牧草栽培学复习资料要点Word文档格式.docx
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5、牧草生产形式多样,各具特色
6、北降南扩
青贮料切碎
大型塑料袋青贮(鲜草切碎青贮)
(二)国外饲草生产现状
(三)发展趋势
1.现代集约化高效畜牧业的需求
2.发展草地畜牧业的需求
3.退耕还草、生态建设的需求
四、课程的性质、任务和内容
牧草栽培学是研究牧草饲料作物的栽培技术、加工调制和经营组织的科学。
就饲草生产本学科的性质而言,属于植物性生产的范畴,在种植业中居重要地位,是农业生产的一个重要组成部分;
就其应用而言,饲草生产直接服务于畜牧业,是畜牧生产中所不可缺少的环节,是高等农业院校动物科学专业、草业科学专业的一门专业基础课或专业课。
牧草栽培学的任务是运用现代生物科学和农业科学技术,深刻揭示牧草及饲料作物在各种因素作用下的生长发育规律,最大限度的发挥其丰产潜力,为畜牧业生产提供优质、高产、高效的饲料,并通过科学的加工调制,提高饲草的利用率。
牧草栽培学研究的主要内容是探讨牧草饲料作物的起源、分布和分类;
研究牧草饲料作物的特征特性,阐明其生长发育与环境条件的关系;
了解限制牧草饲料作物生产的各种因素与产量形成的相互关系,改进栽培技术;
改善牧草饲料作物品种,提高产量,改善品质;
改进牧草饲料作物的利用途径和加工工艺技术;
规划建立人工饲料基地,合理组织饲料生产和均衡供应等。
牧草栽培学是一门综合性学科,涉及到有关植物、栽培、土壤肥料及动物营养学等方面的理论和技术。
要结合当地生产实际,把饲草生产与畜牧业生产紧密联系起来,以完成预定的学习目标。
随着畜牧业的发展,饲草生产工作日益重要。
通过本课程的学习,可初步掌握牧草饲料作物生产的基本理论和技能,达到具有组织、管理、指导饲草生产的能力,针对生产中存在的实际问题,提出切实可行的解决饲料的途径和方法,为畜牧业的发展贡献力量。
对天然草地进行飞播种草改良
青海省共和县,海拔3450m
在飞播改良草地上进行喷灌
新疆维吾尔自治区博乐县
退化草地用洪水淤灌后,人工种植沙打旺三年生草地
内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗白音塔拉苏木
南方草地种植柱花草改良,种果树,开展草地多种经营
广西壮族自治区南宁市
草山改良
人工草地机械化收获
未来我国草地畜牧业发展的主要增长空间在我国的西南地区
主要原因:
水资源成为未来草地生产的主要限制因素,西北地区增长空间有限。
由于污染的存在东部沿海地区将不利于绿色农业的发展。
东南地区温度偏高,不适于草食家畜的生产(主要为牛和羊)。
另外东部沿海地区将成为我国甚至世界制造业基地,畜牧业相对而言投入产出水平低。
西南地区得天独厚的自然资源和人力资源将成为我国未来主要的草食畜牧业生产基地。
第一章
牧草与饲料作物
生长发育的生理、生态学基础
1.1牧草与饲料作物的生长发育
1.2牧草与饲料作物的生长发育与环境的关系
(2)根的主要生理功能
固定和支撑的作用
从土壤吸收大量水分和养分
贮藏养分的作用
合成氨基酸、细胞分裂素和植物生长素
1.1.1.2茎
(1)茎的形态结构
茎就是植物地上部的枝条、主杆。
