我国草地畜牧业研究现状、问题及对策分析

陆娜娜， 熊康宁， 杭红涛， 池永宽， 陈 磊

（贵州师范大学喀斯特研究院/国家石漠化防治工程技术研究中心，贵州贵阳550001）

草地畜牧业是指利用草地直接放牧或者作为饲草刈割以饲养牲畜的畜牧业（方精云等，2018）。草地畜牧业与生态地理背景的关系在很大程度上表现为牧草的生产过程与生态地理背景的关系，将生态系统中植物生产与动物生产加以系统耦合， 兼顾了生态效益与经济效益的统一（王国宏等，2003）。 世界上草资源大国都重视草地畜牧业的发展，经过几十年的发展，草地畜牧业发达的国家已经逐渐建立起了生态保护与经济发展兼顾的现代草地畜牧业可持续管理模式 （马凤江等，2016）。 而我国拥有各种天然草地面积近4 亿公顷，草地面积居世界第二位，但我国的草地资源退化严重、草地畜牧业发展滞后，但发展潜力较大且发展速度较快（刘志颐等，2014）。

新西兰、美国、澳大利亚等这些草地畜牧业发达的国家， 已经在研究综合自然影响因素的基础上，结合牧草生态学特性（Mousel 等，2005），采用生物基因工程培育高产、优质的牧草及搭配方式，同时利用优选法培育优良畜种（Bai 等，2007）；通过揭示草地生物量与气候、 土壤之间的关系（Milchunas 等，1994）、 植物生长信息对放牧的响应（Frank，1996；Hay 等，1991），根据草地生产力、牲畜营养与生长过程， 采用移动式电围栏进行划区轮牧；运用计算机技术控制草地施肥灌溉、牧草及饲料微量元素补给、 牲畜饮水等 （Sun 等，2007）。 而我国现代草地畜牧业发展只有20 年时间， 研究较好的在草地建设利用技术、 畜种改良（高渐飞等，2010）、 草地生物量遥感调查等方面（杜自强等，2010）， 但是比较缺乏整体系统的研究， 也缺乏国家层面的草业试验示范基地（任继周，2009）。

1 我国草地畜牧业理论研究现状

1.1 草地畜牧业的生态与经济价值 在新西兰这样一个传统的以畜牧业为主的国家， 其建立起的白三叶与黑麦草为主体的混播草地， 不仅改善了草地土壤的理化条件，提高了草地供氮能力，同时提高了牧草品质与产量， 使得畜产品的产量和质量也得到了提高（马凤江，2016）。草具有适应性强、覆盖面大、周转速度快等特点，且在其自然植被的顺向演替中，是植被恢复、改善生态环境的先锋植物，能够有效的减少水土流失量、径流量和冲刷量（任继周，2009）。发展中国家的牲畜收购被广泛认为是摆脱贫困的途经， 是一项主要的创收活动，一种收入多样化的手段（Hatab 等，2019）。 在我国西南喀斯特山区，农民收入有60% ～70%来自于养殖业，建立人工草地，恢复喀斯特地区草地植被，发展草地畜牧业，可以在短期内大幅度增加农民收入（瓦庆荣，2008）。

1.2 放牧对草地生态系统的影响机理 放牧生态学的研究主要集中在放牧对草地植被群落结构及其多样性、植物生理特性、土壤性能和草地群落土壤种子库等方面（吴恩岐，2017）。而我国研究较多的在放牧对群落结构及其多样性和土壤特性等方面。 其中在草地群落结构对于放牧的影响方面普遍得出的结论是， 长期过度放牧会引起草地退化，降低草地群落的物种多样性，但控制放牧强度或周期性放牧、划区轮牧均可降低优势种的优势，提高其他物种的潜在发展空间， 因此会增加群落的多样性（周建琴等，2019）。由于不同地区的自然环境、土壤发育类型以及植物群落组成不同，再加上草地利用与放牧方式不同， 放牧对于土壤的影响各不相同， 因而放牧对土壤理化性质的影响目前未形成一致的结论， 特别在土壤化学性质方面的研究结果具有复杂性与多变性 （周建琴等，2019；杨利林，2013）。

