徐田偉,趙新全,張曉玲,2,王循剛,2,耿遠(yuǎn)月,2,胡林勇,趙 娜,毛紹娟,劉宏金,2,康生萍,2,馬 力,2,韓學(xué)平,2,賈功雪,趙 亮,董全民,柴沙鴕,徐世曉,*

1 中國科學(xué)院西北高原生物研究所/三江源國家公園研究院, 西寧 810008 2 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049 3 青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院, 西寧 810016 4 青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院, 西寧 810016

青藏高原是世界上平均海拔最高、面積最大的自然地理單元,是我國重要的生態(tài)安全屏障區(qū)和草牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)[1-2]。生態(tài)草牧業(yè)是高寒地區(qū)農(nóng)牧民賴以生存的支柱產(chǎn)業(yè),更是我國藏區(qū)可持續(xù)發(fā)展中不可忽視的部分[3]。青藏高原擁有的1.28億hm2高寒草地、1300萬頭牦牛和近5000萬只藏系綿羊,構(gòu)成了當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民重要的生產(chǎn)生活基礎(chǔ)[4]。由于地處生態(tài)脆弱區(qū),高寒生態(tài)系統(tǒng)面臨氣候變暖和人類活動(dòng)的雙重壓力[5]。20世紀(jì)50年代以來,青藏高原草地畜牧業(yè)發(fā)展迅速,區(qū)域人口和家畜數(shù)量快速增長[6]。由于高寒草地承載力低、草畜供需矛盾突出和家畜飼養(yǎng)管理粗放等原因,導(dǎo)致高寒草地畜牧業(yè)生產(chǎn)效率低且經(jīng)營效益差[7-9]。長期超載過牧導(dǎo)致高寒草地生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重[10],進(jìn)而導(dǎo)致草地生產(chǎn)力下降和草畜供需矛盾加劇,嚴(yán)重制約了高寒地區(qū)草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展[11]。

2000年以來,研究人員在天然草地合理利用[12-13]、人工飼草建植與草產(chǎn)品加工[14-16]、放牧家畜補(bǔ)飼[17-20]和營養(yǎng)均衡養(yǎng)殖[21-23]等領(lǐng)域取得一系列進(jìn)展,在一定程度上優(yōu)化了草地畜牧業(yè)經(jīng)營方式。然而草畜供需時(shí)空失衡、高寒草場超載過牧、畜牧業(yè)經(jīng)營效益差等問題依然嚴(yán)峻[3]。近年來,在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和青海省科技項(xiàng)目支持下,我們?cè)谇嗪Ｊ『Ｄ喜刈遄灾沃葙F南縣系統(tǒng)開展了生態(tài)草牧業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用和示范,凝練集成了區(qū)域適宜的高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè)發(fā)展技術(shù)體系,以期為高寒草地合理利用、草牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)牧民持續(xù)增收提供科技支撐。

1 傳統(tǒng)草地畜牧業(yè)特征與瓶頸

1.1 高寒草場飼草供給不平衡

在青藏高原高寒地區(qū),牧草生長季(5—9月)的光、溫、水、熱等資源充足,此時(shí)牧草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)均能滿足放牧家畜營養(yǎng)需求,家畜體況良好且增重效果好。冷季來臨后,牧草地上現(xiàn)存生物量和營養(yǎng)品質(zhì)迅速降低,無法滿足放牧家畜的營養(yǎng)需求,導(dǎo)致家畜冷季掉膘嚴(yán)重[24]。以青海省貴南縣高寒草地為例,牧草產(chǎn)量(圖1)與營養(yǎng)品質(zhì)(圖2)的月動(dòng)態(tài)均呈單峰型變化,牧草產(chǎn)量從5月開始增加,9月中旬升至最高(202.82 g/m2),翌年4月降至最低(55.67 g/m2)。牧草粗蛋白含量在7月達(dá)到最高(12.44%),進(jìn)入冷季后迅速降至較低水平(3.92%—4.35%)。由于天然草場飼草供給的季節(jié)性不平衡,放牧家畜呈“夏飽、秋肥、冬瘦、春乏”的生產(chǎn)力變化[25-27]。此外,氣候變化帶來的牧草生產(chǎn)欠年、平年和豐年的交替,也會(huì)加劇高寒地區(qū)天然草場飼草供給不平衡[28]。

圖1 高寒草場牧草地上現(xiàn)存生物量月變化(青海省貴南縣)

圖2 高寒草場牧草粗蛋白含量月變化(青海省貴南縣)

1.2 高寒草場長期超載過牧

高寒地區(qū)牧草生長期短,草地生產(chǎn)力低,草食家畜承載力低[29-31]。由于牧民片面追求家畜存欄數(shù)量,家畜數(shù)量的急劇增加導(dǎo)致高寒草場超載過牧嚴(yán)重。以三江源區(qū)為例,該地區(qū)理論適宜承載力為1356.25萬羊單位,2013—2017年三江源區(qū)年平均放牧家畜總量為2235.98萬羊單位,草場超載現(xiàn)象較為突出[32]。由于長期超載過牧,導(dǎo)致40%—60%的高寒草地出現(xiàn)不同程度退化[4]。草地退化為鼠害提供便利條件,害鼠挖掘、啃食等行為進(jìn)一步加劇了高寒草地生態(tài)系統(tǒng)退化[33]。傳統(tǒng)放牧經(jīng)營制度下,草畜系統(tǒng)長期處于“超載過牧-草地退化-草畜矛盾-生態(tài)惡化”的不良狀態(tài),阻礙了高寒草地畜牧業(yè)健康發(fā)展和當(dāng)?shù)孛裆纳芠34]。

