饲草生产_刘铁梅、张英俊、刘永志、贾玉山、玉柱、徐才国、邹薇、孙彦_9787030361134

饲草生产

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丛书名：普通高等教育“十三五”规划教材

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全书共四篇十二章。绪论阐述了饲草在农牧业生产中的地位、世界和我国饲草生产的概况及其发展趋势；第一篇概述了牧草的起源与分类、世界和我国的草地资源类型，同时就饲草的生长发育特点、生境要求、豆科饲草与禾本科饲草营养生长和生殖生长等方面进行了较为详细的介绍；第二篇首先阐述了轮作倒茬的优越性和土壤耕作的主要措施，其次就牧草播种技术、建植当年及下一年的田间管理养护技术、草地培育改良技术、草地放牧利用技术等方面进行了较为详细的阐述，特别针对饲草的收获和加工进行了全面的分析；第三、四篇对典型的禾本科、豆科、根茎类、瓜类等饲料作物，以及主要豆科牧草、禾本科牧草、其他牧草的经济价值、特征特性、栽培技术和饲草加工进行了专门的介绍。
本书采用翔实的资料文字与丰富的图表相结合，可读性强，为饲草生产实践提供理论指导。本书主要面向高等农业院校农学和畜牧学专业的本科生及农业教育、科技和管理人员。

绪论
饲草是发展畜牧业生产的重要植物资源，是饲料作物和牧草的统称。
饲料作物一般指的是人们有意识栽培作为家畜饲用的各种作物，如玉米、高粱、大豆、马铃薯、南瓜、燕麦、豌豆、饲用瓜类、饲料甜菜和胡萝卜等。饲料作物种类繁多，按其来源、营养特性和含量，大致可分为以下几种。①精饲料：富含能量，体积小，消化能在10878.4kJ/kg以上的饲料。常见的有大米、玉米、小麦、米糠、麸皮等。精饲料能够满足畜禽对能量的需要，但蛋白质含量低，一般不超过10%，而且含钙少，维生素不全面，一般缺少维生素A、维生素D、维生素K。精饲料单纯作日粮，常引起畜禽生长发育不良，甚至引起疾病。②粗饲料：体积大，含粗纤维18%以上，是营养价值较低的饲料。粗饲料是反刍动物的主要饲料来源。常见的粗饲料有干草，收获籽实后的农作物茎叶、秸秆与秕壳等。粗饲料数量多，分布广，营养价值低。③青绿饲料：凡植物在开花之前的茎叶部分，可供家畜放牧采食或青割舍饲的饲料。青绿饲料属植物性饲料，主要包括野生青草、蔬菜类饲料、作物茎叶、幼嫩枝叶及水生植物等。青绿饲料的特点是含有丰富的营养物质，幼嫩多汁，适口性好，消化率高。但青绿饲料含水量高，一般为70%~95%，不易贮存，易霉烂变质。④蛋白质饲料：是指干物质中蛋白质含量丰富（超过20%）的一些饲料，如豆科种子，含蛋白质在22%以上，油饼类蛋白质含量在40%以上。蛋白质饲料用于生长、泌乳、产蛋的畜禽，极为理想。
狭义的牧草是指可供家畜采食的各种栽培和野生的一年生和多年生草类，广义的牧草除包括各种栽培和野生的草类外，还包括可供家畜采食的藤本、半灌木和灌木（陈宝书，2001）。因此，牧草包括的范围广，种类多，其中禾本科和豆科牧草最多，也最重要。此外，还有藜科、菊科及其他科的各种植物。
第一节饲草在农牧业生产中的地位
饲草是家畜的食粮，是发展畜牧业的物质基础。我国草地资源丰富，总面积近4亿hm2，占世界草地面积的13%，居世界第2位。草地占我国国土总面积的41.7%，是耕地面积的3.2倍，森林面积的2.5倍，其中牧区3.13亿hm2，可利用面积2.20亿hm2。新中国成立60年以来，草地建设取得了很大的成就。但是，草地建设的速度仍赶不上草地畜牧业发展的需要，目前还没有摆脱“靠天养畜”的落后局面。
一、重要的饲用资源
从整个畜牧业来看，饲草占畜牧业饲料中的最大部分。在以畜牧业为主的草原区，牧草几乎是家畜唯一的饲料；在农区或城郊区，各种饲料作物和牧草成为畜禽主要的饲料资源。在世界草地畜牧业发达的国家中，澳大利亚和新西兰有90%以上畜牧业产值是由牧草转化而来；美国的精料用量较高，但其畜牧业的产值中，由牧草转化而来的仍占73%；法国和德国草原面积小，畜牧业产值中，由牧草转化而来的占60%。

