豫東平原種植業(yè)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益“雙贏”的技術(shù)措施

史國(guó)敏，張海芝，王生軍，徐 豐 (周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南周口 466001)

種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是涉及當(dāng)前糧食生產(chǎn)問(wèn)題、食物結(jié)構(gòu)改變及發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)總體布局的一項(xiàng)舉措。由于過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)單純抓經(jīng)濟(jì)效益而忽視生態(tài)效益，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定、不平衡，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生種種矛盾，如土壤肥力下降、病蟲(chóng)害猖獗、環(huán)境污染等［1-2］。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中雖然投入了大量的農(nóng)藥、化肥等，但仍然不能獲得應(yīng)有的產(chǎn)量和效益報(bào)酬，造成了農(nóng)業(yè)資源浪費(fèi)。

河南省周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究人員基于對(duì)平原區(qū)種植業(yè)結(jié)構(gòu)的研究，結(jié)合豫東平原實(shí)際調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)內(nèi)部的種植業(yè)結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)的二元結(jié)構(gòu)中加入飼料作物，進(jìn)而形成合理的“糧-經(jīng)-飼”三元結(jié)構(gòu)體系，有利于促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展，改豫東平原區(qū)以耗糧型的豬禽飼養(yǎng)畜牧業(yè)為以大量富于營(yíng)養(yǎng)的高效飼草飼料飼養(yǎng)的畜牧業(yè)，同時(shí)帶動(dòng)各項(xiàng)工業(yè)的發(fā)展，如肉食品加工業(yè)、皮革加工業(yè)等，從而實(shí)現(xiàn)種植業(yè)的再次增值，增加農(nóng)民收入，實(shí)現(xiàn)由植物農(nóng)業(yè)向動(dòng)物農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)大省向農(nóng)業(yè)強(qiáng)省的轉(zhuǎn)變。而且農(nóng)產(chǎn)品的多層次綜合循環(huán)利用，對(duì)凈化農(nóng)村環(huán)境、提高農(nóng)業(yè)資源化利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力具有重大意義［3］。

1 豫東平原原種植業(yè)結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題

通過(guò)調(diào)查研究，分析得出豫東平原農(nóng)作區(qū)2009年以前的原有種植業(yè)結(jié)構(gòu)存在以下幾方面的問(wèn)題。

1．1 種植結(jié)構(gòu)單一，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)比例失調(diào) 周口平原種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，以往較偏重糧食和經(jīng)濟(jì)作物雙發(fā)展的二元結(jié)構(gòu)，其中糧食只注重抓小麥，經(jīng)濟(jì)作物只注重抓棉花、蔬菜。所以，小麥、棉花等常年套作，小麥、棉花、蔬菜等作物組合長(zhǎng)期連作，年內(nèi)雖有不同的作物更替，但均屬耗肥作物，不能調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分，反而片面消耗土壤中的氮素等養(yǎng)分;同一作物組合的長(zhǎng)期連作，病蟲(chóng)草隨著連作年限延長(zhǎng)而累加;導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)變化，土壤肥力下降。這些原因造成該區(qū)糧食單產(chǎn)達(dá)到一定水平后，增長(zhǎng)勢(shì)頭減緩，出現(xiàn)徘徊局面。2009～2011年，周口市小麥單產(chǎn)在4 500 kg/hm2(麥套產(chǎn)量)上下排徊;棉花產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降，皮棉產(chǎn)量由2009年的1 725 kg/hm2，下降到2011年的1 200 kg/hm2，棉花衣分率下降了1．8個(gè)百分點(diǎn)。由于種植制度單一，畜牧業(yè)發(fā)展主要靠糧食，經(jīng)濟(jì)效益低。2009年的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值中，種植業(yè)占65．6%，畜牧業(yè)占25．4%，副業(yè)占3．0%，林果蔬占 5．8%。