1.3 高寒草地畜牧業(yè)綜合效益差

冷季飼草匱乏且營養(yǎng)品質(zhì)差,導(dǎo)致放牧家畜生命周期(出生至出欄)減重?fù)p失大。加之牧民受“惜宰”和“惜售”等觀念影響[35],畜群中大齡畜、老齡畜和非生產(chǎn)畜數(shù)量較多,不利于提高草地畜牧業(yè)系統(tǒng)效率。研究表明,過度延長家畜飼養(yǎng)周期不僅不能提高養(yǎng)殖效益,反而浪費(fèi)大量飼草資源,加重高寒草場載畜壓力[36]。以藏系綿羊?yàn)槔?傳統(tǒng)放牧1—5歲藏系綿羊的總減重?fù)p失分別為(7.4±2.2)kg、(15.6±3.5)kg、(26.3±4.5)kg、(36.3±5.8)kg、(48.3±5.9)kg(圖3),5歲放牧羊的總減重近乎等于5歲羊活體重。效益分析發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)放牧制度下5歲羊出欄時(shí),因冷季掉膘減重造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)(1062.3±131.7)元/羊(圖4)。

圖3 傳統(tǒng)放牧1—5歲藏系綿羊的生命周期減重(實(shí)測于青海省貴南縣)

圖4 傳統(tǒng)放牧1—5歲藏系綿羊的減重經(jīng)濟(jì)損失(實(shí)測于青海省貴南縣)

在青藏高原高寒地區(qū),高寒草地承載力低、草畜供需矛盾突出、畜牧業(yè)經(jīng)營方式落后是導(dǎo)致草地畜牧業(yè)系統(tǒng)效率低和經(jīng)營效益差的主要因素。在全球氣候變暖、高原生態(tài)保護(hù)、國家公園建設(shè)和區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展背景下,優(yōu)化高寒草地畜牧業(yè)經(jīng)營方式,因地制宜發(fā)展高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè),對(duì)推動(dòng)青藏高原生態(tài)保護(hù)和區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

2 高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展原理

“草牧業(yè)”在2015年中央1號(hào)文件中以政府文件的形式提出。草牧業(yè)是在傳統(tǒng)畜牧業(yè)和草業(yè)基礎(chǔ)上提升的新型生態(tài)草畜產(chǎn)業(yè)[37]。草牧業(yè)是草業(yè)+草食畜牧業(yè)+相關(guān)延伸產(chǎn)業(yè)“三合一”耦合發(fā)展關(guān)系,草牧業(yè)強(qiáng)調(diào)“自然-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)”協(xié)同發(fā)展,突出草地生產(chǎn)功能與生態(tài)功能的合理配置與協(xié)調(diào)發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)牧區(qū)生態(tài)-生產(chǎn)-生活的全面協(xié)調(diào)發(fā)展[38]。充分考慮青藏高原高寒地區(qū)地理?xiàng)l件、自然資源稟賦和區(qū)域保護(hù)與發(fā)展特征,高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展應(yīng)遵循天然草地適度利用原理,優(yōu)質(zhì)人工草地建植原理,優(yōu)質(zhì)草產(chǎn)品加工原理,家畜營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)原理,產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展原理和區(qū)域功能耦合原理。

(1)天然草地適度利用原理。草牧業(yè)生產(chǎn)是高寒草地的最主要利用方式,研究表明長期圍封和超載過牧均不利于維持草地生態(tài)系統(tǒng)功能[39-41],適度干擾(放牧)有助于維持高寒草地物種多樣性,提高草地生產(chǎn)力[42-44]。近年來,隨著生態(tài)建設(shè)工程的深入和草畜平衡政策的普及,高寒草地退化趨勢得到初步改善。為了推動(dòng)高寒地區(qū)草牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展,需開展基于返青期短期休牧的天然草場季節(jié)輪牧,降低天然草地放牧壓力,促進(jìn)草地休養(yǎng)生息,實(shí)現(xiàn)高寒草地的科學(xué)保護(hù)與適度利用。

(2)優(yōu)質(zhì)人工草地建植原理。飼草供給能力不足是導(dǎo)致高寒草地畜牧業(yè)系統(tǒng)效率低和經(jīng)營效益差的主要原因。草產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)高寒地區(qū)草牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路,利用青藏高原農(nóng)區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)水熱資源建設(shè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)人工草地,大幅提高優(yōu)質(zhì)牧草產(chǎn)量,為家畜營養(yǎng)均衡生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)飼草資源?；诓莸刭Y源置換理論,建植小面積優(yōu)質(zhì)人工草地生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飼草,可以實(shí)現(xiàn)大面積天然草地保護(hù)、恢復(fù)與適度利用,實(shí)現(xiàn)高寒草地生產(chǎn)功能與生態(tài)功能雙贏[37, 45-46]。結(jié)合青藏高原草牧業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,優(yōu)質(zhì)人工草地建植領(lǐng)域需加強(qiáng)高寒地區(qū)適宜優(yōu)良草種篩選、人工草地建植管理技術(shù)優(yōu)化、禾/豆混播豐產(chǎn)栽培技術(shù)優(yōu)化等工作。

