張長(zhǎng)慶，李三祿，黃建偉，閆曉波，王 瑨，王虎堂，郭麗娜，朱俊峰，胡俊偉，李娜娜，景東田

(1.平?jīng)鍪信．a(chǎn)業(yè)開發(fā)辦公室 甘肅 平?jīng)?744000；2.平?jīng)鍪袆?dòng)物疫病預(yù)防控制中心 甘肅 平?jīng)?744000；3.平?jīng)鍪行竽翝O業(yè)站，甘肅 平?jīng)?744000；4.平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站 甘肅 平?jīng)?744000)

平?jīng)鍪械靥庪]東黃土高原溝壑區(qū)，牛產(chǎn)業(yè)日益成為全市農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，作為全市深度貧困地區(qū)脫貧增收的“首位產(chǎn)業(yè)”，在助推全市脫貧攻堅(jiān)工作中發(fā)揮了積極作用。破解現(xiàn)代草業(yè)發(fā)展難題，探索建立農(nóng)作物合理的輪作倒茬種植模式，加快現(xiàn)代草業(yè)發(fā)展步伐，完善全市飼草料生產(chǎn)體系，對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)全市牛產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。為此，我們按照農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，針對(duì)隴東地區(qū)光熱資源在農(nóng)作物生產(chǎn)中一季有余、兩季不足的特點(diǎn)，在我市東部旱作農(nóng)業(yè)區(qū)開展了資源節(jié)約型“三年五熟”農(nóng)作物種植模式試驗(yàn)研究探索，以期為提高以玉米為主的飼草料種植效益、推動(dòng)平?jīng)黾t牛產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用提供依據(jù)。

“三年五熟”農(nóng)作物種植模式——是指通過合理的農(nóng)作物輪作倒茬方式，實(shí)現(xiàn)三年內(nèi)收獲五季作物，從而達(dá)到高產(chǎn)高效的目的。具體種植模式是：在第一年4月上中旬春播飼用玉米，8月中下旬收獲春播飼用玉米，8月下旬種植冬油菜(采用地膜覆蓋的可推遲到9月上旬播種)；第二年6月上中旬收獲冬油菜并復(fù)種飼用玉米，9月中下旬收獲復(fù)種的飼用玉米并種植冬小麥；第三年6月下旬收獲冬小麥并復(fù)種飼用玉米，10月上中旬收獲復(fù)種的飼用玉米，實(shí)現(xiàn)三年五熟輪作制。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)在平?jīng)鍪袞|部旱塬地有代表性的崆峒區(qū)白廟鄉(xiāng)白廟村、草峰鎮(zhèn)十莊村、涇川縣玉都鎮(zhèn)康家村和東部旱川地有代表性的崆峒區(qū)花所鄉(xiāng)光明村同時(shí)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

第一年10月開始在崆峒區(qū)白廟鄉(xiāng)白廟村、草峰鎮(zhèn)十莊村、花所鄉(xiāng)光明村和涇川縣玉都鎮(zhèn)康家村分別選定春播玉米茬已種植了冬油菜、冬小麥和第二年將要春播玉米的試驗(yàn)田，并對(duì)已種植的冬油菜和冬小麥生長(zhǎng)過程及各環(huán)節(jié)生產(chǎn)成本進(jìn)行全面調(diào)查和記錄。第二年4月上中旬春播飼用玉米，6月上中旬及下旬分別在冬油菜和冬小麥?zhǔn)斋@后翻耕鏇地，采用全膜雙壟溝播栽培方式，人工點(diǎn)播復(fù)種飼用玉米，8月中下旬收獲春播飼用玉米，并于8月下旬種植冬油菜，9月中下旬收獲冬油菜茬復(fù)種的飼用玉米并種植冬小麥，10 月上中旬收獲冬小麥茬復(fù)種的飼用玉米。所有試驗(yàn)田均為旱地，全生育期均未灌水，冬小麥、冬油菜及春種和復(fù)種飼用玉米其它耕作、栽培、管理措施均與大田同類作物相同。

