畜牧業生產已經成為了云南農業農村經濟發展中的重要支柱產業，對改善和提高人民生活水平及維護流域社會穩定起到了重要作用。在干熱河谷冬閑田、山地或幼林果樹行間的閑置土地，選用和種植營養價值與產量高的優良牧草（冷季型和暖季型牧草），開展規范性種植養殖技術，利用豆科與禾本科高效配置，發展本地黑山羊。楊艷鮮等[18-19]認為，建立以圈養和半圈養的生態模式，有效保護自然草被，提高植被覆蓋率，防止水土流失，減輕環境壓力，保護農業生態環境，促進區域生態環境恢復及改善。同時，山羊圈養為人類提供健康綠色肉食品，增加農民經濟收入。金杰等[20]認為，肉兔養殖被認為是增加農村農民經濟收入的有效途徑之一，并且以標準的日糧配方來飼養肉兔效果較好，養兔模式以庭園經濟的農村家庭養殖為主，為能在低成本飼養條件下獲得較好效果，多以直接利用各種鮮草飼喂方式進行肉兔飼養。通過開展幾種鮮草混合飼喂肉兔效果及經濟效益試驗表明菊苣+堅尼草混合飼喂肉免在經濟效益方面最佳，比甘薯藤+堅尼草提高40.68%。飼養上以舍飼圈養為主。何光雄等[21]開展飼喂熱帶牧草對云南鵝生長的影響表明，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種不同日糧對云南鵝平均體質量累積均呈現“快-慢-快”的生長模式，對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。表明云南鵝的養殖適宜使用黑麥草和菊苣，象草不適宜在云南鵝的飼養中單獨飼用。

2.3 元謀干熱河谷草產品加工利用

張明忠等[22]根據干熱河谷冬季飼草枯黃，含營養素少，家畜飼料缺乏；而雨季飼草生長旺盛和剩余，經刈割、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便于貯存和運輸、粉塵少有益于人畜健康；另一方面，飼喂方便，可簡化飼養手續，為實現集約化畜牧業生產創造條件；增加適口性，改善飼草品質；擴大飼料來源，如山合歡、華西小石桔、苦刺花、其他如農作物的副產品、秕殼、秸稈以及各種樹葉等，經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果表明，豆科與禾本科的比例應為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值。對山羊進行飼喂試驗表明山羊喜食。

3 存在的不足

由于干熱河谷自然條件的特殊性及生態環境的脆弱性，加劇了相關研究的復雜性。近年來，元謀干熱河谷優良牧草應用在生態治理方面有了一些進展，其初步形成的技術規范和治理模式為今后本區的生態治理提供了科學依據。但適應本區種植技術體系及種植模式尚未系統形成。沒有深入研究種植不同牧草及牧草的種植模式、管理水平對干熱河谷退化生態系統（含退化草地）的影響和修復機制等。利用的對象有限，外來種普遍受到重視和應用，本地種重視不夠，忽視了一些極具生態經濟價值的鄉土種。同時，對一些引進的外來牧草品種的習性及生態功能等也缺乏深入研究，缺乏對外來牧草對區域系統的生態功能及景觀的影響評價。利用時間短，資料積累有限，還不能系統和較好地評價種植優良牧草對區域生態環境的響應與影響。空間尺度研究局限于某一樣地，并不能以個別樣地的成效代表整個區域。

4 元謀干熱河谷優良牧草綜合利用的建議

4.1 繼續開展牧草資源創新利用與評價，開發牧草多元化利用技術

草灌資源是學科研究工作的基礎，繼續開展干熱河谷種質創新，選育出適應本區種植的抗旱品種、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、景觀建設型、飼草型等），為草類資源的開發提供理論依據。并開展生態系統恢復及經濟服務功能牧草的開發及應用研究工作，開發及引進牧草能源化、飼料化等多元分級化利用、草地管理等技術，配套草食畜養殖、病蟲害防控等相應技術。加強干熱河谷野生優異種質資源的收集馴化及利用、干熱河谷生態適應物種種子的繁育技術研究、退化草地人工補播恢復技術研究等，為干熱河谷植被恢復和種草養殖提供資源與技術。

4.2 加強種植優良牧草在退化生態系統修復應用中的利用研究

干熱河谷由于土地長期不合理地開發和利用，以及區內地表坡度較大，物質移動快，易造成嚴重的水土流失山體受損，水分不足；植物生長量小，植物根系發育差，固土能力弱；雨季降水集中且時有暴雨天氣，洪澇災害嚴重等原因造成區域水土流失嚴重。基于區域自然環境特征，有必要開展干熱區優勢鄉土（野生）草、外引草資源抗旱機理和耗水規律及對退化生態系統修復機制研究。為達到區域生態保護與畜牧業平衡發展，有必要開展人工草地建設技術、坡耕地生態環境治理的草帶種植技術、區域不同立地條件下林（果）草優化與配置技術、土壤培肥與改良技術研究。在進行生態治理的同時，注重生態與經濟、生態與景觀的結合。

4.3 提倡生態養殖，加強優良牧草在種草養殖中的應用，促進區域畜牧業的發展，保護生態環境

近年來，畜牧業生產已經成為了云南農業農村經濟發展中的重要支柱產業，對改善和提高人民生活水平及維護流域社會穩定起到了重要作用。草地畜牧業是邊疆民族地區賴以生存和發展的基礎產業。加快云南草業的開發與保護，既是符合云南資源條件的必然選擇，也是云南草原生態環境建設的需要。在干熱河谷冬閑田、山地或幼林果樹行間的閑置土地，選用和種植營養價值與產量高的優良牧草（冷季型和暖季型牧草），開展規范性種植養殖技術，建立以圈養和半圈養的生態模式，利用豆科與禾本科高效配置，發展以本地黑山羊、肉兔、肉牛和鵝等為主家畜以及草食性魚類種草養殖配套技術研究，提高家畜養殖管理水平和養殖效益，改善農村生態環境，促進本區農村可持續發展[23]，同時配合沼氣能源工程增加有機肥的投入，改善土壤結構，減少土壤退化，緩解項目區能源需求與環境保護間的矛盾。endprint

4.4 加強優良牧草在草產品加工的利用，促進區域冬季畜牧業的發展

干熱河谷飼草的生長和利用受季節影響，雨季飼草生長旺盛，人工種植的堅尼草、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，充分利用牧草生長季牧草，將剩余的牧草青儲，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，緩解區域冬季飼草飼料缺乏的問題，提高飼草轉化率，確保區域四季飼草的均衡供應，保證區域畜牧業健康、穩定和持續發展。同時，根據畜牧業是庭園經濟的一部分，有必要開展小型養殖戶草顆粒飼料加工配套技術研究。

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