如豆科饲料作物的主轴和分枝,禾本科饲料作物和牧草的秆,叶菜类饲料作物的薹都是茎。
茎上有明显的节和节间,节上生叶。
茎的顶端有顶芽,节上有腋芽。
禾本科植物的茎呈圆柱形,节间中空或有髓,称为秆。
直立茎:
茎直立向上生长。
缠绕茎:
茎细长柔弱,自身不能直立生长,必须螺旋缠绕于其他植物或支架上才能直立起来。
匍匐茎:
茎匍匐于地面生长,并在与地面接触的节上生出不定根。
攀援茎:
茎依靠卷须等特殊的变态器官攀援于其它物体上才能直立生长。
根状茎:
茎蔓生于土壤中,节上有小而退化的鳞片叶,腋芽能向上长出新的植株,并产生不定根。
块茎:
茎短缩、膨大成块状,顶端有顶芽,四周螺旋排列有许多¡
°
芽眼¡
±
。
直立茎
杂交狼尾草
匍匐茎白三叶
攀缘茎
具有支持叶片、花、果等器官的作用
输导作用
贮藏有机物、水分
能进行部分光合作用
可用于无性繁殖
叶是植物进行光合作用的主要场所,牧草和饲料作物生长发育所需的有机物质和能量主要来自于叶的光合作用。
双子叶植物的成熟叶在形态上具有叶片、叶柄和托叶三个部分。
三部分俱全的称完全叶,如三叶草、百脉根等。
缺少任何一部分或两部分的称不完全叶。
禾本科植物的叶由叶片、叶鞘、叶舌、叶耳、叶枕五部分组成。
凡具有叶片和叶鞘两部分的为完全叶;
叶片退化,只具叶鞘的为不完全叶。
叶片上有许多清晰可见的脉纹称为叶脉。
叶片中央纵向最大的一条叶脉称为中脉。
中脉的分枝称侧脉。
从其构造上可分为表皮、叶肉和叶脉三部分。
禾本科叶片图示
双子叶叶片示意图
(2)叶片的类型
单叶:
一个叶柄上只生一个叶片的称为单叶。
复叶:
一个叶柄上着生两个以上完全独立小叶的称为复叶,如大豆、苜蓿、苕子等。
复叶根据小叶着生的方式,又可分为羽状复叶、掌状复叶和三出复叶。
复叶示意图
(3)叶的主要生理功能
叶的主要功能是光合作用
叶的另一个重要功能是蒸腾作用
叶片还合成氨基酸等其它有机物的功能
1.1.1.4花
(1)花的形态结构
花梗:
运输、支持作用,花梗成为果柄。
花托:
是花梗顶端略为膨大的部分。
花萼:
花的最外一轮变态叶,由若干萼片组成。
花冠:
位于花萼的内轮,由若干花瓣组成。
花瓣之间完全分离,称为离瓣花;
花瓣之间部分或全部合生,称为合瓣花。
花冠带有鲜艳的颜色,并散发出特殊的香味,以吸引昆虫传粉,这类花为虫媒花。
花冠退化,适应风力传粉,这类花为风媒花。
雄蕊着生在花冠的内侧,是花的重要组成部分之一。
每个雄蕊由花药和花丝两部分组成。
雌蕊位于花的中央,是花的另一个重要组成部分。
由柱头、花柱、子房三部分组成。
根据花中雌、雄蕊的有无,花又可分为两性花、单性花和无性花(中性花)三类。
(2)花序
花序是指花在花轴上的排列情况。
花序可分为无限花序和有限花序两大类。
总状花序:
花有梗,排列在一个不分枝且较长的花轴上。
花轴能不断向上生长。
如油菜等。
穗状花序:
和总状花序相似,只是花无梗。
如大麦、黑麦草等。
穗状花序如果花轴膨大,则称肉穗花序,其基部常为若干苞片组成的总苞所包围,玉米的雌花序即为肉穗花序。
圆锥花序:
花轴上生有多个总状或穗状花序,形似圆锥。
即复总状花序和复穗状花序。
如苇状羊茅、燕麦、高粱等。
伞形花序:
花梗近等长或不等长,均着生于花轴的顶端,形状像张开的伞。
如几个伞形花序生于花序轴的顶端叫复伞形花序,如胡萝卜。
