全 文 ：第 10卷 第 1期
2 0 0 2年 3月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agricu Lture
Vo__l[】 No l
March． 2002
山西旱地农业高效持续发展模式研究
籍增顺
t山西省农业科学院农业资源综合考察研究所
孙景桐
太原 0300061(山西省农业科学院 太原 030006)
摘 要 经4年科技攻芫研究，建立起 3套早地农业高技持续发展模式、即神荞结台良性循环模式，其土地生 率
较单作玉米高49．7％，绵羊当年育肥羔羊的屠宰率、净匈率分别较对照组高 3．0％ 1．4％，应用增腭剂每只羔羊
l15d总增重 11 3kg，鞍对照组 日增重增加 l4．1％．改良草嵬产草量可达 1 2～1 44万 k hm2；甘薯 口工 养殖产
业化发展模式，其罩常年甜产鲜薯 7．5万kg／hm 以上，生产的淀l粉地膜可峰怔疆膜成丰 27 9％、研制 了甘薯低糖
脯．研制的鄂食粉丝增值率在 10倍左石；与现行的清耕果园相比、早地生枣果园赢向控制模式0～60cm土层土壤
奇水量高 3．1％，0～40era 土 层 土 壤 有 机 质 告 量 高 1．7g,"kg，速 效 钾每 g土 高 0．091mg，4年 后土 壤 客 重 肆低
0．20g,"cm ，天敌数量超过 3倍 ，害虫减少 95％，果 实发病 率减少 80％以上 ，平均 1缎果 品 量 2 7万 kg；hm ，增加
纯收入 1338元fh 。
关键词 旱地农业 番续发展 模式
Hi efficiency and sust~nable development models in Shanxi dryland agriculture regions．儿 Zeng-Shun(Institute of
CompreherLsive Survey in Agricuhural Resources，Shanxi Academy Of Agricultural Sciences．Taiyuan 030006)，SUN
Jing-Tong【Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Tmyuan 030006)，CJEA ，2002，10(1)：97～100
Abstract Dryland agriculture plays an impo rtant ro Le in deve Loping Shanxi Local economy Base Otl re~3Hree characteristics
of dry[and regions，three kinds of sustainable development models in Shanxi dryland agriculture regions are established
fij thc good cyding model of combining farming with raising animals：its land productivity is inereac-~d by 49 7 9／J LK}m
pared with mle maize production system ，a lamb gm weight increased by 11 3kg after 115 days，14 1％ ~lore【han that
under traditional management Grass output of slope is 12000～14400kg]hm一 (ii)Mode]of F,~veet potato prcxe~sing rais
ing animals：its cpotato yieldismorethan 75000kglhm ．o∞【of starchfilm islower 27．9。 than PVC film．~V~-0
kinds of sw~-t potato products 8．re prod uced，the value of producing starch noodle is 10 times 8v；eet po tato (ii)Eco or
chard moilel with double—way controling rail water：compared with the clearing orchard，soil water content of 0～60cm
depthin eco-orchardismore 3 1％ ，organicmatter content of 0～40cm l depthisl 7 kg higher，exchangeable pota*
slum is i2ore than 0 09lmdg soil．Four years after．the l density decres~es by 0 20glcm ．number of pests enen i
nlore lhan 3 times ，posts decrease by 95％ ，fruit diseases decrease by 8O％ ，first grade frui~yidd is 27000k~fhm ．net
income increases by 1338 yuan／hm!
