我國飼草作物的產業發展

文/張英俊

（中國農業大學）

1 飼草作物的發展概況

1.1 飼草作物的概念

2016年原農業部頒布的《全國種植業結構調整規劃（2016-2020）》中第一次使用了飼草作物這一名詞，將飼草作物與糧食、棉花、油料、糖料和蔬菜等并列，其目的是將牧草種植納入到我國的種植業體系中，不僅可以優化種植業結構，而且也為牧草產業的發展創造空間，改善我國粗飼料的結構。該規劃中飼草作物概念與國際通用概念相同，是指用于放牧或生產干草和青貯飼料的多年生牧草、一年生飼草及不以收籽實為目的的糧食作物等。

1.2 飼草作物的分類

根據生長期可分為一年生和多年生，一年生如青貯玉米、飼用燕麥、飼用油菜、草木樨等；多年生如無芒雀麥、鴨茅、苜蓿，三葉草等。飼草作物一般分屬于三大科，即豆科、禾本科和十字花科，但也有一些藜科和菊科等。

1.3 飼草作物的礦物質含量

選擇飼喂家畜的飼草作物時，在考慮其蛋白質含量、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維之外，還要考慮維生素和礦物質含量等。圖1是來自澳大利亞David Masters的報告，顯示營養體作物、混播草地、地三葉草、谷類作物籽實和秸稈中Ca、Mg、Na和K等元素含量與家畜需求的關系，黑線處的含量表示只能夠滿足家畜最低需求，紅線以上代表所提供的礦物質元素超出了家畜的需求。因此，即使以滿足礦物質營養需求的角度出發，多樣化也應是粗飼料生產的重要目標。

圖1 不同飼草作物種的礦物質含量

1.4 不同國家的飼草解決方案

1.4.1 日本提高飼草自給率的措施

如何解決優質飼草自給率是各國都關注的一個問題。日本近年飼草的自給率得到了大幅度提升，由2008的25%提高到2015年的35%。日本提高飼草自給率的措施有四個：一是擴大青貯玉米等高養分飼料的種植面積；二是將種植綠肥的土地改為種植飼草；三是開發高產飼用稻專用品種，擴大發酵飼用稻種植面積；四是在農田建立多年生牧草地進行放牧利用。

1.4.2 歐盟、英國、新西蘭等國家的措施

將天然草地翻耕建立三葉草混播草地，發展高度集約化人工草地放牧系統，實現草畜高效轉化。這種放牧系統在我國目前處于停滯狀態。20世紀90年代，在南方草地畜牧業綜合開發利用等攻關項目的推動下，我國西南等地方都曾開發出很多這樣的三葉草混播草地進行放牧生產，如貴州威寧、云南尋甸、湖北百里荒、重慶紅池壩、湖南南山牧場等。但是在2000年后，因為林草矛盾、林業保護和農業利用的沖突，導致這種人工草地高效草畜轉化系統沒有很好地推廣開，而且還受到限制。應該說，牛羊是最好的割草機，這樣的生產方式是低成本、低污染、最高效的草畜一體化系統，很可惜，在發達國家盛行的人工草地放牧產業在我國受到政策的限制，但相信不久的將來一定是會發展的，尤其是我國多山的西南地區。

1.4.3 澳大利亞和加拿大的措施

澳大利亞、加拿大有很豐富的牧草資源，除了優質的天然草原外，還建立了很多的多年生牧草地和一年生飼草料，草食畜產品生產主要以放牧方式進行，加拿大有較長的寒冷季節，因此也需要生產更多的飼草來調制干草或者青貯，用于冬季補飼用。這兩個國家資源豐富，生產的草產品常出口到中國、日本、韓國以及中東地區等，出口的主要牧草產品為燕麥草、貓尾草、紫花苜蓿、苜蓿和無芒雀麥混合干草等。

1.4.4 美國的措施

美國對待飼草作物象對待糧食作物一樣，紫花苜蓿被列為四大作物之一，和玉米、大豆、小麥進行豆禾輪作，執行著真正的草田輪作制，既獲得了糧食和優質飼草，同時還利用豆禾根系的不同特點，對土地進行改良，實現了農田的可持續利用。據不完全統計，美國有近14%的農田種植牧草，約為2 470 萬公頃（圖2）。紫花苜蓿、青貯玉米遍布美國，灌溉紫花苜蓿主要集中在西部地區。紫花苜蓿種植面積約為820 萬公頃，其中灌溉苜蓿265 萬公頃，而青貯玉米種植242 萬公頃，青貯玉米種植區域與奶牛分布區域高度重合。

