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Studies on the ecological forages and its utilization in ecological orchard

生态牧草筛选及其在生态果园应用的研究



全 文 :第 9卷 第 3期
2 0 0 1年 9月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo】.9 No 3
Sept., 2001
生态牧草筛选及其在生态果园应用的研究
黄毅斌 应朝阳 郑仲登 方金梅 翁伯奇
(福建省农业科学院红萍研究中心 福州 350013)
摘 要 总结了10年寰福建省农业科学皖与国外鲁作在兰二壤丘琏区适生卓种研究和推广曲王要成果,提出生态
l敏草的橇念。 述了筛选 出的 10杂种优艮牧草品种的琦吐、种植技走与模式以及稚广应用的生惑 盎济南社会敛
益,生志果园模式与牧草套种技术及其应用教晏.笋舟 了生态牧草在推广应用中牟在的问题。
关键词 红壤丘疃区 生态农业 牧草 生态果园
Studies Ol lhe ecologica/forages and its ntilization in ecological orchard.HUANG Yi Bin,Y1NG Zhao—Yang,
ZHENG Zhong—Deng,FANG Jin Mei,WENG I3o Qi(National Azolla Research Center,Fujian Academy of
Agricultural Sciences,Fuzhou 350013)一CJEA一2001,9(3):48- 53
Abstract The main achievements of the cooperative work in the research on the adaptable forages and its popular—
i~ation in red hilly soils were summarized by Fujian Academy of Agricultural Sciences and the institutions of foreign
countries in last 10 years.The conception of ecological forages was also introduced.The characteristics,planning
techniques,utilizing models and eco—econom ical and social benefits of~lore than ten kinds of forages as wel as the
models of ecological orchard,the utilization characters of matter and energy}and eficiency of forages n ecological
orchards were introduced,and the problems in the popularization were also analyzed.
Key words Red hilly soils,Ecological agriculture,Forages.Ecological orchard
1 生态牧草的涵义
我国中南部红壤地区面积达 1 20万 km ,由于人多地少.过度开发,加上土壤奉身的特性,生产力低下,
水土流失严重,不步地区土壤严重退化形成“红色荒漠化” 福建省土地分布 八山一水一分田”,农业现状表
现为人多地少,耕地资源严重不足,粮食增产空间极为有限.但占全省总土地面积 84.1 的山地资源尚未得
到合理有效开发。从 1989年开始澳大利亚国际农业发展中心(ACIAR)与福建省农业科学院和中国农业科
学院合作,旨在利用澳大利亚的经验开发我国低劣红壤地以发展畜牧业。人多地少是我国南方红壤区与澳大
