我國飼草作物的產(chǎn)業(yè)發(fā)展

文/張英俊

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)）

1 飼草作物的發(fā)展概況

1.1 飼草作物的概念

2016年原農(nóng)業(yè)部頒布的《全國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃（2016-2020）》中第一次使用了飼草作物這一名詞，將飼草作物與糧食、棉花、油料、糖料和蔬菜等并列，其目的是將牧草種植納入到我國的種植業(yè)體系中，不僅可以優(yōu)化種植業(yè)結(jié)構(gòu)，而且也為牧草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造空間，改善我國粗飼料的結(jié)構(gòu)。該規(guī)劃中飼草作物概念與國際通用概念相同，是指用于放牧或生產(chǎn)干草和青貯飼料的多年生牧草、一年生飼草及不以收籽實(shí)為目的的糧食作物等。

1.2 飼草作物的分類

根據(jù)生長期可分為一年生和多年生，一年生如青貯玉米、飼用燕麥、飼用油菜、草木樨等；多年生如無芒雀麥、鴨茅、苜蓿，三葉草等。飼草作物一般分屬于三大科，即豆科、禾本科和十字花科，但也有一些藜科和菊科等。

1.3 飼草作物的礦物質(zhì)含量

選擇飼喂家畜的飼草作物時，在考慮其蛋白質(zhì)含量、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維之外，還要考慮維生素和礦物質(zhì)含量等。圖1是來自澳大利亞David Masters的報告，顯示營養(yǎng)體作物、混播草地、地三葉草、谷類作物籽實(shí)和秸稈中Ca、Mg、Na和K等元素含量與家畜需求的關(guān)系，黑線處的含量表示只能夠滿足家畜最低需求，紅線以上代表所提供的礦物質(zhì)元素超出了家畜的需求。因此，即使以滿足礦物質(zhì)營養(yǎng)需求的角度出發(fā)，多樣化也應(yīng)是粗飼料生產(chǎn)的重要目標(biāo)。

圖1 不同飼草作物種的礦物質(zhì)含量

1.4 不同國家的飼草解決方案

1.4.1 日本提高飼草自給率的措施

如何解決優(yōu)質(zhì)飼草自給率是各國都關(guān)注的一個問題。日本近年飼草的自給率得到了大幅度提升，由2008的25%提高到2015年的35%。日本提高飼草自給率的措施有四個：一是擴(kuò)大青貯玉米等高養(yǎng)分飼料的種植面積；二是將種植綠肥的土地改為種植飼草；三是開發(fā)高產(chǎn)飼用稻專用品種，擴(kuò)大發(fā)酵飼用稻種植面積；四是在農(nóng)田建立多年生牧草地進(jìn)行放牧利用。

1.4.2 歐盟、英國、新西蘭等國家的措施

將天然草地翻耕建立三葉草混播草地，發(fā)展高度集約化人工草地放牧系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)草畜高效轉(zhuǎn)化。這種放牧系統(tǒng)在我國目前處于停滯狀態(tài)。20世紀(jì)90年代，在南方草地畜牧業(yè)綜合開發(fā)利用等攻關(guān)項目的推動下，我國西南等地方都曾開發(fā)出很多這樣的三葉草混播草地進(jìn)行放牧生產(chǎn)，如貴州威寧、云南尋甸、湖北百里荒、重慶紅池壩、湖南南山牧場等。但是在2000年后，因?yàn)榱植菝堋⒘謽I(yè)保護(hù)和農(nóng)業(yè)利用的沖突，導(dǎo)致這種人工草地高效草畜轉(zhuǎn)化系統(tǒng)沒有很好地推廣開，而且還受到限制。應(yīng)該說，牛羊是最好的割草機(jī)，這樣的生產(chǎn)方式是低成本、低污染、最高效的草畜一體化系統(tǒng)，很可惜，在發(fā)達(dá)國家盛行的人工草地放牧產(chǎn)業(yè)在我國受到政策的限制，但相信不久的將來一定是會發(fā)展的，尤其是我國多山的西南地區(qū)。