饲草（除粗饲料外）营养物质丰富，一般禾本科饲草的干物质中粗蛋白质含量为10%~15%，无氮浸出物为40%~50%，粗纤维为30%左右，富含精氨酸、谷氨酸、赖氨酸、果聚糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、胡萝卜素等。豆科饲草含粗蛋白质较高，平均含量为15%~20%，且生物学价值高，可弥补谷类饲料中蛋白质的不足，无氮浸出物为40%~50%，粗纤维为25%左右，钙、磷、胡萝卜素和各种维生素如维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素E和维生素K等均较丰富。饲草（除粗饲料外）中各种营养成分的含量及消化率都大大高于秸秆而接近精饲料，青绿多汁，气味芬芳，适口性好，可促进家畜的生长发育。
二、改良土壤，提高土壤肥力
饲草（特别是多年生的豆科及禾本科饲草）发达的根系及微生物的生命活动，可改善土壤理化性质、促进团粒结构的形成和提高土壤有机质的含量。据测定，种植5年紫花苜蓿的土地，其每亩①根量达1300kg，每亩豆科牧草固氮量为草木樨9.3kg，紫花苜蓿14.3kg，毛苕子6.0kg（内蒙古农牧学院，1990）。羽扇豆可促进难溶性磷的利用。此外，饲草中的不少种类还是我国重要的绿肥作物，研究及大量生产实践证明，施用绿肥可增产15%~20%。所以，许多国家推行草地农业，实行了合理的农业生产结构和草田轮作，提高了土壤肥力，获得了很高的农业生态经济效益。今后随着畜牧业的发展，饲料作物面积的扩大，利用鲜草养畜，畜粪、根茬肥田，将会有较大发展，成为培养土壤肥力的主要利用方式。
三、减少土壤的水蚀和风蚀
饲草是相对廉价、耐久的地面覆盖物，以其高度的地面覆盖和固定沙尘的性能，保护宝贵的、不可再生的土壤资源，不受或少受水和风的侵蚀。饲草特别是豆科饲草，一般根系发达，能牢固固定土壤，其地上部分又簇生成丛，夏季枝叶茂密，可成为一种有效拦截地表径流和泥沙的“生物坝”，阻挡雨水对土壤的物理冲刷。生长两年的牧草地，拦蓄地表径流的能力为43%。据中国科学院水利部西北水土保持研究所测定，20°的坡地种苜蓿时，其径流量比耕地少88.4%，冲刷量少97.4%。降水量多的地方，牧草的保土能力为作物的300~800倍，保水能力为作物的1000倍（内蒙古农牧学院，1990；王贤，2006）。据美国在干旱的北方大平原试验，采用与风向垂直方向种植多年生的牧草作为屏障（也叫草障），间距为9m和18m的高冰草草障，每一草障种2~3行高冰草，平均草高1.2m，有效地降低了风速。与无草障的旷野风速相比，分别使风速降低17%~70%和19%~84%，从而减少了土壤的风蚀（杨青川等，2002）。
四、农牧结合的纽带
从世界和我国情况来看，畜产品主要来自农区。由于土层厚、降水量多、劳动力充足、交通方便等有利因素，发展农区畜牧业的潜力是很大的，可以充分利用农作物的秸秆、糠麸等副产品作为饲草、饲料。但是光靠蛋白质含量仅2.6%的小麦秸秆、2.5%~4.0%的稻草和3.3%的谷草等营养价值较低的副产品作饲草，是无法满足家畜高效生产需要的。在加速发展粮食作物和经济作物的同时，应该通过建立专用饲料地，种植高产饲料作物，把低产田退耕种草还牧，实行粮草轮作，以及间种（作）、混种（作）、套种（作）和复种等多种形
①1亩≈666.67m2。

