南方农区的紫花苜蓿发展潜力与方向

南方农区的紫花苜蓿发展潜力与方向张艳娟,沈益新(南京农业大学动物科技学院,江苏南京210095)摘要:我国是世界苜蓿生产大国，但南方农区紫花苜蓿的发展一直滞后，仅零星种植，生产效益低。随着我国农业产业结构的调整以及畜牧业的蓬勃发展,农区对牧草产品的需求日益旺盛，紫花苜蓿的发展潜力正在逐渐显现。根据南方农区的生态条件和耕作制度设计紫花苜蓿与粮经作物复种的季节性种植模式，配套相应的栽培技术,充分利用冬闲田和经济林晚秋至春季落叶进行季节速生栽培,可提高生产效益。季节性栽培利用将是南方农区紫花苜蓿的发展方向。关键词:南方农区;紫花苜蓿;冬闲田;林间种植近年来我国北方紫花苜蓿(MedicagosativaL.)发展很快,但南方发展较慢,仅零星种植，尚未成生产体系。然而，随着农业产业结构调整的深入和畜牧业由耗粮型向节粮型转变，紫花苜蓿在南方农区的发展潜力正在逐渐显现。1南方农区紫花苜蓿发展的潜力1.1我国饲料资源现状我国传统畜牧业的发展对精饲料依赖性很大，存在着“人畜共粮、人畜争粮”的难题。近十几年来,我国饲料用粮占粮食作物的40%。南方农区的精饲料约90%以上来源于粮食[1]。在城市化进程中，口粮消费量虽逐年下降，但饲料粮消费则成倍增长，严重威胁着中国的粮食安全。任继周院士预测,至本世纪中叶,我国的口粮需求为2亿t,家畜饲料粮为5亿t[2-3]。可见，饲料问题将是中国今后相当一段时间内的严峻问题。据估算，目前我国饲料粮每年缺口4000万t以上;蛋白质饲料则更显缺乏，主要的蛋白原料均依靠进口[4]。玉米、麸皮、饼粕类等精饲料在南方省份相当紧缺，每年都要从东北、山东、安徽等地大量调入[5～6]。除精饲料外,青粗饲料的供应状况也不容乐观。农区历来“重农轻牧”、“重畜轻草”,专用饲草作物种植面积有限，可提供的青干草及草产品少,远不能满足畜牧发展的需求。南方农区反刍家畜粗饲料的主要来源是农作物秸秆、藤、蔓、秧、荚、壳等农副产品，但利用率一向不高。各类秸秆每年约有1800亿㎏,却被大量焚烧或直接还田,实际利用率仅为15%[7～8]。1.2农区畜牧业发展对牧草产品的需求近年来我国农区畜牧业在农业总产值中的比重逐年上升,是农民增收、农业增效的重要渠道。当前,农区畜牧业正在由猪禽为主,向稳定猪禽,发展草食畜禽方向转化[9]。为确保其良性发展,需要充足的优质饲草供给。对草食畜禽来说，牧草是天然的全价饲料,适口性好，营养全面,饲料转化率高，用作家畜日粮，能达到提高动物生产性能,降低饲料成本的目的[10～11]。发达国家在草食性动物生产中,优质牧草的饲喂量达60%以上，可谓”肉皆是草”。但我国目前草食畜禽饲养中，牧草使用量明显不足。以江苏省为例，畜牧生产中优质牧草的饲喂量仅占日粮的5%，有很大的提高空间[12]。不久前发生的“三聚氰胺奶粉”事件固然与牛奶的加工有关，但与奶牛养殖中缺少优质粗饲料，牛奶产量、品质低存在密切关系。目前我国奶牛生产中普遍存在的问题是,日粮中精饲料比例过高，优质粗饲料严重不足[13]。“南方奶牛之乡”的金华,优质牧草的供应不足是奶牛产奶量不高的主要原因[14]。可见，优化奶牛饲养方式和饲料结构，增加优质饲草的供应迫在眉睫。“三聚氰胺事件”后，奶牛养殖方式正在转变，这将会增加农区对牧草产品的需求[13]。农区人口密度大，奶类产品消费量也大。农区奶业及其它草食家畜饲养的发展将迅速崛起,对紫花苜蓿、玉米等优质饲草的需求势必增长。1.3农业产业结构调整的需求1.3.1种草养畜可以充分利用资源，提高农业生产经济效益。引草入田，实现粮草的轮作、间作和套种，充分地利用农田的生态资源和植物的共生互补作用,提高复种指数,增加光能和土地的利用率，可促进农业生产经济效益的提高。发展草地农业正日益受到国家和地方政府的重视。今年中央1号文件明确提出开展鼓励农民增施有机肥、种植绿肥奖补贴试点[15],必将开创农区草业发展的新局面。