董志浩,李君风,王思然,赵 杰,陶旭雄,刘秦华,陈 雷,苗彦军,余成群,邵 涛*
(1.南京农业大学饲草调制加工与贮藏研究所,南京 210095;2.山西农业大学动物科学学院,山西 太谷 030801;3.西藏农牧学院,西藏 林芝 860000;4.中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101)
西藏是我国重要的牧区之一,牧畜业在西藏社会经济中占据着举足轻重的地位,然而西藏自然环境恶劣,饲草生产加工利用效率低,严重制约着西藏牧畜业的发展。本文系统介绍了西藏饲草生产和草产品加工现状,并结合西藏实际情况,提出了西藏草产业化发展的可行性策略。
西藏主要栽培牧草及农作物种类有燕麦、垂穗披碱草、老芒麦、早熟禾、箭筈豌豆、紫花苜蓿、多年生黑麦草、苇状羊茅及青稞等。
燕麦是一种优良麦类饲用作物,籽实营养丰富,富含蛋白质、脂肪、维生素、矿物元素、纤维素,五大指标位于水稻、大麦、玉米、高粱之首,不仅是马、牛、羊的精料,而且可被人类食用。燕麦是西藏人工种草的主要草种之一,是高寒牧区枯草季节的重要饲草资源。燕麦叶量丰富,柔嫩多汁,适口性好,消化率高,既可调制干草,又可调制青贮。
垂穗披碱草为疏丛型禾草,茎秆直立,基部节稍呈膝曲状,株高50~90 cm。耐寒、耐旱性较强,在西藏寒冷干旱地区适应性强,生长良好,可自然越冬。在西藏大面积种植,尤其是海拔4 500 m 的那曲等地大面积种植且生长良好,形成垂穗披碱草草场。垂穗披碱草叶量多,质地较柔软,营养价值高,适口性好,各类家畜均喜食,易于调制干草。调制青干草应在开花前刈割,属中上等品质牧草,开花前营养价值较高,开花后期营养价值略下降。
箭筈豌豆属一年生豆科牧草,蛋白质含量较高,是一种优良的草料兼用作物。西藏箭筈豌豆主要与燕麦、青稞、多年生黑麦草和苇状羊茅等混播,一方面可通过固氮能力增加土壤含氮量,同时也可为禾本科作物提供支撑,避免倒伏。
紫花苜蓿为多年生豆科牧草,产量高,适应能力强,营养价值高,特别是蛋白质含量极高,被誉为“牧草之王”。苜蓿在西藏农区及农牧复合区都有零星种植,通常作为补充饲草,生长季一般可刈割2~3次,简单晒制成青干草储藏,可在冬季饲料短缺时饲喂牛羊。
多年生黑麦草属禾本科黑麦草属冷季型牧草。经过多年驯化和改良,多年生黑麦草能适应西藏高寒的气候条件,且长势良好。多年生黑麦草适口性好,多种家畜均喜食,适于青饲、晒制青干草及放牧利用,是牧区优质饲草资源。
苇状羊茅是多年生疏丛型禾本科牧草,抗寒能力强,在西藏可顺利过冬,常用于人工草场建植和天然草场补播[1]。苇状羊茅叶量丰富,适期刈割可保持较好的适口性和营养价值。
青稞是藏区农牧民不可替代的传统作物,同时是饲料和酿造业等农产品加工业的重要原料。青稞适应性强、生育期短、耐贫瘠、产量稳定,是高原冷凉干旱农区常种的几种优势作物之一,也是西藏最具特色的作物之一。青稞秸秆质地柔软,富含营养,适口性好,易消化,是牛、羊、兔等草食家畜的优质饲料。
青藏高原是世界海拔最高的高原,面积约占全国25%,平均海拔4 000 m以上,被称为“世界屋脊”“第三极”,包括西藏全部和青海、新疆、四川、甘肃、云南的部分地区。其中,西藏是青藏高原的主体和海拔最高的地区。西藏高寒缺氧、空气稀薄、太阳辐射强烈、蒸发量大,昼夜温差大,土壤肥力贫瘠,高原腹地年平均温度低于零度,严酷的自然条件给天然草地及人工草地的生产性能带来挑战,制约着西藏畜牧业的发展[1]。该区域主要地带性植被高寒草地产草量普遍较低,季节性生产不平衡,是我国草地单位面积产草量最低的地区之一。人工种草是西藏家畜冬季补饲、抗寒、抗灾的重要来源,在畜牧业生产中占有十分重要的地位。
