本發明涉及一種利用黑麥-箭筈豌豆混播放牧管理家畜的方法。
背景技術：
優質飼草料供給不足、利用不合理，是長期制約草食畜牧業經濟效益的重要因素。在農業系統中，糧食作物、牧草作物、經濟作物、木本作物等通過家畜的作用進行組合，使得農業系統的植物多樣性增加，尤其是作物殘留物和副產品的利用率大幅度提高。國家“十三五”規劃和中央1號文件中也提出，“調整農業種植結構，以糧改飼，種養結合”，糧改飼既是調整種植業結構、推動糧食“去庫存”的重要切入點，又是推動草食畜牧業“降成本，補短板”、優化畜禽養殖結構的重要著力點。
我國北方近20年，通過種植紫花苜蓿、玉米等，發展了以秸稈、舍飼為特征的動物生產系統，但是這種經濟效率和生態效率不高，主要存在以下幾點缺陷：1、冬春季缺乏優質青綠飼料，也就是缺乏優質蛋白質；2、在天然草地生產力低下的地區家畜自由放牧采食量低，消耗能量大于攝取的能量，家畜生產力低下；3、家畜糞便管理不當，造成水和土壤污染；4、無規律放牧或者不科學的家畜管理方法使得草地退化，雜草叢生。
20世紀80年代以來，我國肉、蛋、奶消費量上升，飼料糧消耗持續增長，成為糧食總需求增加的主要因素（任繼周，2014）。因此，我國食物安全的壓力來自于飼料生產（黃季焜，2004），“耕地農業”應向“草地農業”轉變（任繼周，2014）。草地農業系統耕地種草不少于1/4，動物產值占農業的1/2以上，這是農業現代化的標志（任繼周等，2009）。另外，我國農村壯勞力外出務工迅速增多，農村人口老齡化和婦女化趨勢明顯，傳統的糧食作物需要投入較多的人力和化肥。利用糧食作物進行放牧管理，一般只需要2-4人就可以完成，勞動力投入較低，且本身可利用家畜的糞便進行施肥管理，簡單易行。本發明的創新點在于：利用傳統的糧食作物進行放牧利用，將植物性產品轉化為能量與蛋白兼優的動物性產品，既能為食物安全提供保障，又能夠減少勞動力投入。
黑麥等飼用作物種植面積逐漸擴大，為畜牧業健康發展提供了潛在的廣闊空間。因此，依托當地較為成熟且基礎雄厚的種植業傳統技術和設施優勢，有序推進糧改飼，發展黑麥種植，實行豆科/禾草輪作—家畜生產系統，發展草畜耦合，是實現該區域資源可持續利用的根本途徑。
技術實現要素：
為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種利用黑麥-箭筈豌豆混播放牧管理家畜的方法。
本發明提供一種利用黑麥-箭筈豌豆混播放牧管理家畜的方法，步驟如下：
（1）根據輪牧周期，家畜數量，放牧栽培草地面積，全年牧草干草總產量，家畜的日需要干草量確定輪牧小區和青干草收獲區的個數、面積；
（2）播種黑麥，播種時間為3月中旬，于5月-7月，按照劃分的輪牧小區，當黑麥生長至20cm時開始放牧，放牧至草地高度為6cm時，將家畜轉至下一個輪牧小區放牧，將剛剛結束放牧的小區進行封育管理，使其恢復放牧潛力；
（3）黑麥區在7月放牧結束后，復種箭筈豌豆，待豌豆生長至中花期全部刈割收獲作青干草飼喂綿羊，5月-7月黑麥放牧期間，黑麥來不及放牧利用時，也收獲青干草，用于7月放牧結束后綿羊的飼喂。
作為優選，步驟（1）中所述確定輪牧小區和青干草收獲區的個數、面積的具體方法為：
建立a公頃栽培草地，計劃分為a個輪牧小區，放牧羊b只，黑麥生長至20cm時開始放牧，第一次放牧的干草產量為g1kg/ha，再生后的干草產量為g2kg/ha；每只羊平均重xkg，根據營養標準，羊的粗飼料日采食量占羊體重的2.5%，每天的干草需要量x×2.5%kg，整個羊群的干草需要量為b×x×2.5%kg；黑麥可以提供青草的時間為5月5日-7月15日，共計72天，即放牧周期為72天，黑麥的再生需要c天，因此，每一個輪牧小區放牧后的休牧時間以c天為宜，那么每一個輪牧小區的放牧時間為c/2天，放牧頻率=72/（(c/2）×a）次；第一輪放牧每個輪牧小區的面積=b×x×2.5%×c/2/g1，第二輪放牧每個輪牧小區的面積=b×x×2.5%×c/2/g2；為保證羊的足夠采食，因此，每個輪牧小區的面積取較大值，那么放牧區的面積為（b×x×2.5%×c/2/g）×a，刈割區的面積為a-（（b×x×2.5%×c/2/g）×a）；第一輪放牧時，來不及采食的青草可做刈割處理，留下制成青干草與刈割區收獲的青干草用于全年其余非放牧時羊的飼草。