1.3 項(xiàng)目測(cè)定及方法

1.3.1 干物質(zhì)含量測(cè)定 飼用玉米植株收獲期分別在各個(gè)試驗(yàn)田隨機(jī)選擇10株玉米植株全株割取，鍘碎后各取樣3份，每份約1 kg(記為W0)。借鑒國標(biāo)法檢測(cè)玉米青貯樣本干物質(zhì)含量的方法，將樣品置于105 ℃烘箱中烘殺15 min，而后將烘箱溫度調(diào)至65 ℃烘干24 h，取出后在室內(nèi)空氣中冷卻1 h，稱重記錄后，再將其置于烘箱中烘干24 h，取出后再在室內(nèi)空氣中冷卻1 h，稱重并記錄，直至前后兩次稱重?zé)o變化時(shí)確定為最終烘干數(shù)據(jù)(記為W1),最后利用公式：試樣干物質(zhì)含量(%)=W1/W0×100,計(jì)算出試樣干物質(zhì)含量。

用同樣的方法對(duì)玉米籽粒、玉米秸稈(不含玉米穗)取樣，分別測(cè)定干物質(zhì)含量。

1.3.2 生產(chǎn)成本調(diào)查 調(diào)查并記錄春播玉米、復(fù)種玉米、冬油菜及冬小麥種植各個(gè)環(huán)節(jié)的投入、產(chǎn)量及收入等情況，作為評(píng)估不同種植模式生產(chǎn)成本和種植效益的依據(jù)。

1.3.3 生產(chǎn)情況評(píng)估 利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合飼用玉米不同種植方式(春播、復(fù)種)與不同種植模式(連年春播、“三年五熟”)的具體實(shí)際，評(píng)估推算不同種植方式與不同種植模式下全株玉米秸稈生產(chǎn)情況。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)，并用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)分析，結(jié)果均用(平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 干物質(zhì)含量測(cè)定及產(chǎn)量測(cè)算結(jié)果與分析

不同地塊玉米秸稈干物質(zhì)含量及產(chǎn)量測(cè)定結(jié)果見表1。由表1可知，不同地區(qū)春播地全株玉米秸稈干物質(zhì)含量、玉米籽粒干物質(zhì)含量、玉米秸稈干物質(zhì)含量、每667 m2全株玉米秸稈鮮重均高于復(fù)種地，其中草峰春播地全株玉米秸稈干物質(zhì)含量、每667 m2全株玉米秸稈鮮重較復(fù)種地分別高出約19.2%、35.3%，花所分別高出約13.1%、63.0%，玉都分別高出約20.9%、55.7%，白廟分別高出約12.2%、48.2%。

依據(jù)表1數(shù)據(jù)結(jié)果，對(duì)飼用玉米不同種植方式(春播、復(fù)種)下全株玉米秸稈干物質(zhì)含量、玉米籽粒干物質(zhì)含量、玉米秸稈干物質(zhì)含量、每667 m2全株玉米秸稈鮮重進(jìn)行綜合推算，結(jié)果見表2。由表2可知，春播方式下全株玉米秸稈干物質(zhì)含量、玉米籽粒干物質(zhì)含量、每667 m2全株玉米秸稈鮮重均顯著高于復(fù)種方式，分別高出約13.9%、34.9%、47.3%，而玉米秸稈干物質(zhì)含量雖然春播方式高出復(fù)種方式18.5%，但二者差異不顯著。

依據(jù)表1和表2 的數(shù)據(jù)結(jié)果，對(duì)不同種植模式下飼用玉米干物質(zhì)含量及產(chǎn)量進(jìn)行了綜合評(píng)估分析，結(jié)果由表3可知，在連年春播模式下，全株玉米秸稈干物質(zhì)含量、玉米籽粒干物質(zhì)含量、玉米秸稈干物質(zhì)含量分別高出復(fù)種模式10.1%、16.7%、5.8%，且玉米籽粒干物質(zhì)含量在兩種種植模式下差異顯著，而在“三年五熟”種植模式下，還可生產(chǎn)出小麥秸稈412.5 kg。

表1 不同種植地玉米秸稈干物質(zhì)含量及產(chǎn)量測(cè)定結(jié)果

表2 不同種植方式下飼用玉米干物質(zhì)含量及產(chǎn)量結(jié)果

表3 不同種植模式下飼用玉米干物質(zhì)含量及產(chǎn)量評(píng)估結(jié)果

對(duì)同一生產(chǎn)周期(三年)內(nèi)不同種植模式的飼用玉米產(chǎn)量情況進(jìn)行了綜合評(píng)估和推算，結(jié)果由表4中數(shù)據(jù)可知，在同一生產(chǎn)周期(三年)內(nèi)，每667 m2地的全株玉米秸稈產(chǎn)量，鮮重量，干物質(zhì)量，總產(chǎn)量和年平均產(chǎn)量，連年春播模式均顯著高于“三年五熟”種植模式，鮮重量高出28.6%，干物質(zhì)量高出42.0%。而在“三年五熟”種植模式中，除了生產(chǎn)飼用玉米外，還可生產(chǎn)一季小麥秸稈412.5 kg，其亦可作為飼草料平衡肉牛日糧營養(yǎng)。