头状花序:
花无梗,集生于一平坦或隆起的总花托上,形成一个头状体。
(3)花的主要生理功能
完成植物的授粉与受精作用,形成合子
可产生各种植物激素,促进植物的生殖生长
1.1.1.5果实
(1)果实的形态结构
果实由子房(部分植物还有花托等成分参与)发育而来,结构比较简单,外为果皮,内生种子。
果皮由外果皮、中果皮和内果皮三层构成。
颖果:
果皮与种皮愈合不易分开,果中只有一粒种子。
荚果:
果实扁平或圆筒形,成熟后果皮易沿背腹开裂成2片,含种子1至数粒,种子着生于腹侧。
角果:
成熟时果皮易裂成两片而脱落,留在中间的为假隔膜,两侧着生多数种子。
瓠果:
瓜类特有的果实。
花托与外果皮结合为坚硬的果壁,中果皮和内果皮肉质,内生多数种子。
保护种子
传播种子
提供营养
由胚珠经受精作用发育而来的器官
(A)种皮
(B)胚乳
(C)胚:
胚根、胚芽、胚轴和子叶。
禾本科等植物的种子中只有1片子叶,着生于胚轴的一侧,被称为单子叶植物;
豆科、十字花科、菊科等植物的种子中有2片子叶,被称为双子叶植物。
从种子萌发到新的种子产生,要经历一系列形态结构和生理上的复杂变化,这个过程称为植物的生长发育。
生长是指细胞数目的增加和细胞体积的扩大,外观上表现为植株的长大、体积和重量的增加。
不可逆。
发育是指细胞的分化、组织器官功能的特化,如茎、叶、穗、花等的分化,可逆。
1.光合作用
2.呼吸作用
3.有机物质的积累
顺序性和周期性
从种子萌发至新的种子成熟称为一个生长周期
重叠性和阶段性
生长发育曲线呈¡
S¡
形
生长发育曲线
1.地下部和地上部的生长相关
2.营养器官和生殖器官的生长相关
3.源、库、流之间的关系
1.2牧草与饲料作物的生长发育
与环境的关系
1.2.1光照
(一)光照强度
光饱和点
光补偿点
(二)光照时间
长日照植物:
鸡脚草、多年生黑麦草。
短日照植物:
如苍耳、大豆、甘薯。
中日性植物:
如甘蔗12h左右开花。
日中性植物:
番茄、四季豆、蒲公英。
(三)光质(光谱)
1.2.2温 度
温度直接影响酶的活性
温度三基点
暖季牧草、冷季牧草
1.2.3水 分
1.水是原生质的组成部分。
2.水是代谢过程中的反应物质。
3.水是植物吸收和运输无机物质和有机物质的溶剂。
4.水分能保持植物的固有姿态。
萎蔫。
5.吸收水分、养分的重要动力,维持CO2进入植物体内的通道的重要物质。
6.缓减温度聚变。
需水系数
饲料作物和牧草生长发育需要消耗大量水分。
植物每生产单位重量干物质所需要消耗的水量称为需水量或需水系数。
因物种而异
因阶段而异
1.2.4空 气
空气的组成成分中(N2、O2、CO2以及He、Ne、Ar、H2等)与饲料作物和牧草生产有关的主要是CO2、O2和N2。
光合作用的原料,限制光合速率的因素。
CO2补偿点
CO2补偿点与光照强度有密切关系。
不同的植物种类和品种,不一样。
一般,C4植物的CO2补偿点小于C3植物
增施有机肥来促进土壤好气性微生物活动,促使土壤释放出更多CO2来部分满足饲料作物和牧草光合作用的需要。
植物正常呼吸作用氧化有机物,释放出能量供植物生长发育所不可缺少的。
不能为绝大多数植物所直接利用。
豆科植物因在根系或茎上共生有固氮菌,可将空气中的N2转化为结合态的N2而吸收利用。