1.3 人工草地建植的机理与机制 在人工草地建植中，采用较多的混播建植方式，普遍从混播的草种配置、混播比例、播种方式、生产性能以及草地稳定性等方面展开研究（白永飞等，2018）。加娜儿古丽·穆沙等（2012）对昭苏马场豆禾混播草地的研究表明，草地的生产力与混播草种、混播比例以及建植方式相关，但是由于地域不同，自然条件与现有技术基础等条件也存在差异， 因此研究的侧重点与最后所得结果也不尽相同 （刘艳楠等，2013）。张鲜花（2014）在不同建植方式对豆禾混播草地生产性能的影响研究中表明， 合适的混播组合、比例以及建植方式对草地产量、草地营养物质组成都会起到改善作用， 这一结论与国内许多研究结果相一致（张鲜花等，2014；刘艳楠等，2013；赵青山等，2013）。

2 我国草地畜牧业技术研究现状

2.1 人工草地建植 目前，我国人工草地建植依旧面临着利用年限短、 年产量变化大以及产量低等主要问题（白永飞等，2018）。我国一至两年生人工草地建植技术相对发展较为完善， 但是技术应用限于在水浇地，且其难点在于旱作建植条件下，受水分影响，年产量变化大。中国科学院植物研究所通过全程机械化技术旱化栽培技术实现肥水耦合，充分利用降水，解决了旱作影响产量波动较大的难题。针对利用年限短的问题，中国科学院植物研究所在维持人工混播草地的生产力方面取得突破性进展，通过将深根系与浅根系、长寿命与短寿命、豆科与禾本科等不同品种的牧草混播，并同时结合全程机械化的旱作栽培模式化管理， 解决了人工混播草地利用年限短的问题， 实现了人工混播草地的高产和稳产（刘捷，2006）。

2.2 退化草地修复 近几十年来，我国各地区采取了一系列恢复措施修复退化草地， 也取得了一系列的成效，其中包括草地生产力、植被盖度的提高以及生物多样性的改善等（金荣，2018）。 目前，我国退化草地修复的管理措施主要有围栏封育、休牧轮牧等，技术措施主要是以翻耕、灌溉、施肥、补播、人工草地建植等（王多伽等，2015）。 在对高寒退化草地恢复的研究中，采取了围封、划破、施肥、补播和综合措施等5 种恢复措施，据VOR 指数和CVOR 指数两种模型的测算结果表明，综合恢复措施的效果均优于单一处理措施（刘延斌等，2016）。 不同的措施在不同的环境下，对恢复退化草地有着不同的优势与成效（曲文杰等，2014），各地应根据当地的土壤、气候、植被等条件，结合草地退化程度、人为干扰类型、恢复目标等，选择草地恢复措施。

2.3 3S 技术在草地资源监测中的应用 草地资源是草地畜牧业可持续发展的物质基础， 为了合理利用草地资源，改善草地生态环境，实现草畜平衡，对草地资源动态进行监测是必要的。 现阶段，草地资源监测主要是通过获取卫星影像数据、地面实测数据， 运用GIS 和RS 技术构建相关模型进行量化研究。 李博（1993）在对我国北方草原动态监测的研究中， 将GIS 和RS 技术结合建立监测系统，在遥感估产、牧草长势、草畜平衡和灾害性预测预报方面取得了一定的成果。 目前， 利用3S 技术对草地生产力进行估算的技术与方法也趋于成熟。 研究较多的是利用MODIS 影像，并结合地面监测样点， 通过区域统一建模的方式进行草地生产力估算监测（方金，2011）。

3 我国草地畜牧业典型性示范

3.1 南方草地畜牧业试验区 1978 年，农业部开始进行草地畜牧业综合项目的开发， 从“六五”、“七五” 的种草养畜试验和试验区建设，“八五”的草地畜牧业优化生产模式，到“九五”的草地畜牧业可持续综合发展技术，研究逐步深入，取得了一系列的科研成果和技术， 也成功建设了一批草地畜牧业试验示范区（表1），为南方地区草地畜牧业的发展提供了科学依据和推广示范模式（任继周，1999）。

