果-草-兔農牧結合模式對土壤物理性狀的影響

果-草-兔農牧結合模式對土壤物理性狀的影響

維護和提高土壤肥力，改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展優(yōu)質高效的生態(tài)農業(yè)，是中國農業(yè)現(xiàn)代化的客觀要求。尤其在我國西部地區(qū)。人地矛盾突出,農業(yè)勞動生產力水平低,農業(yè)比較效益相對較低。同時,長期大量的農藥、除草劑、化肥的濫用給農業(yè)帶來了惡性循環(huán)的破壞,從而進一步遏制了農業(yè)生產力的發(fā)展。為了提高效益,增加收入,緩解農產品的生產結構性過剩,實現(xiàn)農業(yè)高產、高效、優(yōu)質、持續(xù)發(fā)展的目標,中國正在對農業(yè)生產結構進行全面調整。許多研究表明,成功地采用多種新型的土地利用模式,以及與這些新模式相配套而組合成的新型種植模式,對于不斷優(yōu)化農村產業(yè)結構和種植業(yè)內部結構,形成多層次多樣式的優(yōu)化產業(yè)構局,改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境,從而提高農業(yè)綜合效益具有重要意義。其中果草畜結合種植生態(tài)模式,已在南方果區(qū)初具規(guī)模,而且發(fā)展勢頭較快。許多試驗分析和實際生產表明,這種模式在南方果區(qū)不僅有較強的生態(tài)適應性,而且經(jīng)濟效益明顯。為此,本文通過構建果-草-兔生態(tài)農業(yè)模式,采用對比試驗設計,于2000~2001年間進行連續(xù)的田間調研,分析評價果畜生態(tài)農業(yè)模式的綜合效益,以期能為發(fā)展農業(yè)生產新模式,特別是西部退耕還林還草廣大區(qū)域農民的增收,農業(yè)產業(yè)結構調整提供有益的探索。1材料和方法1.1生長區(qū)域及立地條件研究試驗區(qū)位于四川省成都市雙流縣(三星鄉(xiāng))。雙流縣是四川財政收入第一強縣。試驗區(qū)距雙流縣城27km,距成都市區(qū)35km,交通條件優(yōu)越。其年均溫16.2℃,全年≥10℃的有效積溫4860℃,年降雨量1210mm,年均相對濕度79%。普遍適宜于亞熱帶各類果樹的生長。其中,桃、梨、枇杷是優(yōu)勢突出的地方性品種資源。試驗地土壤為紫色砂巖、頁巖發(fā)育而成的中性紫色土,pH6.5~7.5,平均土層厚度80~120cm,其中坡地平均為80cm。試驗區(qū)屬于黑龍灘引灌區(qū),灌溉條件優(yōu)越,適宜于進行精細種植。境內具西南地區(qū)最大的農產品集散市場,而且農業(yè)生產條件優(yōu)越,農業(yè)生產技術水平較高,已對草莓、枇杷、桃、蔬菜及雞、羊等農業(yè)新品種進行了適度規(guī)模的產業(yè)化開發(fā),屬于高投入型農業(yè)生產經(jīng)營類型。但區(qū)內同樣也存在著農業(yè)增效、農民增收的問題,尤其是如何充分利用大面積(約3000hm2)的果園地,真正以生態(tài)農業(yè)的發(fā)展方式,實現(xiàn)農業(yè)環(huán)境、農業(yè)效益的可持續(xù)增長仍是值得研究的課題。1.2選擇適宜的品種果樹品種:選取日本油桃(晶光、晶玉1∶1混栽),密度3m×3m。定植于1998年冬季,1999年試果,2000~2001年間進行復合種植試驗。牧草品種:選取高產優(yōu)質的一折生四倍體黑麥草,品種為美國進口的四倍體黑麥草(Bluesky),分別于2000年、2001年10月播種,撒播,每畝用種量2.5kg。播種前清除果園雜物,并進行土壤整地,翻整深度為20~30cm,每公頃施200kg復合肥(氮磷鉀比值為20∶15∶8),并分廂開好灌排溝。同一快地每隔15d收割1次,割后3d內,追施尿素75~100kg/hm2。蔬菜品種:選取馬鈴薯地方品種。肉兔品種:選取四川農業(yè)大學選育的天府肉兔雜交種,采用舍式圈養(yǎng)。每公頃牧草飼養(yǎng)1500只。