圖2 美國農田、農田中人工草地、林地、林地中牧場和草地面積（百萬公頃）

美國牧草生產歷史悠久，苜蓿產業成熟發達，從整地、播種、田間管理和收獲等整個流程都有一套標準化程序或規范。如對鹽堿地或排水不良土壤上種植苜蓿時進行1.5 m深的深松作業；利用激光平地并進行苗床準備，根據土壤質地確定漫灌或者溝灌降度，如沙壤土為3%，即100 m降3 °；南方一些地方為了提高苜蓿產量和質量，密植的行距甚至達10 cm，起壟種植，以割草機的寬度進行播種，利用壟溝進行灌溉和走收獲加工機械，減少土壤壓實帶來的損失，商品苜蓿地定植的密度要求達到每平方米560 個植株以上，干草生產以單播苜蓿為主，青貯苜蓿開始利用使用混播草地；雜草防除一般都采用大型機械或者飛機撒藥，但實施者必須有PCA證件（施藥執業證），收獲時利用可顯示相對飼喂價值（RVF）的紫花苜蓿標尺。

1.5 干草的生產流程

干草的生產流程為割草-散摟草-打捆-裝垛-加壓運輸，從圖3可以看出機械是保證草產品品質的關鍵，想得到優質的草產品，需要配套的機械設備。

1.6 混播的優越性

飼草作物的混播種植是目前我們正在研究和向大家推廣的一種方式，該方式在國際上是比較流行且面積很大，如放牧草場基本都是多年生混播草地，主要是豆科和禾本科混播種植。混播種植的優點是發揮豆科固氮效果、利用豆禾優質的纖維質量和較全面的營養。研究表明，混播草地還可以降低采食家畜甲烷的排放。除此之外，混播草地單位面積產量高而穩產，也易于收獲調制；在改良土壤方面也比單一的種植能更好地恢復土壤結構，提高土壤肥力，增加表土有機質，有助于越冬等。從圖4可以看出，在同等土地投入的情況下，部分混播組合比單播的產量要高，而且因為有豆科牧草的存在，氮肥的施用量也會減少。

1.7 豆禾混播的注意事項

豆禾混播的放牧地中，豆科植物比例應達到40%，春季禾草早于豆科生長，禾草適口性更好，含有更多的糖分，增加適口性；而豆科在夏季生長快，豆科含有更

圖3 干草生產流程

圖4 苜蓿單播與草地羊茅混播、鴨茅混播和高羊毛混播的產量

圖5 豆禾混播生產圖

圖片來源：Dan Undersander，2011多的淀粉，豆科為禾本科提供氮。對于產干草或者青貯的混播草地，豆科比例應達60%～70%（圖5）。

2 飼草作物耦合到農田的作用

2.1 草田輪作，提高農作物產量和質量

飼草作物對農田或者下茬作物的產量不會有太大影響，甚至會增加20%～30%下茬作物的產量（圖6）。如果飼草作物市場價格好，草田輪作的經濟效益也非常可觀。例如，按照全國平均產量推算，5 年玉米連作，畝產量約2.5 噸，產秸稈7.5 噸；如果該連作模式改為草田輪作，種植3 年苜蓿+2 年玉米，計算其增產效應，5 年畝產玉米可達1.2 噸，產秸稈3 噸，但可產苜蓿干草2.4 噸。如果都是用作飼草或飼料投喂給家畜，按照1噸玉米1 000 元，1 噸玉米秸稈750 元來計算，5 年連作玉米的畝收入約為3 625 元；按照1 噸苜蓿干草1 800元來計算，3 年苜蓿+2 年玉米的草田輪作的畝收入可達5 970 元，由此可見，農田種草或者草田輪作不見得一定會降低收入。

