我国饲草作物的产业发展

文/张英俊

（中国农业大学）

1 饲草作物的发展概况

1.1 饲草作物的概念

2016年原农业部颁布的《全国种植业结构调整规划（2016-2020）》中第一次使用了饲草作物这一名词，将饲草作物与粮食、棉花、油料、糖料和蔬菜等并列，其目的是将牧草种植纳入到我国的种植业体系中，不仅可以优化种植业结构，而且也为牧草产业的发展创造空间，改善我国粗饲料的结构。该规划中饲草作物概念与国际通用概念相同，是指用于放牧或生产干草和青贮饲料的多年生牧草、一年生饲草及不以收籽实为目的的粮食作物等。

1.2 饲草作物的分类

根据生长期可分为一年生和多年生，一年生如青贮玉米、饲用燕麦、饲用油菜、草木樨等；多年生如无芒雀麦、鸭茅、苜蓿，三叶草等。饲草作物一般分属于三大科，即豆科、禾本科和十字花科，但也有一些藜科和菊科等。

1.3 饲草作物的矿物质含量

选择饲喂家畜的饲草作物时，在考虑其蛋白质含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维之外，还要考虑维生素和矿物质含量等。图1是来自澳大利亚David Masters的报告，显示营养体作物、混播草地、地三叶草、谷类作物籽实和秸秆中Ca、Mg、Na和K等元素含量与家畜需求的关系，黑线处的含量表示只能够满足家畜最低需求，红线以上代表所提供的矿物质元素超出了家畜的需求。因此，即使以满足矿物质营养需求的角度出发，多样化也应是粗饲料生产的重要目标。

图1 不同饲草作物种的矿物质含量

1.4 不同国家的饲草解决方案

1.4.1 日本提高饲草自给率的措施

如何解决优质饲草自给率是各国都关注的一个问题。日本近年饲草的自给率得到了大幅度提升，由2008的25%提高到2015年的35%。日本提高饲草自给率的措施有四个：一是扩大青贮玉米等高养分饲料的种植面积；二是将种植绿肥的土地改为种植饲草；三是开发高产饲用稻专用品种，扩大发酵饲用稻种植面积；四是在农田建立多年生牧草地进行放牧利用。

1.4.2 欧盟、英国、新西兰等国家的措施

将天然草地翻耕建立三叶草混播草地，发展高度集约化人工草地放牧系统，实现草畜高效转化。这种放牧系统在我国目前处于停滞状态。20世纪90年代，在南方草地畜牧业综合开发利用等攻关项目的推动下，我国西南等地方都曾开发出很多这样的三叶草混播草地进行放牧生产，如贵州威宁、云南寻甸、湖北百里荒、重庆红池坝、湖南南山牧场等。但是在2000年后，因为林草矛盾、林业保护和农业利用的冲突，导致这种人工草地高效草畜转化系统没有很好地推广开，而且还受到限制。应该说，牛羊是最好的割草机，这样的生产方式是低成本、低污染、最高效的草畜一体化系统，很可惜，在发达国家盛行的人工草地放牧产业在我国受到政策的限制，但相信不久的将来一定是会发展的，尤其是我国多山的西南地区。

1.4.3 澳大利亚和加拿大的措施

澳大利亚、加拿大有很丰富的牧草资源，除了优质的天然草原外，还建立了很多的多年生牧草地和一年生饲草料，草食畜产品生产主要以放牧方式进行，加拿大有较长的寒冷季节，因此也需要生产更多的饲草来调制干草或者青贮，用于冬季补饲用。这两个国家资源丰富，生产的草产品常出口到中国、日本、韩国以及中东地区等，出口的主要牧草产品为燕麦草、猫尾草、紫花苜蓿、苜蓿和无芒雀麦混合干草等。

1.4.4 美国的措施

美国对待饲草作物象对待粮食作物一样，紫花苜蓿被列为四大作物之一，和玉米、大豆、小麦进行豆禾轮作，执行着真正的草田轮作制，既获得了粮食和优质饲草，同时还利用豆禾根系的不同特点，对土地进行改良，实现了农田的可持续利用。据不完全统计，美国有近14%的农田种植牧草，约为2 470 万公顷（图2）。紫花苜蓿、青贮玉米遍布美国，灌溉紫花苜蓿主要集中在西部地区。紫花苜蓿种植面积约为820 万公顷，其中灌溉苜蓿265 万公顷，而青贮玉米种植242 万公顷，青贮玉米种植区域与奶牛分布区域高度重合。

