草田耕作制度在我國民間應(yīng)用歷史悠久,但研究少而粗淺,缺乏系統(tǒng)性研究與歸納總結(jié);诖耍幷呃枚嗄晁鸭拇罅繃鴥(nèi)外有關(guān)草田耕作制度方面的文獻和案例資料,結(jié)合自己的研究完成了《草田耕作制度》的編寫。《草田耕作制度》共9章,內(nèi)容包括草在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用、實施草田耕作制度的意義、草田耕作制度的主要內(nèi)容,草田耕作制度及其發(fā)展,草田耕作制度的基本理論與應(yīng)用,草田輪作的理論與技術(shù),草田間作、套作與復(fù)種,牧草混作,我國不同氣候區(qū)草田耕作的主要模式,主栽牧草適宜耕作制度及林草復(fù)合系統(tǒng)等。
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《草田耕作制度》可供從事草業(yè)、畜牧業(yè)、草地農(nóng)業(yè)、土壤生態(tài)及土地管理、環(huán)境保護等方面的科技人員、大專院校師生參考。
第一章 緒 論
第一節(jié) 草在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用
我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展正面臨著嚴(yán)峻的人口、資源、環(huán)境及食品安全等一系列問題,這些問題嚴(yán)重制約著我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。縱觀英、美、法、澳、荷等發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程,均通過大量種植豆科及優(yōu)良牧草,在利用優(yōu)良牧草大力發(fā)展草食畜牧業(yè)的同時進行土地改良,提高土壤肥力,進而促進農(nóng)業(yè)更快的發(fā)展。借鑒國外成功的經(jīng)驗,以畜牧業(yè)為突破口,建立以農(nóng)養(yǎng)牧、以牧促農(nóng)、農(nóng)牧結(jié)合的新型草地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。種植業(yè)和畜牧業(yè)有機結(jié)合與協(xié)調(diào)發(fā)展是實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。
眾所周知,畜牧業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)是牧草飼料的生產(chǎn),雖然糧食可作為飼料利用,但對于畜牧業(yè)生產(chǎn)中的重要對象——草食動物來說,牧草具有不可替代的作用。
我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中實行“糧-經(jīng)-飼”三元種植結(jié)構(gòu),將牧草引入農(nóng)業(yè)種植制度中,牧草與糧食和經(jīng)濟作物生產(chǎn)有機結(jié)合起來,種植業(yè)與畜牧業(yè)有機結(jié)合起來,用地與養(yǎng)地有機結(jié)合,實行耕作制度改革,有力地推動了農(nóng)業(yè)及草地畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。由此看來,草進入農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是歷史的必然。
一、草進入農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可行性
在我國傳統(tǒng)意識中,草多以負(fù)面形象示人,如“草民”、“草根”、“草菅人命”等。人們常認(rèn)為“辟土殖谷曰農(nóng)”,重視作物生產(chǎn)而忽視動物生產(chǎn),草被認(rèn)為與農(nóng)作物爭地、爭水及爭肥,在農(nóng)田中常被人們當(dāng)作雜草而清除。重糧輕草的傳統(tǒng)思想延續(xù)了數(shù)千年,并逐漸強化為獨特的耕地農(nóng)業(yè)。重農(nóng)輕草觀念導(dǎo)致人們無法認(rèn)識草的真正內(nèi)涵,因而草的重要性一直未能得以充分發(fā)揮。
隨著社會經(jīng)濟及人類思想觀念的不斷進步與發(fā)展,人們對動物產(chǎn)品(肉、蛋、奶等)的需求比重不斷升高,草在現(xiàn)代大農(nóng)業(yè)、在國家社會經(jīng)濟發(fā)展全局中的重要地位逐步凸顯,草的特殊功能日益被社會各界所共識。