1.4.3 澳大利亞和加拿大的措施

澳大利亞、加拿大有很豐富的牧草資源，除了優(yōu)質(zhì)的天然草原外，還建立了很多的多年生牧草地和一年生飼草料，草食畜產(chǎn)品生產(chǎn)主要以放牧方式進(jìn)行，加拿大有較長的寒冷季節(jié)，因此也需要生產(chǎn)更多的飼草來調(diào)制干草或者青貯，用于冬季補(bǔ)飼用。這兩個國家資源豐富，生產(chǎn)的草產(chǎn)品常出口到中國、日本、韓國以及中東地區(qū)等，出口的主要牧草產(chǎn)品為燕麥草、貓尾草、紫花苜蓿、苜蓿和無芒雀麥混合干草等。

1.4.4 美國的措施

美國對待飼草作物象對待糧食作物一樣，紫花苜蓿被列為四大作物之一，和玉米、大豆、小麥進(jìn)行豆禾輪作，執(zhí)行著真正的草田輪作制，既獲得了糧食和優(yōu)質(zhì)飼草，同時還利用豆禾根系的不同特點(diǎn)，對土地進(jìn)行改良，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)田的可持續(xù)利用。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國有近14%的農(nóng)田種植牧草，約為2 470 萬公頃（圖2）。紫花苜蓿、青貯玉米遍布美國，灌溉紫花苜蓿主要集中在西部地區(qū)。紫花苜蓿種植面積約為820 萬公頃，其中灌溉苜蓿265 萬公頃，而青貯玉米種植242 萬公頃，青貯玉米種植區(qū)域與奶牛分布區(qū)域高度重合。

圖2 美國農(nóng)田、農(nóng)田中人工草地、林地、林地中牧場和草地面積（百萬公頃）

美國牧草生產(chǎn)歷史悠久，苜蓿產(chǎn)業(yè)成熟發(fā)達(dá)，從整地、播種、田間管理和收獲等整個流程都有一套標(biāo)準(zhǔn)化程序或規(guī)范。如對鹽堿地或排水不良土壤上種植苜蓿時進(jìn)行1.5 m深的深松作業(yè)；利用激光平地并進(jìn)行苗床準(zhǔn)備，根據(jù)土壤質(zhì)地確定漫灌或者溝灌降度，如沙壤土為3%，即100 m降3 °；南方一些地方為了提高苜蓿產(chǎn)量和質(zhì)量，密植的行距甚至達(dá)10 cm，起壟種植，以割草機(jī)的寬度進(jìn)行播種，利用壟溝進(jìn)行灌溉和走收獲加工機(jī)械，減少土壤壓實(shí)帶來的損失，商品苜蓿地定植的密度要求達(dá)到每平方米560 個植株以上，干草生產(chǎn)以單播苜蓿為主，青貯苜蓿開始利用使用混播草地；雜草防除一般都采用大型機(jī)械或者飛機(jī)撒藥，但實(shí)施者必須有PCA證件（施藥執(zhí)業(yè)證），收獲時利用可顯示相對飼喂價值（RVF）的紫花苜蓿標(biāo)尺。

1.5 干草的生產(chǎn)流程

干草的生產(chǎn)流程為割草-散摟草-打捆-裝垛-加壓運(yùn)輸，從圖3可以看出機(jī)械是保證草產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵，想得到優(yōu)質(zhì)的草產(chǎn)品，需要配套的機(jī)械設(shè)備。

1.6 混播的優(yōu)越性

飼草作物的混播種植是目前我們正在研究和向大家推廣的一種方式，該方式在國際上是比較流行且面積很大，如放牧草場基本都是多年生混播草地，主要是豆科和禾本科混播種植。混播種植的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)揮豆科固氮效果、利用豆禾優(yōu)質(zhì)的纖維質(zhì)量和較全面的營養(yǎng)。研究表明，混播草地還可以降低采食家畜甲烷的排放。除此之外，混播草地單位面積產(chǎn)量高而穩(wěn)產(chǎn)，也易于收獲調(diào)制；在改良土壤方面也比單一的種植能更好地恢復(fù)土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，增加表土有機(jī)質(zhì)，有助于越冬等。從圖4可以看出，在同等土地投入的情況下，部分混播組合比單播的產(chǎn)量要高，而且因?yàn)橛卸箍颇敛莸拇嬖冢实氖┯昧恳矔p少。