豆科植物的生物固氮在施肥较少的地区及草地对改善饲料作物和牧草氮素营养具有重要作用。
固氮菌的固氮能力因不同植物而不同,紫花苜蓿每年每hm2可从空气中固定氮素200kg左右,而大豆只能固氮50kg左右。
必需元素在植物体内或是细胞结构物质的组成成分,或是酶活性的调节者。
C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg在植物体内含量较多,称为大量元素;
Fe、Cl、Mn、Zn、B、Cu、Mo、Na8种元素,植物需要量极微,称为微量元素。
氮:
氮素供应充足,植株生长健壮,叶大而鲜绿,光合作用旺盛;
缺氮时,代谢和生长受到严重影响,植株矮小、出叶慢、叶色发黄、功能叶早衰。
磷:
植株幼嫩部位生长缓慢,植株矮化,分枝或分蘖减少,叶色深绿发乌,叶短、窄,抗逆性减弱。
钾:
植株缺钾时,蛋白质合成、光合作用、光合产物运输等均会受到影响
钼:
对豆科植物的固氮作用具有重要影响。
镁:
在光合作用等植物的重要代谢中起着非常重要的作用。
第二章牧草的分布与区划
2.1牧草的分布
地球上约有39万种植物,可利用的植物约2500~3000种,其中作物2300种;
可食用的900种;
经济作物1000种;
栽培牧草400种左右。
2.1.1起源
作物起源中心
----Н.И.瓦维洛夫提出
①中国-东部亚洲;
②印度-热带亚洲,包括马来亚补充区;
③中亚细亚;
④西部亚洲;
⑤地中海沿岸及邻近区域;
⑥埃塞俄比亚;
⑦墨西哥南部和中美洲;
⑧南美洲.
牧草起源中心
美国学者J.R.harlan(1881)提出四个起源中心。
(1)欧洲(不包含地中海气候带):
一年生黑麦草、多年生黑麦草、白三叶、红三叶、紫花苜蓿、鸡脚草、狗牙根、燕麦、无芒雀麦、百脉根、红豆草等。
(2)地中海盆地和近东:
冬季温暖湿润,夏季干燥,土壤多为石灰质土。
是地三叶、绛三叶、羽扇豆、野豌豆等一年生豆科牧草及紫花苜蓿、草木樨、鸡脚草等多年生牧草的起源中心。
(3)非洲萨旺纳中心:
是象草、狗牙根、狗尾草、罗顿豆、扁豆等牧草起源中心。
(4)热带美洲中心:
事主花草、山蚂蟥、毛曼豆、合欢、因合欢、落花生、菜豆属等牧草起源中心。
中国地图
2.1.2适应性
栽培牧草在长期的自然选择和人工选择下,为适应当地的环境条件而形成的一系列特有性状。
对某一种牧草,其适应性和外部性状通常有以下差异:
(1)株体和器官变大
(2)可利用部分营养成分含量增加
(3)生育期和成熟期集中
(4)种子休眠性状降低
(5)防护功能减退
(6)自行传播繁衍能力退化
(7)对环境的适应范围变窄
2.2牧草的类型
按分类系统划分:
豆科(legume)
双子叶,荚果,直根系,根瘤菌
禾本科
多数草本,平行脉,颖果,须根系
其他科
直根或须根,灌木、草本,种类繁多
按分布区域分:
按温度适应性划分:
暖季型:
春季或初夏开始生长
生长集中在最热的月份
冷季型;
秋季或早春开始生长
产量形成于春秋,
过度型:
介于冷暖之间,
产量较暖季分布均匀
按地球气候带划分:
温带牧草;
热带牧草
按生育特性划分:
寿命:
一年生;
越年生;
多年生
再生性:
放牧型;
刈割型;
牧刈型
分蘖性:
根茎型;
疏丛型;
根茎¡
ª
密丛型;
轴根型;
根蘖型;
匍匐型
常见牧草一般分类
2.3牧草区划
