全 文 :农牧结合生态工程的基本理论与实践3
邢廷铣 (中国科学院长沙农业现代化研究所, 长沙 410125)
【摘要】 农牧结合生态工程是一个复杂的农业生态、经济和技术系统工程, 它由植物
(种植业)、动物 (养殖业) 和微生物 (连接种养业) 3 个子系统组成, 其关键是建设一个以
“四、三、二、一”畜牧业生产模式为主要内容的高效节粮型畜牧生态工程, 它要求用尽可
能少的自然资源, 在尽可能短的周期内, 生产尽可能多而优的农 (牧) 产品, 以获取尽可
能高的经济效益, 达到或维持尽可能最佳的生态平衡.
关键词 农牧业 生态工程 生态平衡
Basic theory and practice of agro-an imal husbandry eco-eng ineer ing. X ing T ingx ian
(Chang sha Institu te of A g ricu ltu ra l M od ern iz a tion , A cad em ia S in ica , Chang sha
410125). 2Ch in. J. A pp l. E col. , 1996, 7 (sup. ) : 117~ 120.
T he agro2an im al husbandry eco2engineering is a comp lex agro2eco logical, econom ic and
techno logical system. It is compo sed of th ree subsystem s: p lan t (crop industry) , an im al
( livestock industry) and m icrobe ( link ing crop and livestock industry). T he key is to
set up an effective and econom ical livestock eco2engineering system w h ich is m ain ly
compo sed of“4, 3, 2, 1”an im al p roduction model. T he ob jectives of th is model are to
p roduce as m any and as fine crop - livestock p roducts as po ssib le from as less natu ral
resources as po ssib le in as sho rt periods as po ssib le, to ob tain as h igh econom ic benefits
as po ssib le, and to ach ieve as op tim um eco2balance as po ssib le.
Key words A gro2an im al husbandry, Eco2engineering, Eco logical balance.
3 中国科学院“八五”重大资助课题 (KY85209217).
1995 年 5 月 3 日收到, 1996 年 2 月 16 日改回.
1 引 言
目前, 在我国农业发展的进程中, 正面
临着严峻的人口、资源与环境问题. 笔者认
为, 在由传统农业向现代农业转变阶段, 以
畜牧业作为突破口, 实行农牧结合, 建设一
个高效的农牧结合生态工程, 是实现我国
农业持续发展的关键战略举措之一.
2 基本概念
所谓农牧结合乃是新型种植业与现代
养殖业之间的一切对立统一的联系. 种植
业为养殖业提供物质基础 (饲料) , 而后者
又为前者提供有机肥 (养分) , 彼此互为供
求关系. 而这种相互间的关系又借助于微
生物的活动. 因此, 一个完整的农牧结合生
态工程, 是由植物、动物和微生物 3 个子系
统所组成, 其生产效率必然受 3 个子系统
的功能所制约, 其表现即为产品量的多少.
因此, 一个高效率的农牧结合生态工程, 就
是要在持续稳定发展种植业的同时, 建立
一个高效节粮型的畜牧业生产体系, 继而
建立一个以农促牧, 以牧促农, 以农牧产品
促加工的“种、养、加”开放型的农业生产新
体系[1~ 4 ]. 它的主要特点是高产、优质、低
耗、不污染环境和高经济效益[1 ]. 它的总方
向是节粮、高效、高技术和高而优的产出,
即用尽可能少的自然资源, 在尽可能短的
周期内生产出尽可能多而优的农 (牧) 产
品, 以获取尽可能高的经济效益, 达到或维
应 用 生 态 学 报 1996 年 6 月 第 7 卷 增 刊
CH IN ESE JOU RNAL O F A PPL IED ECOLO GY, June 1996, 7 (sup. )∶117~ 120
持尽可能最佳的生态平衡.
3 模式结构
3. 1 种2养2加模式结构
农牧结合是一个生态、经济和技术复
合人工生态系统, 它的基本结构模式见图
1. 由图 1 可知, 农牧结合生态系统包括植
物、动物和微生物 3 个子系统, 只有同时具
备 3 个子系统, 才能保证对有限的第一性
产物及其投入, 达到最有效地利用. 没有养
殖业的农业系统 (图 1A 回路) , 或只有少量
养殖业而缺乏加工业的系统 (图 1B 回路) ,
还有养殖业和加工业均很小的系统 (即B
+ C 回路) , 都不能对资源进行有效利
用[5 ]. 只有种、养、加都达到一定规模, 并外
加高效人工微生物系统, 即通过农业生态
工程, 把养殖业和广义的加工业组成一个
重叠复合系统, 使农业获得新的技术和劳
力、资金的投入, 并实施微生物在人工条件
下的高集约化“生产”(即D 回路) , 才能达
到高经济效益以及生态、社会效益的协调.