作為優選，步驟（2）中所述播種時，播種方式為條播，行距為10-15cm，播種量為300kg/ha。
作為優選，其特征在于：步驟（3）中所述播種箭筈豌豆時，播種方式為免耕條播，行距為30-40cm，播種量為4kg/ha。
作為優選，將黑麥替換為大麥或春小麥。
作為優選，將箭筈豌豆替換為毛苕子。
在本發明中的春黑麥也可以根據當地種植特點，選擇類似物候期適宜當地生長的小谷物，如大麥，春小麥等，箭筈豌豆也可同理進行替換為毛苕子等其他一年生豆科牧草。此時試驗中的各個參數與原參數相同，播種量根據替換牧草的千粒重和發芽率來設置。本實驗中箭筈豌豆的品質與產量與毛苕子無顯著差異。
本發明的方法能夠很好的克服現有技術中存在的幾個缺點，具體效果如下：
1.豆科牧草的蛋白含量相對較高，青干草供應時間長。本發明中，根據家畜數量來調控放牧面積的大小，可將部分草地在放牧不及時時進行青干草收獲，或存貯或青貯，在冬春季缺少優質飼料時進行飼喂。
2.天然草地生產力低下的地區，可利用本發明的方法，只在夏季對天然草地進行放牧，此時可對栽培草地進行青干草收獲，春秋季可在栽培草地放牧，冬季飼喂青干草。
3.舍飼家畜條件下產生大量家畜的排泄物，處理不及時或方法不當會產生大量溫室氣體，如果排進河流也會造成水污染。而栽培草地放牧條件下，排泄物直接在草地上當做肥料。
4.本發明的放牧方法規律、科學，不會使得草地退化，雜草叢生。
本發明能夠通過小谷物和豆科牧草的物候期特點，結合對栽培草地的有效放牧管理，使得全年的優質蛋白質供應得到平衡，控制雜草生長，合理管理利用廄肥。
具體實施方式
以下的實施例便于更好地理解本發明，但并不限定本發明。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的試驗材料，如無特殊說明，均為市售。
本發明的利用黑麥-箭筈豌豆混播放牧管理家畜的方法為：
建立黑麥栽培草地，根據家畜（羊/牛）的數量和栽培草地面積，將黑麥栽培草地劃分成若干個放牧區，在不同的季節和時間，將適當數量的家畜進行輪牧。同時實行箭筈豌豆/黑麥輪作，既改善地力，又可以收獲豆科牧草、調制青干草，在冬春飼草料匱乏之際用以補飼。黑麥生長旺盛、家畜不及采食，也可以收獲干草。在整個放牧期間，以草地的高度作為放牧始末的判斷依據，在牧草生長旺盛時期將家畜（羊/牛）放入該放牧區放牧，在該放牧區的飼草被家畜采食完時，將家畜轉入下個放牧區進行放牧，同時將剛剛結束放牧的小區進行封育管理，使其進行恢復，循環放牧。
具體步驟如下：
1、根據輪牧周期，家畜數量，放牧栽培草地面積，全年牧草干草總產量，家畜的日需要干草量確定輪牧小區和青干草收獲區的個數、面積；
建立a公頃黑麥栽培草地，計劃分為a個輪牧小區，放牧2歲齡胡羊b只。黑麥生長至20cm時開始放牧，第一次放牧的干草產量約為g1kg/ha，再生后的干草產量約為g2kg/ha。每只羊平均重xkg，根據營養標準，羊的粗飼料日采食量占羊體重的2.5%，每天的干草需要量x×2.5%kg，整個羊群的干草需要量為b×x×2.5%kg。黑麥可以提供青草的時間為5月5日-7月15日共計72天，即放牧周期為72天，一般黑麥的再生速度較快，啃食至6cm再生長至20cm大約需要c天，所以放牧后的小區再生天數不易過長，否則不利于黑麥再生長。因此，每一個輪牧小區放牧后的休牧時間為c天為宜，那么可以得出每一個輪牧小區的放牧時間為c/2天，放牧頻率=72/（(c/2）×a）次。第一輪放牧每個輪牧小區的面積=b×x×2.5%×c/2/g1，第二輪放牧每個輪牧小區的面積=b×x×2.5%×c/2/g2。為保證羊的足夠采食，因此，每個輪牧小區的面積取較大值，那么放牧區的面積為（b×x×2.5%×c/2/g）×a，刈割區的面積為a-（（b×x×2.5%×c/2/g）×a）。第一輪放牧時，來不及采食的青草可做刈割處理，留下制成青干草與刈割區收獲的青干草用于全年其余非放牧時羊的飼草。
2、播種黑麥，播種時間為3月中旬，播種方式為條播，行距為10-15cm，播種量為300kg/ha。于5月-7月，按照劃分的輪牧小區，當黑麥生長至20cm時開始放牧。放牧至草地高度為6cm時，將家畜轉至下一個輪牧小區放牧，將剛剛結束放牧的小區進行封育管理，使其恢復放牧潛力。