资料显示，若将南方中低产田的40%（1320万hm2）实施粮草轮作,粮食按单产平均提高15%计算,收获牧草按30个羊单位/hm2计算,两项指标可折合增加粮食约6831万t,等同于1520万hm2耕地的粮食产量[16]。江苏省开展种草养畜工作已成为畜牧业发展的亮点、农民增收的主要途径之一。经估算，当地种植牧草的效益是其它大宗农作物的5倍左右[17]。云南省昭通市调整种植业结构，将15万hm2的低产田和坡耕地退耕还草，发展草食牲畜,至少可饲养100多万个黄牛单位,其经济效益可达粮食作物的几倍[18]。1.3.2种植紫花苜蓿等牧草具有改土肥田等生态效益。我国耕地的土壤肥力退化正越来越受到人们的重视。农区种草不失为一种极佳的生物养地途径。种草改造中低产田,则2/3耕地的单产可提高1/3以上[19]。紫花苜蓿在改良土壤、培肥地力方面是其他牧草难以比拟的。这主要是其根系具有强大的固氮能力。种植紫花苜蓿的田地每年可固氮100～300kg/hm2[20]。随着紫花苜蓿种植年限的延长,土壤中有机质、速效养分含量逐渐增加,民间有“苜蓿连茬四五年,翻后三年劲不完”的俗语[20～21]。实际生产中，农民为求粮食丰收，大量施用化肥、农药，成本高而效果却有限，甚至危及到了生态环境。农区种草不仅节省农药化肥，降低生产成本,而且有效地减轻农田环境负荷,可在一定程度上降低农业污染,确保农产品安全，有利于农业生态系统的良性循环。研究表明，紫花苜蓿对多种重金属和有机污染物具较强的富集、耐受、转化、分解能力[20、22]，还可吸收过量的硝酸盐,以此起到净化地表、地下水的作用,净化肥料的残留[23]。农区粮经作物的复种系数高,土壤耕翻频率高,加大了水土流失的可能性[24]。南方水土又极易流失。牧草播种一次可收获多次,生长快，能较快地覆盖地面，枝叶茂密，可拦蓄地表径流，防止雨水冲刷，减少水土流失。且种草投资少、周期短、见效快、光能利用率高，防治水土流失快速、经济、有效[25]。综上所述,农区发展优质牧草，特别是紫花苜蓿生产具有现实的需求和巨大的发展潜力。2南方农区紫花苜蓿的发展方向2.1南方农区紫花苜蓿的种植现状传统观念里，紫花苜蓿不适宜在南方农区种植。我国南方广大地区，高温、高湿、土壤呈酸性且质地黏重、地下水位高。紫花苜蓿对酸度敏感，不耐热、不耐水涝和黏重土壤的特点，决定了向南扩展的困难[26～27]。南方高温高湿的天气持续时间较长，又使得苜蓿极易感染病虫害，严重抑制其生长[28～29]。然而自20世纪末期以来，南方农区对紫花苜蓿产品的需求急剧增长,紫花苜蓿生产方面的科研亦受到重视。苏南丘陵地区紫花苜蓿种植试验表明,酸性土壤上提前半年施石灰改良，可种植紫花苜蓿并能获得较高的干草产量[30～31]。李志华等[32]在南京引进了10个紫花苜蓿品种，经过3年的试验，并经产量、品质和苜蓿高温、高湿气候的适应性等综合评价，发现德宝和艾丽丝表现优越，是南方农区比较有栽培前途的品种。安渊等[33]研究发现,半秋眠和非秋眠紫花苜蓿月产草量呈现5月、8月份“双峰”型变化趋势；均有明显的高温“夏眠”阶段，但非秋眠品种的耐热能力强于半秋眠品种。四川西昌生态区非秋眠苜蓿表现出冬春的良好生长性能，年鲜草产量可达113.79t／hm2，产种量438．75kg／hm2[34]。云南农业大学毕玉芬等[35]引种13份弱秋眠性苜蓿品种后认为,紫花苜蓿可作为云南植物性蛋白质饲料和冬春优质牧草的重要资源。贵州西部山区从国外引进一批非秋眠和半秋眠的苜蓿品种，试种并进行基地示范，效益显著[36]。综合相关资料，我们可看到,南方农区近年来在紫花苜蓿种植方面取得了显著成效：筛选出一些生长性能佳，耐湿热环境的半秋眠型和非秋眠型紫花苜蓿优良品种（如四季旺、维多利亚、WL-525HQ、WL-414和盛世等）；积累并掌握了不少适合于当地生态条件的栽培管理经验及技术。但是,紫花苜蓿生产中存在的问题也是明显的。南方农区传统的农业生产以粮经作物为主,生态条件也适合粮经作物生长。虽然在农业产业结构调整过程中产生了部分休闲耕地，但粮经作物为主的政策方针不会有很大的改变。