式，引草入田，促进农牧结合。这样，既提高土壤肥力，使粮食、经济作物等得以持续增产，又加速了农区畜牧业的发展。我国三北地区（东北、西北、华北）小麦套种、复种草木樨，苜蓿，野豌豆和毛苕子等，已逐渐成为一种重要的种植方式。现在，不论是北方，还是南方，我国农区和城市郊区的畜牧业都有很大的发展。
五、发展工副业、开发生物能源
许多饲草是很好的蜜源植物，如紫云英、草木樨、紫花苜蓿、苕子、三叶草、串叶松香草、菊苣等，流蜜期长，蜜质优良，是我国重要的蜜源植物。扩大这些作物的种植面积，能促进养蜂业的发展，提高经济收入。经验表明，2~3亩的草木樨可饲养一箱蜂，产蜜15~30kg，高的可达45~50kg。紫穗槐等枝条生长快，质量好，是农村编织业的好原料，一般亩产干枝条1000~1500kg，适宜于编织多种用具。柽麻、草木樨等的茎秆可以剥麻、造纸，田菁秸秆富含纤维，每亩可剥粗麻50kg左右，种子可用于提取胚乳胶，每100kg种子可提取胚乳胶10~30kg，可用于石油工业上的压裂剂，也可用于食品加工上制造酱油（毕云霞，2003）。
时逢世界能源物质紧缺的关键时期，开发生物能源成为新的研究热点。目前，研究表明可作为能源草发展的资源约164种，涉及33个科。其中禾本科最多，共59种，多为富含糖类的多年生能源草，如柳枝稷、杂交狼尾草、草芦、甜高粱、象草等。大戟科的续随子、木薯，菊科的黄鼠草则表现出很好的生物柴油生产潜力。此外，藜科盐角草的耐盐碱能力非常强，在含盐量0.5%~6.5%的盐沼中能正常生长，可在沿海滩涂大面积种植生产生物柴油。
总而言之，栽培饲草对于农、牧业的生产有着极重要的意义，是实现农、牧业现代化，合理调整农业生产结构的必由之路，它还将引起农作制度的重大改革。
第二节世界各大洲及部分国家牧草地发展概况
全球草地面积约占陆地面积的一半，但大部分集中在16个国家（表0-1）。按其市场水平来分，可以分为发达的农牧并举的国家，如美国、加拿大、英国、法国、俄罗斯、南非；先进的畜牧业为主的国家，如新西兰、澳大利亚；放牧畜牧业比较发达的国家，如中国、秘鲁、阿根廷、墨西哥；放牧畜牧业比较落后的国家，如蒙古、沙特阿拉伯。荷兰是一个特例，它以放牧畜牧业为主，但依靠科学管理，取得了超过发达国家的生产水平。另外，各洲的状况有很大差别（任继周，2004）。
表0-1 世界部分国家草地面积与耕地面积之比及草地面积排序
国家草地面积/万hm2耕地面积/万hm2草地∶耕地草地面积排序

