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农区种草是改进农业系统、保证
粮食安全的重大步骤
任继周，林慧龙
（兰州大学草地农业科技学院 甘肃省草原生态研究所，甘肃 兰州７３００２０）
摘要：从耕地、粮食与人口关系分析，我国粮食安全面临巨大挑战，其中人的口粮中长期预测不过２亿ｔ，我国自给
无虑，而饲料等非口粮用粮达５亿ｔ，现有耕地农业系统难以承担。而国际粮食市场容量不足，价格波动过大，不可
依赖。数量巨大的饲料用粮需求是对我国的粮食安全真正严重的威胁。中国未来粮食安全必须向动植物产品并
重型食物结构转变，进行新的食物生产与消费结构的调整是面对国际粮荒的长期战略。农区草业是将牧草引入传
统耕地农业，在保证谷物生产水平的基础上，充分利用光、热、水、土等资源，在大幅度提高第一性生产的生产效率
的同时，又为第二性生产提供优质、充足、廉价的饲料资源，以先进养殖业，提高饲料报酬率，提高草食型畜禽等节
粮产品的比重，以保证动物性食品的充分发展而不加重谷物生产负担。所提供的生态服务功能无可替代。我国农
区尚有４９６８．５万ｈｍ２ 的土地资源发展农区草业，发展空间巨大。发展农区草业将酝酿一次对耕地农业的革命，
不仅为改进农业系统提供最初的动力，而且可发掘农区草地资源，解放巨大食物资源潜力，实现人－畜分粮，是保
证粮食安全的重大步骤。
关键词：农区种草；草业；粮食安全；食物结构
中图分类号：Ｆ３０７．１１；Ｓ８１２　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２００９）０５０００９
　
１　中国粮食安全面临巨大挑战
１．１　国际粮荒敲响了粮食安全的警钟
进入２００８年以后，国际粮价持续在高位运行，其中大米和小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）价格均居高不下。在过
去３年里，全球小麦价格上涨幅度高达１８１％，食品价格总体上涨８３％（世界银行２００８年４月９日发表的研究报
告）［１］。世行报告预计２００８－２００９年粮价将继续高位运行。世界已经进入高粮价时代。在粮价上涨的同时，世
界粮食储备正在减少，目前全球粮食储备已降至１９８０年以来的最低水平。一些非洲国家因食品短缺和价格上涨
出现骚乱。国际粮荒敲响了粮食安全的警钟，２００２年我国加入 ＷＴＯ以后，粮食市场逐渐开放。通过粮食进出
口，我国的三大粮食品种小麦、大米和玉米（犣犲犪犿犪狔狊）都已实现了与国际市场的互动。世界粮食价格能够充分
传递到我国市场，并影响我国的粮食供求关系。目前，世界粮食需求和价格上升、环境气候变化以及生物能源产
业的兴起给世界粮食供应带来了新的挑战，使发展中国家解决粮食安全问题面临更复杂的局面。我国也亟待制
订应对国际粮荒的长期战略。
１．２　中国的粮食安全系于自身而不是国际市场
长期以来，政府有关部门和学术界大多认为只要有外汇，不愁进口不到粮食。２００７－２００８年国际市场出现
“粮荒”后，许多国家限制粮食出口。缺乏国际规则约束的世界粮食出口市场，不限制出口的国家短期利益损失严
重，迫使粮食出口国以各种借口变相干扰粮食出口。从国际市场来看，全球粮食年贸易量不足中国消费量的
５０％，不可能大量依赖进口。１９７２年前苏联粮食减产，购买了相当世界市场容量１／１０的粮食，世界粮价上涨１
倍。日本大豆（犌犾狔犮犻狀犲犿犪狓）依靠美国，１９７４年美国对日实施大豆禁运，日本经济遭受巨大打击［２，３］。也有一种
认识认为饲料粮进口不会危及国家粮食安全，但未来威胁我国粮食安全的主要隐患恰在于此，目前鱼粉、玉米涨
第１８卷　第５期
Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．５
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ 　　
１－９
２００９年１０月
 收稿日期：２００９０１２４；改回日期：２００９０２２６
基金项目：中国工程院“西南岩溶地区草地畜牧业咨询项目”资助。
作者简介：任继周（１９２４），男，山东平原人，中国工程院院士。
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｌｉｎｈｕｉｌｏｎｇ＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
价已经对我国畜牧业造成严重威胁，如果更进一步发展，将为我国动物性食品生产形成灾难性后果。
１．３　未来中国的粮食消费需求
随着收入和消费水平的不断提高，城乡居民的恩格尔系数和人均谷物直接消费量不断下降。虽然城乡人口
总量不断增加，但由于人均谷物直接消费量的下降，自２０世纪９０年代中期以来，全国城乡居民的口粮消费总量
