草地培育学.ppt

草地管理学 绪论 草地的概念 二 草业与草业科学三 为什么要学草地学四 我国草地生产中存在的问题五 我国草地生产的潜力 第一章饲用植物的生物学和生态学特性第一节草地植物的类别及其特征第二节多年生牧草的繁殖 更新与再生第三节多年生牧草贮藏营养物质和营养价值的动态第四节草地植物的饲用评价第五节饲用植物经济类群第二章草地生产能力的评定第一节草原生产流程及草原生产能力 第二节草原生产能力评定的方法第三章草地培育综合技术第一节草地封育第二节草地土壤改良第三节草地补播第四节草地杂草防除第五节草地灌溉第五节草地施肥第六节人工草地的建立 第四章割草地的合理利用第一节割草地的技术要求第二节青贮料的调制第三节青干草的调制第五章放牧地的合理利用第一节放牧对草地的影响第二节草地的放牧强度和放牧时期第三节放牧制度及划区轮牧第四节放牧家畜的结构与组织 第六章基本草地建设和草地围栏第一节基本草地建设第二节草地围栏第七章草地牧场管理第一节草地牧场概述第二节草地牧场的管理策略第三节草地牧场的生产计划 绪论 草地的概念 1 地学 植物群落学 对草地概念的理解草原 steppe 由耐寒的旱生多年生草本植物为主 有时为旱生小半灌木 组成的植物群落 是一种地理景观 是陆地植被的一个植被型 植物群落 1 解释一 在一定地段上 与环境条件紧密相关全部植物有规律的组合 在这个群落中 植物与植物 植物与环境存在着彼此依存 相互的制约的复杂关系 任何一个植物群落 都有其种类组合 一定外貌 各种植物在数量比例与空间分布上有着一定结构 2 解释二 植物群落是由植物群聚按一定规律演变而来的 它是由多种植物 包括高等植物 低等植物组成的 有内在联系的同位复合体 具有较稳定的性质 植物群聚 若干植物由于偶然因素 风力 水力 被搬移到一定地点 在其里繁衍 生存 它们可能是一种或多种植物 但它们之间缺乏内在联系 植物群落与植物群聚之区别 1 联系 植物群聚可以演变为植物群落 2 植物群聚为一种或多种植物 而植物群落为多种植物组成 3 植物群聚中的各个植物之间没有联系 而植物群落中各个植物之间具有内在联系植被 指一定地区内覆盖地面的植物及其群落的总体 也就是由植物组成的有生命的地表覆盖物 2 农学范畴的草地含义第一种解释 草原和农田 森林 是一种重要的农业资源 是由大面积天然饲用植物着生 以放牧利用为主的畜牧业生产基地 从植物特征与作用方面定义 第二种解释 草原是以草地和家畜为主体所构成的特殊生产资料 在这种生产资料中进行着草原生产 即把日光能与无机物转化为牧草 再把牧草转化为家畜及其产品的生产 从物质与能量转化方面给予定义 第三种解释 草地作为一项世界上面积的最大的土地 生物资源 除传统的生产饲用植物以供家畜放牧或刈割后饲喂家畜以生产畜产品外 在当今还存在牧养野生草食动物 为野生非牧养动物 如肉食类 鸟类和昆虫等 提供憩息地 以景观和绿地环境为人类提供旅游 娱乐和休息地 提供野生药材花卉和工业原料 保存和提供遗传资源 保持水土和恢复破坏的土地等多种方面功能 因此 随着90年代草业科学提出后 对草地的定义为 草地是生长草本植物 或兼有灌丛和稀疏乔木 可为家畜和野生动物提供食物和生产场所 并可为人类提供优良生活环境 其他生物产品等多种功能的土地 生物资源和草业生产基地 3 农学范畴草地的两种属性 1 它是由土地生物构成的农业资源 是一个农业生物群落 是从事畜牧业生产的区域 在这个生物群落中不仅存在植物 动物 微生物及其环境 而且它们之间相互作用 互相依赖形成一个统一的整体 即草原生态系统 2 它是一种特殊的生产资料 这是因为草地不仅是人类劳动的对象 而且是人类劳动的手段和产物 人类通过劳动把草原上的饲用植物转化为畜产品 为社会生产和生活服务 同时直接或间接的也改变着草原本身 4 地学范畴与农学范畴两者对草地认识的区别 1 前者强调草地植物成分是否为草本 而且是耐寒的多年生草本 而后者强调可否以放牧家畜进行动物生产 2 前者的草地仅作为一个地理景观 是陆地植被的一个植被型 而后者认为除了草原这个植被型外 还有沙漠 沼泽 冻原 疏林等 只要是大面积的有饲用价值植物生长的地方 能进行动物生产 都可称之为草地 从以上可以看出 农学范畴的草地其基本点为可用于家畜放牧的土地及其群落 而地学范畴的草地其基本点为以草本植物为主的土地及其群落 说明农学范畴草地的含义比地学范畴广 除了草原外 还包括草甸 沼泽 荒漠 疏林和冻原等 在实际生产中 上述这些地方都可以建立和发展草地畜牧业 故在生产实践中人们对草地的理解是广义的 草地的相关术语 草地 grassland 注 北美草原称为range或rangeland 1 按形成 自然形成草地 天然草地 Naturalgrassland 人工种植草地 人工草地 Artificialgrassland 农学意义上讲 栽培草地 Cultivatedgrassland 2 按用途 用于放牧的草地 放牧草地 Pasture或grazingland 用于割草的草地 割草草地 Meadow 3 根据草地利用年限或改良培育状况 植被稳定改良草地 永久 性 草地 牧场 Permanentpasture 与栽培作物长期互相轮作的草地 轮作草地 RotationPastureorley 一年生的或临时放牧草地 临时草地 TemporaryPasture 