3、3月份播種的黑麥區在7月放牧結束后，復種箭筈豌豆，播種方式為免耕條播，行距為30-40cm，播種量為4kg/ha，待9月20日豌豆生長至中花期全部刈割收獲作青干草飼喂綿羊，收獲量為2980-3025kg/ha。5月-7月黑麥放牧期間，黑麥來不及放牧利用時，也收獲青干草。每年每公頃共收獲黑麥1980-2030kg/ha，用于7月放牧結束后綿羊的飼喂。
應用實施例1
在西北內陸干旱區建立了黑麥/箭筈豌豆劃區輪牧試驗系統，面積9公頃，參試家畜300只羊，做三個重復處理。輪牧小區的個數為：3，單個輪牧小區的面積為0.84ha。
黑麥生長至20cm時開始放牧，第一次放牧的干草產量約為600kg/ha，再生后的干草產量約為500kg/ha。每只羊平均重30kg，根據營養標準，羊的粗飼料日采食量占羊體重的2.5%，每天的干草需要量30×2.5%=0.7kg，整個羊群的干草需要量為100×0.7kg=70kg。黑麥可以提供青草的時間為5月5日-7月15日共計72天，即放牧周期為72天，一般黑麥的再生速度較快，啃食至6cm在生長至20cm大約需要12天，所以放牧后的小區再生天數不易過長，否則不利于黑麥再生長。因此，每一個輪牧小區放牧后的休牧時間為12天為宜，那么可以得出每一個輪牧小區的放牧時間為12/2=6天，放牧頻率=72/（6×3）=4次。第一輪放牧每個輪牧小區的面積為70×6/600=0.7ha，第二輪放牧每個輪牧小區的面積為70×6/500=0.84ha。為保證羊的足夠采食，因此，每個輪牧小區的面積取較大值0.84ha，那么放牧區的面積為0.84×3=2.52ha，刈割區的面積為3-2.52ha=0.48ha。第一輪放牧時，來不及采食的青草可做刈割處理，留下制成青干草與刈割區收獲的青干草用于全年其余非放牧時羊的飼草。
首先在輪牧小區播種黑麥，播種時間為3月15日，行距為12cm，播種量為300kg/ha，3個輪牧小區。在每個輪牧小區中設置一個10m×10m的圍欄，不進行放牧，作為對照處理，進行籽實生產，只在7月25日收獲黑麥的籽實和秸稈。于5月5日，黑麥生長至20cm時開始放牧，按照劃分的輪牧小區，開始放牧。放牧至草地高度為6cm時，將家畜轉至下一個輪牧小區放牧，將剛剛結束放牧的小區進行封育管理，使其恢復放牧潛力，放牧至7月15日結束。
3月份播種的黑麥區在7月份放牧結束后，復種箭筈豌豆，播種方式為免耕條播，行距為35cm，播種量為4kg/ha，待9月20日豌豆生長至中花期全部刈割收獲作青干草飼喂綿羊，收獲量為3001kg/ha。5月5日-7月15日黑麥放牧期間，黑麥來不及放牧利用時，也收獲青干草，每年每公頃共收獲黑麥2000kg/ha，用于7月15日放牧結束后其余非放牧時間綿羊的飼喂。
并且從2014年開始，開展了家畜代謝艙試驗，測定了蒙古羊和西門塔爾牛的牧草消化代謝特征和產氣性能（家畜代謝倉試驗，是指將家畜關在家畜代謝倉中，利用呼吸測室法測定家畜采食某種飼草的溫室氣體排放。是將放牧試驗中的家畜直接放置在代謝倉中，測定期間不是放牧條件。但所飼喂的青干草是本實驗中收獲的青干草），放牧七天后，將放牧地中的羊挑選體重年齡相近的六只，放入代謝艙中進行消化代謝試驗，試驗正式期為3天，期間每天在放牧地進行割草飼喂，測定綿羊的消化率和溫室氣體排放。得出以下主要結果：相對于直接種植黑麥收獲籽實和秸稈，黑麥劃區輪牧的產草量（4765-4950kg/ha）顯著高于籽實和秸稈產量之和（3510-3570kg/ha）15%-50%，粗蛋白產量（560-800kg/havs.210-330kg/ha）高出60%-200%，氮肥的利用效率提高11%以上（21%vs.10%），水分利用效率增加1倍（6.1kg/ha/mmvs.3kg/ha/mm），草地單位粗蛋白生產的溫室氣體排放（0.035kgco2eq/kgvs.0.160kgco2eq/kg）減少90%以上，綿羊干物質消化率超過75%。
最后應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。