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牧草产业耦合到种植业的影响
文章来源：体系办    提交时间：2023-09-21 00:00:00.000000         

张英俊：牧草产业耦合到种植业的影响

 

张英俊，任继周，王明利，杨高文

 

随着人们生活水平逐渐提高，对肉蛋奶刚性需求持续增长，原来典型的猪粮结构已不可持续，因猪粮结构导致的粮经二元种植业结构也须进行调整。

牧草产业作为种植业和畜牧业产业结构调整的“调节器”，耦合到农业生产中对提高农作物产量和质量、土壤质量和防治病虫害具有重要效果，对提高家畜健康和产品质量以及牧草产品本身进出口效益均具有重要作用。

 

一、对农作物产量和质量有显著提高

将饲草与作物轮作可显著提高农作的产量和质量。Smith 等和 Aflakpui 等报道收获苜蓿后种植玉米，当年玉米产量可以提高20-50%以上，小麦产量提高40-50%。

在美国中部威斯康辛州西南LANCASTER农业试验站有一个35年定位研究，该研究设立玉米连作（Corn-Corn, CC）、玉米-苜蓿轮作（Corn-Alfalfa, CA）、玉米-大豆轮作（Corn-Soybean, CS）、玉米3年-苜蓿2年轮作（Corn-Corn-Corn-Alfalfa-Alfalfa, CCCAA）、玉米2年-燕麦1年-苜蓿秋播生产2年轮作（Corn-Corn-Oat-Alfalfa-Alfalfa, CCOaAA）和玉米-大豆-玉米-燕麦-（秋播苜蓿）-苜蓿各1年轮作（Corn-Soybean-Corn-Oat-Alfalfa, CSCOaA）体系，试验结果显示，5年轮作体系（CCCAA、CCOaAA、CSCOaA）可年增产79-100公斤/公顷，施肥（224公斤/年/公顷）可提高玉米第2年和第3年产量，对第1年玉米产量没有显著影响；玉米连作即使施肥也没有明显的增产效果；如果不施氮，玉米-苜蓿（CA）和玉米-大豆（CS）2年轮作体系将使玉米减产161公斤/公顷。在玉米增产方面5年的轮作体系明显高于2年的轮作体系。

Manitoba大学的研究结果也显示，苜蓿与小麦轮作可显著提高小麦的产量，且可以增加对土壤中氮的吸收量；Forester则证明苜蓿收获后轮作小麦，其第1-4年小麦的蛋白质含量可显著提高0.6-1.2%水平。

 

二、能有效地改良土壤

将豆科牧草引入作物轮作系统可以有效地改良土壤，增加氮的固定，提高土壤肥力，减少氮肥的使用。种植紫花苜蓿后，进行种植玉米或小麦种植的第1年不用施氮肥，即使施氮肥也没有显著效果，在第2、3年，施氮肥量也非常少，一般约45-60 公斤/公顷[20]。不同豆科牧草固氮量不同，紫花苜蓿、白三叶和红三叶的固氮量可达300 kg/ha以上，生长第1年紫花苜蓿可为下茬作物提供134-168 公斤/年/公顷。在加拿大温尼伯市对1年、2年和3年苜蓿地的土壤氮平衡状况研究表明，苜蓿的从大气中固定的氮分别为173、414和433 公斤/公顷，从土壤中吸收100、252和194 公斤/公顷，减去收获干草中的氮，1年、2年和3年苜蓿地的土壤氮净增加量分别为83、115和124 公斤/公顷，说明随着苜蓿种植年限的增加，氮固定增加，氮输入增加。