利亚类似地区的主要特点,因此该区畜牧业发展应走生态农业之路.即多层次种植利用,牧草的畜牧功能应
与生态保护功能并重。为此在总结多年来山地生态农业研究和牧草引进筛选利用的经验基础上提出“生态牧
草”这一新概念,。生态牧草”指既有生态保护与恢复功能,又有增进畜禽生产作用的草本植物,其生态功能表
现为作为生物措施,在丘陵山地开发中起到表土覆盖、保水固土、防风固沙和防治水土流失的功能;作为绿
肥,在果园(或竹、林地)套种或与作物轮作,通过生物固定(如豆科固N)和养分富集(如生物富K)起到改善
土壤结构,提高土壤肥力等培肥地力的作用,主要表现为具有较强的适应性和抗逆性,可适应一定地区的气
候和土壤条件;在正常管理栽培下具有较高的生物产量、养分含量和较长的生长周期;可作为某类或某种草
食或杂食动物的饲料,且适口性较好;可通过混播或加工作为牲畜的饲料成分或添加剂,红壤丘陵区生态牧
草的研究与应用将成为推动未来该区生态和草食畜禽业发展的新的增长点。
2 生态牧草的筛选与应用模式
2.1 决明鹰牧草优良品系的筛选
l 997年与澳大利亚热带牧草资源中心(ATFGRC)合作,引进豆科决明属 (Chamaecrlsta)牧草 42个品
系.其中3i个为“C.Rotundifotia”,3个为“C.Serpens”和 3个“C.Nictitans”,1个为。C.Pilosa”.分别源于巴
西、巴拉圭、墨西哥、哥伦比亚、阿根廷等j个南美国家 根据 2年 f种筛选试验的结果,从早期建植、产量、越
· 中日与澳j=利亚国际农业研究中心(ACIAR)合作项日和福建省重人科技项日部分研究内客
收稿 口期 :2000—11—09
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第 3期 黄毅斌等 生态牧草筛选及其在生态果园应用的研究 49
冬率 生物学特性、形态学特征等各方面综合评价,依据各种不同利用目的从中筛选出适于红壤区种植的匍
甸、半匍匐、直立 3种类型 6个决明优良品系 .主要用于果园套种增加覆盖、改良土壤、保持水土,并为家畜
提供丰富的饲草。羽叶决明221 7(c.NictitansCV.CPI)原产巴拉圭,直立型.株高110~130cm,收割 1次鲜
草产量 3.5kg/m。,干物质量 422g/kg,种子自然萌发率 2165株/m ,适口性好;而羽叶决明2219收割 1次鲜
草产量为 3.Okg/m +干物质量 465g/kg,种子自然萌发率为 2643株/m ,适 口性极好;威恩圆叶决明(c.Rr卜
tundifo£ CV.Wynn)原产巴西,匍匐型,株高 40~6ocm,收割 1次鲜草产量 L 3kg/m ,干物质量 322
g/kg,种子自然萌发率 60株/m ,适口性好}闽选圆叶决明86134(c.Rotundifolia CV.CPI)原产墨西哥,半
匍匐,株高 60~80cm,收割 1次鲜草产量 3.3kg/m ,干物质量 31 3g/kg,种子自然萌发率 183株/m ,适口性
较好;而闽选圆叶决明86178收割 1次鲜草产量 2.9kg/m ,干物质量 334g/kg,种子自然萌发率 178株/m ,
适口性好;新引圆叶决明92985(c.RotundiJolia CV.CPI)原产巴西,匍匐型,株高 50~60cm,收割 1次鲜草
产量 1.6kg/m ,干物质量 357g/kg,种子自然萌发率1 69株/m .适口性较好。
2.2 其他牧草品种的筛选
本研究从澳大利亚 I入 220多种牧草品种,经多年多点试验筛选出 10余种适应性强、适口性好、产量高
并具生态恢复和保护功能的生态牧草品种,并 福建省为中心进行辐射推广,在改善生态环境,建立生态果
园和观光农业园,发展草食动物,防治水土流失和培肥土壤等方面取得了良好的社会经济效益。除决明品系
外,适合该省红壤丘陵区推广的其他牧草品种有平托花生(Arachis pintoi),豆科落花生属,多年生热带种,茎
匍匐,节节生根,草层高 30era形成地毯式覆盖,喜暖湿气候,遇霜地上部分茎叶枯黄,较耐瘠薄耐高铝,年产
量 15~25t/hm ,适口性好,适宜观光果园套种或绿化,其生物量较低,只能扦插繁殖,初始投入较大;自三叶