1．2 種群結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有機(jī)物質(zhì)未能循環(huán)利用 種植業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品單一，養(yǎng)殖畜牧業(yè)養(yǎng)豬比重大，其他所占比例均較小。由于食物鏈數(shù)量少和種群結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化率低，一級(jí)生產(chǎn)在生態(tài)系統(tǒng)中占主要地位，但缺乏有效利用一級(jí)產(chǎn)出副產(chǎn)品(秸稈)的二級(jí)生產(chǎn)。大量秸稈當(dāng)柴燒或無(wú)為焚燒，秸稈還田數(shù)量少，寶貴的有機(jī)氮損失殆盡，對(duì)資源造成極大浪費(fèi)，同時(shí)不利于碳的保持和土壤肥力的提高。直接燃燒秸稈是一種極其落后的能源利用方式，其社會(huì)效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益都很低。燒掉1億kg玉米秸稈，相當(dāng)于損失有機(jī)物質(zhì)3．3萬(wàn)t，其中的氮素相當(dāng)于2 000 t硫酸銨的氮含量。大量的秸稈被作為燃料燒掉，貧瘠的土地因得不到有機(jī)質(zhì)的補(bǔ)償而不斷衰竭，致使土壤膠體品質(zhì)變差，結(jié)構(gòu)變壞，肥力不斷下降，產(chǎn)量不斷降低。為了維持現(xiàn)有產(chǎn)量水平，不得不使用大量的化肥，并由此導(dǎo)致一系列嚴(yán)重后果。

1．3 化肥施用量過(guò)大，土壤養(yǎng)分比例失調(diào) 統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，豫東平原地區(qū)單位土地面積施用化肥量303．0 kg/hm2(折純量)以上，大大超出了發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)置的225 kg/hm2的安全上限，而所施化肥平均利用率僅為30%～40%。種植業(yè)靠長(zhǎng)期使用大量化肥，尤其是以氮肥來(lái)維持高產(chǎn)，已形成惡性循環(huán)，造成土壤板結(jié)、地力下降、氮肥利用率低等不良后果。據(jù)2007年調(diào)查分析，當(dāng)年有機(jī)氮、無(wú)機(jī)氮施用之比僅為0．46∶1，而適宜的有機(jī)、無(wú)機(jī)氮之比元為1∶1．1～1．2，這樣造成氮素化肥利用率不到35．0%，剩余的65．0%，一部分隨雨水流失，污染水體，另一部分分解殘留于土壤中。

2 種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整措施

該區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的目標(biāo)是充分而合理地開(kāi)發(fā)利用各種農(nóng)業(yè)自然資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，以適度的能源和物質(zhì)投入與適用有效的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施相結(jié)合，求得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定、持續(xù)、均衡的增長(zhǎng)。調(diào)整的主導(dǎo)思想是:優(yōu)化種植業(yè)結(jié)構(gòu)、保證糧食安全，形成糧、經(jīng)、飼協(xié)調(diào)發(fā)展，農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，生態(tài)效益顯著的局面。

2．1 穩(wěn)定麥棉面積，擴(kuò)大玉米、油菜面積 該區(qū)屬糧棉適宜生長(zhǎng)區(qū)，不能過(guò)度壓縮小麥、棉花面積，種植業(yè)結(jié)構(gòu)仍以小麥、棉花為主體，以保證糧食安全和棉花生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，但要改革麥棉套作種植為麥棉、油棉接茬連作的種植制度。因?yàn)殡S著生產(chǎn)的發(fā)展，長(zhǎng)期的麥棉套作逐漸暴露了一定的局限性，如不利于輪作倒茬和深耕施肥;麥棉共生期相互影響大，病蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重等，并且本區(qū)域的熱量和水份條件能夠滿足油棉、麥棉兩熟的需要。

根據(jù)該區(qū)對(duì)糧食和畜牧業(yè)及食品工業(yè)的需要，將原有的糧、經(jīng)二元結(jié)構(gòu)，優(yōu)化為糧、經(jīng)、飼協(xié)調(diào)的格局。以淮陽(yáng)為例，各作物比例為小麥占復(fù)種面積的56%，棉花占17%，玉米間作大豆和花生占15%，油菜占4%，牧草占3%，林果蔬菜占5%。

2．2 優(yōu)化糧食種植結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)作物品質(zhì)結(jié)構(gòu) 優(yōu)化糧食種植結(jié)構(gòu)，形成口糧、加工用糧和飼料糧協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。在優(yōu)化小麥口糧品質(zhì)(粉質(zhì)、面白、易磨)的同時(shí)，針對(duì)國(guó)內(nèi)外食品工業(yè)用糧快速增長(zhǎng)的形勢(shì)，積極發(fā)展優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)適銷(xiāo)價(jià)俏的優(yōu)質(zhì)工業(yè)用小麥，并發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效的飼用玉米、大豆等，以加快畜牧業(yè)的發(fā)展。農(nóng)產(chǎn)家養(yǎng)畜禽飼料年消耗小麥占糧作總產(chǎn)的1/5，而且飼養(yǎng)的畜禽生產(chǎn)能力差，飼養(yǎng)周期長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益低。通過(guò)試驗(yàn)配合飼料養(yǎng)豬每增重0．5 kg毛重所用精料比當(dāng)?shù)爻Ｓ眉Z食養(yǎng)豬少1．03 kg，育肥周期縮短46 d，飼料成本降低0．85元。因此，增加玉米、大豆等飼料糧作面積，不僅有利于食品和飼料加工業(yè)的發(fā)展，而且有利于生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)和能量循環(huán)。