(3)優(yōu)質(zhì)草產(chǎn)品加工原理。長期以來,高寒地區(qū)人工草地建植規(guī)模小且飼草加工保存方式粗放,導(dǎo)致牧草養(yǎng)分流失嚴(yán)重和冷季飼草品質(zhì)差。在草牧業(yè)實(shí)踐中,對(duì)生長旺盛的優(yōu)質(zhì)人工草地牧草,通過調(diào)制加工工藝將其調(diào)制成優(yōu)質(zhì)草產(chǎn)品(如：青貯、草顆粒等),降低冷季牧草存儲(chǔ)過程中營養(yǎng)成分流失,可以促進(jìn)發(fā)揮家畜生長潛勢,提高飼草轉(zhuǎn)化效率[47]。結(jié)合高寒地區(qū)草牧業(yè)生產(chǎn)特征,為了獲取優(yōu)質(zhì)草產(chǎn)品,需開展牧草最佳收獲時(shí)間優(yōu)化、適宜青貯菌劑篩選、優(yōu)良牧草青貯技術(shù)應(yīng)用,同時(shí)依托生態(tài)草業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)生產(chǎn)營養(yǎng)型草塊和草顆粒,解決飼草運(yùn)輸效率低的問題,實(shí)現(xiàn)飼草資源的時(shí)(季節(jié))空(區(qū)域)尺度均衡供應(yīng),保障家畜營養(yǎng)均衡生產(chǎn)。

(4)家畜營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)原理。提高家畜生產(chǎn)效率和飼草轉(zhuǎn)化率,是實(shí)現(xiàn)高寒地區(qū)草牧業(yè)提質(zhì)增效的關(guān)鍵。在青藏高原農(nóng)區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū),結(jié)合家畜營養(yǎng)需求標(biāo)準(zhǔn),通過飼草精準(zhǔn)配置優(yōu)化家畜舍飼日糧,因地制宜開展家畜“暖牧冷飼”兩段式管理和短期舍飼出欄技術(shù),縮短家畜飼養(yǎng)周期,提高草牧業(yè)生產(chǎn)效率、飼草轉(zhuǎn)化效率和家畜出欄率。實(shí)現(xiàn)以較低的資源代價(jià)獲得優(yōu)質(zhì)畜產(chǎn)品和提升草牧業(yè)經(jīng)營收益,切實(shí)提高農(nóng)牧民的家庭收入,同時(shí)緩解冬春草場放牧壓力,促進(jìn)高寒草地資源合理利用[11]。

(5)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展原理。草牧業(yè)是“草業(yè)+草食畜牧業(yè)+延伸產(chǎn)業(yè)”的三合一產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體,三者相互依存、相互促進(jìn),注重一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展[38]。結(jié)合青藏高原生產(chǎn)實(shí)際,在高寒地區(qū)草牧業(yè)發(fā)展中應(yīng)推動(dòng)第一產(chǎn)業(yè)(草業(yè)、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等)、第二產(chǎn)業(yè)(高原農(nóng)畜產(chǎn)品加工)和第三產(chǎn)業(yè)(文旅服務(wù)等)融合發(fā)展,延長生態(tài)草牧業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,拓寬農(nóng)牧民增收渠道,積極推動(dòng)青藏高原高寒地區(qū)生態(tài)-生產(chǎn)-生活協(xié)調(diào)發(fā)展。

(6)區(qū)域功能耦合原理。實(shí)現(xiàn)草地牧業(yè)區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)與河谷農(nóng)業(yè)區(qū)耦合發(fā)展,促進(jìn)高寒地區(qū)草牧業(yè)提質(zhì)增效[25,36]。草地牧業(yè)區(qū)推行“天然草地合理利用+放牧家畜適時(shí)出欄”的季節(jié)畜牧業(yè)模式;農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)實(shí)施以“天然草地適度利用+飼草建植與加工+農(nóng)牧結(jié)合+產(chǎn)業(yè)融合”為一體的發(fā)展路徑;河谷農(nóng)業(yè)區(qū)實(shí)施以“種養(yǎng)結(jié)合+產(chǎn)業(yè)融合”為一體的發(fā)展路徑。通過區(qū)域功能耦合,充分發(fā)揮不同區(qū)域的生態(tài)生產(chǎn)功能,延長草牧業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)高原生態(tài)保護(hù)與民生持續(xù)改善的良性協(xié)調(diào)發(fā)展[38]。

