天然草地的改良与利用技术

天然草地的改良与利用技术
第一节:天然草地的概况及其发展趋势
一、天然草地的概况天然草地是指所有形成草层(或草被)的多年生草本植物生长的陆地地区,或指天然或人工栽培的多年生草本植物所构成的植物落,既包括天然草地,又包括人工草地。我国是世界上草地资源丰富的国家,全国拥有各类草地面积为67亿亩,其中北方草原为43亿亩,南方草地约为24亿亩。我国的草地面积占国土面积的40%,占世界草地面积的14%。由于我国土地辽阔,草地类型复杂多样,牧草资源和家畜品种资源以及珍稀野生动物资源极为丰富。并且草地的生态环境直接关系到我国的自然环境的好坏,所以大力发展草地事业对我国畜牧业乃至整个国民经济的可持续发展具有极大的意义。
二、天然草地的发展趋势21世纪以来国外草地利用总的发展趋势是:提高单位草地面积的载畜量和产草量,逐步实现机械化、水利化、化学化,最终实现草地生产的高度集约化。发达国家在提高生产力方面,大致采取了以下一些措施:
1.提高天然草地生产力,包括草原的保护和合理利用、草地生产的机械化、草原灌溉和施肥、围栏和供水、牧草的补播、草地的更新等。
2.建立人工草地,包括播种混合牧草、栽培高产的饲料作物、粮草轮作、配方施肥、牧草育种和优良种子的繁殖、牧草及饲料作物的病虫害的防治、干草及青贮料的调制和加工。3.高新技术的应用,主要包括系统工程理论、遥感技术、核技术、遗传工程技术以及计算机技术等广泛深入地应用,极大地推动草地事业的发展。
三、世界各地天然草地的发展水平
根据各国草地生产的自然条件、生产条件以及发展水平的不同,可划分为4种类型。第一种类型是采用现代先进技术,经济地利用草地,走向高度集约经营的国家。主要指英国、丹麦等西欧及北欧国家。这些国家农牧业较为发达,草地管理较早,天然草地大都经过了培育。在农区,实行粮草轮作,建立临时的栽培草地和轮作外永久草地,大量施用化肥,提高草地生产力。以英国为例,50年来一直重视人工草地的培育以及天然草地的改良,90%以上的草地已经集约化经营,不断培育牧草新品种和草地施肥,使草地生产力水平居世界前列,每亩达到40~60个畜产品单位,畜牧业产值占农业总产值的65%~70%。第二种类型是草地资源丰富,经营粗放的国家,如美国、加拿大、俄罗斯等。这些国家国土特别辽阔,大多数草地未经改良,人工草地面积仅占草地总面积的10%左右。在过去,因草地经营较为粗放,曾出现破坏草地的行为,所以草地生产力水平不高。但后来经过科学管理和利用,草地生产力逐步提高。以美国为例,20世纪早期由于过度放牧和盲目开荒,草地畜牧业曾一度萧条。但从20世纪30年代以来,美国开始重视草地生态环境的治理,以及草地畜牧业的综合
发展。到20世纪90年代,草地生产力水平居世界第七,成为世界畜产品输出大国。第三种类型国家是以畜牧业为主,草地经营管理较为科学,集约化、机械化水平较高的国家。如澳大利亚和新西兰等。这些国家草地面积大大高于耕地面积(为9~12倍),草地生产高投入高产出,畜牧业生产高度社会化、专业化以及集约化,草地生产力很高。如新西兰的草地生产力达到60多个四产品单位。第四种类型国家是以牧业为主,经营管理落后,生产力水平低的国家,如阿富汗和蒙古等。这些国家大都草地自然条件差,经济落后,草地畜牧业脆弱和生产力水平低。如蒙古的草地生产力为每亩0.8~1.3个畜产品单位。
(建议该部分简要概述即可)
第二节:天然草地生产力与生产牧草经济价值的评定
一、天然草地生产力的评定