稳中趋降［４，５］。且随着主要动物性食物消费的不断增加，间接粮食消费所占比重仍将继续提高，间接粮食消费替
代直接粮食消费将成为今后粮食总需求增加的主要因素。在间接粮食消费总量中，饲料用粮的比重不断提高、总
量迅速增加，饲料用粮已成为推动粮食消费需求增长的主要因素和粮食生产的主要压力［５］。根据上述消费模式
的发展趋势以及人口增长规模，未来２０年中国粮食需求量为：２０００年口粮加饲料粮的总需求量达到５亿ｔ（图
１）；２０２０年总需求量达到约７亿ｔ左右。其中口粮需求为２亿ｔ，饲料粮需求５亿ｔ，不妨将这一格局称为中长期
规划的“２＋５”模式，口粮占３０％，饲料粮占７０％，显然口粮需求不构成粮食压力，数量巨大的饲料用粮，势必对中
国的粮食安全造成严重威胁，这是长期以来“人畜共粮”和“粮－猪农业”这种传统的农业方式导致的中国粮食安
全面临巨大挑战［４，５］。
图１　中国总人口与城镇人口的直接口粮与间接粮消费量发展趋势图［４，５］
犉犻犵．１　犇犻狉犲犮狋犵狉犪犻狀狉犪狋犻狅狀犪狀犱犻狀犱犻狉犲犮狋犵狉犪犻狀狉犪狋犻狅狀犮狅狀狊狌犿狆狋犻狅狀犱犲狏犲犾狅狆犻狀犵狋狉犲狀犱狊狅犳狋狅狋犪犾狆狅狆狌犾犪狋犻狅狀
犪狀犱狋狅狑狀狆狅狆狌犾犪狋犻狅狀狊犻狀犆犺犻狀犪［４，５］
２　传统‘耕地农业’将难以满足“２＋５”模式的要求
２．１　５亿ｔ的饲料用粮是传统耕地农业无法解开的死结
人多地少是我国的基本国情。以２００３年为统一时间点来比较，中国人均耕地面积只有０．１ｈｍ２（１．５０９亩）
（表１），不足世界人均数的４３％，而澳大利亚近２．７ｈｍ２（４０亩），加拿大１．７３ｈｍ２（２５．９亩），俄罗斯０．８７ｈｍ２
（１３．１亩），美国０．７３ｈｍ２（１０．９亩），印度０．１９ｈｍ２（２．８５亩）。可见，中国与这些国土面积和人口数量较多的大
国相比，人地关系更为严峻。尽管我国颁布了确保１．２亿ｈｍ２（１８亿亩）红线的基本农田的政策，但随着城市化
水平的加快推进，我国耕地面积不断减少的趋势仍令人担忧（表１）。何况在耕地占补平衡的过程中，许多新地难
以保证与老地有相同的质量。
中国城市化发展快速，从１９９６年的３０．４８％增长到２００６年的４３．９％，预期到２０２０年，城市化率达到６５％左
右，接近“中等发达国家”水平。根据城市化水平与耕地面积的关系测算［通过对表１数据的统计分析，城市化水
平与耕地面积之间的相关系数达－０．９７，建立城市化水平与耕地面积之间的回归模型：耕地面积（万ｈｍ２）＝
－７１．６７９×城市化水平（％）＋１５３２８．５５５，犚２＝０．９４８］。耕地面积２０２０年可能下降到１０６６８．２５万ｈｍ２（相当
于１６亿亩）。
２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．５
表１　１９９６－２００７年全国城市化水平与耕地面积统计
犜犪犫犾犲１　犝狉犫犪狀犻狕犪狋犻狅狀犾犲狏犲犾犪狀犱犮狌犾狋犻狏犪狋犲犱犾犪狀犱犪狉犲犪犳狉狅犿１９９６狋狅２００７犻狀犆犺犻狀犪
年份
Ｙｅａｒ
人口总数
Ｔｏｔａｌｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ
（万人×１０４ｐｅｏｐｌｅ）
城镇总人口数
Ｔｏｔａｌｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｕｒｂａｎ
ｒｅｓｉｄｅｎｔｓ（万人×１０４ｐｅｏｐｌｅ）
耕地面积
Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄａｒｅａ
（×１０４ｈｍ２）
城市化水平（城市人口在总人口中的比重）
Ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎｌｅｖｅｌ（Ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｒｂａｎｒｅｓｉｄｅｎｔｓ
ｔｏｔｈｅｔｏｔａｌｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）（％）
１９９６ １２２３８９ ３７３０４ １３００６．７ ３０．４８
１９９７ １２３６２６ ３９４４９ １２９９３．３ ３１．９１
１９９８ １２４７６１ ４１６０８ １２９６６．７ ３３．３５
１９９９ １２５７８６ ４３７４８ １２９２０．０ ３４．７８
２０００ １２６７４３ ４５９０６ １２８２０．０ ３６．２２
２００１ １２７６２７ ４８０６４ １２７６０．０ ３７．６６
２００２ １２８４５３ ５０２１２ １２５９３．３ ３９．０９
２００３ １２９２２７ ５２３７６ １２３４０．０ ４０．５３
２００４ １２９９８８ ５４２８３ １２２５９．３ ４１．７６
２００５ １３０７５６ ５６２１２ １２２０６．７ ４２．９９
