Grazing versus mowing: productivity and forage quality of mixtures and cultivars of perennial ryegrass

在西欧起伏的丘陵地带，由于土地往往过于陡峭或多石而不适合种植农作物，另一种不同类型的农业在这里蓬勃发展。在这里，广袤的绿色草场成为了乳制品和牛肉生产的基础，将人类无法食用的植物物质转化为牛奶和肉类。这一系统高度依赖于一种单一的草种——多年生黑麦草，这种草因其在被吃掉或被割除后能快速重新生长而备受青睐。对于农民和育种家来说，目标很简单：寻找生长量最大且能为牲畜提供最佳营养的草。为此，科学家们在受控的实验田里测试新的草种，通常使用机器进行切割，以模拟动物进食的过程。然而，农场的现实生活要复杂得多。牛吃草的方式并不像机器那样规整；它们在草地上行走、践踏，挑选自己喜欢的部位食用，并留下分布不均的粪便来滋养土壤。这引发了一个对于任何牧场管理者都至关重要的问题：那些在机器切割下看起来表现最好的草，在牛群放牧时是否也表现最好？

瑞士的一个研究小组决定通过将六种不同的多年生黑麦草品种置于三种截然不同的条件下进行测试，来回答这个问题。他们在两个不同地点的田间种植了这些草，并进行了为期三年的管理。第一组样地定期用机器以八厘米的高度进行切割，模拟标准的收获方式。第二组被切割得更频繁且更低，高度仅为四厘米，以模拟放牧压力而不使用动物。第三组是最真实的：让真正的奶牛在样地上放牧，它们在草地上行走并进行选择性采食。研究人员还测试了混合种植，即将两种不同的草种种植在同一个样地中，以观察它们是否比单独种植时表现得更好。他们测量了干草的产量，并分析了叶片的营养质量，重点观察两种主要类型草之间的差异：二倍体品种（细胞较小，形成致密、紧凑的草垫）和四倍体品种（细胞较大，通常被认为营养价值更高）。

结果显示，管理方式对结果的影响远比所种植的具体草种更为重要。年份和食量削减（defoliation）的方法是决定结果的主导因素。通过机器定期切割的样地产生的草量最高，紧随其后的是通过机械低位切割以模拟放牧的样地。而由奶牛实际放牧的样地产生的草量最少。这种差异表明，牛在地面上行走带来的物理压力，以及它们进食方式的不均匀性和养分归还的不平衡，创造了一个比机器模拟的环境更为严苛的环境。由于不同草种的排名取决于它们是被切割还是被放牧，研究人员发现，使用机器模拟放牧并不是预测哪种草能为牛群产出最多食物的可靠方法。一种在机械测试中表现如冠军般的品种，在牧场上可能并非最佳选择。

然而，在涉及食物质量时，情况却有所不同。当观察能量含量和蛋白质水平等营养价值时，机械模拟放牧的效果非常好。在模拟放牧下生长的草与被牛吃掉的草在营养特征上非常吻合，且两种方式下的品种排名保持一致。这意味着农民和育种家仍然可以利用机器切割测试来判断饲料的质量，尽管他们不能使用同样的测试来判断牧场能为牛群提供多少总产量。草的类型也发挥了作用，但取决于管理方法。在定期切割和模拟放食的情况下，四倍体品种产生的草量略多，且能量含量更高。但在实际放牧下，二倍体品种倾向于产生稍多的草量，这可能是因为其致密的生长习性使其比生长较松散的四倍体类型更能抵御牛只的践踏和选择性采食。

研究还观察了将两种不同草种混合在一起时会发生什么。在大多数情况下，混合种植的表现介于两种单一品种之间，既没有超越它们，也没有显著落后。有一个显著的例外：当二倍体和四倍体品种混合种植并由牛进行放牧时，混合后的产量比单独种植任何一种品种都要略高。这表明这两种类型的草可能会产生互补效应，即致密的二倍体草在抵御牛蹄践踏的同时，营养丰富的四倍体草增加了生物量。在三年的时间里，研究人员观察到混合物发生了缓慢的变化。最初作为混合物一半种植的草，并不总是保持在二分之一的比例；一种品种往往开始占据主导地位，随着时间的推移改变了草层的平衡。这种转变表明，环境（无论是机器还是牛群）起到了过滤器的作用，倾向于选择最适应特定压力的品种。

最终，这项研究强调了并没有一种“万能”的最佳草种。品种的选择很大程度上取决于土地的用途。如果草是用于机器收割，四倍体品种可能会在产量和质量上略占优势。如果土地用于放牧，二倍体品种可能会更具韧性和生产力。虽然混合品种可以在放牧时带来微小的产量提升，但最重要的因素仍然是管理模式本身。研究结论指出，要真正了解一种草种在农场上的表现，必须在它将面临的实际条件下进行测试。仅仅依靠机械测试来预测放牧表现可能会导致对产量的误导性结论，即便这些测试在判断营养质量方面仍然有用。对于可持续草场管理的未来而言，这意味着育种家和农民需要超越机器，去考虑放牧动物这一复杂的现实。