為了促進種植業(yè)和畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,就必須把牧草飼料生產(chǎn)作為一個長期發(fā)展戰(zhàn)略擺上應(yīng)有的位置,建立及發(fā)展糧-經(jīng)-飼三元種植結(jié)構(gòu)。但僅僅建立三元結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)還不夠,還要繼續(xù)在發(fā)展中逐漸擴展與完善三元結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵,把牧草種植納入飼料生產(chǎn),把開辟優(yōu)良蛋白質(zhì)資源作為飼料生產(chǎn)的重要內(nèi)容,緩解家畜目前面臨的“蛋白質(zhì)饑餓”問題,保證家畜健康生長,為人們提供優(yōu)質(zhì)肉、蛋、奶產(chǎn)品。把牧草納入傳統(tǒng)種植制度中來,同時可以促進種植制度改革,推動畜牧業(yè)的發(fā)展,增加農(nóng)牧民收入,形成新的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效種植模式。
牧草種植業(yè)已經(jīng)成為許多發(fā)達國家國民經(jīng)濟中的支柱產(chǎn)業(yè)之一,歐美等國家畜牧業(yè)產(chǎn)值均占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的60%以上,飼草和飼料作物面積占全部耕地的 50%~60%。優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)牧草及飼料作物的廣泛種植與利用是農(nóng)業(yè)發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果。在我國,由于畜禽結(jié)構(gòu)不盡合理,約60%的糧食用作飼料,人畜爭糧的矛盾日益突出,為解決這一阻礙畜牧業(yè)發(fā)展的問題,國務(wù)院在2000年審時度勢地提出了加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整,退耕還林還草,大力發(fā)展草食畜禽業(yè),生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)畜禽產(chǎn)品,滿足國內(nèi)、國際市場需求的發(fā)展戰(zhàn)略。
二、草與種植業(yè)結(jié)構(gòu)
世界上一些農(nóng)業(yè)發(fā)達國家都非常重視農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。從世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的總趨勢來看,建立合理有效的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的標(biāo)志之一是種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)協(xié)調(diào)高效發(fā)展。如美、法、德等國養(yǎng)殖業(yè)占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值均在50%以上,新西蘭占70%以上。在土地利用上,許多國家的人工草地和飼料地占草地總面積的15%以上,有些國家甚至超過耕地面積,這說明牧草和飼料作物在種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中占據(jù)十分重要的位置。
(一)我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的“二元”種植結(jié)構(gòu)
種植業(yè)結(jié)構(gòu)是指種植業(yè)內(nèi)各種作物的比例關(guān)系,它是整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),建立科學(xué)而又經(jīng)濟的種植業(yè)結(jié)構(gòu)一直是人類不斷尋求的目標(biāo)。
我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展歷史悠久,曾創(chuàng)造了舉世聞名的中華農(nóng)業(yè)文明。自秦漢以來,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸演化為以糧食生產(chǎn)為主的生產(chǎn)體系。明清以后,由于人口的快速增長,對糧食的大量需求,并受“重農(nóng)輕牧”思想的影響,種植業(yè)始終占主導(dǎo)地位,長期以來主要實行以糧食作物和經(jīng)濟作物為主的“二元”結(jié)構(gòu)種植模式。建國后,雖然國內(nèi)一些地區(qū)試行蘇聯(lián)草田輪作制,進行飼草飼料與作物輪作種植的研究和生產(chǎn)實踐,但始終未能形成大規(guī)模、持續(xù)性推廣應(yīng)用的局面。除牧區(qū)外,畜牧業(yè)生產(chǎn)在廣大農(nóng)區(qū)仍處于被動地位,這種趨勢加劇了種植業(yè)與畜牧業(yè)的不平衡狀態(tài)。