草地生产能力是指单位面积草地上在一定时期内实际收获的畜产品数量(乳、肉、蛋、毛、繁殖力、役力等)。计算草地生产力的指标很多,目前用的指标主要有两个,一是单位面积牧草的产量与质量,也就是牧草的生物学产量与饲用价值。二是单位天然草地能够提供的畜产品数量。为了计算单位面积草地上生产的畜产品数量,就要根据各种家畜的饲料报酬或者单位畜产品的饲料消耗量,把不同种类、不同质量的畜产品换算成标准畜产品单位。根据我国的畜牧业的基本情况,甘肃农业大学建议
用以下折算标准:
光学精密工程1个畜产品单位==1千克家畜活重
1千克标准乳==0.1个畜产品单位
1千克各类绒毛(净毛)==8个畜产品单位
1张生羊皮==15个畜产品单位
1张生牛皮==40个畜产品单位
建成区1匹4岁出场马==1022个畜产品单位
二、天然草地生产牧草经济价值的评定
从牧草学角度看,衡量畜产品单位要用牧草产量和饲用价值来确定。产草量是草地生产力中一个重要的因素,但不是唯一的内容,因为决定草地生产力高低的除了产量以外,还有质量的指标,甚至也包括与经营管理有直接关系的某些因素。因此全面掌握草地的经济评价方法是十分重要的。草地饲用植物的经济价值要通过以下6个方面进行评价;
(一)饲用价值主要包括营养成分、消化率、适口性等。牧草的化学成分是决定牧草营养价值的重要因素。牧草所含的成分主要有2大部分:一是消化率高的细胞内容物,包括蛋白质、糖、淀粉、脂肪、有机酸、果胶、非蛋白氮和木质化纤维。一般根据常规的“维思德”法,可将牧草的成分分为水、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分和无氮浸出物等六项。
适口性:是指家畜对某种牧草的喜食程度。在家畜自由采食的情况下,观察对各种牧草选食的情况和采食的数量。家畜选食多的,适口性好。利用适口性来评价牧草,是在草地上进行牧草品质评价简单而准确的方法。这种方法常常比用牧草的营养成分和消化系统所推算出来的理论数据更能够反映出牧草营养价值的高低。牧草的适口性的好坏,受到以下因素的制约:
1、牧草的化学成分牧草含蛋白质多、消化率高的草类,适口性也好。有些草类含有特殊的香味或者过多的盐分以及挥发性的油脂,均会降低其适口性。
2、牧草的生长期牧草的适口性随着牧草的生长而逐渐降低。一般幼嫩的牧草能采食90%,抽穗期(现蕾)能采食75%,种子成熟期只能采食25%~30%。丢勒
3、牧草的形态特点有些牧草质地粗糙,或者密生绒毛,或者具有针刺,能使适口性大为降低,或者根本无法利用。如大针毛嫩时可采食,结实后而不能采食。
4、家畜种类不同家畜或者家畜不同体况、不同肥度和饱食度,对同一牧草的喜食程度大不相同。如牛喜食柔软多汁的阔叶草类;马喜食干燥、粗糙的牧草。
因此,饲用植物(对某种家畜)适口性的鉴定,主要从植物茎叶上革质的有无,质地的特点,茸毛、刚毛的多少,刺芒的有无,不爽气味的大小,茎叶比来衡量。这些资料取得一方面访问有经验的放牧人员,另一方面可在现场观察,并可以用6级制来评价:优:特别喜食的植物,在草中首先被挑食。
良:喜食的植物,但是家畜不挑食;
中:愿意采食和经常采食的牧草,喜食程度不及前两者。不表现贪食,喜食现象。
低:不喜食的牧草,家畜采食不多,只有在以上三类牧草被采食后才采食。
劣:不愿意采食的牧草,家畜只在个别情况下采食;
等外:家畜根本不采食的牧草,有时还有毒害作用。
(二)牧草在草地上的出现度和丰富度
有些牧草营养价值高,家畜也喜食,但在草地上极少出现,因而经济价值小。相反,有些牧草虽然适口性和营养价值一般,但是分布广、产量高,它就有相当高的经济价值。因此,出现度和丰富度也是衡量牧草经济价值的重要指标。