补充或辅助利用的草地 补充草地 在划区轮牧中多见 Supplementalandcomplementalpasture 牲畜和野生动物放牧获得饲草的各种天然植物群落着生地统称为天然牧场 Naturalpastureorrange 二 草业与草业科学 草地经过人类经营 形成产品是一个生产和经营过程 习惯称为草地生产 随着人们对草地的认识和生产内涵的发展 提出草业的概念 作为农业 林业一样 是把资源优势转变为产业优势 进而变为经济优势的一个产业部门 即草产业 简称草业 1 草业和草业科学的定义 草业的英文 Prataculture 钱定 我国著名系统工程理论家钱学森院士 1984 年提出 草业是作为产业的概念提出来的 它是草原为基础 利用日光能合成牧草 然后用牧草通过兽畜 通过生物 再通过化工 机械手段 创造物质财富的产业 相应的草业的生产经营 应规范的称为草业生产 作为草业生产 应该有由生产实践升华的科学理论与体系 称为草业科学 简称草学 2 草业的结构 草业作为一个产业 就应具备一个产业的条件 故草业不包括传统意义上 土 草 畜 三位一体的草原生产 还应延伸到土地 植物 动物的结构配置 生产过程 产品加工和流通 即除了应包含牧草转化为畜产品的生产主体外 还应包括产前的植物生产及产后的产品后加工过程 包括以草业为原料的多种能为社会制造财富的生产活动 草业的结构如下 前植物生产层 以其景观和环境效益产生经济价值 如自然保护区 水土保持区 城市绿地 运动场草坪 植物生产层 是植物及其产品的生产 如青草 干草 青贮饲料等 动物生产层 家畜 家禽及野生动物的生产 如肉 奶 蛋 皮毛等 外生物生产层 对动物植物及其产品进行加工 运输及销售的全过程生产 3 草业四个生产层的相互关系 草业的四个生产层中 每一层次都可分别接受社会的加工 管理和投入 每一层都可产生经济效益 如植物生产层中 牧草的役割 储藏 加工 调制都可得到效益 而对每一层次不同环节应用不同科学技术也可能产生不同经济效益 4 草业的特点 1 草业是完整而又漫长的产业从草业的基本定义出发 草业包括了四个生产层 它从合理利用草地资源为起点 从日光能 土壤开始 从草原植物 动物最终到社会产品 在前植物生产层中还包括了水土保持 土壤改良 防风固沙 净化环境 美化环境等项目 外生物生产层包括了草畜产品的加工 是完整的产业 从产业的周期上讲 它包括了前期的自然生产 中期的社会生产 还包括了后期的商品化生产 在此期间既有资源的开发利用 还有资源的保护和恢复 因此占据大跨度的时间和较长的生产周期 是一个漫长的产业 2 草业是具有多功能的产业牧草具有多种功能 如作为饲草 药草 绿肥 烟草 纸草 草坪 防风固沙 水土保持等 还可作为燃料及工业原料 因而就决定了草具有多功能性 3 草业是高效产业草业的高效性体现在生态效益与经济效益两方面体现 生态效益 主要体现在美化环境 防风固沙 防止水土流失 增加土壤肥力等 经济效益 主要体现在草产品 草粉 草块 草编等 和畜产品 三 草地管理学的意义 1 从资源学看 学习草地学可以更好的利用草地这项农业资源 2 从生态学角度看 学习草地可以更好的合理利用草地 改良和保护草地 为我国的生态平衡做出贡献 3 从少数民族的繁荣与发展看 合理的利用好草地对维护边疆各民族团结 进行共同繁荣起着重要作用 四 我国草地生产中存在的问题 1 饲料供应季节不平衡 巩固的饲草料基地少 2 草地利用方式落后 管理粗放 保护力度不够 致使草地超载严重 人为破坏严重 草地沙化 退化严重 有条件的地方没有巩固的饲草料基地 3 草地畜种改良落后 生产性能低 4 草地的牧草转化率低只有先进国家的62 5 草地生产的机械化水平低 机械化程度为美国的1 10 6 人工草地比例小 7 科技力量弱 科研生产投入少 科研人员少 五 我国草地生产的潜力 我国草地资源面积占到了国土的42 而生产水平不高 草地生产潜力与发达国家相比 还有巨大的生产潜力 那么如何提高草地生产能力 在生产实际中 就是要找到实际生产量与潜在生产量之间的限制因素 克服限制因素 让植物生产量最大可能的转化为动物生产量 草地生态系统的生产能力放大表 项目改良方法每一项的增产状况生产水平累积量牧草产量改良天然草地建立人工草地1 3倍2 4倍牧草利用合理利用50 3 6牧地利用划区轮牧20 3 6 7 2家畜家畜改良30 50 4 68 10 8家畜品种组合优化40 150 6 55 16 2周转季节畜牧业300 1100 26 2 29 7通过上表数据表明 每项措施都可使草地生产能力提高 第一章饲用植物的生物学和生态学特性 本章讲授植物长期与生境相互作用而表现在外貌上的生活型 主要饲用的植物的生长发育 分蘖类型等 多年生牧草贮藏营养物质和营养价值的动态以及饲用植物的经济类群 为以后学习草地培育打下理论基础 要求学生重点掌握草地植物的生活型 分蘖类别及其特征 多年生牧草贮藏营养物质和营养价值的动态 第一节草地植物的类别及其特征 一 饲用植物的生活型1 生活型定义 指植物长期适应综合的外界环境条件而在外貌上表现的类型 换句话说 生活型是植物在漫长的系统发育过程中对生态因素的综合适应结果 同一生活型的植物 在外部形态特征 对生活条件的要求及对环境条件的适应等方面具有相同或相似的地方 根据植物的生活型 可以认识植物的外貌和一般性状 生活习性及环境条件之间的联系 