图2 美国农田、农田中人工草地、林地、林地中牧场和草地面积（百万公顷）

美国牧草生产历史悠久，苜蓿产业成熟发达，从整地、播种、田间管理和收获等整个流程都有一套标准化程序或规范。如对盐碱地或排水不良土壤上种植苜蓿时进行1.5 m深的深松作业；利用激光平地并进行苗床准备，根据土壤质地确定漫灌或者沟灌降度，如沙壤土为3%，即100 m降3 °；南方一些地方为了提高苜蓿产量和质量，密植的行距甚至达10 cm，起垄种植，以割草机的宽度进行播种，利用垄沟进行灌溉和走收获加工机械，减少土壤压实带来的损失，商品苜蓿地定植的密度要求达到每平方米560 个植株以上，干草生产以单播苜蓿为主，青贮苜蓿开始利用使用混播草地；杂草防除一般都采用大型机械或者飞机撒药，但实施者必须有PCA证件（施药执业证），收获时利用可显示相对饲喂价值（RVF）的紫花苜蓿标尺。

1.5 干草的生产流程

干草的生产流程为割草-散搂草-打捆-装垛-加压运输，从图3可以看出机械是保证草产品品质的关键，想得到优质的草产品，需要配套的机械设备。

1.6 混播的优越性

饲草作物的混播种植是目前我们正在研究和向大家推广的一种方式，该方式在国际上是比较流行且面积很大，如放牧草场基本都是多年生混播草地，主要是豆科和禾本科混播种植。混播种植的优点是发挥豆科固氮效果、利用豆禾优质的纤维质量和较全面的营养。研究表明，混播草地还可以降低采食家畜甲烷的排放。除此之外，混播草地单位面积产量高而稳产，也易于收获调制；在改良土壤方面也比单一的种植能更好地恢复土壤结构，提高土壤肥力，增加表土有机质，有助于越冬等。从图4可以看出，在同等土地投入的情况下，部分混播组合比单播的产量要高，而且因为有豆科牧草的存在，氮肥的施用量也会减少。

1.7 豆禾混播的注意事项

豆禾混播的放牧地中，豆科植物比例应达到40%，春季禾草早于豆科生长，禾草适口性更好，含有更多的糖分，增加适口性；而豆科在夏季生长快，豆科含有更

图3 干草生产流程

图4 苜蓿单播与草地羊茅混播、鸭茅混播和高羊毛混播的产量

图5 豆禾混播生产图

图片来源：Dan Undersander，2011多的淀粉，豆科为禾本科提供氮。对于产干草或者青贮的混播草地，豆科比例应达60%～70%（图5）。

2 饲草作物耦合到农田的作用

2.1 草田轮作，提高农作物产量和质量

饲草作物对农田或者下茬作物的产量不会有太大影响，甚至会增加20%～30%下茬作物的产量（图6）。如果饲草作物市场价格好，草田轮作的经济效益也非常可观。例如，按照全国平均产量推算，5 年玉米连作，亩产量约2.5 吨，产秸秆7.5 吨；如果该连作模式改为草田轮作，种植3 年苜蓿+2 年玉米，计算其增产效应，5 年亩产玉米可达1.2 吨，产秸秆3 吨，但可产苜蓿干草2.4 吨。如果都是用作饲草或饲料投喂给家畜，按照1吨玉米1 000 元，1 吨玉米秸秆750 元来计算，5 年连作玉米的亩收入约为3 625 元；按照1 吨苜蓿干草1 800元来计算，3 年苜蓿+2 年玉米的草田轮作的亩收入可达5 970 元，由此可见，农田种草或者草田轮作不见得一定会降低收入。