圖6 輪作方式對玉米產量的影響

2.2 輪作紫花苜蓿固定氮，增加有機質、提高土壤質量，減少水土流失

圖7 多年生牧草對水土流失的影響

種植紫花苜蓿后，玉米或小麥種植第1年無需施氮肥（即使施氮肥也無顯著效果），第2、3年，施氮肥量也非常少，一般為45～60 kg/公頃；在黃土高原水土流失嚴重的地區，輪作種植沙打旺、苜蓿4 年后，土壤有機質含量提高1 倍。新疆呼圖壁縣種牛場的測定結果顯示，3 年生苜蓿茬地積累干殘體30 735 kg/公頃，折合氮465 kg/公頃，磷94.7 kg/公頃，鉀1 477.5 kg/公頃；土壤氮輸入、輸出和土壤氮平衡狀況研究表明，1 年、2 年和3 年苜蓿地的土壤氮凈增加量分別為83 kg/公頃、115 kg/公頃和124 kg/公頃，說明隨著苜蓿種植年限的增加，氮輸入增加；苜蓿種植3～5 年后可以扎根2 m左右，在吉林省崗地農田黑土上進行的玉米-草木樨或紫花苜蓿輪作試驗表明，與玉米連作相比較，輪作提高了土壤孔隙度，改善了崗地黑土通氣性、持水力等狀況，引入苜蓿或具有龐大根系的多年生牧草入田，其實這對防止我國土壤退化或者改良農田具有重要的作用。另外，從圖7可以看出，多年生牧草如紫花苜蓿可顯著降低農田水土流失。

2.3 草田輪作打破了害蟲和病害的生活周期和寄生關系，并有助于雜草控制和減少農藥的使用

研究表明，苜蓿與棉花輪作降低棉花黃萎病的發生，間作控制棉蚜的發生，苜蓿與玉米輪作可免其遭根寄生蟲危害；苜蓿收獲后種向日葵，田間雜草數量明顯減少；稻田冬季種植黑麥草可以控制下茬水稻稻縱卷葉螟的發病率；豆科牧草收獲后種植青稞，其條紋病和黑穗病發病率降低17%～38%。

3 我國大力發展飼草作物的可行性

任繼周院士曾經引入農田當量（農田當量是把單位面積標準傳統農田1 年1 熟種植水稻的食物產出作為標尺，來衡量一切農用土地相對食物生產潛勢的計量單位）來計算農田種植不同作物的效率，結果顯示，我國現存農用土地的食物生產能力僅利用了生產潛力的43.59%，將現有耕地的20%實行草田輪作，以全國現有可用草地的3%建立豐產栽培草地，其食物生產潛力相當于新增0.52 億公頃農田當量，其食物生產能力將是現行系統的1.23 倍。

3.1 戰略需求

3.1.1 高品質畜產品的需求

圖8 國產舍飼羊肉（a）和澳大利亞羊肉（b）的對比

圖9 2016年中國玉米消費結構

圖8a是國產舍飼羊肉，圖8b是來自澳大利亞的羊肉。兩圖對比可以看出，a中的羊肉肥肉非常多，主要是飼喂大量的精料造成的，而且這些肥肉基本上是不食用的，這樣生產出來的羊肉，是對我國糧食的一種變相浪費；而圖b中的羊肉蛋白質含量明顯高于國產羊肉，因此，利用飼草作物生產高品質的草食畜產品的市場需求很大。

3.1.2 飼料糧的利用

從圖9可以看出，我國生產的玉米70%以上是給動物食用的，而不是給人食用的，因此，發展青貯玉米的空間很大，不僅可以滿足草食動物的需求，因糧改飼后玉米要全株利用，因此可以減少秸稈的生產量。另外，我國如果將飼料糧（主要是玉米）減少2 500 萬噸，以中等土地每畝生產500 kg玉米計算，可以減少占用5 000萬畝玉米地，以中等土地每畝生產500 kg苜蓿，可生產2 500 萬噸優質苜蓿干草，按每頭奶牛每天3 kg苜蓿干草或每只羊每天0.5 kg苜蓿，可供15 000 萬只羊或2 500 萬頭奶牛1 年苜蓿的需求。利用美國35 年可持續的輪作方式進行生產，即采用輪作體系（CCCaAA）5 年輪作制來進行飼草料生產，可生產3 600 萬噸（干重）青貯玉米、1 000 萬噸苜蓿干草（3 000 萬畝玉米+2 000 萬畝苜蓿），按每頭奶牛日產30 kg牛奶，日給25 kg干物質計算，按其傳統日糧配方（苜蓿15%、青貯玉米40%、玉米25%）來計算，將我國5 000 萬畝玉米田改種為苜蓿和青貯玉米，即可以滿足全國1 000 萬頭奶牛對優質苜蓿和青貯玉米1 年的需求。