1.3試驗推廣及試驗單位生態(tài)農業(yè)模式設計為投產果園-牧草-圈養(yǎng)兔復合經(jīng)營、果-菜結合及單純果園。對比試驗面積各2hm2,重復3次,共計18hm2。試驗各小區(qū)于相同坡向隨機布設。1.4指標的測量和方法1.4.1生產力與經(jīng)濟效益的評價以試驗區(qū)平均勞動生產成本(生產資料與勞動力)為基礎進行統(tǒng)計。1.4.2土壤貯水量測定土壤物理性狀和水文狀況:采用酒精燃燒法測定土壤含水量,用環(huán)刀法測定土壤容重、孔隙度、土壤飽和含水量、現(xiàn)有土壤貯水量。土壤養(yǎng)分測定:速效鉀(火焰光度法案,速效磷(0.5M碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法),水解氮(擴散法),全氮(擴散法),有機質(重鉻酸鉀容量法)。2結果與分析2.1經(jīng)濟效益分析以2000年不變價格為統(tǒng)計基礎,以生產成本、單位面積產出經(jīng)濟效益、凈經(jīng)濟效益、投入產出比及勞動力占有量為主要經(jīng)濟指標,經(jīng)兩年觀測與統(tǒng)計計算(表1)結果顯示,雖然投入成本相對較高,但實施果-草-兔生態(tài)農業(yè)模式的園地其經(jīng)濟效益、投入產出比明顯高于果菜結合模式及單純果園模式。這充分體現(xiàn)了“高投入、高產出”的效益型經(jīng)營效果。同時,對于單位土地的勞動力占用量,果-草-兔模式中的產前、產中、產后配套環(huán)節(jié)具有較大的潛在勞動人口承載力,這就為富余勞動的吸收與轉化提供了條件,因而可以發(fā)揮較好的社會效益。作為傳統(tǒng)的果菜結合模式,雖然單位面積的產出效益高于單純果園,但其投入產出比與單純果園差異不顯著。產生此結果的原因可能存在于所選蔬菜品種并非潛力最佳者以及蔬菜在四川種植面積大、市場競爭激烈二方面。若能合理安排套種時間與品種,進行潔凈生產,果蔬結合仍是一效益顯著的生態(tài)農業(yè)模式。2.2不同模式的生態(tài)效率的比較2.2.1“以耕代撫”的措施在果園管理中,除健康與營養(yǎng)管理外,雜草管理是耗費較大的一項內容。為了減少投入,同時提高果園的衛(wèi)生質量,促進果園增效,采用立體復層種植(套種)是“以耕代撫”的有效措施。通過對不同生產模式的地塊進行的冬季雜草狀況的調查表明,果-草-兔生產模式對果園雜草表現(xiàn)了明顯的抑制效應(表2)。其中,果-草-兔生產模式雜草發(fā)生密度為112株/m2,果-菜模式為736株/m2,單純果園模式為1042株/m2。同時,雜草種類也隨不同生產模式而呈顯著差異。果-草-兔模式的雜草群落中單子葉類雜草密度比例為19.8%,果-菜模式為52.5%,而單純果園達69.4%,雜草以單子葉占絕對優(yōu)勢。2.2.2電力維護效果2.2.2.不同立地條件對土壤容重及總孔隙度的影響由表3可以看出,不同生產模式園地其物理狀況存在明顯的差異,以果-草-兔復合生態(tài)農業(yè)模式對土壤容重、土壤孔隙性改善作用最為突出。其中,土壤容重分別較空曠地、單純果園、果-菜套作減少0.17g/m3、0.06g/m3、0.02g/m3。而總孔隙度又較空曠地、單純草園、果菜套作分別增加8.4%、6.1%、4.1%。表明通過種植牧草及兔糞返園,改善了土壤物理性狀。同時,果-菜模式又比單純果園有利于改良土壤容重與孔隙度,但單純果園卻與空曠地差異不明顯。因此加強復合種植,既能提高經(jīng)濟效益又能改善土壤結構。2.2.2.不同類型土壤水分狀況表4中水文指標為2000年10月15~25日間果樹落葉前測定的平均值(3次平均,其間未降雨)。測定結果表明,同一土壤類型(中性紫色土)相同土壤厚度的不同模式園地土壤水分狀況差異顯著。土壤飽和含水量、毛管最大持水量均以果-草-兔模式最高,以果菜套種其次,單純果園再次。其中,果-草-兔模式較空曠地增加毛管貯水量、飽和含水量、土層貯水量分別為8.4%、10.3%和276t/hm2。