草地农业
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草地农业是以饲草种植和草食家畜养殖为核心的一种农业类型。之所以如此定义草地农业,理由主要有二,首先草地农业是农业,属于农业类型之一种;其次饲草种植和草食家畜养殖是草地农业的基本标志,离开饲草种植和草食家畜养殖便没有草地农业。
草地农业形成的历史背景[1]
纵观历史,人类从事农业生产,是随着社会生产力水平不断提高而相应得到发展的。从而形成了原始农业(约7000年)、传统农业(约3000年)、现代农业(约200年)和生态农业(约40多年)四个历史发展阶段。
1.原始农业是人类早期的农业,其特征是“刀耕火种”,烧山毁林,生产力十分低下,但由于当时人口少、生产力低,对农业资源的破坏力不大。
2.传统农业是随着生产力的发展,特别是农业生产工具的进步,在原始农业基础上逐渐形成和发展起来的。其生产特征是“铁犁牛耕”,以种植农作物获取谷物(籽实为主)为目的;农业经济特征是一家一户的小农经济,处于自然经济的自给自足状态。扩大农业生产规模的主要方式是开垦荒地(天然草地、灌丛和林地),广种薄收,一定程度上破坏和浪费了自然资源。
3.现代农业通常是指当代经济发达国家建立在高度工业化基础之上的农业。这种能源农业以输入的石油能超过输出的食物能为基本特征,打破封闭式的农业循环,生产力获得迅速发展,其速度超过前两个阶段。单位面积产量提高.倍,饲料报酬提高.倍多,劳动生产率提高20多倍。在19世纪70年代世界出现石油危机时,暴露了能源农业在经济和技术上的弱点。随之而来的许多生态危机说明了现代农业在生态上的脆弱性。因此,世界各国科学家不断地探索替代现代常规农业的生产途径与方式。相继出现了“生物农业”(Biologica.agriculture)、“有机农业”(Organi.fanning)、“替代性农业”(.lter.nativ.agriculture)和“持续性农业”(Sustainabl.agricu1.ture)的概念和探索。
4.生态农业就是以生态经济学理论为指导而建立起来的一种新型农业生产模式,它是按照自然规律和经济规律的要求,把有机农业和无机农业结合起来,把生物系统、环境系统和人工控制系统统一起来,建立高效益、高功能的农业生态系统,达到经济效益高、生态环境好,实现生态、经济两个良性循环的农业。生态农业是现代农业的发展方向,它的发展能改变单一的粮食生产等重大问题。我国生态农业萌芽于1978年。
草地农业是生态农业的一种形式,较长时期以来,它也叫做有机农业。因它突出了农牧结合问题,可解决用地和养地的矛盾、复种和季节不够用的矛盾,还可解决发展畜牧业饲料不足的矛盾。要求草地在农田中的比重一般不应少于农田的25%;有一定的畜牧业比重,一般不少于农业总产值的50%。
1.时间镶嵌原则
协调资源因子周期性与农业生物生长发育周期性的关系,在物质、能量的生产转化过程中,通过时序的合理安排,有序、高效、充分地利用各种资源,如生育期长短、早中晚熟品种、籽实生产与茎叶为主的营养体生产以及通过轮作、复种、套种,植物与动物生产的季节性协调等,通过时间序列延长、嵌合的合理安排,增加有效利用时间。
2.空间扩展原则
从物种搭配形式、密度、高度、层次等方面充分利用空间,如同一基面上的套种、立体种植、立体养殖;不同基面上,如山地的不同高度、农区与牧区间的易地种养等,合理配置生态位,从而加大、加厚或加密物质与能量的转化层,充分利用水平与垂直空间,提高效率,增加生产。
3.种间搭配原则
在充分利用时空资源的同时,根据生物间共生互惠、相克相生的原理,使多物种合理搭配,发挥互促互补互作效应,如轮复套种及其中多种作物的搭配,粮—经—饲三元种植,林—果—草间作,牧草混播,不同品种家畜的组合,土—草—畜三位一体等等。使系统的物种结构更趋合理,相得益彰,促进发展。
4.物能流畅原则
草地农业是土—草—畜三位一体或者前植物生产层—植物生产层—动物生产层—外生物生产层多层结合的整体农业,从太阳能到植物生产、动物生产、产品加工的物质再生产过程,生产流程很长,转化环节很多,要使整个系统持久、高效地运行,就要通过系统各因子在时、空、种多维优化以及系统耦合的基础上,使各层次乃致整个系统及其与外界的物质转化和能量流动疏理畅通、高效有序,如通过轮复套种、立体种养、种养加结合、资源综合利用等措施,使物质、能量流转取向合理,减少流程中的阻滞、中断和浪费,从而提高整个系统的物能转化力和生态生产力。