表1 西南地区草地－畜牧系统试验示范

3.2 北方草原牧区的家庭牧场 我国的家庭牧场形式集中分布在北方牧区中草地面积较大的地区，且是以利用天然草地作为饲料来源，采用牧群式的生产低投入、低产出而效益较高的畜牧业（牟新待，1991）。 20 世纪80 年代初， 草原牧区施行“双权一制”的制度，使得草地公有共用、牲畜私有的传统牧区畜牧生产格局得到改变， 形成了以家庭牧场为基本结构的经济格局（丁勇，2008）。内蒙古阿鲁科尔沁旗家庭牧场模式 （斯日古楞等，2006）、甘肃的“六化”模式（李贵霖等，2006）、青海环湖牧区家庭牧场模式（常祺，2006）等生产经营模式都是在原有牧场的基础上， 通过更新基础设施技术、 转变传统观念和科学管理来实现新型家庭农场的可持续发展，也成为典型的推广范例。

3.3 毛乌素沙地草地畜牧业经营模式 根据毛乌素沙地的自然环境条件， 以种植和养殖为出发点，以科技创新为驱动力，开发的退化沙地草场植被恢复与草畜高效转化模式、 生态农业草畜转化模式、牧草加工转化模式、柠条饲料转化模式以及退化草地飞播恢复区草畜转化模式等5 种草地畜牧业经营模式在盐池县进行了试验及推广示范，不仅实现了经济效益的创收， 促进了区域经济的发展且兼顾了毛乌素沙地的生态保护与治理（温学飞等，2007）。

4 我国草地畜牧业评价

4.1 云贵高原草地畜牧生产系统的优化与原系统的对比监测评价 蒋文兰等（1996、1995）采用实验法、模型法和抽象法相结合的系统研究方式，对人工草地绵羊、 奶牛放牧进行系统的动态监测和系统评价，通过横向、纵向比较，提出了优化方案。优化后的绵羊冬羔、春羔放牧系统草地毛利润每公顷分别达689 ～808 元、998 ～1085 元， 与农户监测系统相比，前者是其1.6 ～1.8 倍，后者是其2.3 ～2.5 倍；山羊放牧系统达2203 元，比原系统提高69%；奶牛放牧系统达4989.4 元，比老系统上升了3638.3 元（以上毛利润的变动不考虑涨价因素）。优化后的奶牛放牧系统草地畜产品产出从每公顷491.2 APU 提高到608.8 APU， 山羊放牧系统达318 APU，比原系统提高128 APU。

4.2 南方草地畜牧业可持续发展评价指标体系邢廷铣（2002）建立了牧草生产力、草食动物生产力、畜产品商品率和加工增值效益、草地生态环境4 个子系统，其中包含19 个评价指标，并依据指标重要性给出各自的评价参考值， 最后划分出基本合理和有效（60 ～70 分）、合理和有较高生产效率（70 ～80 分）和很合理和很有效率（80 ～90 分）三个评价等级分数。并在湖南南山牧场、黄金牧场和南滩牧场应用该体系对草地畜牧业生产力评估与验证，证明该指标体系适用于南方喀斯特山区。

4.3 草地畜牧业的定量评价 目前国内外对畜牧业评价的研究较少， 进而有关草地畜牧业评价的研究文献更少， 仅有的相关文献集中在畜牧业评价可持续发展、竞争力、效益以及环境风险评价等方面。近些年来，对草地畜牧业各方面进行量化评价的研究日益增多，定量评价也比较能够直观、简洁、准确的反映出草地畜牧业的发展状况。韩满都拉（2019）采用熵权系数法确定各指标的权重，通过加权函数法计算出内蒙古高原温带草地畜牧业可持续发展的综合评价值。 陈俊科（2015）也从经济、社会与生态效益3 个层面出发，构建评价指标体系，采用变异系数法计算指标权重，对新疆畜牧业综合效益进行评价。 此类的定量评价也都是在样本数据的基础上， 通过建立的数学模型计算出结果，进行量化分析，并最终为畜牧业的生产发展指导服务。

