全 文 ：第 16卷 第 1期
2000年 1月
农 业 工 程 学 报
T ransac tions of th e CSAE
Vol. 16　 No. 1
Jan.　 2000
牧场棘豆属有毒植物危害的生态工程控制研究
李建科①
(陕西师范大学 )
摘　要: 通过对牧场棘豆营养价值分析、可利用性研究、实际应用试验 ,提出采取人工大量利用棘豆 ,调整牧场草畜
结构的生态工程控制方法 ,可使疫区草地毒草生态恶性循环得以遏制 ,使草地棘豆危害治理达到经济、有效、生态
平衡和可持续发展。
关键词: 棘豆 ;草地 ;生态工程控制
收稿日期: 1999-08-17
①李建科 ,讲师 ,西安市长安南路　陕西师范大学食品科学系 ,
710062
　　棘豆属 (Oxytropis DC)有毒植物广泛分布于我
国西北、华北、西南的广大牧区。 由于其不断地生长
蔓延 ,使牧场草群结构劣变 ,草地生态恶性演替。目
前全国棘豆分布面积已达 400多万 hm2 ,较密集生
长区就有 300多万 hm2。自 70年代以来 ,约有 15万
头牲畜中毒死亡 ,此外 ,还影响家畜繁殖 ,妨碍畜种
改良 ,严重威协着草地畜牧业发展 ,形成典型的“生
态经济病” [ 1]。近十几年来 ,我国在棘豆中毒病防治
方面开展了大量研究工作 ,也研究出了一些有效的
化学防除方法 [1～ 3 ] ,但是由于棘豆的生物特性 ,以及
疫区环境生态的脆弱性 ,几乎不可能彻底灭除。动物
棘豆中毒病防治是必要的 ,然而是被动的 ,不能从根
本上解决问题。因此 ,探索棘豆属有毒植物危害的生
态工程控制 ,对畜牧业健康可持续发展有重要意义。
1　棘豆属有毒植物生态控制研究
1. 1　棘豆属有毒植物生态工程控制的依据
生态工程控制法是依据生态毒理学原理 ,调整
植物毒素在生态系统中的平衡关系所采用的一种方
法。 James( 1988)对栎属有毒植物研究所提出的毒
性方程对大宗有毒植物的生态工程控制具有一定的
普遍意义。
U(资源再生系数 )= F (资源再生量 )E (资源耗用量 )
若U≥ 1,牧场动物中毒机率很小 ;U≤ 1,牧场动
物中毒机率增大。
生态工程控制的要点是 ,提高资源再生量 ,或降
低资源耗用量。 其特点:
1)不是采用化学的 ,或机械的方法消除毒草 ,
而是以生态学的方法调整草群结构 ,控制毒草生长 ,
逐步提高资源再生系数 ,降低毒草中毒危险性。
2) 依据该毒草对不同动物的易感性差异 ,或改
良畜种特异性 ,调整牧场畜群结构 ,以发挥物尽其
用 ,降低毒草危害。
具体可因地制宜地采取草库伦法 [4 ] ,植被良性
演替法 ,限制畜种围栏轮牧法。
根据西北高寒牧区生态特点实施棘豆生态工程
控制 ,应从棘豆可利用性和该地区草场上不同畜种
的易感性研究入手 ,以达到经济、有效、生态平衡和
可持续发展。
1. 2　棘豆属有毒植物生态工程控制的可行性
1. 2. 1　棘豆的营养价值分析
棘豆虽然有毒 ,但它是一种多年生豆科草本植
物 ,具有豆科牧草普遍具备的营养特点。经分析测
定 ,青干棘豆草营养价值普遍高于同地产可食青干
野山草和青干燕麦草 ,更高于当地牧民储备饲喂家
畜的小麦秸营养价值 ,与优质苜蓿青干草营养价值
相近 (见表 1)。这是棘豆可开发为家畜饲料 ,利用棘
豆实施生态工程控制的重要条件和依据。
1. 2. 2　棘豆对动物的亚慢性毒性效应及安全利用
研究
由于棘豆具有毒性成分 ,有人曾进行稀盐酸水
浸泡处理去毒 ,再经漂洗晾干 ,证明毒性大为降低 ,
但在实际中费工费时不易推广应用 ,处理成本也比
较高 ,尚不能完全脱毒 ,仍需限量或间歇饲喂。为了
经济、有效、安全地加以利用 ,我们进行了阴干棘豆
草粉的限量应用和安全性试验 ,经对 70只 N IH系
99
表 1　棘豆青干草及其它饲草营养成分测定结果
Tab. 1　 Nut rient com ponent analysis o f hay o f oxytropis and some o ther haymaking %