有助于对草地植物群落特征的分析和描述 也是划分草地类型的重要依据 2 植物的生活型划分植物的生活型的方法很多 我们采用德国学者克涅尔的划分方法 根据外貌将植物生活型划分为四大类 乔木 多年生木本植物 具有本质化主干 一般在4 60M以上 热带多数树种25M 上端形成枝叶扩展的树冠 乔木的特点是枝条冬季不死亡 叶全部或部分死亡 树根深在10M左右 由于枝条上芽离地面较高 也叫高位芽植物 乔木分为带绿乔木 针叶 和夏绿乔木 阔叶 A 常绿的 松树 云杉 侧柏 常绿乔木的树叶中含有有机酸 生物碱 单宁等物质 青绿时家畜一般不采食 可加工后利用 B 夏绿的 如 杨树 榆树 沙枣树 夏绿乔木的叶片可作饲料 它其中粗CP含量较多 营养价值可与优良干草相比 有人把2 4M高的木本称为亚乔木 如 梭梭 也称为扎干 内蒙多分部 用来当柴 灌木 多年生木本植物 没有主干 在地面基部就开始分枝 枝条呈丝状 高度在4 5米 寿命在20 30年 树干与枝条的芽不死 属于地上芽植物 它可以分为常绿与夏绿两种 夏绿 拧条 紫穗槐 阔叶 红柳常绿 沙冬青 杜鹃 翠柏 针叶 有些灌木家畜不食 甚至有毒 如麻黄 沙冬青 兴安杜鹃等 而有些灌木如锦鸡儿 霸王 白刺可作饲料 灌木一般在荒漠草地中为优势种 在灌丛草原与干草原中也广泛出现 小灌木通常在20 30cm高 没有主干 如红砂在荒漠植被中作用较大 我区中部北部分布较多 垫状植物属于小灌木 但由于近根出分枝 长出的枝贴近地面形成座垫状 称垫状植物 如猪头刺 半灌木分枝从基部开始 无主干 基部本质化 上部为草质 一般冬季叶和枝条死亡 高度在0 2 0 5m 如沙蒿 地肤 半灌木多分在干草原或荒漠半荒漠地区 是冬春季家畜主要饲草 小半灌木指矮生的半灌木 高度在0 2m以下 如冷蒿 亚灌木状草本指茎有一定幅度木质化的草本 仍然是草质 如枝儿条 牛枝子 白里香 干草 藤本具有的长的蔓茎 缠绕或以特殊的器官 吸盘 附着与其它物体上 A 草质的藤本例如 田旋花 牵牛 野豌豆 B 本质的藤本例如 葡萄 多年生草类 草本植物 生命在一年以上 冬季地上部分枯死 根部一般不死 靠地面芽或地下芽过冬 春季复生 多数以营养繁殖为主 种子繁殖为辅 多年生草类是草地植被的主体 多年生草类还包括了短命多年生植物 它一般仅在春季完成生育期 生育期非常短 如鳞茎早熟禾 多年生植物主要分布在草原 荒漠 半荒漠地区 一年生草类 草本植物 生活周期在一年之内 包括越年生草类 植物结实后地上地下部分死亡 主要以种子繁殖为主 一年生草类对建立人工草地有一定意义 如 苏丹草 燕麦 苔鲜 地衣类苔鲜 地衣多附生在其它基质上 如树皮 岩石等 或者贴在地面矮生 没有根 构成植物群落的最下层 没有多大饲用意义 少数可作药用 地衣可以分为壳状地衣 胶质地衣 叶状地衣和枝状地衣 其中枝状地衣在秋冬春季为鹿所喜食 但其生长缓慢 每年只生长1cm左右 藻类 藻类一种营养植物 有多细胞的 有单细胞的 象绿球藻 小球藻 海带 褐藻的一个属 发菜 蓝藻的一个属 藻类蛋白质含量很高 被称为植物肉 开发前景广阔 二 饲用植物的分蘖类型多年生草类每年冬季地上部分全部枯死 春季根部再长出枝条 而且牧草原来的枝条能利用后 放牧或刈割 又全部长出新的枝条 它枝条的更新主要以营养更新的方式进行 而营养更新又与植物的分蘖类型存在极其密切的关系 下面我们就来看多年生草类枝条的形成类型 分蘖 指枝条地表或地下茎节 根茎 根蘖上的芽形成枝条现象 1 根茎状草类根茎状草类有两种枝条 即直立的和地下与地面平行的两种茎 后者又叫根茎 A 根茎生长的特点 根茎分布在距地表5 20公分深处 根茎自母枝长出 形成节和节间 在根茎的节上生长的垂直的更新芽 并可形成枝条 垂直枝条长出地面后形成绿色的茎和叶 根茎状草类每年从老的根茎上生长出新的根茎 而新的根茎上又长出新的枝条 这样就形成具有大量枝条的根茎网 有些植物的根茎每年只延长几厘米 有的则每年能延长1 1 5米 B 茎状草类适宜的生境多年生根茎草类 在疏松通气良好的壤土 生长发育最好 当土壤空气缺乏时 它的分蘖节便逐渐向地表移动 但移动到一定高度 由于土壤表层水分较少 根茎便死亡 这时根茎型植物就被其他分蘖类型的植物 一般是疏丛状草类 取代 生草层的形成过程讲过 所以要保持根茎型植物良好生长 就必须对其草地进行松土或划破草皮切割 增加土壤透气性 如定边草原站 对根茎状草地切割后 提高了草地草产量 但是 有的根茎状草类 如芦苇等在土壤水分过多和透气不足 也能良好生长发育 因为这类植物的叶片 茎和根具有透气腔 cell间隙 空气从气孔进入 经气腔输送到根部的末端 C 利用特点根茎状草类具有特别强大的营养繁殖能力 往往能在一处形成连片的植株 但因其根距地表较深 5 10cm处 不能固结地表 所以不能形成草皮 所以在根茎状草类占优势的放牧场上放牧时 土壤结构易被破坏 不是踏实 水分过多时 就是沙化 水分不足时 放牧不能超载 也不能在一处连续放牧 土壤太潮湿也不宜放牧 根茎状的草类很多 如赖草 白草 大拂子茅 无芒雀麦 匍匐冰草等 2 疏丛状草类 疏丛状草类茎的基部有短的茎节 位于地表1 5cm深处 枝条从分蘖节上以锐角形式伸出 形成株丛 可形成草皮 但丛与丛之间缺乏联系 所以草皮不结实 易破碎 放牧过重时 丛间下凹形成很多小丘 疏丛状草类新枝条形成是从株丛边缘开始 