Key words Dryland agriculture，Sustainable development，Model
山西省旱地占该省总耕地面积的74％，但旱地粮食产量仅占该省总产量的 35．6％，农林牧渔总产值占
该省的41．9％．旱地农业在该省经济发展中占据重要地位，但从目前农业生产力水平看，其资源优势与贡献
极不相称。为此，从 1994年开始开展了旱地农业高效持续发展模式研究，建立了适合旱作农业区资源经济
特点的种养加结合产业化发展模式，并取得了显著的生态与经济效益。
1 种养结合良性循环模式
种养结台良性循环模式技术结构见图 1，其技术要点一是推行粮食饲料 1年两熟种植制度，提高粮食与
饲草产量。建立合理的种植制度是高效利用农业自然资源的基础，我国北方旱地农业地区现多实行 1年一
作休闲种植制，越冬作物种植区夏季休闲90～120d，该期间土壤耗水占全年总降水量的25％；春播作物种植
区冬季休闲200d左右，此期间土壤耗水 占全年总降水量的27％，休闲期内采取耕作、覆盖等地面保水措施
仅在一定程度上减少土壤水分散失，如冬闲田在常规耕作条件下蒸发消耗占同期降水(f,／92．1％，覆盖地膜
t 山西省科委资助项 目 山西早地农业高教可持续发展研究”部舟研究内容
收稿 日期 ：2000 05—18 改 回 日期 ：2000—07一l3
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中 国 生 志 农 业 学 报 第 10卷
图 1 种养结台 良性循环模式
Fig l Cycling n1odd of combining farming
with raising animals
燕发损失率仍达 78 0％，资源浪费 卜分严重：为探
索半干旱地区实行 1年两熟种植制的可行性，本研
究设计了冬小麦 夏播作物、越冬牧草 春播作物2套
种植制度，第 l套种植制度以复播玉米、大豆、谷子、
子粒苋进行试验研究结果表明，冬小麦收获后复播
填闱作物 总耗水 量为 135 7mm，同期 休 闲 田耗 水
107mm，复播 比休 闲 田多耗水 28．7mm。复播 作物
收获期测定 )～2m土体平均含水量复播田为9．2％，休闲田为 10．2％，基本相同，表明复播田一般年份不会
影响下茬作物播种 夏闲期复播填闲作物能显著提高土地生产率和降水利用率，小麦复播玉米土地生产率
较单作小麦高 21％，水分利用效率高 0．26％。复播玉米、子粒苋可使下茬小麦减产 8．2％和6．6％，复播大
豆可使小麦增产 1．6％，表明只要选择适当作物，不会对下茬作物产量有较大影响 第 2套种植制度以冬黑
麦为填闲作物、收获后复播秋收作物：试验研究结果表明，复播较休闲田多耗水 101 5ram，0～20cm土层土
壤含水量低 3．6％。提前收割牧草可显著减少土壤耗水量，4月 12日收割黑麦．复播田0～20cm土层土壤
含水量为 l2．3％，休闲田为 14培％，土地生产率较单作玉米高49．7％。半干旱地区只要热量条件允许以冬
季复播牧草为好，其鲜草产量一般可达 1．95～3．75万 kg／hm 。黑麦配套栽培技术要点为选用“冬牧 70”黑
麦品种，最佳播期9月22日，播种量225kg／hm ，4月 10～15日收割，施纯 N 80kg／hm ，P O5 80kg／hm 二
是引进良种改良本地羊、兔。根据半干旱地区夏季牧草丰盛、冬春饲草短缺的特点，本研究提出羔羊当年育
肥饲养管理模式，其内容包括改良畜种，引进无角“陶赛特 、“萨福克”等国外肉用羊高产品种，与本地羊杂交
改良。试验结果表明，杂种羊4月龄体重可达 19．9kg，较本地羊高 32．7％，10月龄体重32．3kg，较本地羊高
39．2％；“放牧+补饲”育肥模式，夏季归牧后补饲全价配合饲料，120～150日龄羔羊每天补饲 l00g，150～
210 Et龄补 饲 125g，210～250 Et龄补 饲 150g，250～270日龄补饲 250g。采用 该模 式 125d羔羊总 增重