1.7 豆禾混播的注意事項

豆禾混播的放牧地中，豆科植物比例應(yīng)達(dá)到40%，春季禾草早于豆科生長，禾草適口性更好，含有更多的糖分，增加適口性；而豆科在夏季生長快，豆科含有更

圖3 干草生產(chǎn)流程

圖4 苜蓿單播與草地羊茅混播、鴨茅混播和高羊毛混播的產(chǎn)量

圖5 豆禾混播生產(chǎn)圖

圖片來源：Dan Undersander，2011多的淀粉，豆科為禾本科提供氮。對于產(chǎn)干草或者青貯的混播草地，豆科比例應(yīng)達(dá)60%～70%（圖5）。

2 飼草作物耦合到農(nóng)田的作用

2.1 草田輪作，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量

飼草作物對農(nóng)田或者下茬作物的產(chǎn)量不會有太大影響，甚至?xí)黾?0%～30%下茬作物的產(chǎn)量（圖6）。如果飼草作物市場價格好，草田輪作的經(jīng)濟(jì)效益也非常可觀。例如，按照全國平均產(chǎn)量推算，5 年玉米連作，畝產(chǎn)量約2.5 噸，產(chǎn)秸稈7.5 噸；如果該連作模式改為草田輪作，種植3 年苜蓿+2 年玉米，計算其增產(chǎn)效應(yīng)，5 年畝產(chǎn)玉米可達(dá)1.2 噸，產(chǎn)秸稈3 噸，但可產(chǎn)苜蓿干草2.4 噸。如果都是用作飼草或飼料投喂給家畜，按照1噸玉米1 000 元，1 噸玉米秸稈750 元來計算，5 年連作玉米的畝收入約為3 625 元；按照1 噸苜蓿干草1 800元來計算，3 年苜蓿+2 年玉米的草田輪作的畝收入可達(dá)5 970 元，由此可見，農(nóng)田種草或者草田輪作不見得一定會降低收入。

圖6 輪作方式對玉米產(chǎn)量的影響

2.2 輪作紫花苜蓿固定氮，增加有機(jī)質(zhì)、提高土壤質(zhì)量，減少水土流失

圖7 多年生牧草對水土流失的影響

種植紫花苜蓿后，玉米或小麥種植第1年無需施氮肥（即使施氮肥也無顯著效果），第2、3年，施氮肥量也非常少，一般為45～60 kg/公頃；在黃土高原水土流失嚴(yán)重的地區(qū)，輪作種植沙打旺、苜蓿4 年后，土壤有機(jī)質(zhì)含量提高1 倍。新疆呼圖壁縣種牛場的測定結(jié)果顯示，3 年生苜蓿茬地積累干殘體30 735 kg/公頃，折合氮465 kg/公頃，磷94.7 kg/公頃，鉀1 477.5 kg/公頃；土壤氮輸入、輸出和土壤氮平衡狀況研究表明，1 年、2 年和3 年苜蓿地的土壤氮凈增加量分別為83 kg/公頃、115 kg/公頃和124 kg/公頃，說明隨著苜蓿種植年限的增加，氮輸入增加；苜蓿種植3～5 年后可以扎根2 m左右，在吉林省崗地農(nóng)田黑土上進(jìn)行的玉米-草木樨或紫花苜蓿輪作試驗(yàn)表明，與玉米連作相比較，輪作提高了土壤孔隙度，改善了崗地黑土通氣性、持水力等狀況，引入苜蓿或具有龐大根系的多年生牧草入田，其實(shí)這對防止我國土壤退化或者改良農(nóng)田具有重要的作用。另外，從圖7可以看出，多年生牧草如紫花苜蓿可顯著降低農(nóng)田水土流失。

2.3 草田輪作打破了害蟲和病害的生活周期和寄生關(guān)系，并有助于雜草控制和減少農(nóng)藥的使用

研究表明，苜蓿與棉花輪作降低棉花黃萎病的發(fā)生，間作控制棉蚜的發(fā)生，苜蓿與玉米輪作可免其遭根寄生蟲危害；苜蓿收獲后種向日葵，田間雜草數(shù)量明顯減少；稻田冬季種植黑麥草可以控制下茬水稻稻縱卷葉螟的發(fā)病率；豆科牧草收獲后種植青稞，其條紋病和黑穗病發(fā)病率降低17%～38%。