燕麦、垂穗披碱草、老芒麦、紫花苜蓿、黑麦草、箭筈豌豆等人工栽培牧草在西藏地区通过引种驯化与改良,培育筛选出一批能适应当地高寒气候条件的优良品种,此类牧草适于青饲、晒制干草、青贮及放牧利用,是牧区优质饲草资源。但在高寒地区适宜栽培的牧草种类仍较少,尤其缺少适宜的豆科牧草品种,蛋白饲草资源相对缺乏。在藏民族聚居区,农牧民群众历来非常重视农作物秸秆的利用。青稞作为西藏种植面积最大的粮食作物,每年都产生大量青稞秸秆资源,这些秸秆被广泛用来直接饲喂家畜、烧火做饭、盖房、取暖和肥田等,特别是应用青稞秸秆作为饲草,在一定程度上可缓解区域牧草短缺问题,但这些利用都较传统和低效。
西藏在区域性和乡土草种的发展方面起步较晚,虽然培育出如燕麦、披碱草、老芒麦等地方品种和国家牧草品种,但草产品种类单一、质量参差不齐,加之地理条件等多种因素,饲草种植区域分散,连片集中规模发展牧草种植的较少,“适地适草”发展规划程度不高。在人工饲草的种植技术上,绝大部分农牧民种草还是停留在传统意识阶段。农牧民种草首要目标即为满足家庭牲畜需要,“种草-增收”意识薄弱。种植管理技术较粗放,以简单撒播为主、靠天收草,缺少精耕细作和施肥等栽培措施,在很大程度上制约西藏草牧业规模化发展。
西藏牧区人工草地建设滞后,冷季家畜缺草严重,特别是发生自然灾害时,家畜因缺草掉膘或死亡现象突出。西藏饲草生产一直是自给自足模式。草的储藏、加工停留在粗放层面。通常,农牧民小规模饲养主要依靠天然草地,规模化种植专用人工饲草不多。仅有规模较大的家畜养殖户租用一些土地种植一定面积饲草以解常规饲草来源不足之需,而大部分牧民冬季饲草主要来源是平日收储的青稞和小麦秸秆[2]。
当前,国家和西藏各级政府非常重视发展人工草地,牧区人工草地种植也正在规模化发展。人工草地田间管理粗放,多为单一草种的人工草地,草地群落稳定性较差,牧草产量低。牧民饲草储备主要来自天然沼泽地割草和人工草地[3]。部分牧民利用夏季闲置圈窝种植一年生牧草,增加冬春饲草储备。
农作物秸秆是西藏农区传统饲草料来源,无论是小麦还是青稞,粮草兼用的品种是农民首选,既可收获粮食,又能收获秸秆作为牲畜饲料。但农区秸秆利用较粗放,秸秆常不经任何处理直接饲喂,消化率低,适口性差和采食量低,仅能“维持牲畜生命的基本需要”。虽然有少数农牧民将农作物秸秆铡成小段或制成干草捆,但很少能采用青贮、氨化、微贮等利用方式,饲草储藏仍以传统的露天堆藏为主。近几年,逐步有大型企业及政府层面的饲草料生产加工项目,正在规模化生产青贮饲料、青干草、草块和草颗粒等,进行跨区域生产销售及冬季短缺季节饲草料的储备与救灾。近年来,随着供给侧结构改革农区种植结构的转变,紫花苜蓿、玉米、箭筈豌豆、燕麦、小黑麦等优质饲料作物种植面积不断增加,这些优质饲草料在夏秋季节随刈随喂,剩余部分调制成青干草及青贮饲料用于冬春季节补饲。
西藏立足生产实际,青干草加工仍是农牧民亲睐且首选的草产品加工方式。西藏牧草收获期为每年的6—8月,正逢雨季,天气因素决定着该地区必须要掌握快速高效的干草晾晒方法。自然风干耗时长、易受天气因素影响,在高寒牧区青干草生产中,常采用压扁和切节的物理方法获得高质量青干草。压扁和切节可减少水分蒸发的物理阻碍,加快水分散失。除压扁和切节处理外,草架晾晒法也可加快青草干燥速度,减少叶片脱落,但此方法成本高,过程相对繁琐,青干草规模化生产时不建议采用。西藏高寒牧区牧草收获季多阴雨天气,青干草在贮藏期内由于吸湿回潮等使其实际含水量接近20%~23%含水区间,超过平原地区试验确立的15%~18%的“安全含水量”理论。由于西藏高寒牧区平均气温低于平原地区,早晚温差大,西藏高寒牧区青干草贮藏安全含水量在20%~30%区间内较合适。