所谓出现率:是在测定很多样方时,某一种或者几种牧草在样方中出现的次数的多少。就是说明它分布的广泛程度。所谓丰富度,是指某种牧草在测定样方内所占的重量百分比,一般来说,出现率高,它在总产量中的比重就大,但有些特别高大或者特别低矮的牧草,出现率与丰富度往往出现互相矛盾的情况。
(三)饲用植物的生活力草地上植物在种的组成上,经常发生变化,有些牧草由优势变为劣势,最后从草地上消失了。这种变化一方面由于环境条件的改变;另一方面则决定于植物的生活力的强弱,也就是说当条件变化后,这些牧草是否可以正常生长和开花结实,是处于优势还是劣势,这也是衡量饲用植物在相对条件下经济价值高低的一个方面。
(四)牧草的生活型
生活型是牧草对外界环境适应的外部表现形式。同一生活型的牧草不但在体态上相似,而且在形态结构、形成条件,甚至某些生理功能方面也有相似性。最常见的生活型分类体系为:
1.乔木多年生,有明显的主干,高达4~60米。
2.灌木有多年生的木质部上部,没有明显的主干,侧枝比较发达。
3.半灌木以及小灌木属于多年生草本牧草与灌木之间的过渡类型。
4.多年生草本植物牧草的地上部分枝条在多数地区每年死亡,依靠营养繁殖来更新。植株高度范围很大,从几厘米到2~3米。寿命从两年到几十年不等。从多年生草类中还可以分化出来一类短命植物,它们的生长发育期短,从枝条萌发到种子成熟脱落,在春季完成,如鳞茎早熟禾等。
5.一年生草本植物有冬性和春性2种,牧草在秋季或者春季萌发后,在当年或者第二年完成其生长的全过程,种子成熟后死亡。一年生草类只能借种子来繁殖,产生新个体。6.苔藓以及地衣类苔藓属高等孢子植物,分布在沼泽和森林之中。地衣是真菌与藻类的共生体,有枝状、壳状和叶状3种。壳状地衣一般着生于石块和树皮上,没有饲用价值;枝状地衣生长极其缓慢,是重要的鹿饲料。
(五)牧草常见的株丛类型
根据枝条的着生部位,饲用牧草可以分为上繁草、下繁草和莲座丛草三类。
1.上繁草植株高大,达到1米以上,株丛多半是生殖枝和长营养枝。茎上的叶片分布均匀。这一类型的牧草常常用来刈割鲜草。刈割后留茬的产量不超过总产量的5%~10%。常见的优质牧草如紫花苜蓿、红豆草、红三叶、赖草属于这一类。
2.下繁草植株通常矮小,高40~50厘米,株丛多半是短营养枝,刈割后留茬数量较大,约占总产量的20%~60%,并且这些残茬的营养价值高。因此,这类牧草适合放牧来利用。草地早熟禾、冰草、白三叶属于这一类型。
3.莲座丛草跟出叶成叶簇状,没有茎生叶或者茎生叶很小。由于草层比较矮,因此在放牧过重的草地上最为普遍。蒲公英、车前以及风毛菊属于这一类型。
(六)牧草的分蘖类型
根据分蘖(枝条的形成)的特点,多年生牧草可分为以下几种类型
1.根茎型草类
(1)生长特点此草除了地上茎以外,地下分蘖节长出与主枝垂直的横走根茎,向前生长时,在距离母株一定的地方,根茎向上弯曲,穿出土壤表面形成地上枝,这种地上枝又产生
自己的根茎,在一定距离又穿出地面形成新枝。根茎一般分布在表土下5~20厘米处,土壤通气良好的情况下,向地下生长,但是当土壤结构变坏的情况下,向地表移动,如果水分不足时,长势缓慢;当土壤板结和不通气的情况时,长势减弱甚至死亡。根茎型牧草很多,如芦苇、无芒雀麦、白茅和扁穗草等。
(2)繁殖特点根茎状牧草具有强大的营养繁殖能力,往往能够在一处形成连片的植株。每年从老的根茎上长出新的根茎,而新的根茎的节上又产生新的枝条,这样就形成具有大量枝条的根茎网。根茎一般每年延长几厘米到几十厘米,所以根茎型草的营养扩张和侵占能力很强,但不能形成草皮。
