热带林牧系统晚期阶段：最大化牧草与动物生产潜力的关键机遇

这篇研究通过对比热带林牧系统(SPS)与全日照系统(FS)在树木稀疏后期（83株/公顷）的生产性能，揭示了林牧系统在维持高牧草积累量（21,871 kg DM ha−1 year−1）和动物生产力（460 kg活重 ha−1 year−1）的同时，还能提供15.8 m3 ha−1木材产量的可持续优势。研究为热带地区集约化畜牧生产与碳汇平衡提供了创新解决方案。

摘要

研究验证了热带林牧系统(SPS)在树木稀疏至83株/公顷的晚期阶段，仍能保持与全日照系统(FS)相当的牧草和动物生产力。通过3年田间试验，发现SPS仅降低7%的光合有效辐射(PAR)，牧草年积累量达21,871 kg DM ha⁻¹，动物生产力较巴西平均水平提高322%，同时产出高价值木材。

1 引言

全球人口增长推动牛肉需求激增35%，巴西作为最大牧牛国面临可持续生产挑战。SPS整合树木、牧草和动物，通过碳固定抵消65%农业甲烷排放，并改善动物热应激。但树木与牧草的光、水竞争可能抑制生产。研究表明，当PAR透射率>65%时，SPS生产力可比肩FS，而树木稀疏是关键调控手段。

2 材料与方法

试验在巴西圣卡洛斯进行，对比Piatã牧草（Urochloa brizantha）在SPS（桉树遮荫）与FS中的表现。树木经2011年（333株/ha）、2016年（166株/ha）和2019年（83株/ha）三次稀疏。测定PAR、牧草营养值、动物增重及木材产量，采用旋转放牧管理，目标放牧高度35cm。

3 结果

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  PAR透射：SPS在雨季透射率68%-75%，旱季48%-65%，仅比FS低7%。

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  牧草特性：SPS叶片比例高5%，比叶面积(SLA)增加19-30%，粗蛋白(CP)含量高50%。

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  动物表现：两系统平均日增重(ADG)无差异（0.48 kg/天），但FS载畜量更高（2.42 vs 2.18 AU/ha）。

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  木材生产：桉树DBH从32.3增至38.1 cm，年木材产量15.8 m³/ha。

4 讨论

低密度SPS通过减少树木侧枝扩展维持PAR透射稳定性，而牧草的形态适应（如SLA增加）补偿了光限制。雨季CP和体外干物质消化率(IVDDM)优势抵消了FS的结构优势。木材生产与畜牧协同，使SPS单位土地收益超过传统单作系统。

5 结论

稀疏至83株/ha的SPS晚期阶段能同步实现高产牧草、动物及木材生产，其生产力达巴西平均水平的3倍，为热带地区可持续集约化提供了可复制模式。