资料来源：除中国外，数据均引自联合国粮食及农业组织（FAO）2001年公布的数据
一、亚洲
亚洲的草地包括北极冻土带草地、温带草地、沙漠草地、半干旱灌丛草地与丛林、季雨林及沼泽地（任继周，2004）。它们分布在地理背景差异很大的发达国家和发展中国家，这些国家的经济和文化状况差异也很大。草地面积最大的是中国，中国永久性草地大约占陆地面积的31%。蒙古大约有120万km2的永久性草地。在亚洲的草地中，西部国家的草地问题尤为突出且处境严酷。
亚洲西部是一个气候干旱、地形崎岖、土壤贫瘠的地区，几个世纪以来，土地一直是放牧利用。该地区也称西亚，包括叙利亚、也门、伊朗、伊拉克、阿曼、科威特、土耳其、约旦、沙特阿拉伯和以色列等。这些国家存在过牧严重、牲畜过多等一系列问题。该地区的国家有很大一部分人口是游牧民。例如，在伊朗，总人口的6.1%（其中包括农村人口的15%）为牧民。总之，西亚草地的生产力正在下降，有些国家如伊朗的草地严重耗竭，大多数良好的多年生树种已消失；伊拉克和叙利亚干旱草原已经失去大量的原生植被，原生植物群落已消失；也门的草地严重退化；约旦被侵蚀和干旱的牧地已经变得像人行道一样坚硬。这些现象主要是过度放牧造成的（任继周，2004）。
二、北美洲
北美洲草地状况和其他地方处于同一水平或稍好一些。北美洲的草地一般处于干旱或半干旱气候之下，最为显著的是美国西部地区，那里的年降雨量为50mm或更少。该大陆草地生产力东部比西部大许多倍。
北美洲的家畜包括牛、绵羊、山羊、马和驯鹿，但牛最多。美国牛的数目达1亿头（包括奶牛），加拿大有1300万头牛（任继周，2004）。虽然现代草地几乎没有原始状态的，但它们对于野生生物仍然是极重要的。估计在美国发现的84%的哺乳动物和74%的鸟都与草地生态系统有关。
一般来说，北美洲草地状况反映了牧人早期滥用草地后，随着草原放牧和公有土地管理方法的改进而呈缓慢恢复的过程。在19世纪末，草地主把他们的牧群增加到远超过土地的长期承载能力，使草地严重退化和破坏，从而导致了一系列的恶性循环，同时也使人们认识到了草原保护的重要意义。如今，在生态管理和调控下，草地状况有所好转。美国约有86%的草地或是在走向顶极状况，或是稳定的，或是显示无法辨别的趋势。加拿大的草地也遵循这种势头。尽管北美的草地恢复得很好，但仍有相当一部分草地在退化，如美国有