(Trifolium repens),豆科三叶草属,多年生温带种,主茎各节能产生多级匍匐茎,草层高30~45cm,较耐荫,
喜暖湿气候,夏季干热时地上部枯萎,对肥水要求较高,适口性极好,营养价值高,年产量 25~30t/hm ,尤适
果园套种或单播作饲料用,但越夏能力差,在闽北地区冬春生长较好;印度豇豆(Vigna sinensis sari v丑r.),豆
科豇豆属,1年生热带种,半匍匐型,蔓长 2-3m,5个 上分枝,适应性广,耐酸耐瘠薄抗旱,产量高.年产量
35~40t/hm 上,适口性一般 ,生长快,效益好,连续几年种植使其他杂草难以生长,但为 1年生草种需年
年播种,果园套种要加强管理 防缠绕果树;南非马唐(Digita~a smutsi),禾本科马唐属,多年生热带种,茎
直立,草层高 lOOcm.分蘖力强,易形成草篱,遇霜地上部分叶片枯黄,对土壤条件要求不严,耐瘠薄,再生能
力强 适 口性好,单种年产量 35~40t/hm ,适宜果园作护埂用或单种 甩于放牧;百 喜草 (Paspalum
notatum),禾本科雀稗属,多年生热带种,茎葡匐性,每节触土生根,分蘖力强,易形成草被,适口性中等,年产
量 30~35t/hm ,适于梯田果园作护壁用;黑麦草(Lolium multiflorum Lain.),禾本科黑麦草属,1年生直立
型温带种,高 80~lOOcm,喜水肥条件好的环境,适El"性好,年产量 50~60t/hm ,适于肥力较高的果园套种
作畜禽饲料;杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P.PurpureumCV.23A×N51),禾本科狼尾草属,多年
生直立型热带种,周年饲料作物,高 2~4m.要求在水肥条件好的荒地或池塘边栽种,适口性好,年产量 200
~ 300t/hm ,果园套种要加强管理;罗顿豆(Lotononis bainesi Baker),豆科蝶形花亚科 金雀花属,多年生温
带种,匍匐型,草层高 40era,耐酸耐瘠薄,适口性较好,年产量 30~40t/hm
2.3 生态牧草的应用模式
经多年试验研究,牧草利用主要有 3种模式.即生态果园利用模式, 山地果业为龙头,以优质牧草为纽
带,在果园以南非马唐护埂,百喜草护坡,圆叶决明、平托花生 白三叶或鲁梅克斯园面套种, 牧草饲养牲
畜.牲畜粪便还田作有机肥或作生产褶气原料,或 草代料栽培食用菌等综合利用;侵蚀荒山的生态恢复与
畜牧利用模式,在其他作物难 生长的红壤荒山荒坡及侵蚀岗地种植圆叶决明、羽叶决明 印度豇豆等抗性
强的牧草品种,进行水土保持、生态恢复和地力培肥,井 畜牧利用为主兼及生态保护,发展 肉牛和山羊为
主的大型草食动物, 放牧和刈割加工配合饲料的方式利用;观光农业利用模式,选择草层高度较一致、耐践
踏的平托花生、圆叶决明、百喜草、自三叶、罗顿豆等草种在观光果园中进行 4季搭配套种,保持园面周年覆
盖,美化环境和发展鹅、兔等草食动物,这些模式在福建省龙海、建阳、南安等地推广取得较好效果。
3 生态牧草在生态果园的应用
3.1 生态果园模式及牧草套种技术
在丘陵山地果园 发展果业为龙头,以套种优质牧草为纽带,建立以果一草一牧 (菌)一沼为主要循环体系
的生态果园模式(见圈1),可有效防止水土流失,增加绿肥用量,步施化肥,培肥地力,提高果树产量与品质,
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50 中 国 生 态 农 业 学 报 第 9卷
囝 l 生态果园模式
Fig.1 Ecological orchard pattern
并利用牧草发展草食性动物.由此带动饲料加工等一系列产业发展.且其
大量畜禽排泄物用作沼气原料,可生产褶气提供果农家庭生活燃料。沼渣
和牧草还能栽培食用菌,以其下脚料作有机肥,有利于促进果树生长,果
园种草还可改善果园小气候,促进生态平衡,提高资源利用率和劳动生产
率。牧草在生态果园的套种技术,果园园面以豆科牧草(圆叶决明、平托花