3.1.3 產業結構調整

從圖10可以看出，我國和歐美發達國家相比，無論是資源豐富的澳大利亞、美國、加拿大等，還是人口密度大，資源相對緊張的歐洲國家，草食畜牧業所占的比例均在50%左右，我國則為25%左右。因此我國應有一些調整的空間。同時，從斷奶到屠宰，各類家畜全生命周期中，生產1 kg畜產品所消耗的糧食仍然是草食家畜低于豬禽等家畜，因此，從節糧的角度出發，應該發展草食家畜，但草食家畜的飼養應充分利用草地或飼草作物，利用糧食生產草食家畜畜產品不僅產量低，而且品質差，存在變相浪費糧食。

3.2 經濟效益

從圖11可以看出，2000—2015年我國苜蓿進口量和價格的變化，增長幅度很大，結合表1中各地種植苜蓿和小麥玉米收益比較表可以看出，在同等土壤條件和灌水施肥措施下以及同等政策條件下，農民種植苜蓿的收益顯著高于種植小麥和玉米，苜蓿的種植具有很高的經濟效益。

另外，青貯玉米和苜蓿草與籽實玉米相比，效益比較好。但這必須要附近有大型的牛場和養殖戶。王明利等（2016）調研發現，收獲小麥和青稞的籽實與收獲黑麥和青貯玉米和燕麥草相比，后者的效益還是非常可觀的（表2和表3）。

圖11 2000—2015年我國苜蓿進口量和進口價格

圖10 部分國家與中國畜牧業產值比重

表1 2013年各地種植苜蓿和小麥玉米收益比較表（以河北、黑龍江、山東為例）

表2 青海省湟源縣“糧改飼”效益情況

表3 山西朔州市朔城區“糧改飼”效益分析

3.3 技術模式

在我國，如果要把飼草作物全面地發展起來，除了要有市場、有潛力外，還需要考慮如何提高土地利用效率，其技術模式是關鍵。我國大部分地區適合采取混播種植，這樣不但可以節省肥料的使用，還可以提高產品質量；東北可以進行苜蓿和玉米輪作，可以種植一些高附加值的飼草，如貓尾草，滿足國外賽馬的需求；在黃淮海區域，可以推廣苜蓿套種青貯玉米的模式（圖1 2），即在苜蓿收完二茬或三茬之后，套種青貯玉米，這樣避開高溫高濕對苜蓿的不利影響，發揮玉米適宜環境的作用，收獲青貯。這一種植模式對品種選擇要求很嚴，尤其是需要短日期的玉米品種。另外，我國是大陸性季風氣候，雨熱同季。因此多年生牧草，如紫花苜蓿生產在東北和華北地區一般收獲一茬干草后，二三茬適合收獲青貯，但華北雨季過后第四或第五茬可以收獲干草，西北地區適合高品質干草的生產。

圖12 玉米和苜蓿的混播

4 結語

種植飼草作物，發展牧草產業，對解決連年耕作導致產量遞減、土壤毒化、病蟲害嚴重的農田改良和規模飼養下優質飼草缺乏導致家畜生產性能低下、疾病增多的防治都有益處；我國東北華北鹽堿地和沿海灘涂，許多土地在種植3～5 年牧草后即可以種糧食，改土效果明顯，經濟效益顯著。

牧草產業生產與利用的特點是加工制作干草、青貯或者放牧利用，二者需要的勞動力數量都較少，如制作青貯或干草，需要相當的機械投入才能保障產品的質量和產量；如放牧利用，則需要的勞動力更是較少，例如，美國7 萬畝規模的苜蓿干草企業僅有80 名員工，全部為機械化作業；澳大利亞草地放牧飼養1 000 頭肉牛農場，勞動力僅3～5 人。因此，扭轉土地發展草產業，可以極大地減少勞動力。

最后，發展牧草產業仍然要堅持種養結合，農牧循環，以養帶種，以養定種，適宜種植，適銷對路的策略。C