所以年代较长的株丛中央部分积累了大量的植株残余物 影响了草丛生长 降低了牧草产量 所以管理上常以耙耙去中央的残余物 同时施以有机肥料 属于此类草的有 鸭茅 多年生黑麦草 狗尾草 西伯立亚冰草等 3 根茎 疏丛状草类 这类草分蘖节位于地表以下 株丛本身为疏丛状草类的分蘖 但株丛与株丛之间有短的根茎联系着 同时可形成富有弹性的草皮 草皮坚固 故在放牧时不易被家畜破坏土壤或在草地上形成小丘 为放牧利用的理想草地 这类草在疏松而有结构的土壤上生长发育最好 属于此类草的有草地早熟禾 沙芦草 紫羊茅 大看麦娘等 4 密丛状草类 本类草分蘖节位于地表之上 有的植株在干旱草原地区分蘖位于地表附近 节上生长出的枝条紧密相贴 几乎垂直土壤表面向上生长 形成稠密的株丛 株丛中心接近地表 其外围则稍稍升起 株丛的直径随年龄而增加 株丛与株丛之间由于水蚀 风蚀作用而低凹 株丛常形成小的草丘 在干旱草原 成年的中心在衰老的同时 往往发生死亡 只有株丛的外围才保持有活的枝条 因而往往形成秃顶 株丛 这类草能在透气性不良或完全厌气的土壤上正常生长发育 这是由于它们的分蘖节位于地表之上 枯死的有机物质包围在分蘖节附近保持水分的缘故 这类草生长缓慢 产量不高 饲用价值较低 但耐牧性强 如大针茅 芨芨草等 这类草能形成很密的草皮 在一个地方可生长几十年 5 匍匐茎草类这类草的根颈上生长出匍匐于地表的匍匐枝 在匍匐枝的节处形成叶簇 在叶簇下面形成不定根 可固着于土壤上 上面形成新的植株 在利用上 由于此类草产量低 因其茎长 叶子小或发育不良 不能刈割调制干草 但它们的营养繁殖能力强 适于放牧 且较耐牧 如白三叶 鹅绒萎菱菜等 6 轴根性草类 根颈丛生状草类 根颈性草类 这类草都有垂直于地面的粗壮的主根 直径从1cm 数cm 由主根上生长出许多粗细不一致的侧根 根入土由十几厘米到2 3米或更深 茎的下部较粗部分 多在土壤表层下1 3cm处 与根相融合的地方称为根颈 根颈上生有更新芽 由芽可生长出分枝条 枝条上也有芽也可以生长枝条 这类植物在越冬时主要保护根颈 根颈受冻整个植株便会死亡 例外 红豆草根颈受冻 生长不好 寿命多在几年至几十年 以种子繁殖为主 在透气良好土层深厚的土壤上生长发育最好 此类草多为豆科或其他科杂类草 如苜蓿 草木犀 三叶草等 7 根蘖性草类此类草具有垂直的短根 在5 30cm深处 由垂直短根上生长出水平根 在水平根上形成更新芽 这些芽向上生长到地面形成枝条 水平根上的更新芽一般在夏秋或春季形成 分布在水平根的前端或根颈处 到营养末期 分蘖芽抵达土表而不出土 在地下越冬后第二年春季长出地表形成枝条 这类植物的根具有强大的繁殖能力 只要一小段的水平根就可以繁殖 干草屡挖不绝 再疏松通气的土壤上发育良好 如干草 刺儿菜 细叶骆驼蓬 黄花苜蓿等 8 鳞茎和块茎性植物这类植物的地下茎呈鳞茎或块茎状 其中贮存有大量营养物质 可以忍受干旱和低温 从鳞茎和块茎上可以生长新的枝条 进行独立生活 如 石葱 土豆等 还有大蒜 水仙等 9 粗壮须根型草类这类且有短的分蘖节 根茎 和强烈分枝的侧根 形态上似禾本科的根 但比较粗壮 以种子繁殖与营养繁殖并重 如 酸模 车前等 三 饲用植物的体态类型1 三种枝条的结构 指多年生禾本科草的枝条 生殖枝 指具有茎和花序的枝条 茎上叶片少 长营养枝 具有茎但无花序的枝条 茎上叶片多 短营养枝 由叶鞘和叶片组成 即根出叶簇组成 叶簇中央具有一个将来形成茎的原始体 所以我们认为它的主茎处于未发育或茎的原始状态 2 饲用植物的株丛类型 根据饲用植物枝条 叶片分布情况 可为下面四类 上繁草 植株高大 一般株高1米以上 株丛多半是生殖枝和长营养枝组成 茎上叶片分布较均匀 这一类型植物适宜割草 刈割后留槎产量不超过总产量的5 10 如无芒雀麦 燕麦 羊草 赖草 苜蓿 草木栖 红豆草 红三叶草等 下繁草 植株矮小 高40 50厘米 株丛多半是短营养枝组成 刈割后留槎量大 约占总产草量的20 60 而且这些残茬的营养价值高 同时 这类牧草适于放牧利用 如针茅 冰草 草地早熟禾 白三叶 黄花苜蓿等 半上繁草 它的特点是枝条的成分和株丛的形状介于上下繁草之间 这些草可刈可牧 可用来建立刈牧兼用草地 如多年生黑麦草 垂穗批碱草 南方较多 需要说明的是 无论是上繁草还是下繁草 并不是绝对的 尤其上繁草 在生长条件不好时 如缺水 也可变为下繁草 如无芒雀麦 莲座状丛草 此类草为根出叶 很少或没有茎出叶 叶簇生 在退化草地上分布较多 但木大矮 家畜多利用的 如车前 风毛菊 蒲公英 四 多年生草类的发育速度和寿命研究多年生牧草的发育速度与寿命对建立人工草地时草种的选择 草种的组合方案制定 以及草地合理利用等方面有重要意义 1 短寿植物 生长发育速度快 播种当年可形成生殖枝 第二年发育完全 产量最高 并可收获 寿命3 4年 如红三叶 杂三叶 高燕麦草 多年生黑麦草 2 二年生植物 生长速度快 播种当年草产量就很高 第二年死亡 如草木樨 白曲三叶草 3 中寿植物 发育速度较慢 播种当年一般不生成生殖枝 第2 3年发育完全并可收获 寿命5 8年 如合理利用可增加8 10年 如白三叶 紫花苜蓿等 4 长寿植物 发育速度缓慢 播种当年不生成生殖枝 播后第3 4年产量最高 寿命在10年或10以上 如无芒雀麦 草地早熟禾 小糠草等 5 发育速度很慢 