２００６ １３１４４８ ５７７０６ １２１８０．０ ４３．９０
２００７ １３２１２９ ５９３７９ １２０９５．６ ４４．９４
　注：数据来源于文献［６，７］。
　Ｎｏｔｅ：Ｄａｔａｓｏｕｒｃｅｄｆｒｏｍ［６，７］．
２．２　粮食增产有限，环境压力巨大
２０世纪９０年代以来，我国粮食生产基本上是靠大量的化肥投入支撑，从１９９０－２００５年，化肥使用量从
２５９０．３万ｔ增加到４７６６．２万ｔ，增长１．８倍，而粮食生产量不仅没有增长，还下降了１５％（图２）。由此产生４
个问题：一是大量投入化肥，导致生产成本上升；二是土壤板结，地力下降；三是化肥利用率低（只有３５％左右），
大量的Ｎ、Ｐ、Ｋ营养元素流失，或渗入地下，造成地下水硝酸盐含量过高，或形成地表水造成水体富营养化；四是
农业大量消耗化肥的背后是大量能源和矿产资源的消耗。这条“资源－粮食－污染”的“石油”农业系统已经难以
为继。
图２　１９９０－２００５我国粮食产量与化肥施用量动态［６］
犉犻犵．２　犜犺犲犮犺犪狀犵犲狊狅犳犵狉犪犻狀狅狌狋狆狌狋犪狀犱犳犲狉狋犻犾犻狕犲狉犮狅狀狊狌犿狆狋犻狅狀犳狉狅犿１９９０狋狅２００５犻狀犆犺犻狀犪［６］
３第１８卷第５期 草业学报２００９年
　　我国是世界灌溉用水大国，在水资源总量中农业用水占了绝大部分，２０００年全国农业用水占总量的８０％，其
中灌溉用水量占总用水量的６７％。而我国水资源利用效率一直很低。根据中国水与农业分析模型（ＣＡＰＳＩＭ－
ＰＯＤＩＵＭ）对２０２０年我国九大流域片灌溉水平衡的研究，如果不提高灌溉用率，２０２０年我国灌溉缺水将达５８０
亿ｍ３［８，９］。
半个世纪以来，全国水土流失毁掉耕地２６６．７多万ｈｍ２［７］，平均每年６．６７万ｈｍ２ 以上，土壤流失总量５０多
亿ｔ，数以亿吨的氮、磷、钾等养分流失，造成经济损失在１００亿元以上。据统计资料［７］，我国粮食主产区受镉、砷、
铬、铅等重金属污染的耕地面积近０．１亿ｈｍ２，受农药污染的耕地面积近０．０９亿ｈｍ２；粮食主产区粮田土壤有机
质普遍下降０．５％。这种传统“耕地农业”的耕地“用”、“养”失调，引起耕地质量普遍下降。
如以传统耕地农业的方式生产５亿ｔ饲料用粮，２０２０年至少需要耕地１２２５０～１２８８０万ｈｍ２、播种面积
９８７０～１０３７０万ｈｍ２、有效灌溉面积３６９０～３８８０万ｈｍ２、机械动力５７５５０～６０４７０万ｋＷ、固定资产投资１１７０
～１２３０亿元、化肥１９１０～２０１０万ｔ、种子８００～８４０万ｔ。不仅面临耕地、水资源短缺等诸多客观约束，而且巨
大的环境压力也难以承受。
２．３　耕地农业以谷物生产为主的投入产出分析
１９８７－２００６年稻谷、小麦、玉米３种粮食作物的每ｈｍ２ 生产成本逐年增加，２００６年是１９８７年的５．６倍，但
同期每ｈｍ２ 减税纯收益宽幅振荡，造成收益率波动，但整体上收益率呈逐年下行趋势，平均４０．４％（图３），收益
率最低仅６．９％。
综上所述，以籽实为主的耕地农业，面临耕地不足、环境压力和收益低下等诸多压力，到了必须从根本上对农
业结构作出巨大变革的重大时刻［１２］。
图３　１９８７－２００６年稻谷、小麦、玉米３种粮食作物的每犺犿２ 生产成本、减税纯收益和收益率动态［１０，１１］
犉犻犵．３　犜犺犲犱狔狀犪犿犻犮狅犳犆犺犻狀犲狊犲犿犪犻狀犵狉犪犻狀（狉犻犮犲，狑犺犲犪狋犪狀犱犿犪犻狕犲）犮狅狊狋，狀犲狋狉犲狋狌狉狀犪犳狋犲狉狋犪狓
狆犲狉犺犲犮狋犪狉犲犪狀犱狉犪狋犲狅犳狉犲狋狌狉狀犳狉狅犿１９８７狋狅２００６［１０，１１］
３　出路在于农区草业
在农区，当水热条件不能满足粮食作物和经济作物正常生长发育、完成生育过程的需要时，往往土地荒芜，造
成光、热、水资源浪费。我国北方部分地区的水热条件在种植一季粮食作物时有余，而种植两季粮食作物则又嫌
不足；部分南方地区的水热条件种植两季粮食作物有余，而种植三季则显不足。在这些地区利用剩余的光、热、
水、土资源，向农田引入牧草，通过农田种草，就可充分利用当地的自然资源，生产出大量的优质食物源。农区草
业［１３］就是将牧草引入传统耕地农业，在保证谷物生产水平的基础上，充分利用光、热、水、土等资源，在大幅度提
４ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．５
高第一性生产的生产效率的同时，又为第二性生产提供优质、充足、廉价的饲料资源，以先进养殖业，提高饲料报
酬率，提高草食型畜禽等节粮产品的比重，以保证动物性食品的充分发展而不加重谷物负担。
３．１　农区种草的土地资源还有很大的空间
我国是多山国家，适宜农耕的土地不过１０％左右，而其他可以作为农用的土地面积是耕地的４倍。我国农
区有宜农荒地３５３５万ｈｍ２［６］、约１３３．３万ｈｍ２ 的青饲料生产基地、粮草轮作基地４００万ｈｍ２。此外，南方水田
区每年有冬闲田约４００万ｈｍ２，南方丘陵耕地、北方灌区、北方旱作耕地也存在不同类型的冬、夏休闲地约５００万