生、白三叶)搭配少量非豆科牧草(南非马唐、黑麦草、鲁梅克斯为主),梯
埂以南非马唐为主,梯壁以百喜草、圆叶决明护坡,并根据不同牧草的生
长习性进行周年搭配,品种搭配要注意豆科与禾本科搭配及热带种与温
带种搭配,以达到营养平衡和周年供草+一般豆科牧草种于果园园面树冠
滴水线之外,禾本科牧草种于果园梯埂或 2株果树的中线范围。
3.2 生态牧草在生态果园应用效应 表1 3种果业生盎系统模式的能量投人与{鲁出比较
生态效益+果园套种牧草对果园生态具有良好的效应,一是提 Tab1 l and(1ltpu~mth [ruil s m
高光能利用率和能量效率+在丘陵山地以发展果业为龙头,以套种 Ou tp
ut 。矗怒
优质牧草为纽带,建立以果 草 牧一(菌)一沼为主要循环体系的生态— 萄 一
果园模式,具有提高能量效率、光能利用率和维护生态平衡的显著 。 黜
效果(见表 1),幼龄果园中合理套种牧草可有效提高光能利用率,哪 alfi

0a de te r ~ 一
4~10月观测表明,光能利用率大小顺序是果草系统(0.58)>单 n k~ru~1 md
764 O0
733.8D
4g4.29
434.85
64.68
59.26
50 20
一 种草系统(0.24)>单一种果系统(0.io){二是冬季升温、夏季降温,果园套种圆叶决明在寒冷季节可提高
冠下气温 o.2~0.5℃,叶温 o.2~1.o℃,提高地表温度 2~3℃+在炎热季节可降低气温 o.j~0.8C,降低叶
温o.4~O 7℃,降低地表温度最高达 1o.7℃,降低根际温度 2.5℃+可延长光合作用时间,提高光台速率{三
表 2 套种圜叶决明对 0~2Ocm土层土壤养分含量的影响
Tab 2 Effect of interptanting of C.Rotundifof CV.Wynn on soft nutritions from 0 to 20cm
是提高土壤肥力,对红壤
生态果园套种圆叶决明研
究表 明,园叶决 明有较好
的改良土壤作用,种植圆
叶决明可全面提高土壤肥
力,各项理化性状均得到
较大的改善(见表 2){四
是具有水土保持作用,套种圆叶决明土壤含水量有所改善、尤其是 40~60cm土层土壤含水量分别比对照提
高 3.70 和 8.48 ,且随着旱情的加剧,其改善土壤水分效果更为明显。圆叶决明根系主要分布在O~30cm
土层,而一般果树根系主要分布在 30~60cm土层,说明果园套种圆叶决明对果树不仅不争水,且局部改善
土壤旱情,覆盖保护和吸收水分,降低径流的产生+减少水土流失 76 。经济效益,一是可促进果树生长,
提高水果产量和品质,研究表明牧草能促进龙眼树的生长,使千周和冠幅的增长率由清耕对照的 88.5 和
648.5 增加到 1 20.2 ~1 45.6 和 790.8 ~896.7 。套种印度豇豆的脐橙产量由第 1年的 1.1 4万
kg/hm。增至第 2年 1.83万kg/hm!和第 3年 2 1 98万 kg/hm ,且提高糖度,降低酸度。据研究+果园种草2
~ 2.5年比清耕果园的果实含 表3 不同处理牧草喂兔经济效益比较
糖量高1.03 ~1 1 6 ,酸量 Tab·3 Efect 0f different forages On rabbit growth
少0 28 ~0.61 ,果实成熟
早-色泽好;二是以草养畜,以
短养长,果园套种牧草,年产鲜
草 1 5~4.5万 kg/hm ,高者
达7.5万 kg/hm 以草养畜,
0.7hm 可养 1头牛,每 hm 可养45头猪或 45只羊.1 50只兔,450只鹅,可产生4500~7500元经济效益,加
上其培肥地力,减少除草施肥的用工等,效益明显 研究结果表明,鹅对黑麦草的鲜草粗蛋白消化率达76 ,
粗纤维消化率达 45 ~50 .比养鸭节粮50%,获利为养猪的2~j倍 人工栽培的禾本科牧草每kg干物质
约 含 N19g、P2Os3 3g和 K2O 24 3g,豆科牧 草每 kg含 N32g、P!O 2.5g和 K2028.4g.可固 N54 4
kg/hm : 以牧草喂免为例,与当地牧草相比以“平托花生”一“南非马唐”喂兔可提高肉料比80.5 增加