2.3.1意义和背景
区划是指在综合研究牧草及其适生环境条件基础上,对各种生态类型的区域适宜种植的牧草种类进行的区域规划。
区划是牧草科学种植的基础。
对牧草的引种也具有直接指导作用。
2.3.2区划的原则和依据
原则:
(1)遵循自然规律,结合农牧经济
(2)自然条件、发展方向、布局和关键措施在同一区域内相对一致
(3)同一区域保持连片,垂直差异不作为区划条件
依据:
(1)自然地理位置、地貌、土壤和气候带
(2)生产发展方向
(3)主要栽培草种的特性、生产条件和利用方式。
2.3.3中国牧草区划
(1)东北羊草、苜蓿、沙打旺、胡枝子栽培区
(2)内蒙古高原苜蓿、沙打旺、老芒麦、蒙古岩黄芪栽培区
(3)黄淮海苜蓿、沙打旺、无芒雀麦、苇状羊茅栽培区
(4)黄土高原苜蓿、沙打旺、小冠花、无芒雀麦栽培区
(5)长江中下游白三叶、黑麦草、苇状羊茅、雀稗栽培区
(6)华南宽叶雀稗、卡松古鲁狗尾草、大翼豆、银合欢栽培区
(7)西南白三叶、黑麦草、红三叶、苇状羊茅栽培区
(8)青藏高原老芒麦、垂穗披碱草,中华羊茅、苜蓿栽培区
(9)新疆苜蓿、无芒雀麦、老芒麦、木地肤栽培区。
2.4贵州主要牧草生态区
(1)黔中山原农、牧、林城郊农业区
(2)黔东低山林、农、牧区
(3)黔南山地河谷农、牧、林区
(4)黔西高原山地牧、林、农区
(5)黔北中山峡谷林、牧、农区
环境特点
农业形式
牧草主要利用目的
利用方式
主要栽培牧草
种植模式
第三章牧草与饲料作物的栽培管理
3.1土壤耕作
3.2种子与播种
3.3水肥管理
3.4病虫害防治
3.5收获
(一)改善土壤的耕层结构
(二)掺合残茬,防除杂草和病虫害
(三)平整地面,蓄水保墒,提高播种质量
未耕作土地
耕作后的土地
对 比
土壤剖面
(一)水浇地耕作制度
(二)旱地耕作制度(又称旱地农业)
(三)地膜覆盖的耕作制度
(四)盐碱地耕作制度
(五)砂地耕作制度
(六)山地耕作制度
耕作制度,指在牧草和饲料作物生长发育过程中和全部轮作期内,为创造作物生长发育的良好土壤条件,针对当地的气候、土壤条件,和不同类型作物的需求,所采取的系列规范化的土壤耕作措施。
3.1.4垦殖地的土壤耕作
一、开发程序:
1)综合考察资源,
2)开展可行性研究,
3)制订规划、组织实施。
二、荒地常规耕作措施
1)耕前土地作业
2)耕或耙地
3)深耕作业
4)耕后耙耱和镇压
3.1.5其他耕作制度和措施
一、少耕:
与传统耕作制度相比较,最大限度减少作业程序和作业面,减缓土壤侵蚀。
二、免耕:
保留前茬留茬,在前茬的基础上直接种植后茬。
三、蹄耕:
利用家畜践踏对前茬作物或杂草的控制和对地表的整理,在家畜踩踏后或同时播种将种子踩入土表。
四、化学耕作:
利用除草剂对杂草处理,和除草剂对土壤的化学疏松作用处理后直接播种。
坡地
3.2.1种子的品质要求
(一)真实性
(二)纯净度
(三)生活力
1.发芽率
2.发芽势
(四)种子用价
(五)千粒重
纯净度包括
纯度:
播种用的种子与混杂种子分别称重,播种品种的种子所占的百分率,就是纯度。
大田作物要求纯度达到95%,留种地用的要求达到98%,牧草要求达到95%以上。
净度也叫清洁度:
是指种子中有无混杂的杂物及其多少,种子重量占总重量(包括杂物)的百分率,就是净度。