3 高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè)技術(shù)與實(shí)踐

研究區(qū)位于青海省貴南縣,地處青藏高原東緣農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū),貴南縣是海南藏族自治州生態(tài)畜牧業(yè)國家可持續(xù)發(fā)展實(shí)驗(yàn)區(qū)的核心區(qū)。因其天然草地、耕地和水熱等資源充足,貴南縣具備發(fā)展種養(yǎng)結(jié)合與農(nóng)牧耦合的天然優(yōu)勢,是探索高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè)發(fā)展模式的典型區(qū)域。針對(duì)高寒地區(qū)草牧業(yè)發(fā)展中存在的草場超載過牧嚴(yán)重、草畜供需失衡、種養(yǎng)結(jié)合不緊密、系統(tǒng)效率和經(jīng)營效益差的瓶頸問題,我們結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀毁Y源稟賦,經(jīng)過多年生態(tài)草牧業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用和實(shí)踐,集成了以“天然草地適度利用—優(yōu)質(zhì)人工草地建植—草產(chǎn)品加工—飼草精準(zhǔn)配置—家畜營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)—高原特色畜產(chǎn)品精深加工—產(chǎn)業(yè)融合—區(qū)域功能耦合”等為一體的高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè)發(fā)展技術(shù)體系。實(shí)踐證明,該技術(shù)體系積極推動(dòng)了傳統(tǒng)草地畜牧業(yè)向生態(tài)草牧業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)變,促進(jìn)了高寒地區(qū)生態(tài)-生產(chǎn)-生活的良性協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.1 高寒草地適度利用

結(jié)合高寒地區(qū)草牧業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,因地制宜應(yīng)用返青期短期休牧、天然草場季節(jié)輪牧、冷季家畜放牧補(bǔ)飼和短期舍飼出欄等技術(shù),可以顯著降低天然草場載畜壓力,提升高寒草地合理利用水平。① 高寒草場返青期短期休牧,5月初至6月下旬實(shí)施天然草場短期休牧,禁止家畜放牧活動(dòng),保障牧草正常生長,促進(jìn)恢復(fù)高寒草地生態(tài)生產(chǎn)功能。② 夏秋草場適度放牧,返青期休牧結(jié)束后家畜進(jìn)入夏秋草場,于7月初至10月下旬開展天然草地合理放牧利用。③ 冬春草場放牧補(bǔ)飼,夏秋草場放牧結(jié)束后家畜轉(zhuǎn)至冬春草場,于11月初至翌年4月開展冷季家畜放牧補(bǔ)飼,草場利用率為80%左右。④ 家畜短期舍飼出欄,為緩解高寒草地放牧壓力,選擇適當(dāng)規(guī)模家畜(非生產(chǎn)畜、老齡畜)開展冷季短期舍飼出欄,提高飼草轉(zhuǎn)化效率和家畜出欄率。分析表明：天然草場季節(jié)輪牧較傳統(tǒng)連續(xù)放牧顯著提高了高寒草地的植被地上生物量(圖5)和優(yōu)質(zhì)牧草產(chǎn)量(圖6)。

圖5 不同放牧制度下高寒草地的植被地上生物量(圖片重繪自張曉玲等[12])

圖6 不同放牧制度下高寒草地的優(yōu)質(zhì)牧草產(chǎn)量(圖片重繪自張曉玲等[12])

3.2 優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)人工草地建植

在青藏高原水熱條件適宜的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)建設(shè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)人工草地(圖7),可以顯著提高優(yōu)質(zhì)牧草產(chǎn)量,推動(dòng)高寒地區(qū)種養(yǎng)結(jié)合與農(nóng)牧耦合。在高原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū),適當(dāng)推遲牧草播種期(5月下旬至6月上旬),充分利用6—9月的光、溫、水、熱等資源,可以充分發(fā)揮牧草生長潛勢,顯著提高優(yōu)質(zhì)牧草產(chǎn)量。在9月中下旬進(jìn)行牧草刈割收獲,可以使牧草產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)保持在較高水平,從而提高人工草地的飼草和營養(yǎng)供給能力。2018年度產(chǎn)草量監(jiān)測結(jié)果表明,燕麥/箭筈豌豆混播、黑麥/箭筈豌豆混播人工草地的干草產(chǎn)量分別達(dá)到15.58 t/hm2和13.26 t/hm2(圖8),分別為未退化高寒草甸(冷季草場)的5.14倍和4.41倍。

圖7 青海省貴南縣的禾/豆混播人工草地生產(chǎn)景觀

圖8 優(yōu)質(zhì)人工草地與未退化高寒草地的干草產(chǎn)量比較(實(shí)測于青海省貴南)

基于草地資源置換原理,在水熱條件良好的高寒地區(qū)可以開展小面積優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)人工草地建植,在保障優(yōu)質(zhì)飼草供給的同時(shí),有效促進(jìn)了大面積天然高寒草地的保護(hù)、恢復(fù)與合理利用,有效提升了天然草地生態(tài)屏障功能。經(jīng)過多年的人工草地建植技術(shù)研究和應(yīng)用示范,優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)人工草地建植技術(shù)在青藏高原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)得到了較好的推廣應(yīng)用。為了方便指導(dǎo)農(nóng)牧民開展優(yōu)質(zhì)人工草地建植,因地制宜制定了高寒地區(qū)優(yōu)質(zhì)人工草地建植管理技術(shù)流程。如：一年生人工草地建植管理技術(shù)、禾豆混播人工草地建植管理技術(shù)(表1)。