因此,果-草-畜生態(tài)農業(yè)模式能有效地增強土壤保水能力,這對于坡地及水分虧缺地區(qū)具有重要意義。2.2.2.與果-菜及空闊地的土壤理化性質比較表5是在水果收獲前測定的土壤肥力指標,結果顯示果-草-兔生產模式下,土壤總氮、有機質、速效氮、速效磷、速效鉀均較果-菜模式、單純果園模式及空曠地明顯提高。這主要是因為果-草-兔生產方式下,有大量的黑麥草根系和部分后期鮮草被翻入土壤之中,增加了土壤的有機質來源。同時,因大量的兔糞還園使土壤肥力得到明顯提高。2.3冬季休閑期園地冬季防治效果對比試驗分別于不同模式園地選取相同土層厚度、肥力水平相當且坡位一致的小區(qū)各666.7m2進行化肥、農藥、除草劑的對比試驗。以2001年冬季休閑期園地冬季防病治蟲結束及無雜草為準進行對比統(tǒng)計。需說明的是,各園地在管理過程中,均于3月中旬、5月中旬、7月中旬、9月中旬進行防病蟲與除雜草。調查結果顯示,果-草-兔、果-菜與單純果園每年用肥量分別為1500kg/hm2、2250kg/hm2、3000kg/hm2。果-草-兔模式較單純果園節(jié)約肥料約50%。同時也大大減少了農藥與除草劑的用量。2.4進展之一:“農業(yè)產業(yè)化”模式成功的果-草-兔模式是我國南方果園提高園地肥力,增加單位面積土地的產出效益的有效途徑,為農區(qū)尤其是我國西部農區(qū)農業(yè)產業(yè)結構調整提供了重要的參考。類似模式的應用(如果-草-羊、果-草-鵝、果-草-牛等)從根本上減輕因農產品結構性過給政府帶來的壓力。同時,該模式每發(fā)展1公頃比單純果園模式可多吸納5~10個農村勞動力,如果進一步發(fā)展產后加工業(yè),則可吸納更多的勞動力,因此該模式還能充分利用南方農區(qū)勞動力資源,緩解農村就業(yè)問題。可見,該模式不但可明顯提高農業(yè)效益、增加農民收入,而且對確保我國農村社會的穩(wěn)定也意義重大。3討論3.1生態(tài)經(jīng)濟效益較高通過連續(xù)兩年的對比觀測表明,果草兔生態(tài)農業(yè)模式的綜合效益(經(jīng)濟效益、生態(tài)效益與社會效益)均較果菜模式及單純果園模式顯著提高,其中單位面積的經(jīng)濟效益較果菜模式提高了2.47倍,較單純果園提高3.34倍;而且果草兔生態(tài)農業(yè)模式大大增加了土壤毛管孔隙度(較單純果園增加6.2%)、提高了土壤含水量、保水力與土壤肥力。但這只是針對短期的研究成果,而且,該生態(tài)農業(yè)模式對產品(如果品、畜產品、蔬菜)等收獲物的影響有待進一步定位研究。3.2是農業(yè)結構調整的需要果-草-兔模式的成功實踐不僅為西部退耕還林還草區(qū)域林-草-畜模式的大力推廣與應用提供了有益的借鑒與參考,而且有利于我國大量坡地及草山草坡的生態(tài)恢復與重建,加快草食家畜、家禽業(yè)的迅速發(fā)展,增加農民收入,促進農業(yè)產業(yè)結構調整,實現(xiàn)我國農業(yè)由糧食生產為主向飼料產業(yè)、畜牧經(jīng)濟為主導的轉變。但是如何因地制宜地在更廣泛的區(qū)域內利用多種生態(tài)農業(yè)模式,如水土保持型、多元立體型、能源生態(tài)型等仍需進一步研究。3.3草的撒播及配套栽培在林-草-畜模式中,為了充分發(fā)揮其綜合效益,具體應用時應根據(jù)不同區(qū)域、不同環(huán)境、不同利用目的選擇適宜草種、合理種植及利用技術。在本文模式中為確保肉兔飼養(yǎng)冬春對青草的需求,減輕勞動強度,牧草可采用撒播方式,撒播密度視種子質量而定,一般為37.5~52.5kg/hm2。其配套栽培應強調選擇優(yōu)質品種以獲得高產優(yōu)質牧草;保證合適的水肥條件能大大提高一年生黑麥草的產草量,一年生黑麥草需較高肥力水平,三葉期、分蘗期是最佳施肥時期,每次刈割后也需及時追施尿素60~75kg/hm2,同時注意磷、鉀肥的施用。此外,分廂開好排水溝能有效增強其抗逆性。3.4改善農產品供應結構果草兔生態(tài)農業(yè)模式的社會、經(jīng)濟、生態(tài)的綜合效益顯著,并可以顯著