粮食作物应达到97%,油料作物达到99%,牧草应达到98%。
则牧草的纯净度应为95%×
98%=93%。
种子的生活力
是指种子的发芽能力。
通常用发芽率和发芽势来表示。
发芽率是指发芽种子占供试种子的百分比,表示有生命能力的种子有多少。
发芽势是在规定的时间内,如饲料作物种子以第3-5天的发芽率作为发芽势,而牧草定为第3-7天。
而最实际的是“发芽始期到发芽高峰期”的一段时间内的发芽率作为发芽势,发芽势高,表示种子的生活力强,播后出苗较整齐,苗株较健壮。
种子用价也叫种子利用率,是指有利用价值的种子数占样品的百分率:
种子用价(%)=(种子净度×
发芽率)/100
在生产上常用种子用价来校正种子的实际播种量。
每千粒种子的平均重量,称“千粒重”。
种子营养不好的,遭受病虫害的,受到低温、高温、涝渍、干旱以及沿未成熟的种子较轻,不宜作种。
要求成熟适度,饱满充实,粒大整齐,粒级又高的良种。
3.2.2种子的处理
(一)选种
(二)浸种
(三)硬实处理
(四)休眠种子处理
(五)去壳、去芒
(六)根瘤菌接种
(七)病虫害预防处理
种子:
①种子种皮上附有一层特殊的蜡质,阻碍水分的进入;
②种皮细胞壁内层有一层特殊的栅栏细胞,阻碍水分的渗入;
③种子内部有特殊胶状物质的填充而阻碍水分的渗入。
这些种子就不能发芽,称为硬实种子。
其处理方法如下:
1)擦破种皮
通过摩擦使种皮起毛。
此法使草木樨种子的发芽率由40%-50%提高到80%-90%,紫云英种子的发芽率由47%提高到95%。
2)变温浸种
将种子放入温水中浸泡24小时后捞出,白天在阳光下曝晒,夜间移至凉冷处,通过冷热刺激2-3天,种皮破裂,能吸水萌发。
水温较高时间可缩短,如苜蓿种子在50-60℃热水中只要浸半小时。
3)高温处理
硬实率随着温度的升高而下降,温度为28℃时,硬实率下降到64%,温度升高至59℃时硬实率为46%,温度增高至78℃时硬实率下降到22%,而温度升高至98℃时硬实率下降12%。
4)秋、冬播种
播下的种子在冬季自然冷冻的作用下,使种皮破裂,从而增加了种子的透水性,促进硬实种子于次春萌发。
种子休眠是指种子在适宜发芽的条件下,也不萌发的生理现象。
①种子的胚的分化尚未完成;
②种子营养物质转化的生理过程尚未完成;
③生理激素物质的合成与转化尚未完成;
④种皮的不透气性等。
常用的方法如下:
1.晒种及加热处理
在晴天将种子堆成厚5-7cm,在阳光下曝晒4-6天,每日翻动3-4次,阴天和夜间要收回室内。
这是利用太阳的热能促进种子后熟。
在寒冷地区及阴雨天气,用用加热处理,以温度30-40℃为宜,温度过低,不起作用;
高过50℃,则有伤害。
种子较成熟的,又较干燥,热处理的效果好。
新收获的牧草种子的湿度从25%-56%,其出苗率则由89%下降到73%。
2.变温处理
变温处理就是先将种子置于20℃左右的温度条件下,然后置于30-32℃的高温条件下,一昼夜内交替处理。
3.沙藏处理
将种子混埋在稍湿的沙中,约经1-3个月,当种皮破裂时,筛取播种。
以12-14℃的热藏,比1-4℃的冷藏,能缩短处理时间。
对豆科牧草需进行根瘤菌接种
必要性:
新建草地自然结瘤率仅20—30%
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