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Study on compound ecological models of orchard taking Grain amaranths as a link

以籽粒苋为纽带的果园复合生态模式研究



全 文 :第 10卷 第 4期
2 0 0 2年 1 2月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
V01.10 No.4
Dec., 2002
以籽粒苋为纽带的果园复合生态模式研究
刘苑秋 郭晓敏 杜天真 牛德奎
(江西农业大学林学院 南昌 330045)
摘 要 从籽粒苋的生物学、生态学特性研究分析表明,以籽粒苋为纽带的果园复合经营生态系统有较高的能量
利用率,可有效提高初级生产力,降低系统人工辅助能的消耗,增加系统物质循环中利用环节,提高物质转化效率。
并阐述 了3种以籽粒苋为纽带的果 园复合经营模式及其结构特征。
关键词 籽粒苋 果园复合经营 生态系统结构
Study on compound ecological models of orchard taking Grain amaranths aS a link.LIU Yuan—Qiu,GUO Xiao-Min,
DU Tian-Zhen,NIU De-Kui(College of Forestry,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045),CJEA ,2002,
10(4):118~120
Abstract The analysis on the biological and ecological characteristics of Grain amaranths illustrates that the ecosystem of
orchard taking Grain amaranths as a link has higher efficiency of utilizing energy,can increase primary output and reduce
the consumption of auxiliary energy.It can increase the knot of utilizing material during matter recycling and efficiency of
material changing.The study also states three models of orchard taking Grain amaranths as a link and their characteristics
on structure.
Key words Grain amaranths,Co mpound management of orchard,Structure of ecosystem
我国果园间作的种类较多,如果粮间作、果菜间作、果菌间作、果药间作、果果间作等。江西省地处亚热
带中部,气候温和,雨量充沛,是柑橘、柚、脐橙等水果的主产区,近几年随着农业产业结构的调整 ,果树种植
大规模发展,大量新开辟的果园幼果树体小且缺少短期收入,果园空隙地多,闲置营养空间大,再加上红壤区
自身的生态脆弱性,致使果园水土流失严重,肥力不足,需加强维护地力。为此,研究分析了以籽粒苋为纽带
的果园复合经营生态模式及其结构特征,为提高同类果园生态系统生产力提供理论依据。
1 以籽粒苋为纽带的果园复合生态模式特点
籽粒苋为苋科(Amaranthaceae)苋属(Amaranthus)植物,1年生草本,具有抗逆性强、适应性广、营养丰
富、生物产量高等多方面优良特性,被誉为 21世纪最有发展潜力的作物之一。全球苋属植物约 40种,分布
于热带、亚热带和温带地区,我国是苋的原产地之一 ,其用途很广,可作粮食、蔬菜、酿造、饲料、药用和观赏,我
国主要利用苋属植物茎叶作蔬菜食用或作饲料,从美国引进的优良苋品种在当地多利用其籽实作粮食或食品
添加剂,又称粒用苋或籽粒苋(我国统称为籽粒苋)。1982年中国农业科学院从美国Rodale中心引进优良苋品
种40多个并进行了适应性、品种筛选及应用推广研究,其大多表现出极好的适应性,特别是作为青饲料具有广
阔的发展前景,至 1994年全国推广面积已超过 6.67万 hrn2,仅江西省 1997年就推广应用达 0.67万 hm 。