真正寿命长的草类 播种当年不生成生殖枝 这些草生长5 8年生产量最高 寿命在10 15年或几十年 如针茅 棱狐茅等 第二节多年生牧草的繁殖 更新与再生 一 种子繁殖与更新在草地利用中 种子繁殖所占比重较小 这一方面是由于放牧或刈割使得牧草达不到成熟期 另一方面即使达到成熟期 也因环境的不适应而不能生存 这包种子能否发芽 发芽后生态因子的缺乏等 因此草地中往往只有极少的植株来自于种子 尽管种子繁殖所占比重较小 但应认识到种子繁殖是营养繁殖和营养更新的基础 在维持主要植被的生活力和产量上具有本质的作用 二 营养繁殖与更新从植物体的某一营养器官获得一株完整的植物叫营养繁殖 而营养更新是恢复以某种方式被损失或枯死的个体部分 进行营养繁殖和更新的器官有 匍匐茎 根茎 块茎 鳞茎 分蘖节以及它们的衍生物和过度类型 营养繁殖能否导致有机体的退化 未定论 三 多年生草类的再生1 再生性的概念牧草被刈割或被家畜采食后 重新生长的特性叫牧草的再生性 这种重新生长的能力叫再生能力 它包括再生速度 再生次数 再生强度 再生速度是指牧草被利用后 单位时间内生长的高度 再生次数是指在生长期内牧草能忍受刈割或采食的次数 再生强度是指利用后 单位时间内生长的干物质重量 它的表示方法有两种 一是以各次再生草的产量与第一次利用时的产量之比 另一种是以各次再生量占总量的百分比来表示 2 再生草形成的方式 短枝继续生长 长枝继续生长 利用后借留茬上的腋芽形成长枝继续生长 位于土表或土内的芽形成新的枝条 3 影响再生能力的因素 生物学特性 环境条件 利用时期 利用方式和程度 利用强度 贮藏营养物质 第三节多年生牧草贮藏营养物质和营养价值的动态一 贮藏营养物质积累的动态植物在同化过程中所形成的有机物 一部分用于正在生长的器官 另一部分运送到贮藏器官贮藏起来 供植物在饥饿时或制造养分受到障碍时利用的营养物质 称为贮藏营养物质也称为可塑性物质 1 贮藏的营养物质植物体进行光合作用 制造有机物 制造的有机物按用途可分为两大类 结构物质 戊糖酐 纤维素 半纤维素等 营养物质 糖类 淀粉 脂肪 蛋白质 2 贮藏营养物质作用 供牧草春季萌发 放牧 刈割后再生 在干旱地区的夏季休眠和冬季休眠时维持生命活动 植物强烈生长期 需大量营养物质因此 贮藏营养物质的积累 在牧草生命活动中具有重要意义 了解营养物质积累的动态规律 对我们在草地的合理利用 管理等方面是个基础理论知识 3 营养物质贮藏的部位 一年生植物 贮藏在果实 种子中 两年生植物 头一年贮藏在地下器官 第二年贮藏在种子中 多年生植物贮藏的部位 主要贮藏在地下器官 包括 根系 根茎 茎的基部 分蘖节 根颈 鳞茎 块茎等 在以上器官中 根系中的营养物质贮藏量相对值 即百分比 少 但根系量大 故绝对值最大 其次是根茎 第三位是分蘖节 根据上面的营养物质贮藏部位 在春季牧草缺乏时 应防止牛 羊把地表土刨开吃根茎 影响牧草萌发 4 多年生牧草贮藏营养物质的动态规律多年生牧草由于生长发育期的特点不同 故营养物质的动态规律也有所不同 同时各器官组织中贮藏营养物质的数量也不同 多年生牧草在未被利用时 其积累贮藏营养物质的过程大致如下 春天返青后 由于无同化作用 贮藏营养物质下降 大药75 被动用 当长出叶片后至分蘖 分枝期 可达第一个贮藏高峰 牧草拔节抽穗 需消耗大量营养物质 贮藏营养物质又开始下降 直至始花期后茎的强烈生长停止 贮藏营养物质的含量又开始上升 并一直延续到结实期 形成第二个高峰 成熟枯萎后又开始下降 5 依据贮藏营养物质的动态规律合理利用草地1 贮藏营养物质的最大消耗量在萌发 分蘖期 即新枝条尚未形成光合能力的时期 应不能放牧 也就是开始放牧时期不得早于分蘖期 2 贮藏物质的最大贮藏量在晚秋 为获得过冬安全和次年最大生物量 此时不可过牧 即结束放牧不迟于牧草生长结束前30天 刈割干草在牧草开花结实期进行 3 在牧草整个生育期 放牧强度要适宜 不可采食过低 影响再生 这就是为什么说早春与晚秋是牧草生长的两个危机时期 在两个危机时期草地最好不放牧 二 多年生牧草贮藏营养价值的动态1 一年内干物质动态一年中 牧草在春季生长发育较为缓慢 随发育阶段的进行和对生长环境的适应 生长逐渐加快 当由营养状态转向生殖状态的过程中 生长速度达到最快 以后随发育阶段的进行和对生长环境的不适应 生长随之变慢 最后完全停止 如以分蘖 分枝期为100 则抽穗 孕蕾期225 300 开花期300 500 结实期250 400 果后营养期180 300 2 一年内营养价值动态 从化学物质的动态看牧草的营养价值一般蛋白质 脂肪 胡萝卜素 维c在牧草生长初期含量最高 可溶性碳水化合物随生长逐渐增加 至开花期大量消耗 以后逐渐减少 粗纤维随生长而增加 钙的含量比较稳定 磷逐渐降低 从消化率看 抽穗 孕蕾前牧草的消化率几乎是稳定的 随牧草的进一步成熟 消化率每天大约下降0 5个单位 如以分蘖 分枝期为100 则抽穗 蕾期90 95 开花期85 90 果后营养期25 40 从适口性上看 一般在牧草幼嫩时消化率为90 孕蕾期为65 80 开花期为40 60 种子成熟时为25 40 3 用干物质和化学成分动态看草地合理利用 草地放牧利用应不迟于抽穗期 禾本科 或孕蕾期 豆科 因为这两个时期是牧草消耗率的转折点 在这以前消化率高 以后则低 草地刈割草应在开花初期为好 