表4 同一生產(chǎn)周期(三年)內(nèi)不同種植模式飼用玉米產(chǎn)量評(píng)估結(jié)果

2.2 不同種植模式生產(chǎn)成本與效益核算

本研究對(duì)不同農(nóng)作物種植各環(huán)節(jié)生產(chǎn)成本進(jìn)行了調(diào)查與統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表5。依據(jù)表5中的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)不同種植模式的生產(chǎn)成本及效益進(jìn)行了評(píng)估分析，結(jié)果見表6和表7。

表5 不同農(nóng)作物種植各環(huán)節(jié)生產(chǎn)成本調(diào)查統(tǒng)計(jì)表 元

由表6可知，在同一個(gè)生產(chǎn)周期(三年)內(nèi)，連年春播模式全株玉米秸稈生產(chǎn)總成本、全株玉米秸稈年均生產(chǎn)成本都顯著高于“三年五熟”種植模式，均高出71.5%，而全株玉米秸稈產(chǎn)出投入比，“三年五熟”種植模式顯著高于連年春播模式，鮮重水平和干物質(zhì)水平分別高出32.8%和26.7%；同時(shí)，由表7可知，在鮮重水平和干物質(zhì)水平上，全株玉米秸稈每噸生產(chǎn)成本，“三年五熟種植模式較連年春播模式分別降低25.0%和17.6%。由此可見，“三年五熟”種植模式更有利于土地資源的高效利用，可顯著降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。

表6 同一生產(chǎn)周期(三年)內(nèi)不同種植模式玉米秸稈生產(chǎn)成本評(píng)估結(jié)果

表7 同一生產(chǎn)周期(三年)內(nèi)不同種植模式平均每噸全株玉米秸稈生產(chǎn)成本

3 討論

隴東地區(qū)屬典型的半濕潤偏旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，是我國旱作農(nóng)業(yè)的主要地區(qū)，雨熱同季，光熱資源豐富，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一季有余，兩季不足，但通過改良品種和改進(jìn)栽培技術(shù)，大多數(shù)地域光熱降水資源有利于油菜茬或小麥茬復(fù)種夏玉米的生長(zhǎng)和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。研究表明[1]，在冬油菜或冬小麥?zhǔn)斋@后采用全膜雙壟溝播栽培技術(shù)復(fù)種夏玉米，平均每667 m2產(chǎn)量可達(dá)500 kg左右，從而實(shí)現(xiàn)一年兩熟兩收。通過本次試驗(yàn)研究結(jié)果分析，我們發(fā)現(xiàn)，資源節(jié)約型“三年五熟”種植模式屬集成型、節(jié)約型、高效型玉米種植模式，能充分利用當(dāng)?shù)赝恋刭Y源和自然資源生產(chǎn)飼草料，如果利用復(fù)種模式生產(chǎn)飼草料，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益優(yōu)于連年春播玉米模式，是全市乃至隴東廣大旱作農(nóng)業(yè)區(qū)值得推廣和應(yīng)用的飼草料生產(chǎn)模式。