直到改革開放以后,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系改變和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的新形勢下,受市場經(jīng)濟帶動,人們開始自發(fā)地進行種草養(yǎng)畜。如在我國南方部分地區(qū)和甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古東部等以農(nóng)為主的地區(qū),人們逐漸認(rèn)識到種植飼草及飼料作物的重要性,種草已初具規(guī)模,并呈逐漸上升的趨勢,以草帶動我國畜牧業(yè)的飛速發(fā)展。這個時期,種植業(yè)“三元”結(jié)構(gòu)模式已露雛形。
(二)種植業(yè)“三元”結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵及其意義
種植業(yè)三元結(jié)構(gòu)是指糧食作物-經(jīng)濟作物-飼料作物三者共同組成的種植模式,種植業(yè)內(nèi)部的各種作物也應(yīng)有一定的比例關(guān)系。由于我國地域遼闊,地理環(huán)境差異較大,三元結(jié)構(gòu)模式很難統(tǒng)一。因此,應(yīng)因地制宜地來確定其種植業(yè)結(jié)構(gòu)模式及比例。這一種植結(jié)構(gòu)中,飼料作物不僅僅指玉米等傳統(tǒng)的飼料作物,還包括對當(dāng)?shù)刈匀粴夂、土壤條件等適應(yīng)性比較強的優(yōu)良牧草。
世界上一些農(nóng)業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)種植業(yè)結(jié)構(gòu)中,牧草和飼料作物均占相當(dāng)大的比重。但長期以來,我國一直沿襲著“糧食作物-經(jīng)濟作物”的二元結(jié)構(gòu)種植模式。在這種模式下,人畜共糧的種植結(jié)構(gòu)不僅限制了糧食品質(zhì)的提高,加劇了糧食的供需缺口,給糧食生產(chǎn)帶來了壓力,限制了糧食生產(chǎn)效益的提高,同時制約了草業(yè)和飼料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。實踐也證明,二元種植結(jié)構(gòu)已不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要,甚至成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的障礙。這就要求調(diào)整種植結(jié)構(gòu),將飼草種植作為一個單獨的產(chǎn)業(yè)來發(fā)展,發(fā)展“糧食作物-經(jīng)濟作物-飼料作物”三元種植結(jié)構(gòu)。
1992 年國務(wù)院發(fā)表《我國中長期食物發(fā)展戰(zhàn)略與對策》的報告,做出關(guān)于發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的決定,明確提出了“要將傳統(tǒng)的糧食和經(jīng)濟作物的二元結(jié)構(gòu),逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榧Z食-經(jīng)濟作物-飼料作物的三元結(jié)構(gòu)”。1993年2月9日國務(wù)院第220次總理辦公會議審議通過的《90年代中國食物結(jié)構(gòu)改革與發(fā)展綱要》重申了這個觀點,并指出“使飼料作物形成相對的產(chǎn)業(yè),走農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路”。2014年,任繼周院士聯(lián)合8位科學(xué)家,向中央決策部門提交了“關(guān)于我國‘耕地農(nóng)業(yè)’向‘糧草兼顧’結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的建議”,獲得中共中央總書記、國家主席習(xí)近平,國務(wù)院副總理汪洋的重要批示。這些政策的出臺,顯示了國家改變以農(nóng)作物為主的決心,主要目的是改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系,豐富產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),增加畜牧業(yè)的比重和生產(chǎn)效率。在不影響糧食作物的前提下,鼓勵及提高飼料作物種植,減緩糧食生產(chǎn)壓力,改善人畜爭糧的局面,從而形成新的、高效率的種植模式,提升經(jīng)濟效益。