由此可知, 在农业生态经济系统的运行中,
养殖业是发挥关键作用的不可替代的中间
环节, 其主要功能是加速能流和物流的周
转, 并最大限度地把养分元素保持在系统
图 1 农业生态、经济、技术系统[5 ]
F ig. 1 A gro2eco logical, econom ic techno logical system.
之内, 以减少对外界投入的依赖. 同时, 使
各种第一性产物 (品) 有可能多次增值, 从
而提高资金的流量级和周转.
3. 2 养殖业模式结构
在农牧结合生态工程中, 建设一个高
效节粮型畜牧生态工程, 是实行农牧结合
的关键. 所谓高效节粮型畜牧生态工程, 就
是要建设一个“四、三、二、一”畜牧业生产
模式 (图 2) , 即在健全和完善畜牧业“四大
体系”(良种繁育体系、饲料生产体系、疫病
防治体系和产品加工销售体系) 的基础上,
实行“三群一网”制 (优良种公畜群、基础母
畜群、商品生产群和人工授精网) , 建立 2
个骨干工厂 (配合饲料厂和畜禽产品加工
厂 ) , 全面推广应用“种、养、加”和“产、供、
销”一条龙的生产体制和“牧、工、商”一体
化的格局[3 ].
图 2 “四、三、二、一”畜牧业生产模式图
F ig. 2 "4, 3, 2, 1"an im al p roduction model.
3. 3 结构调整
在整个农牧结合生产体系中, 应据具
体情况进行种植业和养殖业两方面的结构
调整. 我国种植业生产结构从纵方面可分
811 应 用 生 态 学 报 7 卷
为国家级调控层、区域结构层、粮经饲结构
层和作物种类结构层[4 ]. 在农牧结合生态
工程中, 应特别注意改革耕作制度, 建立
粮食2经济作物2饲料作物三元耕作制, 增加
优质高产饲料作物种植面积. 据统计, 我国
有 22. 2% 的粮食用作饲料, 如果直接将部
分粮食用地改种优良饲料作物 (或牧草) ,
可比种粮提高 20% 的饲料量. 例如, 甘蔗是
一种特高产的饲料作物, 其产量可达 100t
·hm - 2, 据联合国 FAO 组织推算, 中国只
要用 6. 6% 的耕地种植甘蔗, 就能年产 4. 0
×107 t 肉[2 ]. 建议逐步把这 3 类作物种植
面积调整为粮食作物占 59% , 经济作物占
20% , 饲料作物 21%. 建议将南方 2. 0×106
hm - 2双季稻或低产稻田改为水稻、玉米、豆
类、饲草或饲料作物轮作制, 北方改玉米单
作为玉米、豆类、牧草间套种. 我国畜牧业
生产结构可以分为国家级调控层、区域结
构层、畜种结构层、畜禽品种结构层、畜禽
群体结构层. 在农牧结合生态工程中, 要特
别着重发展以牛、羊为主体的草食牲畜, 稳
步发展猪、鸡, 开辟特种动物饲养, 逐步把
草食牲畜的饲养量 (以标准畜计) 提高到占
整个畜禽的饲养量的 40%.
4 基本功能
4. 1 社会功能
农牧的结合具有很大的社会保障功
能, 它能满足人们的基本生活需求. 如人类
生活必需的肉、蛋、奶、毛、绒、皮来自动物
产品, 谷物、豆类、油脂、水果、蔬菜、纤维则
来自植物产品. 正由于种植业和养殖业的
结合, 才维持了人类社会的正常生存和发
展.
4. 2 经济功能
实行农牧结合, 可增加单位耕地面积
所生产农产品的绝对数量和质量, 其表现
即为经济收益的提高, 可用牧业产值占农
业总产值的比例来衡量. 一般说来, 农业高
度发达的国家, 其牧业产值占农业决产值
的比例都在 50% 以上.
4. 3 生态功能
农牧结合的生态功能表现为, 一是能
充分合理而有效地利用农业生产中的废弃
物 (如作物秸秆等) , 使得农业生态系统的
能流和物流得到高效循环利用. 二是家畜
将饲料中有机物 1. 50~ 18. 0% 转化为畜产
品的同时, 也把 80 % 左右以厩肥的形式返
还到土壤, 以培肥地力, 维持、提高和扩大
种植业生产. 如把畜禽的年排粪量折合为
有机物质和标准化肥, 猪为 317. 83 和
208. 65 kg, 禽分别为 13. 9 和 5. 38 kg. 按
畜禽存栏量计, 年总排粪 (尿)量为 2. 417×
1011 t, 含有机质 2. 8×108 t, 折合标准化肥
1. 34×108 t, 为我国当年施用化肥量的 1. 5
倍. 三是家畜能从耕地以外的土地上 (如各
种林地和闲散地中的野生牧草) 聚集有机
物质, 再传递给耕地, 促进种植业的发展,
使整个农2牧系统的功能得以延伸和扩展.