测定项目 干物质 粗蛋白 粗脂肪 粗纤维 无氮浸出物 粉 Ca P 生长地
甘肃棘豆 (盛花期 ) 91. 92 16. 13 1. 82 24. 01 40. 74 9. 22 1. 66 0. 18 甘肃天祝
甘肃棘豆 (结夹期 ) 92. 06 13. 06 2. 37 27. 24 40. 75 8. 64 1. 32 0. 11 甘肃天祝
黄花棘豆 (盛花期 ) 87. 50 20. 00 1. 78 25. 30 33. 67 6. 10 1. 40 0. 20 宁夏海原
黄花棘豆 (结夹期 ) 89. 60 11. 20 1. 71 29. 87 35. 26 11. 65 - - 宁夏海原
小花棘豆 (盛花期 ) 93. 41 17. 81 2. 75 31. 63 32. 84 8. 42 1. 16 0. 047 内蒙古
野山草 (阴干 ) 93. 19 12. 98 1. 43 36. 02 33. 99 8. 27 0. 53 0. 22 甘肃天祝
小麦秸 (饲用 ) 93. 59 4. 14 1. 32 36. 97 41. 80 3. 96 0. 27 0. 04 甘肃天祝
青干燕麦草 93. 30 9. 16 1. 73 44. 37 28. 81 8. 23 0. 36 0. 15 甘肃天祝
青干苜蓿 90. 00 15. 20 1. 00 37. 90 27. 60 8. 20 1. 43 0. 24 甘肃
小白鼠 ,随机分为 6个剂量组 [分别为: Ⅰ : 2. 5% ,
Ⅱ : 5% ,Ⅲ : 10% ,Ⅳ: 20% ,Ⅴ : 30% ,Ⅵ 50% ,和一个
对照组Ⅶ : 0% ] ,进行了为期 3个月亚慢性毒性试
验。结果表明: 50%组于试验的一个月内全部中毒死
亡 ,而 20% ～ 30%组仅有一过性轻微毒性反应 ;除
Ⅵ 组在 2周后出现生长发育明显减缓外 ,其它各组
与对照组均呈平行增长态势 ,以Ⅰ ～ Ⅲ组生长发育
良好 ;增重方差分析表明 ,Ⅰ ～ Ⅲ组与Ⅶ 组 (对照 )无
显著差异 (表 2) ,Ⅳ 、Ⅴ组增长幅度比对照组显著下
降 ,Ⅵ 呈负增长 ;食物利用率分析表明 ,Ⅰ ～ Ⅲ组与
Ⅶ 无显差异 ,Ⅳ、Ⅴ组与对照组比较明显降低 (表
3)。各项分析一致表明 , 10%以内剂量组是安全且不
影响生长发育的 ,如两个月连续饲喂 ,安全限量可控
制在 30%以内。
表 2　试验期间小白鼠体重增长方差分析
Tab. 2　 Analysis o f body w eight g aining of mouse in th e period o f test
组别 X i X i - 4. 84 X i - 5. 64 Xi - 8. 98 Xi - 9. 52 Xi - 11. 0
Ⅶ ( C K) 12. 47 7. 63* * 6. 83* * 3. 49 2. 95 1. 47
Ⅱ 11. 0 6. 16* * 5. 36* * 2. 02 1. 48
Ⅰ 9. 52 4. 68* 3. 88 0. 54
Ⅲ 8. 98 4. 14* 3. 34
Ⅳ 5. 64 0. 80
Ⅴ 4. 84
表 3　试验期间食物利用率分析
Tab. 3　 Feed utilization rate o f mouse
组别 剂量
/%
只均采食量
/g
只均增重
/ g
食物利用率
/g ( 100 g )- 1
Ⅰ 2. 5 335. 86 7. 82 2. 33
Ⅱ 5. 0 445. 94 9. 15 2. 05
Ⅲ 10 456. 54 7. 88 1. 72
Ⅳ 20 377. 79 4. 46 1. 18
Ⅴ 30 480. 17 3. 74 0. 78
Ⅵ 50 * - -
对照 0 429. 17 9. 83 2. 29
* 于试验一个月内全部中毒死亡
注:食物利用率 =头 (只 )均增重 /头 (只 )均采量× 100(% ) ,下同。