3 我國大力發(fā)展飼草作物的可行性

任繼周院士曾經(jīng)引入農(nóng)田當(dāng)量（農(nóng)田當(dāng)量是把單位面積標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)農(nóng)田1 年1 熟種植水稻的食物產(chǎn)出作為標(biāo)尺，來衡量一切農(nóng)用土地相對食物生產(chǎn)潛勢的計量單位）來計算農(nóng)田種植不同作物的效率，結(jié)果顯示，我國現(xiàn)存農(nóng)用土地的食物生產(chǎn)能力僅利用了生產(chǎn)潛力的43.59%，將現(xiàn)有耕地的20%實(shí)行草田輪作，以全國現(xiàn)有可用草地的3%建立豐產(chǎn)栽培草地，其食物生產(chǎn)潛力相當(dāng)于新增0.52 億公頃農(nóng)田當(dāng)量，其食物生產(chǎn)能力將是現(xiàn)行系統(tǒng)的1.23 倍。

3.1 戰(zhàn)略需求

3.1.1 高品質(zhì)畜產(chǎn)品的需求

圖8 國產(chǎn)舍飼羊肉（a）和澳大利亞羊肉（b）的對比

圖9 2016年中國玉米消費(fèi)結(jié)構(gòu)

圖8a是國產(chǎn)舍飼羊肉，圖8b是來自澳大利亞的羊肉。兩圖對比可以看出，a中的羊肉肥肉非常多，主要是飼喂大量的精料造成的，而且這些肥肉基本上是不食用的，這樣生產(chǎn)出來的羊肉，是對我國糧食的一種變相浪費(fèi)；而圖b中的羊肉蛋白質(zhì)含量明顯高于國產(chǎn)羊肉，因此，利用飼草作物生產(chǎn)高品質(zhì)的草食畜產(chǎn)品的市場需求很大。

3.1.2 飼料糧的利用

從圖9可以看出，我國生產(chǎn)的玉米70%以上是給動物食用的，而不是給人食用的，因此，發(fā)展青貯玉米的空間很大，不僅可以滿足草食動物的需求，因糧改飼后玉米要全株利用，因此可以減少秸稈的生產(chǎn)量。另外，我國如果將飼料糧（主要是玉米）減少2 500 萬噸，以中等土地每畝生產(chǎn)500 kg玉米計算，可以減少占用5 000萬畝玉米地，以中等土地每畝生產(chǎn)500 kg苜蓿，可生產(chǎn)2 500 萬噸優(yōu)質(zhì)苜蓿干草，按每頭奶牛每天3 kg苜蓿干草或每只羊每天0.5 kg苜蓿，可供15 000 萬只羊或2 500 萬頭奶牛1 年苜蓿的需求。利用美國35 年可持續(xù)的輪作方式進(jìn)行生產(chǎn)，即采用輪作體系（CCCaAA）5 年輪作制來進(jìn)行飼草料生產(chǎn)，可生產(chǎn)3 600 萬噸（干重）青貯玉米、1 000 萬噸苜蓿干草（3 000 萬畝玉米+2 000 萬畝苜蓿），按每頭奶牛日產(chǎn)30 kg牛奶，日給25 kg干物質(zhì)計算，按其傳統(tǒng)日糧配方（苜蓿15%、青貯玉米40%、玉米25%）來計算，將我國5 000 萬畝玉米田改種為苜蓿和青貯玉米，即可以滿足全國1 000 萬頭奶牛對優(yōu)質(zhì)苜蓿和青貯玉米1 年的需求。

3.1.3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

從圖10可以看出，我國和歐美發(fā)達(dá)國家相比，無論是資源豐富的澳大利亞、美國、加拿大等，還是人口密度大，資源相對緊張的歐洲國家，草食畜牧業(yè)所占的比例均在50%左右，我國則為25%左右。因此我國應(yīng)有一些調(diào)整的空間。同時，從斷奶到屠宰，各類家畜全生命周期中，生產(chǎn)1 kg畜產(chǎn)品所消耗的糧食仍然是草食家畜低于豬禽等家畜，因此，從節(jié)糧的角度出發(fā)，應(yīng)該發(fā)展草食家畜，但草食家畜的飼養(yǎng)應(yīng)充分利用草地或飼草作物，利用糧食生產(chǎn)草食家畜畜產(chǎn)品不僅產(chǎn)量低，而且品質(zhì)差，存在變相浪費(fèi)糧食。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