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第 3朝 黄毅斌等:生态牧草筛选及其在生态果园应用的研究 5l
毛利183 ,效益显著(见表 3)。社会效益,发展生态农业,实现可持续发展是我国农业未来的主要方向。因
此,合理开发山地资源,实现红壤山地保护性开发,发展草畜业是福建省生态农业建设的有效途径之一,若在
该省 1 山地推广生态牧草按每 hm 可增收 1 500元计算,仅此 1项可增收 2.25亿元,其经济效益十分显
著,推广应用生态牧草可充分利用山地资源.增加就业机会,使山区农民增产增收,同时防治水土流失,改良
土壤,培肥地力,社会及生态效益十分显著,为农村社会经济持续发展提供有效的生产模式。
目前生态牧草应用和草食畜禽的发展制约因素一是初始投入较高,一般种植生态牧草每 hm 需投入
2250元左右,加上草食动物投入为 3000~4500元,而红壤区农民收入不高,如何筹集这笔资金尚属实际问
题;二是技术推广体系尚待完善,尽管生态牧草种植技术已趋完善,但由于红壤区农民基本未接触过这项技
术,这些地区的畜牧部门此前主要以养猪业为服务对象,发展草食动物的技术服务力量严重不足;三是种子
供应和产品销售体系,由于销售对象为广大农民,目前生态牧草种子生产利润低,故常常无种可供。另外草食
动物的市场和销售体系不畅,农民养殖产品销售困难也是制约生态牧草推广的重要因素。
参 考 文 献
1 文石韩等.红壤区优良牧草圆叶决明新品种的筛选.土壤肥料.1 999(3):4 5~46
2 王 样等.红壤丘陵区生态农业模式研究 生态学报,1999,19(3);335~341
中国首届生态农业国际研讨会将于201 l1月在北京隆重召开
由中华人民共和国农业部科技教育司、国家发展计划委员会地区经济发展司、财政部农业司、科学技术
部农村与社会发展司、水利部水土保持司、国家环境保护总局 自然生态保护司、国家林业局植树造林司联合
主办,中国农学会和北京国宗投资有限公司承办,中国农业生态环境保护协会、联合国粮农组织、联合国发展
计划署、世界银行和世界粮食计划署协办的中国首届生态农业国际研讨会将于 2001年 11月6~3日在北京
隆重召开。本届会议主题为生态农业与可持续发展,研讨与交流生态农业理论与发展战略,包括国内外生态
农业概念、理论 比较 ,生态农业发展战略 (目标、技采、管理),各国生态农业建设现状 、成就 、问题、对策与展
望,生态农业和生态消费与人类健康;生态农业技术体系与生态工程模式,包括生态农业技术体系,生态农业
典型工程模式,生态型农业生产资料及其安全实用,生态农业科技园区建设理论、方法和模式;生态农业产业
化发展,包括生态农业与生态食品(无公害食品、绿色食品和有机食品),生态型企业发展模式与市场营销,生
态农业产生化发展模式与途径,生态类食品标准、检查、认证和管理,生态农业(产品)与网络经济,生态农业
补偿理论与政策;区域生态农业,包括生态农业与中国西部大开发,生态农业与区域农业产业结构调整,不同
类型区域生态农业发展,生态农业县发展的理论、途径及模式;生态农业与国际贸易,包括中国生态农业(产
业)与国际接轨的途径,生态农业(产业)与国际贸易中的绿色技术壁垒,生态产品标准与国际准入,生态农业
与全球经济一体化等议题;展示生态县(市)建设成就以及生态无会害产品、新技术与新成果、新设备、新I艺
等成果。会议论文要求观点明确,论文数据可靠,引用数字和论点应标明出处,文责自负;提交中文和英文2
种文字,中文字数限 5000字内,摘要 300 500字,文中计量单位统一换算为国际标准量纲,数值统一使用阿
拉伯数字。研讨会为大型国际会议,将邀请国际、国内生态农业专家、学者和基层建设者参加,会议开展学术
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致力于生态农业发展的建设者们积极参与,促进全球生态农业的持续发展 参会意向与相关资料请寄往以下
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