江西省利用果园隙地间种籽粒苋,建设以籽粒苋为纽带的果园复合经营生态模式,形成多层次、多级利
用资源的能量高效利用、物质有效良性循环的生态系统。该系统一是有较高的能量利用率,籽粒苋是 巴 作
物,具有比C 植物更高的水分利用效率和 N素利用效率,且有比玉米、甘蔗等 C4植物更多的光合温度和合
成产物的高效运输,其生物产量一般高达 9~15万 kg/hm ,按 90%含水率计其干物质量高达 0.9~1.5万
kg/hm ,籽粒产量为 3000~4500kg/hm2,且其茎叶所含能量与禾本科牧草相似;二是能有效地分层、分级利
用光能,提高初级生产力,籽粒苋生育期短,一般仅 90~120d,作青饲料播种后 50d即可开始刈割,每隔 15d
可刈割 1次,且春、夏、秋均可播种 ,故利用果园隙地间种籽粒苋有很强的时、空调节能力,可分层、分级利用
光能;三是可降低系统人工辅助能的消耗,籽粒苋营养价值高,现蕾开花期植株各部分蛋白质含量叶为
*江西省科委资助项目
收稿 日期 :2001·11-16 改回日期:2001-12·26
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第 4期 刘苑秋等:以籽粒苋为纽带的果园复合生态模式研究 119
269.6~353g/kg,籽实为 150~180g/kg,茎秆为 120~150g/kg,且其叶片中半蛋白质、淀粉和半纤维含量较
高,易消化,采收种子后的籽粒苋秸秆粉粗蛋白、粗纤维、粗脂肪等消化率均超过盛花期的苜蓿 ,故用籽粒苋
饲喂畜禽能减少精饲料用量,实现低成本养殖。南昌县畜牧良种试验表明,用籽粒苋代替部分精饲料其料肉
比为2.64:1,而全部用精饲料的料肉比为 3.22:1,每增重 lkg其饲料成本降低 17.95%,如江西省南城县天
井源乡果场 日喂 1~2.5kg籽粒苋青饲料的生猪料肉比为2.87:1,而全部用精饲料的对照组为3.46:1,每增
重 lkg其饲料成本降低 17.08%。如以南城县天井源乡果场果一苋一牧复合经营生态系统为例 ,在树龄 4年、
密度 900株/hm 的柑橘行间种植籽粒苋,每 hm 果园种植的籽粒苋茎叶作青饲料喂养生猪 12头,猪粪作为
有机肥返还果园形成良性循环,其能量输入见表1,其物质、能量输出分别为柑橘11250kg、215325MJ,籽粒
表 1 果.苋.牧复合经营生态系统物质、辅助能投入
Tab.1 Structure and level of subsidiary energy inputs in compound ecosystem of fruit tree—amaranthus—livestock
系统组成 年有机物/折能 年无机物/折能 年能量总计/MI
Composition 0】.ganic matter in one year/energy Inorganic matter in one year/energy Total
有机肥/kg 折能/ 『 人工『d 折能/M『 畜力『h 折能/M『种子/1【g 折能/M『化肥/1【g 折能/M『农药/1【g 折能/MJ
Organic matter Energy Mafl er Energy Animal Energy Seed Energy Fertiliz日 Energy Pesticide Energy
*表中面积均按 1hm 计 ;**为该 系统 内 自产物质 ;***数字 6刀 kg中有 3.6刀 kg为该 系统 内产 出猪粪 ,其 余 2.4刀 kg为其他有机肥 。
苋茎叶干物质量 6750kg、25447.5MJ,生猪 1095.6kg、25267.8MJ,猪粪 54000kg、149040MJ,总输出能量
415080.3MJ,果一苋一牧复合经营生态系统中总辅助能输入/输出为 1:1.42,扣除系统内部输入 ,辅助能输入
220700.06MJ,输入/输出为 1:1.88,系统内引入籽粒苋降低了辅助能的消耗,提高了辅助能的效率。四是以
籽粒苋为纽带的果园复合生态模式利用果园隙地水、热、光资源种植高光合效率的籽粒苋,其生长过程中存
贮淀粉、蛋白质、脂肪、纤维等有机物质并通过饲养畜禽转移到动物体内,畜禽排泄的粪肥及籽粒苋枯枝落叶
返回果园,营养物质一部分供果树和籽粒苋生长,一部分贮存在土壤库中参加新的循环,特别是在果一苋一牧一
沼模式中畜禽粪肥和过剩的籽粒苋秸秆人沼气池制取沼气,沼液、沼渣作肥料,其数量多,质量高,增加了物
质循环中利用环节,提高了物质转化效率和系统生产力及稳定性。五是该模式增加了籽粒苋和畜、禽,增强