5 我国草地畜牧业发展存在的问题及对策

5.1 草地动态监测和信息化数据缺乏，有待于建立完善的草地资源信息共享数据库 信息化是当前草地畜牧业和草地农业现代化重要标志与关键， 将在未来一个时期主导着草地畜牧业以及草地农业的现代化方向（张德平，2010）。 现阶段，我国的草地畜牧业信息数据库共享服务还处在一个较低的水平，信息数据库建设滞后，主要面临的问题是草地资源监测信息比较零乱、分散，草地资源信息系统基本不能共享， 造成相关领域的科学研究不能够及时的流通与反馈资源信息， 浪费人力和财力， 阻碍信息技术在草原科学方面的发展利用（高淑兰，2002）。而运用现代信息技术建立草地资源信息共享平台， 将为相关科研工作提供一个草地资源多元信息查询和共享的数据平台， 对我国的草地畜牧业可持续发展具有重要的战略意义。

5.2 利用生物科学技术， 提高牧草育种水平 牧草育种是草地畜牧业发展的基础工作， 我国牧草育种研究始于20 世纪40 年代，起步较晚，在研究基础、发展速度、生产效益等方面与发达国家都有着较大差距，且在育成品种的数量和质量、育种手段和技术应用等方面也相对滞后（宝音贺希格等，2010）。 其次，我国生物技术应用于牧草研究起步于上世纪70 年代末，牧草基因工程研究也刚刚于上世纪80 年代末起步，育成牧草采用的都是传统的常规技术方法。 基因工程比常规育种方法在基因水平上改造植物的遗传物质更具有科学性与准确性， 提高了育种的可操作性和目的性（刘根红等，2007）。 因此， 针对我国目前育种技术相对滞后，牧草种子质量差、产量低等问题，需利用耦合生物科学技术与传统常规方法进行牧草良种繁育、 加工的研究， 培育出适宜不同环境的优良牧草。

5.3 草产品加工粗放、落后，草产品质量低，促进草产品加工技术研发 草产品种类单一， 加工技术与设备落后，导致收获贮藏损失大。草产品品种上，我国主要是紫花苜蓿和羊草两个品种，紫花苜蓿占90%以上；产品结构上，草捆占77%、草颗粒8%， 草粉7%， 草块2%， 其他6%（张英俊等，2011）。 牧草收割机械化水平低，不能及时有效地收获贮存足量的牧草以供应牲畜越冬， 致使草地畜牧业抵御灾害的能力较低（房骏等，2006）。 同时，我国饲草加工储存方法较为落后，大部分地区采用传统的晾晒方式， 干燥时间长， 营养损失大（段珍等，2018），导致饲草浪费35% ～55%（贾玉山等，2016）。青贮则主要是自然发酵，乳酸菌添加剂没有广泛普及利用，致使青贮干物质损失5%～20%，蛋白质损失5%～10%（杨青川等，2011）。 因此，我国要积极借鉴外国先进的经验，提高机械化水平，不断完善草产品加工体系。

5.4 草畜平衡问题依然是草地畜牧业的核心问题之一， 要重点发展草畜平衡技术 草畜平衡是指为保持草原生态系统良性循环， 在一定区域和时间内， 使草原和其他途径提供的饲草料总量与饲养牲畜所需的饲草料总量保持动态平衡（卢苓苓等，2009）。 实现草地可持续利用与家畜高效生产的前提条件是维持草畜平衡（刘真等，2017）。草畜平衡是一个具有复杂性的管理系统工程， 涉及到人类、植物层面、动物层面，需要从经济社会、生态环境和科学技术等方面进行综合考虑（任继周等，2004）。发展草畜平衡调控技术，需要研究不同草地-畜牧系统的饲料预算平衡、 季节载畜量调控，舍饲与放牧优化配置，饲料合理的搭配参数与营养均衡等等， 建立不同草地-畜牧系统草畜平衡调控技术的综合体系，最终制定草畜平衡标准，相对实现草畜平衡。