1. 2. 3　棘豆对家畜的饲养试验
为使试验动物的试验与实际应用接轨 ,进行了
猪和牛的实际饲养试验。用 24头良种猪 ,随机分为
4组 ,按表 4设计处理 ,日粮热能为 12. 8× 106 J, Ca
为 0. 669% , P为 0. 609% 。各阶段增重分析表明。试
验开始时 ,各组与对照组之间体重均无显著差异 ,说
明分组合理。试验期间 ,各阶段各组间增重均无显著
差异。各组饲料报酬比较接近 (表 5) ,也与大群饲养
情况下的料肉比相近 ,试验组食物利用率尚较高 (表
6)。肥育猪出栏时平均体重 85 kg ,试验期间未见任
何临床异常反应 ,屠宰检查 ,肉质正常。说明 ,棘豆草
粉可以 9%代替常规草粉安全利用。
牦牛作为棘豆疫区的主要畜种 ,在疫区草地生
态链中有着特殊的意义。 笔者十多年来对棘豆疫区
牧场上牦牛采食情况的调查了解 ,并进行回归试验 ,
试验处理为 A组: 100%棘豆 , B组: 50%棘豆 , 50%
常草 , C组:对照组 , 100%常草。 试验组牦牛各项监
测指标正常 ,无临床异常表现。试验结束时剖检 ,试
验组牦牛各脏器均无眼观及显微、超微变化。证明牦
100 农业工程学报 2000年　
牛对棘豆不易感。
表 4　猪饲料添加棘豆和苜蓿草粉各组处理
Tab. 4　 Dieta ry composition for pigs o f test
分段 Ⅰ 组 Ⅱ组 Ⅲ组 Ⅳ组苜蓿 棘豆 苜蓿 棘豆 苜蓿 棘豆 苜蓿 棘豆
第一阶段 ( 20～ 30 k g) 7 0 4 3 2 5 0 7
第二阶段 ( 30～ 60 k g) 9 0 4 5 2 7 0 8
第三阶段 ( 60～ 90 k g) 9 0 4 5 2 7 0 9
0 6 0 6 6 0
　　注:苜蓿 M. S. L. (Medica go sativa L. )　棘豆 O. sp. (Oxtropis sp. )
表 5　各阶段各组料肉比分析
Tab. 5　 Feed conver sion and feed consum ption of pig s
组别 第一阶段 第二阶段 第三阶段耗料 /g 增重 /g 料 /肉 耗料 /g 增重 /g 料 /肉 耗料 /g 增重 /g 料 /肉
Ⅰ 269 14. 8 3. 03 722 47. 1 2. 55 190① 10. 0 3. 17
Ⅱ 247 11. 4 3. 61 630 30. 5 3. 39 492② 22. 1 3. 71
Ⅲ 244 12. 4 3. 27 629 27. 7 3. 78 494② 25. 2 3. 27
Ⅳ 211 10. 6 3. 32 610 27. 7 3. 67 491② 24. 7 3. 31
　　① . 28 d② . 72 d
表 6　试验猪各组各阶段食物利用率
Tab. 6　 Feed utilization ra te of pig s
g ( 100 g )- 1
组别 第一阶段 第二阶段 第三阶段
Ⅰ 33. 0 39. 2 26. 5
Ⅱ 27. 7 29. 5 27. 0
Ⅲ 30. 5 26. 4 30. 6
Ⅳ 30. 1 27. 2 30. 2
2　棘豆草粉的制备及生态工程控制的前景
分析
2. 1　棘豆草粉的制备
随着畜牧养殖业的发展 ,优质草粉的用量越来
越大。制作草粉的来源主要是豆科和禾本科牧草 ,以
豆科为主。专门种植牧草会占用耕地 ,所以 ,开发利
用大面积生长 ,生物产量巨大的棘豆草 (豆科 )具有
重要意义。
制备草粉前的干燥 ,散户可采用自然干燥 ,大规
模生产可采用人工干燥。人工干燥可使用风力干燥
法或高温快速干燥法。
大量生产草粉多采用高温快速干燥法 [ 4] ,其工
艺过程为:
采用高温快速干燥制备的草粉 ,可保持幼嫩青
草养分的 90% ～ 95% [4 ] ,是猪、禽、牛、羊等配合饲
料的重要组成部分。
2. 2　实施棘豆生态控制的前景分析
制粒或制块
饲
用
粉碎机 草粉