不同青贮原料的青贮特性不同,为了调制出优质青贮饲料,将两种或者两种以上青绿原料按一定比例混合青贮的方式叫做混合青贮[4]。西藏农区有大量青稞和小麦秸秆,充分利用农作物秸秆资源,通过混合青贮技术,提高秸秆饲用价值,扩大饲料来源,可减少冬春季节农牧区牲畜因饲料不足而死亡或掉膘损失的现象。在西藏,农作物秸秆可与水分含量高的黑麦草或苇状羊茅等禾本科牧草混合青贮,恰好可弥补农作物秸秆因水分含量低和发酵底物不足而难以青贮的难题。农作物秸秆与牧草混合时应注意采取适当比例,比例筛选要平衡两方面因素:一是获得良好发酵品质;二是农作物秸秆最大化利用。表1列举了西藏常见农作物秸秆与牧草混合青贮的适宜混合比例。
表1 西藏常见的农作物秸秆与牧草混合青贮的最适宜混合比例
青贮的方式方法很多,常用的有窖贮、地面堆贮、青贮塔等。结合西藏农牧业生产实际及生活居住地小而分散的特点,袋装青贮储藏饲草料较有优势。袋装青贮有以下优点:一是袋装青贮密封性好,原料范围广泛。除传统的玉米秸秆和青稞秸秆外,还有常规方法不易成功的高蛋白牧草,如苜蓿等,既可制作低水分青贮,也可与多种牧草混贮;二是用时少,成本低,时间地点较灵活;三是操作简单方便。青贮原料铡短后装填至塑料袋中,排出空气,就地存放,家庭两人即可操作;四是适宜户贮,便于推广。挖掘营建土窖费时费力,袋装青贮可不受条件限制,根据需要而青贮,便于推广科学储藏饲草料技术。袋装青贮要注意原材料切短、压实及贮藏管理等方面,应避免压破塑料袋,经4~6 周发酵后即可开袋饲喂,开袋取料要迅速,防止空气进入后污染杂菌。
目前燕麦青贮大多采用窖贮、壕贮等传统青贮方式,为避免营养成分大量损失及饲喂方便,可采用拉伸膜裹包青贮技术制作燕麦青贮饲料。青贮用燕麦一般在抽穗期至蜡熟期刈割,也可用带有成熟籽粒的燕麦进行全株青贮。刈割时留茬高度为6~10 cm。青贮时水分含量至关重要,水分过高或过低都会影响青贮饲料的质量。燕麦青贮时含水量应控制在65%~70%。先用机械压扁切短,长度为10~15 cm,以提高打捆密度及方便裹包压实。同时,牧草切短后其细胞汁液渗出,使其表层糖分含量升高,有利于乳酸菌生长繁殖。压扁切短后打捆,打捆形式为圆柱体,打捆密度在650~850 kg·m-3。打捆后使用青贮专用膜裹包,膜厚度为0.025 mm,拉伸比范围55%~70%时,青贮包营养成分损失最小。在裹包青贮中,裹包层数选择非常重要,包膜层数一般为4~8层,且拉伸膜必须层层重叠50%以上。裹包好的燕麦青贮包可在自然环境下堆放在平整的土地或水泥地上,经过4~6周完成发酵,形成青贮饲料。
全混合日粮(Total mixed ration,TMR)是根据奶牛不同生长发育阶段营养需求,将粗料、精料、矿物质和维生素等按适当比例配比制成营养均衡的全价饲料。TMR 具有改善适口性、提高干物质采食量、促进奶牛均衡采食、维护瘤胃健康、减少奶牛发病率和提高产奶量等特点。西藏地区酥油和奶酪需求量大,且随着生活水平不断提高,对牛奶需求不断扩大。但因饲料营养成分不均衡限制了西藏当地改良奶牛的生长发育与生产性能的发挥。在西藏地区因地制宜将农作物秸秆、全株玉米、栽培牧草和精料合理设计配制成全混合日粮,可实现营养均衡供给,提高奶牛生产性能。
青贮调制过程中添加乙醇,可抑制青贮早期不良微生物活性,减少其对发酵底物竞争,促进乳酸发酵。西藏有丰富酒糟资源,但长期以来青稞酒糟未被合理有效利用,酒糟是乙醇添加剂的良好替代品,如果将青稞酒糟添加至青贮饲料中,不仅可提高农副产品利用率,而且酒糟中丰富的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、维生素、矿物质及菌体自溶产生的多种生物活性物质,可提高青贮饲料的营养品质。