表1 高寒地區(qū)燕麥/箭筈豌豆混播人工草地建植技術(shù)流程

3.3 優(yōu)良牧草青貯

冷季飼草數(shù)量和營養(yǎng)匱乏是制約家畜營養(yǎng)均衡生產(chǎn)的重要因素。建植優(yōu)質(zhì)人工草地有效提高了高寒地區(qū)冷季飼草儲(chǔ)備,然而傳統(tǒng)儲(chǔ)存方式下(青干草捆)的牧草營養(yǎng)成分損失大,不利于發(fā)揮家畜生長潛力和提高飼草轉(zhuǎn)化效率。近年來實(shí)踐發(fā)現(xiàn),對(duì)建植人工草地的優(yōu)質(zhì)牧草而言,在生長旺盛期將其刈割并調(diào)制加工成優(yōu)質(zhì)青貯草,可有效延長牧草保存時(shí)間,大幅降低冷季存儲(chǔ)過程中的牧草營養(yǎng)流失。

近年來,青貯技術(shù)在高寒農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)得到較好的推廣運(yùn)用,有效緩解了冷季飼草營養(yǎng)品質(zhì)差的問題。為了推動(dòng)優(yōu)良牧草青貯技術(shù)應(yīng)用,我們先后開展了牧草最佳收獲時(shí)間優(yōu)化、適宜青貯菌劑篩選、捆裹青貯示范和青貯壕青貯示范(圖9)等工作,制定了區(qū)域適宜青貯技術(shù)流程(表2)。2016年以來依托當(dāng)?shù)氐男竽翗I(yè)合作社、家庭聯(lián)營牧場和牧戶累計(jì)完成優(yōu)良牧草青貯示范6000余t。營養(yǎng)分析表明：燕麥/箭筈豌豆混播的青貯草粗蛋白含量可以達(dá)到8.0%以上,而傳統(tǒng)保存方式下(燕麥青干草)的牧草粗蛋白含量僅為5.5%左右(圖10)。

圖10 不同調(diào)制方式下的牧草粗蛋白含量(實(shí)測于青海省貴南縣)

表2 青藏高原高寒地區(qū)青貯壕青貯技術(shù)流程

圖9 青藏高原高寒地區(qū)捆裹青貯(左)與青貯壕青貯(右)

3.4 家畜營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)

為了推動(dòng)青藏高原高寒地區(qū)家畜營養(yǎng)均衡飼養(yǎng),結(jié)合高寒草地畜牧業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)特征,團(tuán)隊(duì)先后優(yōu)化了家畜春季短期舍飼、放牧家畜牧歸補(bǔ)飼、放牧家畜適時(shí)出欄、“暖牧冷飼”兩段式管理、羔羊短期舍飼出欄等技術(shù),積極推動(dòng)了傳統(tǒng)草地畜牧業(yè)提質(zhì)增效。

(1)家畜春季短期舍飼。在冷季末期至牧草返青期(4—6月),實(shí)施家畜短期舍飼,對(duì)保障家畜順利度過飼草匱乏期和恢復(fù)天然草地功能具有重要意義。我們系統(tǒng)研究了日糧精料水平對(duì)藏系綿羊春季生長性能和養(yǎng)殖收益的影響,研究發(fā)現(xiàn)藏系綿羊的春季日均增重隨著日糧精料水平增加呈現(xiàn)顯著的增加趨勢(圖11),采用低精料日糧(15%精料,7.69% CP)可以使春季舍飼達(dá)到收支平衡(9.01元/羊),采用適宜精料日糧(45%精料,10.38% CP)可以獲得較好的春季養(yǎng)殖收益(91.95元/羊)。高寒地區(qū)牧民可以根據(jù)自身經(jīng)濟(jì)狀況、飼草儲(chǔ)備數(shù)量及家畜出欄需求等因素選擇適宜的日糧類型,保障家畜順利度過休牧期(飼草匱乏期),促進(jìn)恢復(fù)天然草地生態(tài)生產(chǎn)功能。

圖11 不同日糧精料比例下藏系綿羊的日增重(圖片重繪自徐田偉等[48])

(2)冷季牧歸補(bǔ)飼。對(duì)高寒偏遠(yuǎn)地區(qū)牧戶而言,畜牧業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,沒有人工草地建植條件,不具備冷季舍飼條件。為緩解放牧家畜冷季掉膘減重,我們研究了冷季單一放牧和牧歸補(bǔ)飼精料補(bǔ)充料對(duì)藏系綿羊的冷季生長性能和養(yǎng)殖收益的影響。為期60 d的試驗(yàn)結(jié)果表明,與冷季單一放牧相比,冷季牧歸補(bǔ)飼適量(150 g精料 羊-1d-1)的精料補(bǔ)充料,可以顯著改善藏系綿羊冷季生長性能,提高冷季養(yǎng)殖收益(表3)。地處偏遠(yuǎn)地區(qū)的牧民可以采用冷季家畜牧歸補(bǔ)飼技術(shù),降低家畜冷季減重?fù)p失。

表3 冷季單一放牧與牧歸補(bǔ)飼羊的冷季生長性能與收益(表格重制于徐田偉等[19])