5.科学管理原则
草地农业是集土地资源保护—植物生产—动物生产—产品加工多因素长流程的物质生产和休息传递过程,要将传统农业的精华与现代农业技术结合起来,把资源利用与环境保护结合起来,作到生态、经济、社会效益的协调和持续发展,必须坚持科学管理的原则,运用科学管理的手段和方法,将草地农业建设的基本原则、技术措施和有效方法综合集成,运用于草地农业建设和发展的实践,才能取得预期的效果。
草地农业的生态分析[2]
草地是草地农业 的物质基础 ,同时它本 身又是一个 自然 、社会 、经济的综合体 ,它有着 自身的形成和发展过程 ,有其特有的规律 。从生态 角度 ,结合系统综合原则考虑 ,一般应从以下方面去分析 :
① 草地农业的生态演替分析
草地在多种矛盾 的推动下 ,不 断地变化发展着。在同一地段上,相继出现了不同的草地群落和生产体系 ,这就是草地农业的生态演替。其演替有其阶段性,每一阶段又有其相对的稳定性 ,有向“进展演替”和“退化演替”方向发展的双重特点_5]。即草地资源的变化是可控制的,草地资源本身是可以培育和改 良的。这就是我们培育利用和改 良草地农业系统的生态理论基础和基本依据 ,也正是系统相对性在草地生态系统中作用的体现。
② 草地资源的可持续利用分析
草地作为一种再生性生物资源 ,它有其 自身的可更新性和变化规律。许 多学者提出了草地 的永续利用调控原理.。告别传统 的“靠天养畜”,在人为干预和科学调控 的前提下,从事草地农 业生产 ,依靠科学 的指导草畜配置 、放牧时间、放牧强度和放牧场轮换等实现草地的合理利用 ,达 到可持续发展 。
(一)优势
长期以来,我国的农业以谷物生产和猪禽养殖为核心,可以称其为“谷物——猪禽型农业”(简称“谷物农业”)。相对于谷物农业而言,草地农业具有如下优势。
1.引草入田可大幅度提高种植业的气候和土地资源利用率
多年生牧草春季返青早、秋季枯黄晚,在北方一年一熟地区,生长期比谷物长1~3个月;一年生冷季型牧草耐寒、生长迅速,在南方亚热带地区,于冬闲田中种植,可增加耕地利用期3~5个月。
2.饲草生产产量高且稳定
饲草生产属于营养体生产,植物地上部分包括茎叶和籽实等皆为收获目标,与仅以籽实体为收获目标的谷物生产相比,正常情况下产量高出1倍以上。籽实体生产对环境要求较为严格,从萌发出苗到花芽分化、拔节抽穗、扬花传粉、灌浆成熟等任何一个时期遭遇逆境(如干旱、低温、冰雹、大风、光照不足等)都将造成籽实产量较大幅度地下降,严重时甚至可能出现绝收。而营养体生产的生态适应幅较宽,遭遇逆境时减产幅度亦较小,因而产量相对较为稳定。
3.引草食家畜入农业系统可显著提高畜产品产量
养殖草食家畜可使人及猪和鸡等畜禽难以利用的谷物秸秆成为牛、羊、马和驴等牲畜的粗饲料,肉、奶、皮和毛等畜产品的产出大幅度增加。
4.种植多年生牧草和养殖草食家畜可有效地解决种植业的用地和养地之间的矛盾
多年生牧草根系发达,根量较大;加之多年生草地的耕作次数明显少于一年生谷物农田,土壤扰动较轻,土壤有机质分解较慢,因而种植多年生牧草可明显提高土壤有机质含量。在生产畜产品的同时,养殖草食家畜还可以生成大量优质有机肥——粪便,返施于农田可有效提高土壤肥力。
5.引多年生牧草和草食家畜入农业系统可明显改善系统的环境效应
多年生草地地上覆盖期长、覆盖度高,地下根系发达且四季存留,土壤因耕作少而不松散,固土保水能力大大优于一年生谷物农田,控制水土流失、风蚀沙化和扬尘起沙的效果明显。养殖草食家畜将谷物秸秆转化为畜产品和有机肥,可大幅度减少秸秆废弃物。
概括地讲,草地农业将饲草种植和草食家畜养殖引入农业系统,使农业系统的组分得以完备和合理。饲草的引入使种植业的气候和土地资源利用率及植物产品产量大幅度提高。草食家畜的引入使农业系统的物质和能量循环得以通畅和合理,农产品产量显著提高。以饲草和草食家畜为纽带联结农业的两大部类——种植业和养殖业,使农牧结合得以完善和紧密。同时,种植多年生牧草和养殖草食家畜使种植业的土地用养矛盾得以有效地解决;引多年生牧草和草食家畜入农业系统使系统的环境效应得以明显改善。上述优势决定了草地农业属于“高效农业”、“生态农业”和“可持续农业”。
(二)劣势
草地农业并非完美无缺,相对于谷物农业而言,亦存在诸多劣势。
1.草地农业饲草种(品种)尚不够完美.