因为此时营养物质的绝对量最高 以化学物质的变化规律合理配备畜种从南向北 牧草的营养类型为 碳 N N C型 N C灰分型 家畜配置应为肉牛 肉羊 马牛 羊 滩羊 骆驼 发展裘皮 毛绒为主 绵羊 山羊 第三节草地植物的饲用评价 一 适口性评价 forgepalatability 牧草的适口性是指家畜对某种牧草的喜食程度 也是反映牧草饲用品质好坏的一种较为准确的定性指标 1 影响因素a牧草的化学成分b植物的器官和部位c生育期d外部形态结构e种类f组成比例g家畜种类 2 评定方法主要采用放牧观察法和访问法 近来在近红外反射光谱法和链烷技术 食道瘘管法 粪样分析法 测定可食性系数3 适囗性的划分5级 特别喜食的植物无伦放牧或舍饲首先被家畜采食表现很贪吃 4级 喜食的植物在任何情况下都食但不从草丛中挑着吃3级 乐喜的植物经常采食但喜食程度不如以上二类2级 采食的植物以上三类吃完后才开始采食1级 少食的植物饲草缺乏因饥饿而被迫采食 二 采食率评价指被采食量占地上总量的比例 影响因素主要是植物种类和家畜种类 三 营养价值评价主要采用常规化学成分分析 内容有水分 干物质 粗蛋白 粗脂肪 碳水化合物 纤维素 维生素和灰分等 影响因素有植物种类 发育时期 部位 地理及生态条件 栽培条件等 四 综合评价优等饲用植物 适口性4级以上 粗蛋白占干物质的15 以上 粗脂肪2 以上 粗纤维30 以下 在草群中的作用上 能成为建群种或优势种 在生态生物学特性上表岘出较强的坑逆性和侵占性 在生产性能上可刈割放牧 叶量占茎 叶 穗比的30 以上 在利用前途上可作为补播种 某植物其主要指标达到或单项指标极为优越者即可 良等饲用植物 适口性3级以上 粗蛋白占干物质的10 以上 粗脂肪1 5 以上 粗纤维35 以下 在草群中的作用上 能成为建群种 优势种或常见种 在生态生物学特性上表岘出强烈的抗逆性和侵占性 在生产性能上可刈割放牧 叶量占茎 叶 穗比的25 以上 在利用前途上可作为补播种 某植物其主要指标达到或具有特殊的饲用意义即可 中等饲用植物 适口性主要是3级 粗蛋白占干物质的5 以上 粗脂肪1 以上 粗纤维40 以下 在草群中的作用上 是草地的伴生种 常见种或建群种 在生态生物学特性上表岘出一定的抗逆性和侵占性 在生产性能上叶量占茎 叶 穗比的20 以上 在利用前途上可刈割放牧 低等饲用植物 适口性主要是2 3级 粗蛋白占干物质的5 以下 粗脂肪1 以下 粗纤维40 以上 在草群中的作用上 是草地的伴生种 偶见种或建群种 在生态生物学特性上抗逆性和侵占性表现一般 在生产性能上叶量占茎 叶 穗比的20 以下 在利用前途上只在某一时期利用 劣等饲用植物 适口性主要是1 2级 化学组成上含有有毒物质或特殊气味 在草群中的作用上 仅在局部地区出现 在生态生物学特性上对水分要求较高 中生特性较强 在利用前途上只在某一时期少量利用或加工后利用 五 草地经济评价的五等八级制根据产草量的高低将草地分为八级 1级草地产草量4000Kg hm2以上 2级草地产草量3000 4000Kg hm23级草地产草量2000 3000Kg hm24级草地产草量1500 2000Kg hm25级草地产草量1000 1500Kg hm26级草地产草量500 1000Kg hm27级草地产草量250 500Kg hm28级草地产草量250Kg hm2以下 根据优等饲用植物 良等饲用植物 中等饲用植物 低等饲用植物 劣等饲用植物在草群中的比重把草地分为五等 一等草地 优等饲用植物占60 以上 二等草地 良等饲用植物占60 优等及中等饲用植物占40 三等草地 中等饲用植物占60 良等及低等饲用植物占40 四等草地 低等饲用植物占60 中等及劣等饲用植物占40 五等草地 劣等饲用植物占60 以上 按此标准我省草地有四个等五个级 以三等草地最多 占全省草地总面积6430 88万亩的85 15 三级草地最多 占面积的54 98 其次是四级草地 占23 19 无一等和五级以下的草地 四 五等草地面积极少 第四节饲用植物经济类群天然草原上生长的饲用植物 陈荒漠 半荒漠草地类组以及其它一些地区生长有一年生的短命和类短命植物外 多数还是多年生草本植物 这些植物 由于生态条件和人类活动的影响 经常改变着自己的性状和品质 为了使天然草原上的饲用植物的成分 生长发育以及产量等符合草原畜牧业生产的需要 就必须了解饲用植物的经济类群 根据各种牧草在草层中的多度 营养特点 适口性 对草地土壤的作用 生态分布以及分类学上的特点等 将草原上主要饲用植物划分为6大经济类群 即禾本科草类 豆科草尖 莎草科草类 菊科草类 藜科草类和杂类草 但有的地区如南方草地分为四类即禾本科草类 豆科草尖 莎草科草类和杂类草 一 禾本科草类它是组成草原植物群落的主要草类 全世界有6000余种 我国约有230余属1500余种 特点 1 在草原植被中 它的出现率和丰富度高 2 禾本科草类的饲用价值很高 3 禾本科草类富含有碳水化合物和纤维素 4 可食植物的数量较多 家育不喜食或不食的数量极少 有毒的亦很少 5 易调制干草和青贮 二 豆科草类它是植物界中仅次于菊科种数的第二大科 包括12000余种 分布于全世界 我国约150余属1500余种 主要特点 1 根上具有根瘤 能固定大气中游离态的N以供自身营养的需要和增加土壤的含氮量 2 豆科牧草在栽培牧草中具有重要地位 