3.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

產(chǎn)業(yè)發(fā)展最終追求經(jīng)濟(jì)效益，近年來，成本“地板”上升與價(jià)格“天花板”下壓的雙重壓力對(duì)我市牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展已形成嚴(yán)重沖擊，如何通過節(jié)約成本，降低成本“地板”，從而提升經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)牛產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，是當(dāng)前乃至將來很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)我們探索和追求的目標(biāo)，研究表明[2-3]，復(fù)種飼用玉米可在一定程度上降低玉米秸稈生產(chǎn)成本，有利于提高肉牛養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益，在本次試驗(yàn)研究中，不同種植模式所生產(chǎn)的全株玉米秸稈成本差異顯著。在同一生產(chǎn)周期(三年)內(nèi)，連年春播模式下每667 m2全株玉米秸稈總產(chǎn)量和每667 m2年平均秸稈產(chǎn)量均顯著高于“三年五熟”種植模式，鮮重水平高出28.6%，干物質(zhì)水平更是高出42.0%，而“三年五熟”種植模式下每667 m2全株玉米秸稈生產(chǎn)總成本和每667 m2年平均成本分別由連年春播模式下的2 712.0元和904.0元降為1671.4元和557.1元，均降低38.4%。由此看來，僅從每667 m2全株玉米秸稈產(chǎn)量和生產(chǎn)成本分析，我們很難判定哪種種植模式更有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。而從每667 m2全株玉米秸稈產(chǎn)出投入比來看，“三年五熟”種植模式的產(chǎn)出投入比在鮮重水平和干物質(zhì)水平下分別高出連年春播模式25.9%和20.0%，即同樣的產(chǎn)出水平，“三年五熟”種植模式的投入顯著低于連年春播模式。同樣從每噸全株玉米秸稈生產(chǎn)成本分析看，“三年五熟”種植模式下鮮重成本和干物質(zhì)成本由連年春播模式的174.2元/t和651.2元/t降為138.1元/t和567.5元/t，分別降低20.7%和12.9%。由此可見，生產(chǎn)同樣鮮重量或干物質(zhì)量的全株玉米秸稈，“三年五熟”種植模式的生成成本顯著低于連年春播模式。因此，我們可以斷定，在同一生產(chǎn)周期(3年)內(nèi)，同樣的生產(chǎn)條件，生產(chǎn)相同量的全株玉米秸稈，采用“三年五熟”種植模式較連年春播模式可顯著降低生產(chǎn)成本，從而顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 社會(huì)效益分析

玉米秸稈飼料開發(fā)利用是我市發(fā)展以牛為主草食畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，已有研究表明[4-5]，玉米復(fù)種有利于解決畜牧業(yè)生產(chǎn)中飼草短缺的現(xiàn)實(shí)難題，具有良好的生態(tài)和社會(huì)效益。本試驗(yàn)研究中，在同一生產(chǎn)周期(三年)內(nèi)，雖然“三年五熟”種植模式下全株玉米秸稈年均667 m2產(chǎn)量低于傳統(tǒng)的連年春播模式，但與傳統(tǒng)的連年春播模式相比，“三年五熟”種植模式中，冬油菜茬復(fù)種飼用玉米收獲期提早半月，而冬小麥茬復(fù)種飼用玉米推遲約一個(gè)月，這樣既可有效避開隴東地區(qū)雨季對(duì)玉米青貯工作的影響，也可緩解玉米青貯期間因“三秋”(秋收、秋播、秋耕)農(nóng)忙造成勞動(dòng)力緊張局面，同時(shí)還能顯著降低生產(chǎn)成本，對(duì)于規(guī)?；B(yǎng)牛場(chǎng)來說，采取“三年五熟”種植模式生產(chǎn)玉米秸稈飼料是減少投入，提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。對(duì)農(nóng)戶而言，作物休閑期把土地出租給養(yǎng)牛場(chǎng)，并在玉米青貯期到養(yǎng)牛場(chǎng)做點(diǎn)季節(jié)性的零工，也是增加經(jīng)濟(jì)收入的有效途徑。

3.3 生態(tài)效益分析

平?jīng)龅靥庪]東，是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，水資源短缺是制約經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素，“十年九旱”是當(dāng)?shù)氐幕練夂蛱攸c(diǎn)，而夏季作物休閑期降雨約占全年降雨量的一半，休閑期集雨保墑，是提高降水利用率的關(guān)鍵時(shí)期。研究表明[6]，在隴東旱塬區(qū)夏季休閑期播種油菜可以有效覆蓋地表，達(dá)到邊用邊蓄、蓄用結(jié)合的效果，增加土壤孔隙度和庫容，提高了土壤有效水分，具有抗旱保水、護(hù)土培肥和節(jié)本增效的生態(tài)效益。那么，在夏季節(jié)休閑期復(fù)種玉米，同樣可以有效覆蓋地表，達(dá)到充分利用豐富的光熱水資源的效果，提高土地利用效率，具有顯著的生態(tài)效益。

綜上所述，“三年五熟”種植模式有利于降低肉牛養(yǎng)殖中飼草料的生產(chǎn)成本，進(jìn)而提高養(yǎng)殖生產(chǎn)效益，適宜在平?jīng)鍪心酥岭]東地區(qū)規(guī)?；B(yǎng)牛場(chǎng)中推廣應(yīng)用。