(3)“暖牧冷飼”兩段式管理。在飼草供給充足的暖季開展合理放牧,充分發(fā)揮家畜生長性能。進(jìn)入冷季后,利用農(nóng)區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)飼草、農(nóng)副產(chǎn)品和精料等,優(yōu)化家畜舍飼日糧,開展冷季家畜短期舍飼出欄。實(shí)踐表明：“暖牧冷飼”兩段式管理保障了家畜全年持續(xù)增重,顯著提高了家畜生產(chǎn)效率和飼草轉(zhuǎn)化率,在緩解天然草地放牧壓力的同時(shí)顯著提高了牧民經(jīng)營收益(表4)。近年來,“暖牧冷飼”兩段式管理技術(shù)在高原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)和農(nóng)區(qū)得到了規(guī)模化應(yīng)用,有效推動(dòng)了高寒地區(qū)生態(tài)保護(hù)與草牧業(yè)提質(zhì)增效。

表4 冷季不同飼養(yǎng)制度下藏系綿羊的生長性能和養(yǎng)殖收益(表格重制于Xu 等[22])

(4)羔羊短期舍飼出欄。充分利用人工草地生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)草產(chǎn)品,結(jié)合精料等資源開展斷奶羔羊短期舍飼出欄,可以使6月齡藏系羔羊的活體重達(dá)到34.00 kg/羊以上,胴體重達(dá)到15.80 kg/羊(表5)。在青藏高原農(nóng)區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū),采用羔羊短期舍飼出欄技術(shù),可以顯著縮短飼養(yǎng)周期,提高畜牧業(yè)生產(chǎn)效率、飼草轉(zhuǎn)化效率和家畜出欄率。對(duì)提高牧民經(jīng)營收益、緩解高寒草地放牧壓力和改善高原生態(tài)環(huán)境均具有重要意義。

表5 不同飼養(yǎng)方式下藏系羔羊的生長和屠宰性能

3.5 高原特色畜產(chǎn)品加工

近年來,青藏高原高寒地區(qū)成立了一批農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè),通過引進(jìn)先進(jìn)工藝,規(guī)范生產(chǎn)流程,精心包裝及品牌建設(shè)等,生產(chǎn)和銷售具有高原特色的高質(zhì)量農(nóng)畜產(chǎn)品(分割牛羊肉、精品速凍小包裝、休閑熟制品、牦牛肉干、牦牛酸奶等)。畜產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展在一定程度上帶動(dòng)了周邊地區(qū)勞動(dòng)力就業(yè),積極推動(dòng)了高寒地區(qū)草牧業(yè)提質(zhì)增效和農(nóng)牧民持續(xù)增收。農(nóng)牧民在從事畜牧生產(chǎn)的同時(shí),采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)老酸奶、酥油、曲拉和風(fēng)干肉等高原特色產(chǎn)品,在豐富自身生活的同時(shí)拓寬了增收渠道。

3.6 產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展

近年來,在青藏高原高寒地區(qū)逐步形成了一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展模式。第一產(chǎn)業(yè)以草產(chǎn)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)為主,通過成立專業(yè)合作社開展標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),積極促進(jìn)了草產(chǎn)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)融合。例如,在農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)建植優(yōu)質(zhì)人工草地生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)草產(chǎn)品,同時(shí)優(yōu)化飼草料配置開展家畜均衡飼養(yǎng),大幅提高了家畜出欄率和畜牧業(yè)經(jīng)營效益。第二產(chǎn)業(yè)以特色畜產(chǎn)品精深加工為主,通過標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和品牌建設(shè)等方式提升高原特色畜產(chǎn)品附加值,促進(jìn)了農(nóng)牧民穩(wěn)步增收。第三產(chǎn)業(yè)以文旅服務(wù)產(chǎn)業(yè)為主,合作社中剩余勞動(dòng)力通過開辦特色餐飲、農(nóng)(牧)家樂、文印店、洗車行及高原特色農(nóng)畜產(chǎn)品體驗(yàn)店等方式增加家庭收入。近年來發(fā)展變化表明,產(chǎn)業(yè)融合模式顯著提升了高寒地區(qū)草牧業(yè)生產(chǎn)效率和牧民經(jīng)營收益,協(xié)調(diào)推動(dòng)了高原生態(tài)保護(hù)與區(qū)域民生改善。