3 豆科牧草的适口性 一般是很好的 4 豆科草类中毒草较多 约有6 的种 5 豆科草类的一个重大缺陷是调制干草时 叶片易于脱落 降低其饲用价值 同时因含碳水化合物较低 不易制作青贮饲料 三 莎草科草类莎草科草类包括3500余种 分布于全世界 我国约28余属580余种 主要特点 1 再森林草地类组成纯群落 有重要作用 在我国高山亚高山草地类组中 苔草属和嵩草属有较大饲用价值 2 在饲用价值上 莎草科草类仅次于禾本科和豆科草类而居第三位 3 缺点是含有较多取硅酸 味淡薄 较粗糙 因而适口性较禾本科差 4 莎科草类一般植株低矮 产草量低 四 菊科草类本科是植物中种数最多的一科 全世界25000余种 我国有2000 3000多种 主要特点 1 菊科植物在天然草原的植物群落中 常常是混生的 很少是植物群落中的优势成分 但在典型草原 半荒漠草地中 常有大片的蒿属植物为优势种 2 就饲用意义而言 菊科植物中有一半以上的种牲畜不喜食 而其余部分 有一大半只有在一定的时期内 如春季或晚秋 才为牲畜所喜食 菊科草类中常含有毒性的苦味物质 或者具有硬的毛和刺 这都是造成家畜不喜食的主要原因 3 菊科草类的适口性 因家畜种类不同而异 五 藜科草类全世界有1 400余种 我国有39属188多种 特点 1 大多为草本或灌木植物 很少乔木 多数为肉质多汁的耐盐植物 2 主要分布在荒漠和半荒漠草地类组 3 在极干的荒漠戈壁和荒漠湖盆地 藜科草类的饲用意义最大 4 藜科草类含有丰富的营养物质 骆驼最喜食 绵羊和山羊次之 牛不喜食或不食 六 杂类草这一类草是除禾本科 豆科 莎草科 菊科和藜科草类之外的饲用植物之总称 它们的种类极多 特点 1 有些科 属的植物饲用价值很高 如蓼科在山地草原中分类较广 其营养价值优于禾草 籽实富含淀粉 适口性良好 各类家畜均喜食 百合科葱属植物具有特殊的饲用价值 绵羊采食后易于上膘 因其含有丰富的蛋白质 而纤维素的含量低 水分含量亦高 所以 绵羊在葱属草地上放牧 可以适当减少饮水量 增加采食 卧息的时间 2 杂类草在利用上 不论放牧或调制干草 均不如禾本科 豆科和莎草科草类 但在天然草原上作为放牧家畜的饲草仍具有重要意义 第二章草地生态系统及草地生产能力 第一节草地生态系统一 生态系统的概念生态系统是指在一定空间内生物有机体与非生物环境成分 通过物质循环 能量流动及信息传递相互作用 互相依存而形成的一个生态功能单元 二 草地生态系统的组成1 非生命物质主要指环境因素与基质 如大气因素 土壤 无机物等 第一节草地生态系统一 生态系统的概念生态系统是指在一定空间内生物有机体与非生物环境成分 通过物质循环 能量流动及信息传递相互作用 互相依存而形成的一个生态功能单元 二 草地生态系统的组成1 非生命物质主要指环境因素与基质 如大气因素 土壤 无机物等 2 有生命物质生产者 自养生物 主要是绿色植物 消费者 以自养生物有机体或其他异养生物有机体为食物的生物有机体 可分为一级消费者即草食动物 二级消费者即以草食动物为食的肉食动物 三级消费者即以肉食动物为食物的大型肉食动物 分解者 主要指微生物 三 草地生态系统的食物链与食物网草地生态系统能量流动是通过食物链与食物网 食物链与食物网的多少 种类和结构在不同地区 不同草地类型而有差别 从大的方面看 草地生态系统的食物链有二类 一类是以活的生物为食称为生食食物链或牧食食物链 包含捕食食物链和寄生食物链 另一类是以死的生物为食的食物链 称为腐生食物链 草地生态系统中常由许多长短不一的食物链交织在一起 构成复杂的网状结构 称为食物网 四 生态系统平衡指生态系统在特定时间内 其结构和功能相对稳定 物质与能量输入输出接近平衡 在外来干扰下 通过自我调节可恢复到稳定状态或建立新的稳定状态 第二节草原生产流程及草原生产能力一 草原生产流程1 初级生产过程与次级生产过程 初级生产 在草原生态系统中 从日光能及无机物转化为有机物 牧草 称初级生产过程 次级生产 由牧草转化为畜产品叫次级生产过程 2 草原生产流程的各个转化阶及特点草原生产主要由初级生产与次级生产构成 而这两个生产又包含六个转化阶段 经过六个转换阶段 日光能和无机物最终转化为次级生产能力 可用畜产品 现分别叙述 日光 无机物 植物生产量 总初级生产力 通常牧草对日光能的利用率只有1 2 此值难以改变或通常科技改变不大 除去植物生命活动 主要是呼吸 消耗 通过R1转化初级生物生长量 植物生长量p1 即 总初级生产能力 它包括了植物地上部分 茎叶等地上器官 和地下部分 根 根茎等地下器官 总初级生产能力 净初级生产能力总初级生产能力中 由于牧草地下器官占一半以上 一般不为家畜采食 没有饲用价值 通过R2转化率 50 60 除掉这一部分 才能构成 净初级生能力 也就是作为可食牧草 P2 的形态贮存下来 这叫净初级生产能力 净初级生产能力 采食牧草由于净初级生产能力 即可食牧草 受下面三因素影响草原畜牧业生产技术水平高低影响 如青贮 饲草加工等水平 动物种类的差异 例如 品种本身的因素 植物生育阶段不同 采食率不同 例如 幼嫩牧草采食率高 粗老牧草采食率低 故通常要经过R3转化率 30 80 扣除不能被采食的 才是家畜采食的 采食牧草P3 这一物质贮存形态 采食牧草 消化营养物质动物所采食的牧草除去消化率所造成的损失 R4 30 80 