因此，一些耕地资源只能季节性地用于牧草生产，牧草生产必须组合到粮经作物为主的种植制度中才能有立足之地。但是，紫花苜蓿为多年生牧草，按传统的种植模式和思维方式在南方农区发展紫花苜蓿不可避免地遇上了与粮经作物生产冲撞的矛盾。其次，南方农区紫花苜蓿生产因生态条件和栽培条件不匹配，夏季生长很差，全年的生产效益比不上粮经作物，带来了农户的误解，生产积极性不高。南方农区紫花苜蓿的发展，需要根据当地的生态条件、耕作制度来重新设计紫花苜蓿的种植模式，配套相应的栽培技术，才能提高效益,受到农户的重视，逐渐步入良性持久的发展轨道。2.2冬闲田紫花苜蓿的速生栽培南方农区小麦、油菜等冬春季作物的效益日益下降，加之农村剩余劳动力的转移，大量的农田冬季处于休闲和半休闲状态,尤其在水田区、丘陵耕地上每年存在着数目可观的冬闲田[37～38]。充分利用这些短期闲隙土地资源种植紫花苜蓿,与玉米、水稻等建立复种轮作体系，季节性栽培利用的发展潜力很大。过去冬闲田种植牧草方面的研究很少，近年来随着对饲草生产重要性的认识，其已成为热点。目前,国内外对冬闲田紫花苜蓿的栽培研究并不多见,仅见云南、贵州省有相关报导[39～40]。据统计，我国南方15省区水稻种植面积近2500万hm2，水稻产区冬闲田闲置面积很大，是极其重要的草地农业资源[37]。借鉴发展成熟的“多花黑麦草—水稻”草田轮作模式，填闲种紫花苜蓿具备相当的潜力。紫花苜蓿本为多年生牧草，根据南方农区冬季气温较高，光照充足等有利条件，借鉴甘薯等多年生植物季节性栽培利用的成功经验，选择秋眠级较高的品种,利用冬闲田半年多时间，越年栽培，可作一年生冷季型牧草利用。南方农区紫花苜蓿秋播春用，一方面减少了苗期杂草的危害,另一方面避开了南方夏季高温高湿的不利气候因素，有利于苜蓿生长。南方农区苜蓿季节性栽培，将使大量的冬闲田得到有效利用，在翌春为家畜提供充足的优质青饲料，缓解当地蛋白质饲料严重匮乏的问题；并改土肥田，促进后作增产。虽然紫花苜蓿产量一般认为在播后第2～5年达到最高,但南方秋冬季温度、光照等气候条件适宜,各苜蓿品种生长速度快,产量较高。在适宜的栽培措施下，秋播苜蓿干草产量通常可达6～8t／hm2左右[41]。研究表明，在上海半秋眠和非秋眠紫花苜蓿产草量5月底达到最高，产草量占全年总产量（年刈割7次）的48．85％～58．9％[33]。罗旭辉等[42]也认为紫花苜蓿的主要产量在春季，各品种干草产量达5．12～7．92t／hm2，为全年总产量的58．6%～64．0%。云南北亚热带冬闲田引种优良牧草试验中[39]，高秋眠级苜蓿品种盛世的生产性能良好,干物质产量和粗蛋白产量分别为5.08t／hm2、1.19t／hm2。南京地区秋播紫花苜蓿，第2年花期干草产量最高可达10.45t／hm2[32]。以上研究结果显示,南方农区紫花苜蓿速生栽培利用可获得较高的产量和很好的效益。2.3林下种植紫花苜蓿林下种草是一种高效的生态农业模式。南方农区一些丘陵、低地和部分中山区有许多疏林地和果园地、经济林，尤其丘陵红壤区是我国经济林果的主产区。利用林下空隙，在晚秋至春季落叶季节种植苜蓿，发展林草复合农业系统，有具大潜力可挖[37]。紫花苜蓿耐寒性强，充分利用落叶林、果树冬眠期的光能和热能生长，提高资源利用效率[25]。林下苜蓿将以林草的生物复合作用最大限度地减少水土流失，蓄水保墒。另外，因苜蓿具有固氮解磷的特殊功能，林下苜蓿能有效提高土壤有机质含量，增加氮、磷等速效养分。这样就极大地改善了树木对水和肥的需求，促进林木健康生长，提高水果的产量和品质。杜令慧[43]在六盘水市的研究中发现，紫花苜蓿与柳杉混作,提高了树木的郁闭度，缩短郁闭时间，呈现树苗茁壮、牧草茂盛的蓬勃景象。每667m2因混作紫花苜蓿平均净增值达270～370元，为当地创造了可观的经济效益。红壤丘陵区新开垦的幼龄橘园,树体小、空地多,短期内间种作物收入不高且水土流失严重。但在幼龄橘园连续3年间作经济绿肥,柑橘平均比对照