圖12 青海省貴南縣嘉倉生態(tài)畜牧業(yè)專業(yè)合作社分紅

3.7 生態(tài)草牧業(yè)生產(chǎn)組織模式

目前,青藏高原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)逐步形成了區(qū)域適宜的“企業(yè)+基地+牧戶”生態(tài)草業(yè)模式、藏系綿羊產(chǎn)業(yè)模式和牦牛產(chǎn)業(yè)模式。① “企業(yè)+基地+牧戶”生態(tài)草業(yè)模式,指以“農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)土地流轉(zhuǎn)-優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)人工草地建植-優(yōu)質(zhì)草產(chǎn)品加工-草產(chǎn)品供給保障-家畜營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)-抗災(zāi)保畜飼草儲(chǔ)備”等為一體的草產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。例如：青海省現(xiàn)代草業(yè)發(fā)展有限公司,通過流轉(zhuǎn)農(nóng)牧民閑置土地,開展優(yōu)質(zhì)人工飼草基地建植和草產(chǎn)品(捆裹青貯、草顆粒、草塊、營養(yǎng)型日糧等)加工,顯著提高高寒地區(qū)冷季飼草儲(chǔ)備,在青海省家畜營養(yǎng)均衡生產(chǎn)、區(qū)域飼草調(diào)配和冷季抗災(zāi)保畜等方面發(fā)揮著重要作用。在草業(yè)發(fā)展中積極引入農(nóng)牧民開展人工草地建植、田間管理、飼草運(yùn)輸及草產(chǎn)品加工等環(huán)節(jié),積極帶動(dòng)了周邊農(nóng)牧民增收。② 藏系綿羊產(chǎn)業(yè)模式,指以“天然草場季節(jié)輪牧-優(yōu)質(zhì)人工草地建植-優(yōu)質(zhì)牧草青貯-飼草料精準(zhǔn)配置-藏系綿羊營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)-特色農(nóng)畜產(chǎn)品加工-產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展”等為一體的藏系綿羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。例如：青海省貴南縣森多嘉倉畜牧業(yè)專業(yè)合作社,該合作社按照農(nóng)牧民技能水平進(jìn)行分組和分工,優(yōu)化草畜資源配置并開展規(guī)范化生產(chǎn)。在開展天然草地適度利用的同時(shí),通過建植人工草地和飼草料配置開展藏系綿羊“暖牧冷飼”兩段式飼養(yǎng)和羔羊短期舍飼出欄,提升草牧業(yè)系統(tǒng)效率和經(jīng)營收益。同時(shí)合作社注重產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,先后開發(fā)了傳統(tǒng)酸奶、曲拉、酥油和人參果等特色藏式產(chǎn)品,開辦了農(nóng)畜產(chǎn)品體驗(yàn)店、打字復(fù)印店、洗車行和特色餐飲店等,通過生態(tài)草牧業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈有效帶動(dòng)了合作社牧民增收。③ 牦牛產(chǎn)業(yè)模式,指以“天然草地適度利用—優(yōu)質(zhì)人工草地建植—優(yōu)良牧草青貯—飼草料精準(zhǔn)配置—牦牛營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)—特色畜產(chǎn)品精深加工”等為一體的牦牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。例如：貴南縣塔秀雪域諾央畜牧業(yè)合作社,通過人工草地建植和草產(chǎn)品加工為牦牛營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)提供飼草保障,通過“暖牧冷飼”兩段管理顯著提升牦牛生產(chǎn)效率和社員的經(jīng)營收益。

4 高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè)發(fā)展初見成效

經(jīng)過多年的技術(shù)研究和生產(chǎn)實(shí)踐,研究區(qū)逐步實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)草地畜牧業(yè)向生態(tài)草牧業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)變,顯著提升了草牧業(yè)系統(tǒng)效率和農(nóng)牧民經(jīng)營收益(表6)。① 高寒草地合理利用水平顯著提升。草牧業(yè)實(shí)踐中更加注重退化高寒草地的科學(xué)治理(采取已證明富有成效的休禁牧措施),對(duì)未退化高寒草地而言,開展基于返青期短期休牧的天然草場季節(jié)輪牧,在降低高寒草地放牧壓力的同時(shí)促進(jìn)草地休養(yǎng)生息,有效提高了草地生態(tài)系統(tǒng)功能。② 飼草建植與加工水平顯著提升。傳統(tǒng)草地畜牧業(yè)中人工草地建植規(guī)模小、草產(chǎn)品加工利用方式粗放、飼草利用效率低。草牧業(yè)實(shí)踐中加強(qiáng)了適宜優(yōu)良草種篩選、禾豆混播豐產(chǎn)栽培技術(shù)優(yōu)化和優(yōu)質(zhì)人工草地建植管理技術(shù)優(yōu)化等工作。目前人工草地建植技術(shù)在高原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)進(jìn)行了大面積推廣應(yīng)用,顯著提高了高寒優(yōu)質(zhì)飼草產(chǎn)量(圖8)和冷季飼草儲(chǔ)備。同時(shí),采用優(yōu)良牧草青貯技術(shù)有效保存了牧草營養(yǎng)品質(zhì)(圖10),為家畜營養(yǎng)均衡生產(chǎn)提供了優(yōu)質(zhì)飼草保障。③ 高寒地區(qū)草牧業(yè)系統(tǒng)效率顯著提升。與傳統(tǒng)草地畜牧業(yè)相比,草牧業(yè)實(shí)踐中加強(qiáng)了家畜分群管理和家畜舍飼日糧優(yōu)化,因地制宜應(yīng)用了放牧家畜舍飼出欄、“暖牧冷飼”兩段式管理、短期舍飼出欄等技術(shù),顯著縮短了家畜飼養(yǎng)周期,降低了家畜生命周期飼草消耗和掉膘減重?fù)p失,在提高飼草轉(zhuǎn)化效率的同時(shí)提高了家畜生產(chǎn)效率、出欄率和商品率,實(shí)現(xiàn)了以較低的飼草資源消耗生產(chǎn)更多的優(yōu)質(zhì)畜產(chǎn)品。④ 產(chǎn)業(yè)融合促進(jìn)農(nóng)牧民穩(wěn)步增收。與傳統(tǒng)草地畜牧業(yè)中的單一放牧經(jīng)營相比,草牧業(yè)實(shí)踐中更加注重一二三產(chǎn)業(yè)融合和區(qū)域功能耦合,新形勢下牧民在從事草牧業(yè)生產(chǎn)的同時(shí),從事或參與服務(wù)、餐飲和旅游等產(chǎn)業(yè),拓寬牧民增收渠道,促進(jìn)牧民增收。以貴南縣森多鄉(xiāng)嘉倉畜牧業(yè)專業(yè)合作社為例,通過應(yīng)用家畜營養(yǎng)均衡飼養(yǎng)技術(shù)顯著提高了家畜生產(chǎn)效率和出欄率,促進(jìn)了高寒草地生態(tài)功能和生產(chǎn)功能協(xié)調(diào)發(fā)展。在從事草牧業(yè)生產(chǎn)的同時(shí),通過從事藏式特色餐飲、特色農(nóng)畜產(chǎn)品開發(fā)、開辦文印店、洗車行和勞務(wù)輸出等多種方式,延長草牧業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)農(nóng)牧民增收。2017年合作社戶均年終分紅達(dá)到8098.4元,牧民增收效果顯著。⑤ 生態(tài)草牧業(yè)促進(jìn)高原生態(tài)保護(hù)?；诜登嗥谛菽恋奶烊徊輬黾竟?jié)輪牧技術(shù),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化植被群落和提高草地生產(chǎn)力,促進(jìn)了高寒草地資源可持續(xù)利用。優(yōu)質(zhì)人工草地建植技術(shù)的推廣應(yīng)用,有效保障了高寒地區(qū)家畜營養(yǎng)均衡生產(chǎn),同時(shí)促進(jìn)了大面積天然草地恢復(fù)、保護(hù)與合理利用?？s短家畜飼養(yǎng)周期顯著降低了家畜生命周期飼草消耗,實(shí)現(xiàn)了以較低的資源代價(jià)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)畜產(chǎn)品。同時(shí),通過縮短家畜飼養(yǎng)周期,在提高草牧業(yè)系統(tǒng)效率的同時(shí),顯著降低畜產(chǎn)品的碳排放強(qiáng)度和土地利用強(qiáng)度。由此可見,因地制宜發(fā)展高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè),具有較好的系統(tǒng)生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