ｈｍ２［１４］。合计约４９６８．５万ｈｍ２，这是用于种草的巨大土地资源。例如我国草地面积达国土面积的４０％ ，其中
较为丰产的草地也比农田大２倍，仅南方可利用草地就有０．２亿ｈｍ２，相当于２．５个新西兰。如果我国南方草地
开发达到新西兰生产水平的１／２，加上与农区的耦合效益，可获６００万个畜产品单位，约合４８００万ｔ粮食，相当
于增加了０．０７亿多公顷耕地 ［４］。
农区种草充分利用饲用植物资源，发展多种经营。不但利用植物的籽实产品，发展营养体生产，且营养体的
养分产量比籽实多２～３倍［１５］。
３．２　农区种草可大幅度提高生产效益，减少水土流失
农田种植牧草增强了种植业和养殖业间的物质循环利用，提高系统内物质与能量的转化率，减少系统废物的
产生，从而改善环境，提高土壤肥力。与单纯的粮经作物生产相比，农田种草通过建立起一个多元化、种养结合的
整体，可以实现农业生产系统内不增加甚至减轻资源压力的前提下增加农产品产出，满足社会日益增长的对食物
的需求，从而实现农业的可持续发展。其生态服务功能无可替代，例如黄土高原坡耕地粮草间混作效益分析比
较［１６］，试验处理设４个处理：Ｉ：常耕－玉米单作；ＩＩ：翻耕－玉米、豆科牧草小冠花（犆狅狉狅狀犻犾犾犪狏犪狉犻犪）混作；ＩＩＩ：少
耕－玉米、牧草小冠花带状间作；ＩＶ：免耕－玉米、牧草小冠花带状间作，不同种植模式产量、能量产投效益、生态
效益对比如表２，３，４。
表２　不同种植模式产量对比（风干重）［１６］
犜犪犫犾犲２　犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狊狅狀犪犻狉犱狉狔狔犻犲犾犱犪犿狅狀犵犳狅狌狉狆犾犪狀狋犻狀犵狆犪狋狋犲狉狀狊［１６］ ｋｇ／ｈｍ２
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
玉米产量 Ｍａｉｚｅｙｉｅｌｄ
籽实Ｇｒａｉｎ 藁秆Ｓｔａｌｋ
牧草产量
Ｆｏｒａｇｅｙｉｅｌｄ
蛋白质产量
Ｐｒｏｔｅｉｎｙｉｅｌｄ
备注
Ｒｅｍａｒｋ
Ｉ ４７５５．０ ５４４６．５ － ５５９．５
产量为２年试验的平均值
Ｔｈｅｙｉｅｌｄｗａｓａｖｅｒａｇｅｄｏｎｔｗｏｙｅａｒ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ
ＩＩ ５７６０．０ ６４９３．５ ３１５６．０ １２３１．７
ＩＩＩ １９３９．５ ２３８９．５ ６６１０．５ １３９９．４
ＩＶ １４４９．０ ２６７６．０ ７９５１．５ １６０４．１
表３　不同种植模式的能量产投效益比较［１６］
犜犪犫犾犲３　犈狀犲狉犵狔犻狀狆狌狋犪狀犱狅狌狋狆狌狋犪狀犪犾狔狊犻狊犪犿狅狀犵犳狅狌狉狆犾犪狀狋犻狀犵狆犪狋狋犲狉狀狊［１６］
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
投入能Ｉｎｐｕｔｅｎｅｒｇｙ
（４．１８６×１０６ｋＪ／ｈｍ２）
产出能Ｏｕｔｐｕｔｅｎｅｒｇｙ（４．１８６×１０６ｋＪ／ｈｍ２）
玉米籽实 Ｍａｉｚｅｇｒａｉｎ 玉米藁秆 Ｍａｉｚｅｓｔａｌｋ 牧草Ｆｏｒａｇｅ
能量产投比Ｔｈｅｒａｔｉｏ
ｆｏｒｅｎｅｒｇｙｉｎｐｕｔａｎｄｏｕｔｐｕｔ
Ｉ ９．３５６ １５．４１１ １６．９２８ － ３．５
ＩＩ ５．０１７ １８．６７１ ２０．１８３ １１．２４９ １０．０
ＩＩＩ ３．１３２ ６．２９０ ７．４２７ ２３．５６１ １１．９
ＩＶ ３．０１１ ４．６９５ ８．３１９ ２８．３４０ １３．７
又如黄土高原传统种植模式与农区草业模式的生态经济效益分析比较［１７］，试验设传统模式（模式Ｉ）：种植玉
米－收获玉米籽实－玉米秸秆废弃或焚烧；草畜耦合模式（模式ＩＩ）：种植高丹草－收获全株－舍饲喂羊－排泄物
还田。２种生产模式的生态经济效益比较如表５。
５第１８卷第５期 草业学报２００９年
表４　不同种植模式的光能、降水利用系数及生态效益比较［１６］
犜犪犫犾犲４　犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狊狅狀狊狅犾犪狉狌狊犲犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔，狉犪犻狀犳犪犾狌狊犲犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔犪狀犱犲犮狅犾狅犵犻犮犪犾犫犲狀犲犳犻狋犪犿狅狀犵犳狅狌狉狆犾犪狀狋犻狀犵狆犪狋狋犲狉狀狊［１６］
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
光能利用系数
Ｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｕｓｅ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