了物种多样性和生态系统的分层性和空间异质性,从而增加了生态系统的多样性和自平衡能力;六是增加了
果园经营种类,且利用果园隙地种植籽粒苋,技术简单且成本低,以其饲养畜禽效益好,符合农林复合经营增
产增收,充分利用 自然资源及劳动力资源,长、短效益结合,生态、经济效益结合及风险最小的原则。
2 果园间种籽粒苋生态模式设计与结构特点
复合经营间种的籽粒苋与果树种间具有复合种群个体间在结构、功能上的相互联系、相互作用。为充分
发挥种间互利作用,克服种间矛盾,实现最大生态经济效益,故组建复合经营系统时其种植设计首先应遵循
不影响果树光照的原则,果树生长需足够的光照,选择间作物时应选择植株矮小、不影响果树光照的作物,籽
粒苋是生长迅速、植株高大、有很强萌蘖力的阳性植物,在果园种植籽粒苋宜在果树行间且距果树有一定距
离处,并根据果树高度及时刈割籽粒苋,以保证果树的光照要求;其次应遵循不争水、肥的原则,果树对水、肥
要求较高,籽粒苋生长迅速需肥量也较大,故应将籽粒苋种植在果树的需水、肥空间外,一般其树冠范围是其
根系的吸收水、肥范围,此外籽粒苋的枯枝落叶残体不带出果园,作为有机肥源还田并施足底肥和及时追肥
维护果园地力;再次遵循不加重果树病虫害的原则,选择复合经营间种作物时应避免有病虫害的共同寄主,
籽粒苋病虫害较少,但在连续高温、干旱或多雨高湿的不利气候条件下也会发生一些病虫害,为避免病虫害
扩展至果树,在病虫害发生前应及时防治,发生时则及时刈割有病虫害的植株,是防治籽粒苋病虫害扩展的
有效途径。
目前江西省主要实施 3种以籽粒苋为纽带的果园复合经营模式,果一苋一牧复合经营模式是利用幼果园
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120 中 国 生 态 农 业 学 报 第 10卷
隙地间种籽粒苋,以籽粒苋养殖猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅等畜禽,以畜禽粪肥培育果树和籽粒苋,操作简单,形成
果一苋一牧良性循环,该模式为柑橘种植户广泛采用;果一苋一牧一沼复合经营模式是利用果园隙地种植籽粒苋,
以籽粒苋作为青饲料喂养畜禽,以畜禽粪肥和籽粒苋老秸秆入沼池生产沼气,沼液、沼渣返回果园培育果树
和籽粒苋,形成良性循环。如该省红壤地区幼橘园间种的籽粒苋鲜茎叶产量约 45t/hm2,按每头猪平均日喂
量 2kg、90d生猪出栏计,每 hm 果园可解决 180~240头猪的青饲料,畜牧排放的粪肥按 80%含水量计,每
吨干粪肥可产沼气 150m。,每吨干秸秆可产沼气 300m。(2.5m。沼气可满足农户 5口人全天生活用能),施用
沼液的果园土壤容重降低,土壤孔隙度增加,土壤蚀性、持水性能增强,沼肥中的纤维素、木质素等可改 良土
壤,提高土壤有机质含量,其内含的腐殖酸有利于提高土壤微生物活性和土壤团粒结构的形成;果一苋一牧一沼一
渔复合经营模式适用于在丘陵库区开发的果园,如江西省南城县天井源乡坑康库区在库岸果园隙地种植籽
粒苋,用籽粒苋喂养畜禽、鱼,用畜禽粪肥及籽粒苋老秸秆入沼池生产沼气 ,沼液入库养鱼,库底淤泥返回果
园培养果树和籽粒苋,形成了良性循环。
3 小 结
籽粒苋的生物学、生态学特性决定其作为纽带作物组建果园复合经营系统可实现能量高效利用、物质有
效循环 ,增加生物多样性 ,符合生态学原理;果一苋一牧、果一苋一牧一沼、果一苋一牧一沼一渔复合经营系统利用果园隙
地种植籽粒苋养殖畜禽,粪肥返回果园或入沼气池生产沼气,沼液返回果园或作为饵料入库养鱼,库底淤泥
返回果园培育果树、籽粒苋,形成多层次、多级利用资源的良性循环结构;籽粒苋间种果园隙地时应充分考虑
籽粒苋的生物学特性和果树生长要求 ,进行科学设计,避免种间竞争。
参 考 文 献
1 冯宗炜,王效科,吴 刚等.农林业系统结构和功能.北京 :中国科学技术出版社 ,1992
2 胡 坚编著.动物饲养学.长春:吉林科学技术出版社,1990
3 岳绍先,孙鸿良主编.籽粒苋在中国的研究与发展 .北京 :中国农业科技出版社,1993
4 刘苑秋等 籽粒苋林地及果园种植利用研究.江西农业大学学报,1999,21(2):6~8
5 谢国强等.籽粒苋秸秆粉饲喂三元杂交猪效应及消化试验研究.江西农业大学学报,1999,21(2):16~18
6 郭晓敏等.籽粒苋鲜茎叶饲喂生猪效果研究.江西农业大学学报,1999,21(2):24~26
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