優(yōu)化經(jīng)濟(jì)作物品質(zhì)結(jié)構(gòu)，還可增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)作物結(jié)構(gòu)的調(diào)整不僅在于提高種植面積，而且更重要的是優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)，即改變?cè)搮^(qū)經(jīng)濟(jì)作物低質(zhì)低效的現(xiàn)狀，積極發(fā)展市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益適銷(xiāo)對(duì)路的品種。因?yàn)槭袌?chǎng)需求在不斷地變化，所以品質(zhì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是一個(gè)永恒的主題。經(jīng)濟(jì)作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整后，棉花施行統(tǒng)一供種，種植高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用棉、特產(chǎn)黃花菜、蘆筍、食用菌、名優(yōu)小雜果等經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)品，改良其加工工序，提高品質(zhì)，以適應(yīng)市場(chǎng)需求的不斷變化。

2．3 發(fā)展多種形式的間作套種，提高生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益 建立合理的種植業(yè)結(jié)構(gòu)，必須強(qiáng)調(diào)用養(yǎng)結(jié)合，促進(jìn)生態(tài)平衡和提高經(jīng)濟(jì)效益。而調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)要從生態(tài)地位出發(fā)，發(fā)展多熟制間作套種，提高經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。既研究作物在物質(zhì)循環(huán)中的作用和對(duì)土壤肥力的影響，又要從經(jīng)濟(jì)出發(fā)調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)比例。在作物構(gòu)成中增大花生和大豆的比重，大豆和花生主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大多保留在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，可通過(guò)家畜家禽過(guò)腹還田。油菜的生態(tài)地位與豆類(lèi)相似，其吸收利用磷的能力很強(qiáng)，而且菜籽餅和秸稈又把大部分氮轉(zhuǎn)移給土壤，所以種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，要發(fā)展一定的玉米間大豆、花生和油菜及棉花間大豆等。

2．4 做強(qiáng)做大畜牧業(yè)，增加農(nóng)民收入 畜牧業(yè)前連種植業(yè)、后連加工業(yè)，是農(nóng)業(yè)參占國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，也是農(nóng)民增收的主要產(chǎn)業(yè)。按目前的效益水平，飼養(yǎng)1頭單產(chǎn)5 t的奶牛，年純盈利可達(dá)4 000元，相當(dāng)于3 hm2糧食的收入，出欄1頭商品豬或肉羊或10只大鵝可盈利200元，1頭肉?？捎?50元?？蓢@養(yǎng)殖建設(shè)一批青貯飼料基地，發(fā)展奶牛肉牛、肉羊、皮山羊、生豬、家禽養(yǎng)殖基地。

2．5 加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的綜合利用 按照生態(tài)學(xué)“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原理，圍繞秸稈這一寶貴資源，把養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)、能源和環(huán)保等有機(jī)地連接起來(lái)，以達(dá)到農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)穩(wěn)步增長(zhǎng)的一種農(nóng)業(yè)模式。從秸稈資源轉(zhuǎn)化的目的和用途看，主要利用途徑分為作飼料、肥料、能源、培養(yǎng)料和多層次循環(huán)利用方式。采用發(fā)酵秸稈既可生產(chǎn)高產(chǎn)氣率的沼氣作為優(yōu)良能源，同時(shí)厭氧消化殘留物又可成為低值高質(zhì)的厭氧飼料和肥料。積極發(fā)展農(nóng)作物秸稈原料化，如作為造紙、糠醛原料，制作秸稈餐具等。

［1］張占貞，王兆君．林業(yè)產(chǎn)業(yè)集群生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及平衡條件分析［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(18):9731-9733，9873．

［2］馬衍霄，李晶，鐘少華，等．關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能正效益時(shí)空差異研究［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41(5):2201-2204．

［3］李子蓉，邱妍，袁建軍．富麗鄉(xiāng)村建設(shè)與循環(huán)農(nóng)業(yè)協(xié)同發(fā)展探討［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41(2):703-706．