11．28kg，日均增重 98．1g，较单纯放牧模式总增重 4．32kg，日增重 37．6g。以产冬羔为适 ，在 10月份入冬前
以体重 30～35k 屠宰为宜，辅之以其他配套技术如剪毛、药洗、驱虫、环境控制等。绵羊 9月龄体重 28～
30kg，10月龄体重 3l～35 ，Et均增重可达 100g以上，当年育肥羔羊屠宰率47．2％，净肉率为 37．2％，分别
较对照组高 3．0％和 1．4％，补饲饲料与活体增重比为 1．6～1．7：1，投人产出比为 1：3。三是应用增肉剂和
“放牧+补饲”快速育肥技术，提高饲料报酬和出栏率。根据羊、兔生理代谢特点及营养需求，设计出2种肉
羊饲料添加剂和 3种肉兔饲料添加剂并进行饲养试验观察。肉羊增肉剂以添加微量元素为主 ，试验表明添
加增肉剂 Ⅱ号 115d后每只羊总增重 11．3 ，Et均增重 98．3g，投入产出比为 l：31，较对照组 日增重增加
14．1％；增肉剂配方为“微量元素+抗球虫药物+生长促进剂+香味剂”的肉兔增肉剂Ⅱ号饲养肉兔 35d后
总增重较对照组高 149．3g，Et增重较对照高4 3g，增长幅度为21．0％，料肉比为2．9 l，对照组为3．5：1 生
产示范结果表明，添加肉兔增肉剂 Ⅱ号可提高幼兔成活率 10％左右，3月龄体重提高 14％一20％。阴是人
工种草与草地改良结合，增加产草量，奠定畜牧业发展的基础。经连续 3年试验，本研究初步形成了 1套由
4个单项技术组成的完整人工种草与草地改良技术体系，包括草种筛选，引种牧草品种 54个，经连续2年试
验评选出 J 1个抗旱性好、生长速度快、产草量高、适合在旱地种植的优良草种，其中菊科牧草“菊苣”单产最
高，鲜草产量达 7．798万kg／hm2，豆科牧草“沙打旺”、“红豆草”次之，分别为 6．155万 kg／hm 和 3．030万
kgthm ，“保定苜蓿”、“雷西斯苜蓿”、“苏联 1号苜蓿”、“晋南苜蓿”、“秘鲁苜蓿”鲜草产量为2。971)～2．162万
kg／hm：，禾本科牧草“杜康雀麦”、“林肯无芒雀麦”鲜草产量为 2．557～2．023万 kg／hm ；种草方式，坡度 10。
左右的缓坡地与弃耕地采用完全翻耕种草方式，秋整地，春播种，阴坡种植苜蓿，阳坡种植红豆草，该类草地
第2年盖度可达 100％，草高 60～80cm，鲜草产量 3．75万 ／hm~-，对>15。的陡坡草地采用等高条带种草方
式，第 1年沿等高线挖修 0．8～1．0m宽反坡式条带，带距 1．0～1 5m，地形破碎的可挖鱼鳞坑翌年春季播
种，阳坡以“沙打旺”为主，阴坡以苜蓿为主，也可与胡枝子、柠条混播，播后禁牧半年，该类草地翌年盖度为
85．2％，鲜草产量 1．845万 kg／hm2，在降水较多区域或土层较厚山区可于雨季直接撒播种草，草种以“沙打
旺”为主，播种后翌年植被盖度 79培％，鲜草产量 1．155万 kg／hm ；牧草混播 ，试验表明豆科 禾本科牧草混
播可显著提高牧草产量和质量，豆科、禾本科比侧以2：1为佳，分别较单播豆科牧草增产 7．3％，比单播禾本
科牧草增产 74．5％，混播牧草粗蛋白、粗脂肪含量分别较单播豆科牧草高0，33％和0．96％；抗旱播种技术，
在干旱年份采用秸秆覆盖措施可解决荒坡草地干旱缺水、难以捉苗问题 ，以小冠花为例，覆盖秸秆较裸地可
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第 l期 籍增顺等：山西早地农业商教持续发展模式研究
提前 3d出苗．出苗率提高38％。该技术示范推广200hm ，人工草地鲜草产量超过 3．75万 kg／hm一，改良草
地产草革 1 2～1．8万 kg／hm：．牧草粗蛋 白含量、粗脂肪含量 、粗灰分含量分别较未改盛草地高 8 3％、【1．21jf1
和2 I％．粗纤维含量降低 9．1％，此外还可减少地面径流21 6％．减少土壤侵蚀量26．3％。
2 甘薯·加工-养殖产业化发展模式
}t薯 加工一养殖产业化发展模式技术结构见图2，其技术要点一是充分利用 甘薯旱生适应性，实现种植