5 评价指标
一个农牧结合生态工程, 如果结构合
理, 则能充分发挥其功能, 其生产效率就
高, 反之则低. 为了评价农牧结合生态工程
的效率, 特拟定下列评价指标. 整个评价
体系由单位面积耕地作物产量及其效益、
养殖及其加工业产值占农业总产值的比
重、单位面积耕地拥有的畜禽饲养量、农田
土壤肥力以及能源物质和资金周转率 5 部
分组成, 各部分占其总体生产效率平均为
20% , 各部分的次级评价指标及其参考评
分值如下:
911增刊 邢廷铣: 农牧结合生态工程的基本理论与实践
指标体系
1)单位面积耕地作物产量及其效益 (20) 作物产量
(kg·hm - 2) (10)
经济效益 (元·hm - 2) (10)
2)养殖及其加工业产值占农业总产值的比重 (% ) (20) 初级产品
(15)
加工产品 (5)
3)单位面积耕地拥有之畜禽饲养量 (牛单位) (20)
农业人口年均肉蛋奶产量 (5)
饲料地占总耕地之比 (5)
饲料粮占粮食总产量之比 (5)
饲料利用率 (% ) (5) 饼粕利用率
(3)
秸秆利用率 (2)
4)农田土壤肥力 (20) 每公顷粮棉产量的化肥投入量
(10)
土壤N、P、K 含量变化 (m g·100g- 1) (10)
5)能源物质和资金周转率 (20) 周转
(增值)次数 (10)
周转 (增值)率 (10)
注: 括号内的数字为评分参考值.
6 成功的例证
中国科学院长沙农业现代化研究所自
1989 年起在山东禹城建点, 先后为禹城制
定了“禹城 2000 年畜牧业发展规划”、“禹
城四、三、二、一畜牧生态工程设计方案”和
“禹城秸秆畜牧业发展纲要”等, 研究了以
县为单位的农区高效节粮型畜牧业生产模
式. 经过 5 年多的努力, 在禹城实行农牧结
合取得了很大的成功, 达到了种植业和养
殖业齐发展, 连续多年粮、棉、肉、油高产
(表 1).
表 1 禹城粮食和肉牛发展情况
Table 1 D evelopmen t situation of gra in and cattle production in Yucheng
年 份 Year
1989 1990 1991 1992 1993 1994
粮食单产 Grain yield (kg·hm - 2) 5 700 5 790 6 030 6 060 6 150
粮食总产 To tal ou tpu t ( t) 317 428 327865 347 809 343 329 401 043 450 000
牛存栏量Amount of livestock on hand (104) 10. 65 12. 0 12. 8 13. 4 20. 4 26. 0
秸秆利用率U tilization percen t of straw (% ) 20 25 35 40 50 70
畜牧业占农业总产值 (% ) 17. 0 24. 8 28. 0 24. 3 38. 5
% of an im al husbandry to to tal ou tpu t value of agricu ltu re
1994 年, 全市大牲畜饲养量已达 3. 2
×105头, 其中牛 2. 6×105头, 出栏 8×104
头, 分别比去年同期增长 25% 和 16%. 羊
存栏 1. 92×105只, 出栏 1. 28×105只, 分
别增长 30% 和 60%. 畜牧业产值已占农业
总产值 35% , 人均牧业产值达 420 元. 为
此, 禹城已被国家农业部定为科技示范县、
秸秆养牛示范县. 1994 年 10 月山东省畜
牧业现场会在禹城召开. 到目前为止, 已有
全国 20 多个省 (市) 1000 多人次到禹城考
察和参观农牧结合的经验. 禹城农牧结合
试点已在全国产生了一定的影响.
参考文献
1 邢廷铣. 1991. 建设农区新型畜牧业生产体系. 地理
知识, (4) : 3.
2 邢廷铣. 1989. 黄淮海平原畜牧业发展浅见. 农业现
代化研究, 10 (3) : 45~ 48.
3 邢廷铣. 1995. 我国农区畜牧业的生产潜力与发展
对策. 农业现代化研究, 16 (3) : 171~ 174.
4 胡耀高. 1992. 论我国农牧结合的基本战略. 农业现
代化研究, 13 (4) : 209~ 211.
5 程 序. 1994. 论黄淮海地区的农牧结合工程. 农业
工程学报, 10 (2) : 1~ 10.
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