图6 轮作方式对玉米产量的影响

2.2 轮作紫花苜蓿固定氮，增加有机质、提高土壤质量，减少水土流失

图7 多年生牧草对水土流失的影响

种植紫花苜蓿后，玉米或小麦种植第1年无需施氮肥（即使施氮肥也无显著效果），第2、3年，施氮肥量也非常少，一般为45～60 kg/公顷；在黄土高原水土流失严重的地区，轮作种植沙打旺、苜蓿4 年后，土壤有机质含量提高1 倍。新疆呼图壁县种牛场的测定结果显示，3 年生苜蓿茬地积累干残体30 735 kg/公顷，折合氮465 kg/公顷，磷94.7 kg/公顷，钾1 477.5 kg/公顷；土壤氮输入、输出和土壤氮平衡状况研究表明，1 年、2 年和3 年苜蓿地的土壤氮净增加量分别为83 kg/公顷、115 kg/公顷和124 kg/公顷，说明随着苜蓿种植年限的增加，氮输入增加；苜蓿种植3～5 年后可以扎根2 m左右，在吉林省岗地农田黑土上进行的玉米-草木樨或紫花苜蓿轮作试验表明，与玉米连作相比较，轮作提高了土壤孔隙度，改善了岗地黑土通气性、持水力等状况，引入苜蓿或具有庞大根系的多年生牧草入田，其实这对防止我国土壤退化或者改良农田具有重要的作用。另外，从图7可以看出，多年生牧草如紫花苜蓿可显著降低农田水土流失。

2.3 草田轮作打破了害虫和病害的生活周期和寄生关系，并有助于杂草控制和减少农药的使用

研究表明，苜蓿与棉花轮作降低棉花黄萎病的发生，间作控制棉蚜的发生，苜蓿与玉米轮作可免其遭根寄生虫危害；苜蓿收获后种向日葵，田间杂草数量明显减少；稻田冬季种植黑麦草可以控制下茬水稻稻纵卷叶螟的发病率；豆科牧草收获后种植青稞，其条纹病和黑穗病发病率降低17%～38%。

3 我国大力发展饲草作物的可行性

任继周院士曾经引入农田当量（农田当量是把单位面积标准传统农田1 年1 熟种植水稻的食物产出作为标尺，来衡量一切农用土地相对食物生产潜势的计量单位）来计算农田种植不同作物的效率，结果显示，我国现存农用土地的食物生产能力仅利用了生产潜力的43.59%，将现有耕地的20%实行草田轮作，以全国现有可用草地的3%建立丰产栽培草地，其食物生产潜力相当于新增0.52 亿公顷农田当量，其食物生产能力将是现行系统的1.23 倍。

3.1 战略需求

3.1.1 高品质畜产品的需求

图8 国产舍饲羊肉（a）和澳大利亚羊肉（b）的对比

图9 2016年中国玉米消费结构

图8a是国产舍饲羊肉，图8b是来自澳大利亚的羊肉。两图对比可以看出，a中的羊肉肥肉非常多，主要是饲喂大量的精料造成的，而且这些肥肉基本上是不食用的，这样生产出来的羊肉，是对我国粮食的一种变相浪费；而图b中的羊肉蛋白质含量明显高于国产羊肉，因此，利用饲草作物生产高品质的草食畜产品的市场需求很大。

3.1.2 饲料粮的利用

从图9可以看出，我国生产的玉米70%以上是给动物食用的，而不是给人食用的，因此，发展青贮玉米的空间很大，不仅可以满足草食动物的需求，因粮改饲后玉米要全株利用，因此可以减少秸秆的生产量。另外，我国如果将饲料粮（主要是玉米）减少2 500 万吨，以中等土地每亩生产500 kg玉米计算，可以减少占用5 000万亩玉米地，以中等土地每亩生产500 kg苜蓿，可生产2 500 万吨优质苜蓿干草，按每头奶牛每天3 kg苜蓿干草或每只羊每天0.5 kg苜蓿，可供15 000 万只羊或2 500 万头奶牛1 年苜蓿的需求。利用美国35 年可持续的轮作方式进行生产，即采用轮作体系（CCCaAA）5 年轮作制来进行饲草料生产，可生产3 600 万吨（干重）青贮玉米、1 000 万吨苜蓿干草（3 000 万亩玉米+2 000 万亩苜蓿），按每头奶牛日产30 kg牛奶，日给25 kg干物质计算，按其传统日粮配方（苜蓿15%、青贮玉米40%、玉米25%）来计算，将我国5 000 万亩玉米田改种为苜蓿和青贮玉米，即可以满足全国1 000 万头奶牛对优质苜蓿和青贮玉米1 年的需求。