业高产 、稳产 。试验研究表明，甘薯抗旱特性形成是 由于
其根系发达 ．吸收能力强 ，分布深度 一般可达 170cm，沙
质土壤中可达240cm；体内胶体束缚水含量很高，在干旱
条件下抗 蒸腾 、耐脱水性强 ；收获物为块根 ，整个生育期
无明显水分敏感期，产量形成与积累受阶段性水分亏缺
影响较小．故甘薯更具适应半干旱区降水时间分布不均
的特征。旱地甘薯高产栽培技术由 4部分组成，包括地
膜覆盖 ，覆膜处理平 均产量 6．837万 kg／hm：．较裸 地平
栽增产 103．2％，覆盖方式以膜内双行覆盖表现最佳，舒
别比膜侧覆盖和膜内单行覆盖增产 52．1％和67 6％．采
用地膜加秸秆双覆盖形式虽有一定增产效应，但不明显；
间隔深松 ．经 3个品种 2种覆盖方式下试验证 明，深松具
淀粉
图 2 甘薯-加 工一养殖产业化发展模式
Fig 2 Mcraising anima[~
有 明显的增产作用，栽植后 44d深松 1次 ，平均产量 6 094万 kgghm ，较不深松增产 27．8％．44d与 74d深松
2次，平均产量 6．879万 ／h ，较不深橙增产 44．2％；平衡施肥，经济施肥量为纯 N 150kg／hm ，P^(
105kg／h ．K，O120kg／hm。，N：P O ：Iv,，O为 l：0．7：0．8；化学控制，喷洒 缩节胺”可抑制薯蔓旺长，促进薯
块膨大，较对照增产 17．8％．喷洒时间以蔓长 70cm左右为宜。
田间试验和生产示范结果表明，综合应用该项优化技术一般鲜薯可稳产 7．5万 kg／hm 以 L．丰水年份
和肥力较好地块可达 10 5万 kg／h ，鲜薯单价按 0．3元／kB估算，收人可达3．15万元／hm 。二是应用淀粉
加1、粉渣配合饲料调制、淀粉变性、降解膜生产等技术，建立种养加良性循环产业链。针对当前聚乙烯地膜
存在的污染和开发淀粉加工增值新途径问题，本研究将玉米淀粉化学修饰改性，使之与高分子聚合物有一定
亲和力 ，再与聚乙烯混合在化学助剂条件下密炼融合 ，吹制成易降解的“淀粉 聚乙烯”地膜 ，其主要技术 能
包括力学眭能，膜的厚度 0．007～0．O08mm，拉伸强度为 13．4mPa，伸长率 268％，分别较聚乙烯膜高 5．2％
和 168％．直角撕裂强度425N／cm，比重 0．884 cm ，分别较聚乙烯膜低 13．3％和 15．2％，所有力学指标均
达普通地膜现行标准，可完全满足使用要求；降解性能，光降解诱导期 40～60d，诱导期过后膜的力学性能基
本消失，残留物进入土壤后可部分被土壤微生物分解 ．减少对土壤的污染；增产眭能，经连续 3年在4个区域
试验，覆盖玉米、甘薯其增产效果与聚_乙烯膜基本相同，覆盖蔬菜作物可较聚乙烯膜增产 6．9％～15．5％一
该技术现已推广 130hm ，淀粉地膜的淀粉加人量 20％以上，原材料成本较聚乙烯低 10％．由于比重较小，单
位重量成膜面积较大， 0．O07mm计算，成膜面积较聚乙烯大 17．9％．2项合计可降低覆膜成本 27 9％。
三是建立在甘薯及其淀粉产品加工业为龙头的产业群。为解决甘薯加工的出路问题，研制了低糖脯．针对低
糖脯含糖量较低，产品饱满度、透明度及保藏性差的问题，设计筛选出新的工艺，并根据抑制氧化的原理，筛
选出适合甘薯加工的护色剂，控制了甘薯加工过程中的非酶褐变和酶促褐变现象；添加亲水皎体，使产品更
为饱满、透明而有光泽；添加电解质和亲水性物质，延长保质期。新研制的甘薯低糖脯有酸甜味型和怪味型
2种，加工甘薯脯可较鲜薯增值 7．2倍 传统的甘薯加工粉条和粉丝工艺产品外观褐暗，产品不卫生且质量
不稳定 ．食用不方便。为此，本研究在传统工艺流程基础上增加了脱色、消毒、配料、真空包装的流程，增加破
碎细度和筛孔目数，筛孔目数达 120目．损失率降至 20％以下；控制温度为 65～70C，加水 30％可使淀粉充
分糊化，添加氯化钙等碱性物质可促进糊化；添加脱色剂0 4％～0．8％．可增加产品白度 15 3度，显著改变