（％）
降水利用系数
Ｒａｉｎｆａｌｕｓｅ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
（％）
年径流Ａｎｎｕａｌｒｕｎｏｆｆ
径流量
Ｒｕｎｏｆｆ
（ｍ３／ｈｍ２）
含沙量Ｓｅｄｉｍｅｎｔ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
（ｋｇ／ｍ３）
土壤侵蚀
Ｅｒｏｓｉｏｎ
ｍｏｄｕｌｕｓ
（ｔ／ｈｍ２·ａ）
土壤养分流失率Ｌｏｓｓｅｓｒａｔｉｏｆｏｒｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔｓ（％）
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｔｔｅｒ
全Ｎ
Ｔｏｔａｌ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ
Ｐ２Ｏ５ Ｋ２Ｏ
Ｉ ０．６００５ ６９．０３ ７１７．８ ９８．６２ ７０．７９ １．２２ １．３２ １．１１ １．９４
ＩＩ ０．６６８３ ７７．５０ ５９５．７ ５１．４７ ２７．８５ ０．９５ １．０５ １．３１ １．４１
ＩＩＩ ０．７７３４ ８６．５８ ４００．４ ２５．９５ ８．３７ ０．２７ ０．３３ ０．２２ ０．３７
ＩＶ ０．７７３４ ８８．５８ １９１．１ １２．２２ １．７４ ０．１３ ０．１８ ０．１０ ０．１６
表５　２种生产模式的生态经济效益比较［１７］
犜犪犫犾犲５　犈犮狅犈犮狅狀狅犿狔犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳犿狅犱犲Ⅰ犪狀犱Ⅱ［１７］ 元 Ｙｕａｎ／ｈｍ２
项目
Ｉｔｅｍｓ
生态服务功能价值Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｓｅｒｖｉｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｖａｌｕｅｓ
Ｏ２
释放
Ｏｘｙｇｅｎ
ｒｅｌｅａｓｅ
ＣＯ２
固定
Ｃａｒｂｏｎ
ｄｉｏｘｉｄｅ
ｆｉｘａｔｉｏｎ
土壤
有机质
Ｓｏｉｌ
ｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｔｔｅｒ
环境消耗
Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
土壤
水分
Ｓｏｉｌ
ｗａｔｅｒ
ｓｔｏｒａｇｅ
土壤
氮肥
Ｎｉｔｒｏ
ｇｅｎｏｕｓ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
土壤
磷肥
Ｐｈｏｓ
ｐｈｏｒｕｓ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
土壤
钾肥
Ｐｏｔａｓ
ｓｉｕｍ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
土壤
损失
Ｓｏｉｌ
ｌｏｓｓ
经济
成本
Ｅｃｏｎｏｍｉｃ
ｃｏｓｔ
经济毛
收入
Ｇｒｏｓｓ
ｉｎｃｏｍｅ
经济净
收入
Ｎｅｔ
ｉｎｃｏｍｅ
包括环境消耗
的经济净收益
Ｎｅｔｉｎｃｏｍｅ
ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ
ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ
ｏｆｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
包括生态服务
的经济净收益
Ｎｅｔｉｎｃｏｍｅ
ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ
ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅ
ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ
ｖａｌｕｅｓ
经济净
产投比
Ｎｅｔ
ｉｎｐｕｔ
ｏｕｔｐｕｔ
ｒａｔｉｏ
模式Ｉ
ＭｏｄｅＩ
６３３９６４３６．５ － １１２．５ ２８３５ ４７５．５２５７４．０ ０．４５ ４３８０ ７４８９．５ ３１０９．５ －２８８７．９５ ９８８７．５５ １０．６４８５
模式ＩＩ
ＭｏｄｅＩＩ
５８１７６１４１．０ ４５０ １６２．０ ２３０４ ６０７．５１７２９．５ ０．４５ ９８４６３９８７０．０３００２４．０ ２５２２０．５５ ３７６２８．５５ ４５．７３９５
备注
Ｒｅｍａｒｋ
工业制
氧法
Ｃｏｓｔｏｆ