3.1.3 产业结构调整

从图10可以看出，我国和欧美发达国家相比，无论是资源丰富的澳大利亚、美国、加拿大等，还是人口密度大，资源相对紧张的欧洲国家，草食畜牧业所占的比例均在50%左右，我国则为25%左右。因此我国应有一些调整的空间。同时，从断奶到屠宰，各类家畜全生命周期中，生产1 kg畜产品所消耗的粮食仍然是草食家畜低于猪禽等家畜，因此，从节粮的角度出发，应该发展草食家畜，但草食家畜的饲养应充分利用草地或饲草作物，利用粮食生产草食家畜畜产品不仅产量低，而且品质差，存在变相浪费粮食。

3.2 经济效益

从图11可以看出，2000—2015年我国苜蓿进口量和价格的变化，增长幅度很大，结合表1中各地种植苜蓿和小麦玉米收益比较表可以看出，在同等土壤条件和灌水施肥措施下以及同等政策条件下，农民种植苜蓿的收益显著高于种植小麦和玉米，苜蓿的种植具有很高的经济效益。

另外，青贮玉米和苜蓿草与籽实玉米相比，效益比较好。但这必须要附近有大型的牛场和养殖户。王明利等（2016）调研发现，收获小麦和青稞的籽实与收获黑麦和青贮玉米和燕麦草相比，后者的效益还是非常可观的（表2和表3）。

图11 2000—2015年我国苜蓿进口量和进口价格

图10 部分国家与中国畜牧业产值比重

表1 2013年各地种植苜蓿和小麦玉米收益比较表（以河北、黑龙江、山东为例）

表2 青海省湟源县“粮改饲”效益情况

表3 山西朔州市朔城区“粮改饲”效益分析

3.3 技术模式

在我国，如果要把饲草作物全面地发展起来，除了要有市场、有潜力外，还需要考虑如何提高土地利用效率，其技术模式是关键。我国大部分地区适合采取混播种植，这样不但可以节省肥料的使用，还可以提高产品质量；东北可以进行苜蓿和玉米轮作，可以种植一些高附加值的饲草，如猫尾草，满足国外赛马的需求；在黄淮海区域，可以推广苜蓿套种青贮玉米的模式（图1 2），即在苜蓿收完二茬或三茬之后，套种青贮玉米，这样避开高温高湿对苜蓿的不利影响，发挥玉米适宜环境的作用，收获青贮。这一种植模式对品种选择要求很严，尤其是需要短日期的玉米品种。另外，我国是大陆性季风气候，雨热同季。因此多年生牧草，如紫花苜蓿生产在东北和华北地区一般收获一茬干草后，二三茬适合收获青贮，但华北雨季过后第四或第五茬可以收获干草，西北地区适合高品质干草的生产。

图12 玉米和苜蓿的混播

4 结语

种植饲草作物，发展牧草产业，对解决连年耕作导致产量递减、土壤毒化、病虫害严重的农田改良和规模饲养下优质饲草缺乏导致家畜生产性能低下、疾病增多的防治都有益处；我国东北华北盐碱地和沿海滩涂，许多土地在种植3～5 年牧草后即可以种粮食，改土效果明显，经济效益显著。

牧草产业生产与利用的特点是加工制作干草、青贮或者放牧利用，二者需要的劳动力数量都较少，如制作青贮或干草，需要相当的机械投入才能保障产品的质量和产量；如放牧利用，则需要的劳动力更是较少，例如，美国7 万亩规模的苜蓿干草企业仅有80 名员工，全部为机械化作业；澳大利亚草地放牧饲养1 000 头肉牛农场，劳动力仅3～5 人。因此，扭转土地发展草产业，可以极大地减少劳动力。

最后，发展牧草产业仍然要坚持种养结合，农牧循环，以养带种，以养定种，适宜种植，适销对路的策略。C