種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是涉及當(dāng)前糧食問題、食物結(jié)構(gòu)改變及發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)總體布局的一項舉措,它將成為我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整史上的一場深刻變革。隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸實現(xiàn)由傳統(tǒng)糧食作物-經(jīng)濟作物二元結(jié)構(gòu)向糧食作物-經(jīng)濟作物-牧草(飼料)三元結(jié)構(gòu)過渡,草田耕作制度迅速在我國展開。任繼周院士提出“藏糧于草”的設(shè)想,即建立草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng),把草地和畜牧業(yè)加入以傳統(tǒng)種植業(yè)為主的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中,通過草田輪作,一部分農(nóng)田用來種植牧草,既可提高糧食產(chǎn)量,又有多元化組分支持可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。
目前,生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)在全國蓬勃發(fā)展,但尚未形成規(guī)模效益,其原因在于沒有形成循環(huán)式生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈條。我國世界農(nóng)業(yè)經(jīng)濟專家劉振邦研究員經(jīng)過近20年的理論研究和實踐探索,提出農(nóng)業(yè)三元結(jié)構(gòu):人工牧草和飼料玉米、經(jīng)濟作物、糧食作物配套種植。它一改傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)追求糧食、經(jīng)濟作物的二元結(jié)構(gòu)糧食觀,強調(diào)以追求蛋白質(zhì)為主線從糧食作物、果蔬經(jīng)濟作物到飼料作物再到養(yǎng)殖三元結(jié)構(gòu)整體糧食觀,找到一條從有機生態(tài)肥到綠色食品、從生態(tài)飼料到綠色養(yǎng)殖,最終以食品工業(yè)為主導(dǎo)獲取最高規(guī)模效益的道路。因此,種植業(yè)三元結(jié)構(gòu)是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展到一定歷史階段符合客觀規(guī)律的必然產(chǎn)物。
引草入田是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個重要特征,它把養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)通過草類植物有機地溶入農(nóng)業(yè)生態(tài)大系統(tǒng),使農(nóng)作物生產(chǎn)、牧草種植和家畜飼養(yǎng)結(jié)合起來,達到畜產(chǎn)品和飼草的安全生產(chǎn)、家畜健康養(yǎng)殖,同時使大農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)達到良性循環(huán)下的可持續(xù)發(fā)展。
第二節(jié) 實施草田耕作制度的意義
在我國過去常有兩種極端的思想,一種是政府和農(nóng)民都存在重農(nóng)輕牧的錯誤思想,認(rèn)為草地畜牧業(yè)是落后的生產(chǎn),對優(yōu)美肥沃的草地盲目地進行開墾,改種各種農(nóng)作物,結(jié)果大面積草地被破壞,農(nóng)作物也不能很好地生長,嚴(yán)重地影響了草地畜牧業(yè)的發(fā)展;另一種是牧民只知道利用草地,放牧牲畜,只一味地向草地“索取”,不知道“回報”草地,不重視利用種植飼料作物或牧草進行補飼,來減緩草地的放牧壓力,導(dǎo)致草地得不到恢復(fù)而發(fā)生嚴(yán)重退化。這兩種偏向,前者重視種植業(yè),后者重視畜牧業(yè),種植業(yè)與畜牧業(yè)分離,其結(jié)果是畜牧業(yè)得不到很好的發(fā)展而逐漸衰落,種植業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性也受到影響,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境惡化。要糾正以上兩種偏向,應(yīng)該學(xué)習(xí)國外關(guān)于草田耕作制度的先進經(jīng)驗,結(jié)合國內(nèi)草田耕作制度的實際,適當(dāng)?shù)貙嵭胁萏镙喿,建立穩(wěn)固的飼草飼料基地,充裕家畜的飼草飼料來源,提高草地生產(chǎn)力。
一、草田耕作制度與糧食安全