外观色泽。本项目在试验示范区投资5万元(包括设备、厂房等)建成了年加工 120～150t的甘薯加工r．增
值率在 10倍左右
3 旱地生态果园双向控制模式
北方半干旱地区果品生产普遍单产低、品质差和效益不高，为解决该技术难题，试验研究以增加单位面
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中 国 生 态 农 业 学 报
图 3 旱地生态果园双向控制摸式
Fig 3 Eco．orchard with daubl(~way
contro ling．soil wat
第 10卷
积产量、改善品质和提高教益为攻关目标，开展了构建旱地
生态型果园技术体系的研究 ，其技术路线为营造果园草生
植被，通过生草及其残体的覆盖作用，控制土壤水分无效蒸
发，采用中密度树型和牵制性修剪技术，控制果实和枝叶数
量 ．减少无效消耗。据此经在 8个典型 区域连续多年试验 ．
研制开发出适台半干旱地区大面积推广的早地果园双向控
制栽培技术(见图3)，其技术要点是营造自然草生植被，在
天然杂草群落的基础上增播 20％～30％苜蓿 、百昧根等豆
科绿肥，每年剪草 5～7次，草被高度常年维持在 15～
20cm．同时保 留落叶、残草，增加覆盖度 ；控制树体和枝条数量．选用中密度树形 ，尽量减少骨干枝 比例 ，将盛
果期树体投影面积覆盖度控制在 45％～50％，综合应用疏枝、摘心、扭枝、回缩 、拿枝等技术，限制辅养枝数
量和长度．控制辅养枝总量为 60～75万条／hm ．有效功能叶片 69万片／hm 左右；调节果实负载，按总有效
叶片 I／30～1／40控制果实数量，辅之 套袋、摘叶、转果、生理需水期补水等技术。该项技术可抑制水分蒸
发，提高蒸腾效率，生草覆盖果园与现行的清耕果园相比，0～20cm土层土壤含水量高 3．5％，21～40cm土
层土壤高 2 4％，40～60cm土层土壤高 3．4％；果树叶片总蒸腾量降低 42．6％～74．4％；果树根系集中分布
区域由20～60em土层变为 20～80cm土层；单叶鲜物质量较对照高 0．12g，叶绿素含量高 0．37mg／g；0～
40cm土层土壤有机质含量为 12．8g／kg，较清耕果园(1l lg／kg)高 1．7 ，全 高0．13g／kg，速效钾每 g土
高0．091mg；Fe、Ca、Zn含量显著高于清耕果园。连续 4年覆盖生草土壤容重降低 0．20g／cm~，土壤 pH值由
8 4降至8 1；草蛉、七星螵虫等害虫天敌数量分别较清耕果园多 3．7倍和 2．6倍，螨虫和蚜虫等害虫分别减
少99 8％和94．7％；果实轮纹病和炭疽病发病率分别减少 85 2％和76．8％；平均单果重为 216．7g，平均果
实直径为75．4mm，果肉可溶性固形物为 15．2％，果皮花青苷总吸收度为 0．974／c ，平均 l级果品产量 2．7
万 kg／hm ；生草覆盖果园投八产出比为 l：9．25，清耕除草果园为 1：4．72，增加纯收入 1338元,／hm 该项研
究成果适宜在北方干旱农业区年均降水量450～550mm的地区推广，在山西省可推广 45万 hm 以上，且淀
粉膜、低糖薯脯、即食粉丝和增肉剂等生产技术不受气候条件所限制：
参 考 文 献
l秘杰 ．张福锁等 农林牧复台生态经井 系统在农业可持续 发展 的地位 与作用 生态农业研究
赵荣华 ，黄 叫链等 旱地谷子休闻期地膜覆 盖垄作啦瞳研究 牛盎农业研究，l998，6(3)：30～32
藉增顺 早地农业持续发展拉术研究 生志农业研究，1999，71I)：47～49
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黄 斌 干湿变化与作物补偿效应规律研究 生志农业研究．2000．8(11：30～33
张 午 柳羹昆等 生态农业产业化浅析 生态表一l 研究 ．2000 8(21：93～96
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