草粉可用作畜禽全价配合饲料生产,优质的草粉蛋白质、纤维素和矿物质成分丰富,消化率高,在畜禽配合饲料中添加草粉有益于提高动物免疫力,增强机体抗病力,维持和提高种畜禽繁殖性能。草颗粒只有原料干草体积的1/4左右,饲喂方便,可增加适口性,改善饲草品质。草颗粒原料来源广泛,农作物副产品、秕壳、秸秆及各种树叶均可做成草粉。西藏地广人稀,交通不便,干草制作成草粉、草颗粒,有利于区域内各地之间调配。豆科饲草草颗粒含水量为14%~16%,禾本科饲草为13%~15%。虽然各种调制技术与方法是生产优质干草产品的技术保障,但生产出来的优质草产品应得到完善贮存,如果离开合理的贮存,优质草产品将变为劣质产品,因此优质干草产品的贮存技术同样也应受到高度重视。
西藏畜牧业目前面临的重要问题是:广大农牧区地广人稀,交通不便,农牧民放牧养畜观念落后;存在冬春季饲草饲料的不足,导致家畜“夏肥、秋壮、冬瘦、春死”的现象[7]。为解决这一难题,西藏需将饲草生产系统工程提到重要位置[8]。为此着重开展饲草饲料作物新品种引进筛选、饲草高产栽培、饲草贮藏加工利用技术等研究以及农牧民饲草生产模式探索等一系列工作[9]。
在西藏积极推动农业结构调整,实施“粮-经-饲”三元种植结构。实施林下种草、粮草间作、果间种草,加快人工种草和草地改良步伐。鼓励草食畜禽养殖场(区、户)开展农作物秸秆混合青贮及优质牧草等专用饲料饲草作物种植基地建设[10]。大力推广紫花苜蓿、饲用玉米、垂穗披碱草、老芒麦、早熟禾、燕麦、黑麦草等高产优质饲草品种,不断扩大饲草种植面积,增强优质饲草供应能力。
依据良好的发展环境,在西藏适宜种草的区域,以饲草业为主导综合发展,充分发挥资源优势和区位优势,保护恢复天然草原资源与生态,建立和完善饲草生产、加工一体化,大力发展可持续饲草产业经济。培育现代化养殖技术示范区(户、场),提高农作物秸秆资源的利用率和转化率。加强青贮基础设施建设,全面普及青贮饲料加工贮藏技术,提高其在饲草产业中的比重[11]。此外,西藏自产青稞、小麦、蚕豆、油菜、豌豆及玉米、黄豆等蛋白质饲料和能量饲料,又有丰富的糠麸、饼粕类饲料和食品、酿造业副产品,同时矿物饲料资源丰富,要大力开发、发展配合饲料生产。
加大科技投入是保障西藏畜牧业可持续发展的重要途径。优质饲料生产加工要以生态安全为前提,积极开展优质饲草饲料作物引种工作,探索适用于西藏当地的饲草栽培技术,因地制宜地加工利用草产品,深入开展混合青贮、青贮饲料分装及抗有氧腐败等关键技术研究,积极探索通过利用生态型添加剂提高青贮发酵品质,此外要注重开展西藏天然乳酸菌资源收集、鉴定、评价及利用等研究工作,开发适用于当地的青贮乳酸菌制剂。
饲草产业化离不开良好组织化程度,提高饲草生产的组织化程度方式主要有:①积极扶持培育种植大户,通过以点带面,发挥种植大户的示范、带头作用,从而推动饲草料作物规模化种植,提高牧草种植的稳定性和一致性;②努力发展草业科技人才,加强培训和生产指导,推广新技术和新品种,不断推进饲草种植的标准化、专业化;③引导农民形成专业合作社,发挥其在产销衔接、信息技术服务、组织销售、协调销售价格等方面的作用,促进规模化、产业化生产[12]。
牧畜业在西藏社会经济中占据着举足轻重的地位,然而西藏自然环境恶劣,种植业结构单一,农牧民种草意识不高,以及牧草加工利用效率低,落后的草产业体系严重制约西藏牧畜业发展。近年来,随着国家和西藏各级政府重视,优质饲草料作物品种不断引入西藏,全区出现集中连片的牧草规模化种植,种植业结构不断走向多元化,同时随着优质干草调制技术、混合青贮技术、袋装青贮技术、燕麦拉伸膜裹包青贮技术、全混合日粮调制技术以及草粉草颗粒贮藏等技术在西藏地区的推广应用,牧草加工利用效率不断提高,未来西藏需要将饲草生产系统工程提到重要位置,围绕着建植人工草地、完善加工体系、加大科技投入和提高草产业组织化程度开展一系列工作,为西藏草产业和牧畜业可持续发展提供可行化策略。