ｏｘｙｇｅｎ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｍｅｔｈｏｄ
碳税法
Ｃａｒｂｏｎ
ｔａｘ
ｍｅｔｈｏｄ
成本重
置法
Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ
ｃｏｓｔ
ｍｅｔｈｏｄ
成本重置法
Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｏｓｔ
ｍｅｔｈｏｄ
投入产出法和生态服务价值估计法
Ｅｃｏｎｏｍｉｃｉｎｐｕｔａｎｄｏｕｔｐｕｔａｎａｌｙｓｉｓ，
ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓｖａｌｕｅｅｓｔｉｍａｔｅｓ
４　农区种草将为农业系统变革提供最初的动力
４．１　农业结构与食品结构的变革对我国耕地农业提出挑战
近２０年来，全国人民膳食结构中肉、蛋、奶的比重不断增加，带动了动物性食品的消费扩张，促进了膳食营养
结构的改善，对口粮消费的替代作用将进一步增大（图４）。随着生活水平的进一步提高，人们对动物性食品的需
求将会大幅度增长。但我国耕地农业、养殖业发展的结构性缺失，使饲料粮的相对紧缺成为新的粮食问题。饲料
粮的不足，成为畜牧业发展的重要限制因素。通过农区种草，实行粮草轮、间、套作，可解决农区草食畜禽的饲料
来源，既缓解了农耕区草食畜禽大力发展的饲料压力，也减轻了草原区天然草地超载放牧的压力。农区种草可以
进一步促进农牧耦合，使农业系统内种植业与养殖业之间的物质和能量利用高效、合理，从而提高整个农业生态
系统的生产力和经济效益。为农业系统改进提供最初的动力。
面对上述我国食物生产与消费的巨大变革，要完成中共十七届三中全会通过的《关于推进农村改革发展若干
重大问题决定》文件［１８］中提出的２０２０年农民人均纯收入比２００８年翻一番的农村改革发展基本任务。必须对传
统耕地农业加以重大改革。而三中全会通过的文件允许农民以多种形式流转土地承包经营权，土地向专业大户
的稳定流转和土地融资功能的发挥也为酝酿对耕地农业的革命－实行农区草业提供了契机。
６ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．５
图４　１９８９－２００６年中国粮食、肉、蛋、奶的消费动态
犉犻犵．４　犆犺犻狀犲狊犲犵狉犪犻狀，犳犾犲狊犺，犲犵犵，犿犻犾犽狆狉狅犱狌犮狋狊犮狅狀狊狌犿狆狋犻狅狀犱狔狀犪犿犻犮犳狉狅犿１９８９狋狅２００６
４．２　草地农业是我国绝大多数地区的必由之路
农区草业作为草地农业的一种特殊形式，已成为一种具有良好发展前景的农业发展模式，必将成为我国绝大
多数地区农业发展的必由之路，这是由于：
充分发挥气候（水热）资源潜力，特别是节约水资源。牧草等饲用植物，生长期比一般农作物长１～２个月，
比农作物多利用２０％～４０％的积温，节约１５％～２０％的水分。我国生态环境复杂，以多种生物在不同地区发展
各具特色的农业潜力尤大。初步估算，２０％的耕地用牧草做填闲作物，在保证谷物生产的同时，可增加草地收
益［４］。
抗灾能力强，对水热时空变异适应性较大。因牧草有休眠芽，可以熬过严酷季节，一旦生境适宜，即可萌生，
不易成灾；而且多种牧草混播，增加抗病力［４］。
保持水土，培肥地力。目前的水土流失，７０％来自耕地，草地一般比农田减少水土流失７０％～８０％。黄土高
原区的试验，草田轮作１个周期（３～４年）可以提高土壤有机质２３％～２４％ ，Ｎ素１００～１５０ｋｇ／ｈｍ２。尤其豆科
牧草的根，可以大量供给土壤以Ｎ素，如１ｈｍ２ 草木樨作为绿肥时，可相当于１１２５～１５００ｋｇ豆饼的肥力［４］。
综合考虑全国草田轮作的平均水平：种植１ｈｍ２ 苜蓿每年可以固Ｎ１２０～１６５ｋｇ，以此为据估算，全国１．０７
亿ｈｍ２基本农田的２０％施行草田轮作，每年将新增 Ｎ 素２５６．８～３５３．１万ｔ，相当于２００４年全国尿素产量
（１９２３．５万ｔ，含Ｎ４６％）的２９．０％～３９．９％。这还不包括类型繁多、难以计测的全国２．６７亿ｈｍ２可用草地的
种植豆科牧草、建立栽培草地所产生的新增固氮潜力［４］。
实行草田轮作，部分农田拿出来种草，不但不会降低粮食产量，反而可以提高粮食产量；草田轮作中的草地生
产的牧草、饲料用来发展畜牧业，生产肉、蛋、奶等畜产品，增加动物性食物生产，改善国民膳食结构，使农业产值
成倍增长。如果一旦需要粮食增产，根据粮食需求调整种植结构，将部分草地改为粮田，第２年就有粮食生产出
来，这就是藏粮于草，经济而又安全［１５］。
种草可减少化肥农药的施入量，减少面源污染和畜产品污染，顺应市场对绿色畜产品的需求；种草无需精耕
细作，能节约大量的人力、物力［４］。
实行草地农业系统，由于打破了传统的耕地和牧业用地的截然分割，实现系统耦合，改变了以粮为纲的单一
７第１８卷第５期 草业学报２００９年