從圖11可以看出，2000—2015年我國苜蓿進(jìn)口量和價格的變化，增長幅度很大，結(jié)合表1中各地種植苜蓿和小麥玉米收益比較表可以看出，在同等土壤條件和灌水施肥措施下以及同等政策條件下，農(nóng)民種植苜蓿的收益顯著高于種植小麥和玉米，苜蓿的種植具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。

另外，青貯玉米和苜蓿草與籽實(shí)玉米相比，效益比較好。但這必須要附近有大型的牛場和養(yǎng)殖戶。王明利等（2016）調(diào)研發(fā)現(xiàn)，收獲小麥和青稞的籽實(shí)與收獲黑麥和青貯玉米和燕麥草相比，后者的效益還是非常可觀的（表2和表3）。

圖11 2000—2015年我國苜蓿進(jìn)口量和進(jìn)口價格

圖10 部分國家與中國畜牧業(yè)產(chǎn)值比重

表1 2013年各地種植苜蓿和小麥玉米收益比較表（以河北、黑龍江、山東為例）

表2 青海省湟源縣“糧改飼”效益情況

表3 山西朔州市朔城區(qū)“糧改飼”效益分析

3.3 技術(shù)模式

在我國，如果要把飼草作物全面地發(fā)展起來，除了要有市場、有潛力外，還需要考慮如何提高土地利用效率，其技術(shù)模式是關(guān)鍵。我國大部分地區(qū)適合采取混播種植，這樣不但可以節(jié)省肥料的使用，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量；東北可以進(jìn)行苜蓿和玉米輪作，可以種植一些高附加值的飼草，如貓尾草，滿足國外賽馬的需求；在黃淮海區(qū)域，可以推廣苜蓿套種青貯玉米的模式（圖1 2），即在苜蓿收完二茬或三茬之后，套種青貯玉米，這樣避開高溫高濕對苜蓿的不利影響，發(fā)揮玉米適宜環(huán)境的作用，收獲青貯。這一種植模式對品種選擇要求很嚴(yán)，尤其是需要短日期的玉米品種。另外，我國是大陸性季風(fēng)氣候，雨熱同季。因此多年生牧草，如紫花苜蓿生產(chǎn)在東北和華北地區(qū)一般收獲一茬干草后，二三茬適合收獲青貯，但華北雨季過后第四或第五茬可以收獲干草，西北地區(qū)適合高品質(zhì)干草的生產(chǎn)。

圖12 玉米和苜蓿的混播

4 結(jié)語

種植飼草作物，發(fā)展牧草產(chǎn)業(yè)，對解決連年耕作導(dǎo)致產(chǎn)量遞減、土壤毒化、病蟲害嚴(yán)重的農(nóng)田改良和規(guī)模飼養(yǎng)下優(yōu)質(zhì)飼草缺乏導(dǎo)致家畜生產(chǎn)性能低下、疾病增多的防治都有益處；我國東北華北鹽堿地和沿海灘涂，許多土地在種植3～5 年牧草后即可以種糧食，改土效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

牧草產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)與利用的特點(diǎn)是加工制作干草、青貯或者放牧利用，二者需要的勞動力數(shù)量都較少，如制作青貯或干草，需要相當(dāng)?shù)臋C(jī)械投入才能保障產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量；如放牧利用，則需要的勞動力更是較少，例如，美國7 萬畝規(guī)模的苜蓿干草企業(yè)僅有80 名員工，全部為機(jī)械化作業(yè)；澳大利亞草地放牧飼養(yǎng)1 000 頭肉牛農(nóng)場，勞動力僅3～5 人。因此，扭轉(zhuǎn)土地發(fā)展草產(chǎn)業(yè)，可以極大地減少勞動力。

最后，發(fā)展牧草產(chǎn)業(yè)仍然要堅持種養(yǎng)結(jié)合，農(nóng)牧循環(huán)，以養(yǎng)帶種，以養(yǎng)定種，適宜種植，適銷對路的策略。C