表6 青藏高原高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè)發(fā)展成效

5 展望

因地制宜發(fā)展青藏高原生態(tài)草牧業(yè),顯著提高了高寒地區(qū)草畜系統(tǒng)的生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益,促進(jìn)了生態(tài)保護(hù)與民生改善協(xié)調(diào)發(fā)展。在全球氣候變暖、畜產(chǎn)品需求日益增加和高原生態(tài)保護(hù)的大背景下,實(shí)現(xiàn)高寒地區(qū)生態(tài)草牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展,對(duì)推動(dòng)青藏高原生態(tài)保護(hù)和區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。為進(jìn)一步推動(dòng)高原生態(tài)保護(hù)和民生改善的協(xié)調(diào)發(fā)展,未來發(fā)展中需關(guān)注：(1)以高原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)為紐帶,發(fā)展區(qū)域適宜生態(tài)草牧業(yè)。合理利用青藏高原的自然資源稟賦,科學(xué)配置草地生產(chǎn)功能和生態(tài)功能,因地制宜開展優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)人工草地建植和草產(chǎn)品加工,提高優(yōu)質(zhì)飼草產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)草產(chǎn)品供給能力,推行家畜營養(yǎng)均衡養(yǎng)殖技術(shù),提高家畜生產(chǎn)效率、草畜轉(zhuǎn)化效率和草牧業(yè)經(jīng)營收益。(2)優(yōu)化草畜資源配置,實(shí)現(xiàn)區(qū)域功能耦合發(fā)展。草地牧業(yè)區(qū)積極推行季節(jié)畜牧業(yè)模式,農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)因地制宜發(fā)展生態(tài)草牧業(yè)及其衍生產(chǎn)業(yè),河谷農(nóng)業(yè)區(qū)推行種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧耦合與產(chǎn)業(yè)融合等發(fā)展模式。充分發(fā)揮草地牧業(yè)區(qū)(生態(tài)功能)、農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)(生態(tài)功能、生產(chǎn)功能)和河谷農(nóng)業(yè)區(qū)(生產(chǎn)功能)的生態(tài)生產(chǎn)功能,實(shí)現(xiàn)以較低的資源代價(jià)獲得優(yōu)質(zhì)農(nóng)畜產(chǎn)品和良好經(jīng)營收益,促進(jìn)高原生態(tài)保護(hù)與草牧業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展[46]。(3)實(shí)現(xiàn)生態(tài)草牧業(yè)提質(zhì)增效,助力三江源國家公園建設(shè)。三江源國家公園是我國第一個(gè)國家公園體制試點(diǎn),是加快生態(tài)文明體制改革和建設(shè)美麗中國的重要抓手,是踐行“綠水青山就是金山銀山”的重要行動(dòng)。針對(duì)三江源國家公園生態(tài)保護(hù)與民生改善的現(xiàn)實(shí)需求,以系統(tǒng)耦合理論和草畜平衡原理為指導(dǎo),通過草畜資源時(shí)空優(yōu)化配置加快國家公園內(nèi)家畜周轉(zhuǎn)速率,降低園區(qū)內(nèi)放牧家畜存欄數(shù)量,減少放牧家畜對(duì)野生動(dòng)物棲息地的干擾,為珍稀有蹄類野生動(dòng)物保護(hù)釋放生態(tài)空間,推動(dòng)三江源國家公園高寒草地與食草動(dòng)物平衡管理。