多年生牧草生态功能强大,其中豆科牧草的蛋白质含量很高,但产草量不够理想,尽管显著高于谷物;一年生饲草产量高,但生态功能不强。目前尚无一个生态功能强、产草量高的完美草种(品种)。于是,在生态问题不大的地区可以把追求高产设定为第一目标,选用一年生饲草,如“饲料之王”——玉米;而在生态问题较为突出的地区只能牺牲一些产量,选用多年生牧草,如“牧草之王”——紫花苜蓿。在以蛋白质生产为主要诉求的情形下,紫花苜蓿与谷物相比具有明显优势。
2.草地农业肉用畜种的饲料报酬较低.
奶牛的饲料报酬较高,但肉牛、肉羊的饲料报酬则较猪和禽为低。这也是国际上牛肉和羊肉价格显著高于猪肉和禽肉的重要原因之一。
3.草地农业中间产品的运输成本较高
干草和青贮是草地农业的主要中间产品,干草的密度远低于谷物,单位质量的运输成本明显高于谷物;青贮的含水量远高于谷物,单位质量干物质的运输成本更是大大高于谷物。如果饲草生产和草食家畜生产结合不够紧密,地理距离较远,则草地农业的饲草——牛羊生产相对于谷物农业的谷物——猪禽生产的比较优势将会大打折扣。
1.发展草地农业可明显提高农业总体生产水平
引草入田和引草食家畜入农业系统,使系统的组分得以完备和合理、农牧结合得以完善和紧密、系统的物质和能量循环得以通畅和合理、系统的可持续性得以明显增强、气候和土地资源利用率得以大幅度提高、种植业和畜牧业的产量和稳定性得以显著增加,从而使农业总体生产水平得以明显提高。
2.发展草地农业可显著增加农民的经济收入
引草食家畜入农业系统,使系统的产业链得以延长、作物秸秆得以变废为宝、畜产品产量得以显著增加,从而使农民的经济收入得以显著提高。
3.发展草地农业是保障食物安全的战略措施
随着人口数量的增长和人民生活水平的提高,我国肉、蛋、奶等动物性食物的需求量不断增加。由此引发饲料及饲料蛋白质的缺口不断扩大,预计10~20年内我国饲料蛋白质缺口将达到3000万吨以上。如果依靠籽实体生产方式来解决饲料蛋白质缺口问题,至少需要增加耕地5亿亩。显然,这是不现实的。较为可行的解决途径是变籽实体生产为营养体生产。改生产籽实体饲料为种植营养体饲草可提高饲料及饲料蛋白质生产效率至少1倍以上。另外,季节性闲田种草亦可为解决饲料及饲料蛋白质缺口问题作出一定贡献。
4.发展草地农业是保障生态安全的战略措施
我国水土流失、风蚀沙化和沙尘暴形势十分严峻,草原与耕地的不合理利用是其重要成因。谷物等一年生作物类耕地——植被系统固土保水能力较弱,原因是植被覆盖期短、覆盖度低,以及因耕作频繁而致表土松散。在风蚀、水蚀严重地区,改种植谷物等一年生作物为生产多年生牧草,是控制耕地水土流失、风蚀沙化和扬尘起沙的有效措施。
5.发展草地农业是实现农业可持续发展的战略措施
因抗风蚀、水蚀和抑制土壤盐分表层聚集能力较强,种植多年生牧草是抑制耕地荒漠化(沙化、粗化、贫瘠化和盐碱化)的有效措施。另外,如前所述,种植多年生牧草和养殖草食家畜具有培肥地力的功能,有利于解决土地用养矛盾。