長期以來,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是以實現(xiàn)增產(chǎn)增收為主要目標(biāo)的,因此普遍存在重用地輕養(yǎng)地的現(xiàn)象,多年長期單一種植一種作物,破壞了合理的輪作倒茬制度,致使農(nóng)業(yè)土地肥力嚴(yán)重下降,土壤生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。為解決土壤貧瘠導(dǎo)致的減產(chǎn),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中大量施用化肥,加劇土壤團粒結(jié)構(gòu)的破壞,并致土壤養(yǎng)分過量累積,同時引發(fā)土壤及水體中氮素及磷素污染、農(nóng)田CO2排放量升高等重大環(huán)境問題。因而建立合理的種植制度顯得愈發(fā)重要。
不同種植模式是土地合理利用的一種形式,反映了不同植物搭配形式、時空分布及特點。合理的種植模式不僅能充分利用土地資源、氣候及光熱資源,且能保持水土,提高土地生產(chǎn)力。因此,選擇適宜的種植模式既是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求,也是保持可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的一項重要措施。
任繼周院士通過長期的實踐和研究發(fā)現(xiàn),多年來單一的糧食生產(chǎn)系統(tǒng)是中國目前傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)增長后勁不足、國家糧食安全難以保障的癥結(jié)。他認(rèn)為,對于現(xiàn)代化國家來說,糧食安全線應(yīng)隨著社會、人口的發(fā)展和人們的食物需求結(jié)構(gòu)而浮動,按科學(xué)規(guī)律客觀制定!凹Z食安全”其本質(zhì)上是“食物安全”。目前,我國糧食生產(chǎn)已基本能夠滿足人的口糧需求,如何解決糧食需求增加的問題,任繼周院士積極倡導(dǎo)和推行“藏糧于草”,其實質(zhì)就是實行草田輪作,把部分農(nóng)田拿出來種植牧草,一旦需要糧食增產(chǎn),只要做適當(dāng)調(diào)整將部分草地改為糧田,糧食生產(chǎn)一年以內(nèi)就能提高。實行草地農(nóng)業(yè)的設(shè)想可以保持國家糧食安全線而又不失一定彈性,即建立草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng),把草地和畜牧業(yè)加入以傳統(tǒng)種植業(yè)為主的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中。不僅把錯誤開墾的草地退出來,還要進一步將部分糧田改為草地,發(fā)展畜牧業(yè),通過充足的肉、乳等畜產(chǎn)品的供給,解決食物安全的問題。
草田耕作制度是伴隨著農(nóng)業(yè)體系的建立與發(fā)展而產(chǎn)生的,之所以將其視為一種良好的耕作制度,是因為它是糧食安全生產(chǎn)的保障,有利于提高作物和牧草的產(chǎn)量和質(zhì)量,減少病蟲害和提高土壤肥力,是糧食作物、飼草飼料和經(jīng)濟作物安全生產(chǎn)的有效措施。同時草田耕作是持續(xù)性農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的一個重要組成部分,尤其在水土流失、干旱、土壤瘠薄和寒冷地區(qū),草田耕作能充分利用光、水、肥、氣等環(huán)境資源,達到高效利用和環(huán)境保護的目的。草田耕作使用地和養(yǎng)地結(jié)合,實現(xiàn)由傳統(tǒng)糧食作物-經(jīng)濟作物“二元”結(jié)構(gòu)向糧食作物-經(jīng)濟作物-牧草(飼料)“三元”結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。作物、牧草和家畜是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的核心,草田耕作可使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的核心元素有機結(jié)合,實現(xiàn)系統(tǒng)的高效平衡,故草田耕作制度也是我國生態(tài)環(huán)境保護的迫切要求,同時是我國發(fā)展高效畜牧業(yè)和促進經(jīng)濟發(fā)展的重要內(nèi)容。
為了能更好地發(fā)揮草田耕作制度的優(yōu)勢,創(chuàng)造性地、巧妙地把它應(yīng)用到農(nóng)業(yè)實踐中,一定要把草田耕作制度當(dāng)作一種必需的農(nóng)業(yè)技術(shù)來應(yīng)用,當(dāng)作提高作物生產(chǎn)量、保證作物質(zhì)量、提高飼草供給量、增加畜產(chǎn)品的手段來運用。
二、草田耕作制度與畜牧業(yè)
畜牧業(yè)是建立在種植業(yè)基礎(chǔ)上的第二性生產(chǎn),根據(jù)飼草飼料的不同來源,大致可分為兩大類:一是農(nóng)區(qū)畜牧業(yè),二是草地畜牧業(yè)。大多數(shù)地方的畜牧業(yè)發(fā)展與種植業(yè)關(guān)系極為密切,為了加快傳統(tǒng)畜