切碎 高温干燥机(长约 25 mm)青草
根据上述研究 ,棘豆毒草生态控制 ,一方面可采
用非易感畜种牦牛围栏轮牧 ,调整草地草畜生态链 ,
以控制棘豆生长 ,使栏内草群结构逐步改善 ,也预防
了山羊、绵羊、马等易感家畜的中毒、流产及死亡 ;另
一方面 ,人工收获盛花期棘豆 (营养最佳期 ) ,制备草
粉 ,供畜禽饲用 ,减少了地上存量 ,阻止了籽实形成 ,
控制了棘豆生长蔓延。如此 ,可形成草地合理永续利
用 ,生态良性循环。
据资料报导 ,全国棘豆生长面积不低于 400多
万 hm2。每 667m2产草量约为 70 kg左右 (按中等情
况 )。仅青海的 200多万 hm2生长棘豆的草场每年
可产草 20多亿 kg[5 ] ,按每 kg草粉 0. 5元 ,利用
10%计算 ,其效益可上亿元。 据营养分析 ,棘豆相当
于中上等苜蓿的营养价值。如此巨大的具有丰富营
养价值的生物资源 ,正是存在于饲草料严重缺乏的
地区。尤其是冬春季草畜矛盾更为突出。棘豆开发
为饲料资源后 ,一方面 ,每年可产生巨大的直接经济
效益。另一方面 ,棘豆被开发利用后 ,可减少可耕地
饲草种植面积 (如苜蓿、草木樨等 ) ,以用作农业耕
101　第 1期 李建科:牧场棘豆属有毒植物危害的生态工程控制研究
地。此外 ,棘豆的可利用性被开发后 ,会促使人为主
动收割 ,从而遏制该毒草繁衍 ,起到生态治理之功
效。
3　结　语
对我国牧区大面积生长的棘豆属有毒植物 ,可
人工收获 ,制备草粉 ,按一定比例作为畜禽饲料 ,大
规模利用。对棘豆草场可采取非易感畜种—— 牦牛
的围栏轮牧 ,合理利用草畜生态关系 ,控制棘豆生
长 ,减少危害 ,逐步改善草地生态 ,实现物尽其用 ,生
态良性循环 ,使疫区草地畜牧业实现可持续发展。
[参　考　文　献 ]
[ 1]　史志诚等著 .中国草地重要有毒植物 .北京: 中国农业
出版社 , 1997. 27～ 30, 45～ 65
[2 ]　李建科等 .黄花棘豆的化学防除 .中国草地 , 1988( 3): 8
～ 11
[ 3 ]　李建科等 .棘豆化学防除研究Ⅱ .西北民族学院学报
(自然科学版 ) , 1992, 13 ( 1): 38～ 40
[4 ]　内蒙古农牧学院主编 .草原管理学 .北京:农业出版社 ,
1983. 73～ 100, 283～ 303
[5 ]　王　凯 .棘豆的危害及研究进展 .动物毒物学 , 1994
( 1): 33～ 35
Study on the Ecological Engineering Control of Harms
of Poisonous Plants in Oxytropis sp. at Pasture
Li Jianke
(Department of Food Science , Shaanx i Normal University ,X i′an 710062)
Abstract: Th rough the analy sis and studies of the nutri tio nal value and utilization of Oxytropis sp. , the
w ay of ecological engineering contro l o f using this plant and adjusting pasture-land st ructure was pro-
posed. It can contro l the ci rculation of deterioration ecolo gical succession and improve the g rassland ag ri-
cul ture wi th a sustainable development.
Key words: Oxytropis sp. ; grassland; ecological engineering control
102 农业工程学报 2000年