才能成为 消化营养物质 P4 的形态 这与家畜的年龄 品种 牧草的品质等有关 消化营养物质 动物生长量 关键的一个环节 家畜的消化营养物质中 一部分通过以下途径损失消耗 1 从尿中排除物中流失 2 动物本生的呼吸 循环 消化维持体温和必要活动的基本代谢消耗 扣除这一部分 转化率一般为60 80 低者可能为0 85 剩下的才能变成动物有机体 也就是 总次级生产能力P5 总消化营养物质到总次级生产能力的转化率为大 0 85 这是因为 当动物饲养管理不当时 如果 a 供给可消化营养物质少 低于维持需要 动物消耗体内营养物质维持生命 体重下降 R5为负值 如养只春乏 b 供给的营养物质较少 只够维持需要 R5为零 C 供给的营养物质多 高于维持需要 R5为0 85 动物生长量 总次级生产力 净次级生产力动物的生长量并不是全部转化为有经济意义的可用畜产品 如肉用家畜要除去屠宰率 奶用家畜饲养条件不同产奶量从零到较高 这一过程耗变幅度较大 约为0 50 R6 0 50 综上所述 就是草原生产流程的全程 在这儿我们也清楚的看到 从R1到R6 即从牧草生长量到可用畜产品 要经过物质的多种储存形态和转化阶段 才能得到可用畜产品 二 可用畜产品的计算方法 净次级生产能力 根据草原生产流程 我们可以看到R1变幅很小 而且一般不易控制 可在计算中定为一个常数 K 100 这样可用畜产品的计算公式如下 R6 K R2 R3 R4 R5 R6 如K 100 时 根据我国现在的生产技术水平 R6 1 2 或更低 世界先进国家的生产水平为16 三 根据草原生产流程合理安排草地生产丛生产流程中可以看出 各个转化节的转化率都比较低 说明从植物生产到畜产品的收获 在这个物质能量的转化过程中 漏洞比较多 损耗很大 在通常情况下 98 以上的能量与物质在转化过程中损失 那么如何将这么大漏洞堵塞 就可以有效地提高草地生产能力 发挥生产潜力 要解决流程中补漏挖潜的问题 就是根据具体条件具体分析 首先要弄清楚在那些转化阶段中出了问题 应该采取那些措施 在这一基础上 找出影响当前生产的主要矛盾的主要方面 重点解决 才能收到事半功位之效果 R1 R2是植物生产过程 变幅不大 变幅较大的R2也不过在10 的范围内摆动 潜力较小 R3 R4 R5 R6是动物生产过程 变幅大 其中最大的达50 R3与R4 R5 R6在极端的情况下都可与能出现零值 如果出现这种情况 就全使前边全部的能量和物质转化过程变为空耗 得不到我们所希望的草原畜牧业产品 对生产劳动来说就是无效劳动 所以我们应该首先把注意力放在从R3到R6这四个阶段转化过程上 这就是我们强调的 草原科学所处理的基本矛盾 这一矛盾不是单纯的植物生产 栽培学 也是不单纯的动物生产 畜牧学 而是植物生产与动物生产之间的矛盾 这个矛盾主要有三个方面 即 时间季节不平衡 空间地区不平衡 种间畜间不平衡 二 草地生产能力1 草地生产能力 就是单位面积上在一定时期内 实际所收获的畜产品 奶 肉 毛 皮 役畜等 的数量 基础生产能力 指牧草的质和量评价采用五等八级制 初级生产能力或中间生产能力 单位面积的草地在一定时期内实际生产的牧草采食量 消化营养物质和饲养的家畜量等 指草原的初级生产能力或中间生产能力 评价采用可利用营养物质指标和载畜量 最终生产能力 指生产可用畜产品的能力 评价采用畜产品单位2 草原生产能力评定的意义草原生产能力是草原这一生产资料各项特性的高度概括 通过对草原生产能力的评定 有以下意义 可以综合的体现草原的自然条件和经济条件的特点 以及经营管理措施的经济效果和技术水平 通过正确的评定 可以使我们自觉的应用草原生产的经济规律 科学的经营草地畜牧业生产 大力提高生产效率和能力 第三节草原生产能力评定的方法草原是一项宝贵的生产资料 我们认识它 改造它 目的是为了提高草原的生产能力 今天我们建立社会主义市场经济的过程中 用什么方法来正确衡量草原畜牧业的生产能力呢 这是一个急需研究的主要课题 根据草原生态系统的理论分析 按其能量和物质的转化流程看 可以分为六个转化阶 我们正确的评价草原生产能力 显然应该以第六阶的可用畜产品 净次级生产能力 P6 为指标 这样才能真实地表示草原生产能力 但是 由于人们对草原生产本质生产认识的历史局限性 有时也是为了特殊的目地 在表示草原生产能力方面 往往停在可用畜产品以前的一些转化阶段上 这就对草原生产能力的评定有了不真实性 综观过去和现在 草原生产能力评定的方法主要以下几种 一 可食牧草法 可简称P2指标法1 定义 可食牧草指标法是以单位面积草地上生产牧草的产量与品质作为评定草原生产能力的指标 2 用此法原因 可食牧草的产量与品质对草原生产能量有主要的指标意义 表现在 可以反映草原初级生产 即日光能和无机物转化为牧草有机物的效率和状况 即一定时间内草地可供给家畜多少牧草 它是次级生产植物产品转化为动物产品的基础 其数量和质量指接影响最终产品 通过经验积累和科学实验 可以根据一般规律推测牧草对最终产品的一般影响 可以了解各个时期的草层组成及其生活力状况 判断不同利用方式各种对草层和土壤的影响 3 对用此法的评价 对牧草产量和质量的评定 在任何时候都不能取消 但决不能用它来代替对草原生产能力的直接评定 从可食牧草到可用畜产品的漫长转化过程中 可能有大量的能量和物质的流失 其底限可能为零 高限可为可食