14%的草地在退化。
三、拉丁美洲
拉丁美洲的草地占其陆地面积的1/3，约7亿hm2。拉丁美洲有70%的草地为天然草原、林地或无树草原，那里生长的树受到干旱、水灾和贫瘠土壤的限制，草原牲畜承载能力较低。例如，巴西中部的塞拉多和拉诺斯、巴拉圭、阿根廷的查科、秘鲁、智利的马托拉尔及墨西哥中北部的干旱区。这些草原需要15~25hm2才可养活一头牲畜。因放牧过度，造成大面积土壤侵蚀。
拉丁美洲草原约有20%地处安第斯山脉的高海拔地区，这里的很多草地过度放牧了牛、羊、无峰驼和羊驼，生态环境脆弱。若减少放牧压力，一些草原的质量是可以恢复的。
与美国、澳大利亚和西欧的草地相比，拉丁美洲的草原管理不善，最常见的管理方法是焚烧，且只有很少比例的草原引进高质量的草种。应进行轮流放牧，采用限制放牧的办法来改善草原状况。
四、大洋洲
大洋洲（尤其是澳大利亚和新西兰）土地面积的75%是草地，大部分是干旱和半干旱土地，永久性草地面积为4.6亿hm2（任继周，2004）。澳大利亚草地的使用和美国相似，大部分草地曾被充分放牧或过度放牧，但近年来管理、经营和恢复都较好。其牧地约3/4天然干旱，它们对旱季尤其敏感。
澳大利亚是世界上天然草地面积最大的国家，达4.58亿hm2，占国土面积一半以上。但国内地区间的降水量差异较大，其北部热带牧场，草地管理粗放，以天然草地放牧为主，发展低成本草地畜牧业。在中雨、多雨地区建立了高产优质人工草地，且人工草地面积已达3000万hm2，主要种植黑麦草、三叶草等。人工草地全部使用围栏，集约化程度高，牧场规模虽不大，但单位面积的生产率很高。在澳大利亚，家庭牧场是主要经营形式。澳大利亚在发展畜牧业过程中，始终把饲草生产和饲养管理放在首位，因此，畜牧业成就举世公认。
新西兰原是一片茂密的热带常绿森林，为发展草地牧业，将森林砍伐改种牧草。目前，新西兰已有66%的国土成为人工草地，全国有“一块绿毯”之称。黑麦草和白三叶草是该国主要栽培牧草。该国气候适宜，牧草四季常青，畜牧业蓬勃发展，畜牧业产值在农业总产值中占到90%以上，畜产品出口也占到出口总额的90%以上。新西兰草地经营的现代化水平及草原放牧畜牧业生产水平均居世界首位。其主要特点：①大力发展禾本科和豆科混播草地，利用天敌进行草地病虫害的防治，减少农药和化肥的使用，提高无公害奶、肉的生产力。②充分利用草地的枯落物，研究维持草地生态系统平衡的方法。对放牧后的天然或人工草地，在天气较热时进行灌溉，促进放牧后的枯落物及粪便的腐烂分解，增加土壤有机质，提高牧草的再生能力。③在草地的放牧利用上以草定畜，有计划地发展畜牧业。④草地分为放牧地、割草地和放牧割草兼用地。并根据不同的牲畜来培育不同的草地，如奶牛、奶羊多以含水量较高的禾本科和豆科牧草为主，肉牛、肉羊则以含水量较低的混合牧草为主，这样生产的肉类组织结构比较紧密、质量上乘。⑤根据不同的牲畜需要发展配合饲料，降低牧草枯黄期对畜牧业的影响。⑥在放牧管理上，建立了科学完备的划区轮牧制度，实现100%的围栏化，围栏内有较好的家畜夜宿条件，并设有完备的自动饮水系统。⑦应用生物工程技术

培育和改良牧草新品种，延长牧草营养生长期和绿草期。⑧目前分子生物学、计算机管理、组织培养、胚胎移植等新方法和技术已在70%的牧场进行推广应用。
五、非洲
畜牧业是非洲农业的一个重要部分，草地是将来继续增加的资源之一。随着非洲人口的增加，畜牧数量的压力将会增强，而且还会产生家畜和野生动物争夺食物的现象。在非洲，有些国家已经建立狩猎和畜牧型的大草地，以更好地利用广泛多样的牧草饲料和草料。非洲的草地是燃料的主要来源，几乎任何可燃的东西都被砍伐作为燃料，使灌木丛和饲料树几乎消失，这减少了旱季家畜和野生动物可得的草料量，加剧了土壤侵蚀和草地退化。
六、欧洲
欧洲草地通常被用作永久性牧场。虽然大陆只有18%是永久性草地（包括疏林和其他牧地，欧洲用于放牧的草地占土地总面积的33%），但这些土地生产力很高。欧洲许多国家的畜牧业产值占农业总产值的比重都较高，如英国和德国都为60%~70%，丹麦、瑞典则占到90%，在这些国家，草地畜牧业对整个农业经济作出了巨大贡献。欧洲的草地管理十分精细，几乎近似作物耕地。这些改善的牧草地比世界其他天然草地的生产力高许多倍。家畜生产力很高，许多国家出口畜产品。
第三节我国饲草生产概况及其发展趋势
长期以来，牧草作为一种间接产品，一直是作为畜牧业的附属，没有发挥其应有的功能，只是到了近代，受工业革命的惠及，开始在西方发达国家出现了加工的草产品，并进入市场销售，与传统的牧草种业和新兴的环境绿化相耦合，于是具有相对独立功能的草产业开始从传统的农业中剥离出来。我国为了加速畜牧业的发展，在20世纪80年代第一次提出了新的产业―――草业，即把发展饲草与发展农业、畜牧业和其他的产业摆在同一个位置上相提并论。草业是一种知识密集型产业，包括生产、加工、销售、消费等方面。

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