土地利用模式，大幅度提高单位农业用地的食物产出［１９，２０］。
５　结论
未来中国粮食需求趋势为：动物性食物消费不断增加，导致间接粮食消费所占比重仍将继续提高，间接粮食
消费替代直接粮食消费将成为今后粮食总需求增加的主要因素。在间接粮食消费总量中，饲料用粮的比重不断
提高、总量迅速增加，饲料用粮已成为推动粮食消费需求增长的主要因素和粮食生产的主要压力。至２０２０年总
需求量达到约７亿ｔ左右。其中口粮需求为２亿ｔ，饲料粮需求５亿ｔ，构成我国粮食需求的“２＋５”模式，口粮占
３０％，饲料粮占７０％，显然口粮需求我国自给无虑，数量巨大的饲料用粮需求是对我国的粮食安全真正严重威
胁。这是因为：
１）国际粮食市场容量不足，价格波动过大，不可依赖。
２）尽管我国颁布了确保１．２亿ｈｍ２（１８亿亩）红线的基本农田的政策，但随着城市化水平的加快推进，我国
耕地面积不断减少的威胁仍长期存在。何况在耕地占补填平的过程中，许多新地难以保证与老地相同的质量。
如以传统耕地农业的方式生产５亿ｔ饲料用粮，至少需要耕地１２２５０～１２８８０万ｈｍ２、播种面积、有效灌溉面积、
机械动力、固定资产投资、化肥、种子等都面临难以承受的巨大压力。
３）粮食增产有限，环境压力巨大。从１９９０－２００５年，化肥使用量从２５９０．３万ｔ增加到４７６６．２万ｔ，增长
１．８倍，而粮食生产量不仅没有增长，还下降了１５％ 。粮食主产区粮田土壤有机质普遍下降０．５％。造成耕地
“用”、“养”失调，引起耕地质量普遍下降。种植稻谷、小麦、玉米３种粮食作物的每亩生产成本逐年增加，２００６年
是１９８７年的５．６倍，但同期每亩减税纯收益呈逐年下行趋势，收益率最低仅６．９％。“资源－粮食－污染”的“石
油”耕地农业已经难以为继。
近２０年来，全国人民膳食营养结构的改善，带动了动物性食品的消费扩张，对口粮消费的替代作用将进一步
增大。呼唤对我国耕地农业的变革。要完成中共十七届三中全会通过的《关于推进农村改革发展若干重大问题
决定》文件中［１８］提出了２０２０年农民人均纯收入比２００８年翻一番的农村改革发展基本任务。必须对对传统耕地
农业做出重大改革。而三中全会通过的文件允许农民以多种形式流转土地承包经营权，土地向专业大户的稳定
流转和土地融资功能的发挥也为酝酿对耕地农业的革命－实行农区草业提供了契机。
２００８年１１月１３日国家发改委公布《国家粮食安全中长期规划纲要（２００８－２０２０年）》［２１］，提出利用非粮食
物资源是保障粮食安全的６大任务之一。也向草业工作者提出了发展农区草业的目标任务。
农区草业就是将牧草引入传统耕地农业，在保证谷物生产水平的基础上，充分利用光、热、水、土等资源，在大
幅度提高第一性生产的生产效率的同时，又为第二性生产提供优质、充足、廉价的饲料资源，以先进养殖业，提高
饲料报酬率，提高草食型畜禽等节粮产品的比重，以保证动物性食品的充分发展而不加重谷物负担。其提供的生
态服务功能无可替代。农区还有约４９６８．５万ｈｍ２ 土地资源可供种草。农区种草将酝酿一次对耕地农业的革
命，为改进农业系统提供最初的动力。
本研究是由作者于２００８年１１月１５日在中国草学会青年工作委员会主办的“农区草业发展论坛”上的主题
报告整理而成。
致谢：本研究部分数据承蒙未丽同志查对，特此致谢。
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２００８１１／１３／ｃｏｎｔｅｎｔ＿１０３５４８７５．ｈｔｍ，２００８１１１３．
犘狉狅犿狅狋犻狀犵狆狉犪狋犪犮狌犾狋狌狉犲犱犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋犻狀犪狉犪犫犾犲狉犲犵犻狅狀狋狅犪犿犲犾犻狅狉犪狋犲狋犺犲
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ＲＥＮＪｉｚｈｏｕ，ＬＩＮＨｕｉｌｏｎｇ
（ＣｏｌｅｇｅｏｆＰａｓｔｏｒａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
ＧａｎｓｕＧｒａｓｓｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００２０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓａｍｏｎｇｃｒｏｐｌａｎｄ，ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ，ｔｈｅｃｏｕｎｔｒｙ’ｓｆｏｏｄ
ｓｅｃｕｒｉｔｙｆａｃｅｓａｆｏｒｍｉｄａｂｌｅｃｈａｌｅｎｇｅ．ＡｌｔｈｏｕｇｈＣｈｉｎａｗｉｌｈａｖｅｎｏｐｒｏｂｌｅｍｔｏｓｕｐｐｏｒｔｉｔｓｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｗｈｉｃｈ
