温带牧场牛群管理系统中放牧方式对动物与牧草响应的对比研究：固定放牧与细胞放牧的四年实证

本研究针对温带牧场可持续管理难题，通过四年对照实验比较固定放牧(SS)与细胞放牧(CG)对牛群生产性能和牧草生产力的影响。结果表明，CG系统通过提高牧草产量(6 053 vs. 3 667 kg DM/ha)和载畜率(2 362 vs. 1 290 kg LW/ha)，实现更高的单位面积活重产量(687 vs. 476 kg LW/ha)，同时改善牧草营养品质(ME 11.2 vs. 11.0 MJ/kg)和多年生黑麦草比例(69% vs. 16%)，为集约化草地管理提供科学依据。

　　

在全球气候变化与粮食安全双重挑战下，草地畜牧业如何平衡生产效率与生态可持续性成为关键科学问题。传统固定放牧(Set-Stocking, SS)虽能短期提升个体动物增重，但长期导致牧草选择性采食、物种多样性下降及土地利用率低下。英国作为全球重要畜牧业国家，其60%农业用地为草地，但现有放牧策略对系统生产力的影响缺乏长期实证。为此，M. Fajardo团队在《animal》发表为期四年的对照研究，首次在温带气候区系统比较SS与细胞放牧(Cell Grazing, CG)对动物-牧草互作的综合影响。

研究采用分块设计，在Rothamsted研究所11.5公顷试验场建立3个重复处理区。CG系统通过每日轮换放牧区域(平均0.034 ha/天)和动态调整载畜率实现精准管理，而SS系统保持固定载畜率(1 400 kg LW/ha)。关键技术包括：每周牧草生物量测定(上升平板仪)、双周牧草化学成分分析(HPLC检测水溶性碳水化合物WSC、ANKOM纤维分析仪测定NDF/ADF)、月度牛群活重监测，以及基于动物能量需求的干物质摄入量(DMI)估算模型。

牧草生产力：CG系统四年平均牧草产量比SS高38%，2021年差异达3 743 kg DM/ha。生长速率分析显示CG在3个年份显著领先，最大日差异达20.8 kg DM/ha。这种优势源于CG的轮休机制促进光合作用效率，与Parsons等提出的叶片更新理论相符。

牧草品质与组成：CG牧草具有更高代谢能(ME 11.2 vs. 11.0 MJ/kg)和更低纤维含量(NDF 474 vs. 499 g/kg)。更显著的是植物组成变化——CG区多年生黑麦草占比从42%升至69%，而SS区从36%降至16%，证实CG能有效维持播种优势种。

动物生产性能：SS个体日均增重(ADG)更高(0.77 vs. 0.60 kg/d)，与选择性采食行为相关。但CG通过提高载畜率实现单位面积活重产量优势(687 vs. 476 kg LW/ha)，土地需求减少30%。DMI估算显示SS个体摄入量高16%，但CG系统总利用率更优。

讨论部分指出，CG的累积效益随时间增强，强调长期试验对评估放牧策略的重要性。该研究创新性地揭示：在保证牧草营养品质前提下，CG通过优化空间时间配置可突破传统放牧的生产力瓶颈。实际应用中，CG系统需配套精准监测技术和灵活管理策略，其生态效益(如土壤碳汇)将另文探讨。这一成果为温带草地农业的可持续发展提供了量化依据，对实现"生产-生态"双赢目标具有指导价值。