(3)利用特点在根茎状草占优势的草场上放牧时,土壤结构容易破坏,牧草产量会降低,所以在进行放牧时,牲畜数量不易过多,也不易过于集中,特别是不能长久地在土壤十分潮湿的时候在根茎草地上连续而长久地放牧和利用。这类草地一经建立可利用8~12年,牧草的生长一般比较缓慢,产量也不高,除了无芒雀麦和羊草以外饲料价值不高,利用方便,饲草的产量和质量也不错。
2.疏丛型牧草
(1)生长特点疏丛状牧草具有短的茎节,处于地表下1~5厘米的深处,枝条从分蘖节上以锐角的形式伸出地面,形成株丛,这类草的株丛可能掩蔽或者不完全掩蔽地表。丛与丛之间缺少联系,能形成草皮,但不结实,易破碎。在放牧过重的情况下,丛间下凹形成很多小土丘,对草原以及家畜都有害。
气浮垫(2)繁殖特点在混播草地中应进行种子繁殖,以后的生长主要以营养更新为主,每年从株丛的边缘部分开始形成新的枝条,所以株丛的直径越来越大,年代较长的株丛中央部分常常有大量的枯死残余物,常常影响到草丛的生长,降低牧草产量。
(3)利用特点该类草寿命较短,在草地上的利用年限很少超过4~6年。对于生长多年的草丛,为了恢复产量,通常用耙把草丛中央积累过多的有机残余物耙去,同时施以有机肥料、草木灰或者松土覆盖,以刺激其生长。这类草能够在土壤通气差的地带中生长,对环境的适应能力较根茎型牧草要强。但是,在该类草不适宜放牧过重,过重则对草地产生危害。3.密丛型草类密丛型牧草的分蘖节位于地表上面,节间非常短,由节上生长出的枝条彼此紧贴。枝条几乎垂直的自土壤表面向上生长,因而形成稠密的株丛。株丛的中心接近地表,而其外围则稍微升起。株丛的直径随着年龄而增加,株丛通常形成小的草丘。
第三节:天然草地的退化与改良
一、天然草地的退化
我国是世界草地第二大国,在世界草地中占有极其重要的地位。历史上,中国草地水草丰美、牛羊成,是我国各族人民的美好家园。但是,近30多年来,由于种种原因,我国草地出现前所未有的大退化,即草地的沙化、贫瘠化和盐碱化,生产力水平有很大程度的降低。更为严重的是,草地的退化又造成我国生态环境的恶化,自然灾害极其频繁。我国目前有1/3以上的草场受到“三化”的困扰,草地畜牧业乃至整个国民经济得不到持续发展。这些年来,我国在草地保护和建设方面虽然作了很大的努力,但总的来说,建设和保护的速度远赶不上退化速度,草地的退化已经成为摆在我国面前最为严重的问题。最近,首都北京受到风沙的严重威胁,这正是由于我国北方草地严重退化所致。
所谓草地退化是指草地在自然因素、生物因素、土壤因素、社会因素的影响下,不断地变化发展。从生产角度来看,有些事有利的,有些是有害的。这种不利于生产的变化,我们称为草地退化。草地退化的特征是:①草种类成分发生变化,原来的建种和优势种逐渐减少或衰退,而另一些原来次要的植物增加,最后由大量的非原有的侵入种成为优势植物。
②草中优良牧草生长发育减弱,可食草产量下降,而有毒有害植物增加。③草场生态环境
变坏,主要表现为旱化、沙化及盐碱化,土壤持水力较差,地面裸露。④鼠害、虫害严重。草地退化严重影响着畜牧业的发展,不仅表现为草场生产力降低,载畜量下降,而且表现在草场质量变劣,导致家畜质量也下降。