ｄｅｍａｎｄｉｎｇａｂｏｕｔ２００ｍｉｌｉｏｎｔｏｎｇｒａｉｎｉｎｔｈｅｍｅｄｉｕｍａｎｄｌｏｎｇｔｅｒｍｓ，ｔｈｅｈｕｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｆｏｏｄｄｅｍａｎｄｅｄｂｙ
ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ，ａｂｏｕｔ５００ｍｉｌｉｏｎｔｏｎｓ，ｗｉｌｂｅａｕｎｂｅａｒａｂｌｅｌｏａｄｆｏｒｉｔｓｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔｗｏｕｌｄｂｅ
ｕｎｒｅｌｉａｂｌｅｔｏｒｅｌｙｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｍａｒｋｅｔｄｕｅｔｏｉｔｓｌｉｍｉｔｅｄｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｕｎｅｖｅｎｐｒｉｃｅ．Ｔｏｓｅｃｕｒｅｉｔｓｆｏｏｄ
ｓａｆｅｔｙ，Ｃｈｉｎａｈａｓｔｏｒｅｆｏｒｍｉｔｓｆｏｏｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｙｓｔｒｅｓｓｉｎｇｅｑｕａｌｙｏｎｂｏｔｈａｎｉｍａｌａｎｄｐｌａｎｔｐｒｏｄｕｃｔｓ，ａｄｊｕｓｔｉｎｇ
ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｎｅｗｆｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｓａｌｏｎｇｔｅｒｍｓｔｒａｔｅｇｙｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎ
ｏｆｗｏｒｌｄｆｏｏｄｓｈｏｒｔａｇｅ．Ｔｏｄｅｖｅｌｏｐｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒｅｉｎａｒａｂｌｅｌａｎｄｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｐｐｒｏａｃｈｔｏｉｎｔｅｇｒａｔｅｆｏｒａｇｅｇｒｏｗ
ｉｎｇｉｎｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｆａｒｍｉｎｇｒｅｇｉｏｎｓｏｔｈａｔｔｏｍａｉｎｔａｉｎａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｇｒａｉｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙｆｕｌｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇａｌ
ｒｅｃｏｕｒｓｅｓｓｕｃｈａｓｓｏｌａｒｒａｙｓ，ｈｅａｔ，ｗａｔｅｒ，ｓｏｉｌａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｏｄｅｖｅｌｏｐｈｅｒｂｉｖｏｒｅｌｉｖｅｓｔｏｃｋｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｔｈｉｓａｐｐｒｏａｃｈｍａｙｈａｖｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅａｎｄｇｒｅａｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｒｏｌｅｔｏｐｌａｙｓｉｎｃｅ
ｔｈｅｒｅｉｓａｈｕｇｅｌａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅａｖａｉｌａｂｌｅ．Ｉｔｗｏｕｌｄｂｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔａｋｅｎｉｎｓｅｃｕｒｉｎｇｔｈｅｆｏｏｄｓａｆｅｔｙ
ａｎｄｍａｙｂｅｒｅｇａｒｄｅｄａｓａｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｆａｒｍｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｆｏｒａｇｅｐｌａｎｔｉｎｇｉｎｆａｒｍｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒｅ；ｆｏｏｄｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｆｏｏｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
９第１８卷第５期 草业学报２００９年