豆科牧草一方面可以直接固氮，另一方面其根系在土壤中会积累大量残体从而增加土壤有机质含量。甘肃庆阳地区轮作试验表明，种植苜蓿3年后又种2年冬小麦的土地，测定0-40 厘米土层的有机质和含氮量分别为1.21%和0.087%，而连种3年的小麦地0-40 厘米 土层有机质与含氮量分别为1.03%和0.071%，苜蓿茬比小麦茬土壤有机质和含氮量分别提高17.5% 和22.5%。在黄土高原水土流失严重的地区，在轮作种植沙打旺、苜蓿4年后，有机质含量提高1倍，氮含量增加2.7倍。新疆呼图壁县种牛场的测定结果显示，3年生苜蓿茬地积累干残体30735 公斤/公顷，折合氮465 公斤/公顷、磷94.7 公斤/公顷、钾1 477.5 公斤/公顷。

另外，苜蓿种植3-5年后可以扎根2米左右，将苜蓿纳入轮作将有效改良土壤，防止土壤板结，显著提高土壤通透性和后茬作物的水分利用效率。同时，因苜蓿水土保持能力显著高于比玉米、小麦和大豆等一年生作物，因此与多年生牧草轮作可显著降低土壤侵蚀。在吉林省岗地农田黑土上进行的玉米- 草木樨轮作试验表明，与玉米连作相比较，轮作提高了土壤孔隙度，从而改善岗地黑土的通气有余、持水不足、易于干旱和沙化的状况；同时，草田轮作可以增加土壤细菌、真菌和放线菌的数量，增强微生物的总体活性。

 

三、可减少作物病、虫、草害

合理的苜蓿与作物轮作可减少作物病、虫、草害。牧草与作物轮作打破了害虫和病害的生活周期和寄生关系，并有助于杂草控制和减少农药的使用。据报道，苜蓿与作物轮作可以有效地消灭土传线虫疾病；苜蓿与棉花轮作可降低棉花黄萎病的发生[28]，苜蓿和棉花间作证明适时收获苜蓿有助于天敌转移至邻近棉田，控制棉蚜的发生；苜蓿与玉米轮作可免其遭根寄生虫危害；苜蓿收获后种植向日葵(Helianthus annus)，田间杂草数量明显减少。稻田冬季种植黑麦草，不仅可以抑制杂草，而且可以抑制下茬水稻的稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)的发病率，减少虫害。收获豆科牧草后种植青稞，其条纹病发病率比青稞连作田降低21.0%~29.0%，黑穗病发病率降低17.0%~38.0%。

 

四、对生产效益著提高

我国苜蓿进口快速增加和价格不断攀升，国内种植苜蓿的效益也显著提高。经过2009和2010年对典型地区的调研，发现农户种植苜蓿能产生可观收益。在同等土壤条件和灌水施肥条件下以及同等政策条件下，农民种植苜蓿的收益显著高于种植小麦和玉米。

通过对河北，吉林，黑龙江，山东和云南等地种植苜蓿和小麦玉米收益比较发现，五个地区种植玉米和小麦的净利润的平均值分别为179元/亩和74元/亩平均值，而种植苜蓿的净利润高达756元/亩。

与传统的“秸秆+精料”饲喂模式相比，对于单产5吨以上的奶牛，在日粮中添加3 公斤干苜蓿，可以减少1.5 公斤精料，日产鲜奶可增加1.5 公斤，鲜奶质量等级提高可每千克提高价格0.4-0.6元，同时奶牛的发病率明显降低，每年每头奶牛至少减少疫病防治费用1000元，综合以上各项，奶农每年每头产奶牛可增加纯收益3561.5元。

 

目前我国农田生产的粮油棉等，其共同特点是一年生为主，由于一年生的农作物从种到收过程中，为了获得高产和高品质，每茬作物都需要不同的量的肥料和农药等投入。一年中多次用药和施肥的结果不仅是农业生产成本增加，而且由于没有注重农业生态系统建设，导致系统过分，这样也导致病虫害频繁发生。如果能将粮经二元结构改为粮经饲三元结构，把饲草尤其是多年生饲草耦合到农业生产中，由于不同的收获对象和时间，利用牧草的多次刈割或放牧利用，可以彻底有效地控制病虫害的发生，而且通过有意地培肥地力，达到发展农田有效利用。

 

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