引起草场退化的主要原因有:①草场载畜量过高。新中国成立后,我国畜牧业发展很快,草食家畜迅速增加,50年来,全国牧区牲畜数量增加约2.3倍。但是,草场建设速度很慢,有些地方根本没有任何管理和保护措施,结果使草地单位面积上放牧强度过大,引起植被退化。②利用和管理不当。不合理的放牧制度造成草地频繁放牧、连续放牧、不分季节乱牧,不能给优良牧草任何休养生息的机会,逐渐丧失其生存能力,而一些不食杂草却逐渐占优势。如果重度利用,任何植物将丧失其生存空间。③草场人为破坏严重。由于种种原因,我国许多地方草地存在不同程度的人为破坏,如盲目开荒种田、搂草及对草地灌木的肆意破坏。人为破坏造成的损失是巨大的。草地一旦遭到破坏,后果不堪计算机科学与探索
设想。④生物多样性遭到严重破坏。多年来,人们往往根据自己的主观愿望去改造和利用大自然,却忽视自然界的生态平衡,如肆意扑杀野生动物,破坏它们的的生存空间,使大量野生动物如狐、雕、狼、隼、黄鼬等急剧减少,自然界的食物链遭到破坏。相反,鼠、虫由于没有天敌而大量繁殖成灾,许多优良牧草被消耗,土地荒芜。⑤人口剧增。新中国成立以来,我国牧区人口增加1倍多,而可利用土地除没有增加外,还在由于“三化”而逐年减少,使人地矛盾更加尖锐化,草地不堪负重,退化不可避免。
目前,国家制定并在实施西部开发战略是一个极其英明的决策。我们首先要做的就是要改善大西北严峻的生态环境,其中最为重要的是保护和建设大西北的天然草地。
高大权二、天然草地的培育和改良
(一)天然草地培育和改良的依据草地培育和改良时,应充分发挥有利于草地发展的特性,克服不利的因素。研究草地的生产状况,主要考虑以下几个方面。
1.要考虑草地的地面和土壤状况草地经过长期利用后,应确定是否有生草土的形成。如有,应确定生草土的厚度、韧度、结构、覆盖程度、透水性及泥炭化程度,因为这些都影响着土壤中有机物质的分解和土壤肥力的保存。检查土壤的水分状况,要认真研究土层是否因上层潜水和深层潜水而形成土壤沼泽化,或土壤因干旱而向草原化发展,在土壤干燥过程中,是否有盐渍化的情况发生。
2.检查经过长期放牧后土壤的坚实程度和土表粉碎情况在检查土壤状况时,应观察草地的地面状况,主要要调查地面是否平坦,有无沟洼和土丘,地面的侵蚀及灌木生长状况。其次,要了解草地的植被状况,要观察草地植物的种类组成和生长状况,草层中优良牧草组成比例、耐牧性、发育强度和利用程度。并根据草的情况,了解草地改良时所可能发生的变化。综合以上对草地生产状况的调查研究,发现草地退化时,应及时采取相应的农业技术措施加以培育和改良,恢复其应有的生产力水平。
(二)天然草地改良方法在草地培育改良中,通常采用两种方法,即治标改良和治本改良。1.治标改良是指在不改变原有土壤和植被情况下,采取一些农业技术措施,恢复和提高生产力。根据技术特点及其对植被的影响,可以包括以下内容:①管理技术工作,主要包括清除地面的石块、土丘和灌木。②根据草地具体情况,改善和调节水分供应状况,如灌溉、排水、积雪以及蓄水保墒。③改善土壤营养状况,草地施肥时要以有机肥为主,化学肥料为辅。土壤过酸时,可通过施用石灰来中和土壤中的游离酸,消除土壤酸性对植物的毒害作用;如果土壤碱性过大时,特别是当pH值在9以上时,可使用石膏来改良。石膏通常用做基肥,每亩用量为70~100千克。④改善土壤空气状况,如划破草皮、松耙等。⑤清除杂草及有毒有害植物,主要办法有机械除草法、生物除草法以及化学除草法。⑥在退化严重的地段补播一些优良牧草,增加良草的比例,改良和复壮草。补播时,应注意选择适应当地的自然条件,同时生命力又强的牧草品种。另外,我国广大草原地区天气干燥、寒冷,因此还要

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