浅议农田粮草间作_间作农田

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浅议农田粮草间作

柯 堤

自上世纪九十年代初以来，我国粮食产业受到了需求制约，由此我国农业的大变局渐次展开。其最明显的特征是：我国人口直接食用粮食总量从1978年的2275亿公斤升至1990年的顶点——2677亿公斤，增加了400亿公斤；而后转向平稳下降，到2004年已降至2170亿公斤，减少了500亿公斤。同期，我国人口直接食用的肉禽蛋却从1978年的88亿公斤一路攀升，2004年已达400亿公斤，翻了两番还多【1】。这一降一升意味着什么？在口粮已有保证的前提下，人口直接食用粮食总量的下降趋势预示着：我国几千年来以种植一年生粮食作物为主的农业正面临着一个大变局，即“人畜分粮”和畜牧业为主的新格局即将来临。种植业将降为大农业中的配角，而畜牧业将升为其中的主角，多年生的灌草饲料作物体系将大行其道。由食物用粮转向食物用畜，将彻底改变我国的食物生产方式。

与此相对应的是，我国传统的耕作制度也会发生某些新的变革。本文先对上世纪八十年代中期出现的一个粮草间作案例进行介绍，然后对其中的若干普适特性及其功效做些分析。

一、从一个案例说起

黑龙江庆安县六合村这块黑土地已开垦了一百多年。随着土地利用年限的增加，采取掠夺式的生产手段，索取多、投入少；再加上近二、三十年来大量使用农药、化肥，导致土壤团粒结构被破坏，打乱了土壤生态系统的平衡，使土地一瘦二硬的问题日益突出。土壤有机质已由开发初期（上世纪五十年代）的9%左右降至1983年的4%左右，水土流失也日益严重。到了八十年代初，全村已出现约300亩的二黄土地，单产很低，已达到弃耕的程度。但是该村在1984年至1987年通过粮草间作的实践，使其间作面积达到约2000亩，纯草面积近700亩（即二垄玉米加一垄草木樨），从而带动了畜牧业，饲料加工业的大发展。全村因此走上了农业生产良性循环扩展的新路子，并初步形成了种粮、种草、养地、养畜、种养加相互协调的大农业发展道路【2】。

培肥地力 提高单产

农田粮草间作培肥地力主要表现在四个方面：

第一，种草养畜，过腹还田。六合村通过三年间种草木樨的实践发现：间种一亩草，第一茬可产鲜草1000公斤，可供奶牛吃25天，并积肥630公斤；肥中含氨2公斤，磷4.08公斤，钾1公斤。第二茬可产干草300公斤（折鲜草约1500公斤），可供一头猪吃120天，可积粪尿1200公斤，其中含氮7.2公斤，磷4.8公斤，钾5.28公斤，有机质180公斤。

第二，饲草根茬肥田固氮。间种一亩草木樨，从地表到以下30厘米的表土层内，可产鲜根500公斤。其自然腐烂后变为有机质，相当于施入土壤中纯氮2.4公斤、纯磷0.65公斤、纯钾2.2公斤，有机质增加0.14%；其根茬还可从空气中固氮2.5公斤。通过以上三种作用，间种一亩草，可给一亩土地增加纯氮14.1公斤、纯磷7.03公斤、纯钾8.5公斤，有机质250公斤以上。1986年六合村间种草木樨约2000亩，用来喂牛和猪可产粪153万公斤，加上其根茬肥田、固氮等作用，大致相当于在土壤中施入尿素33吨、过磷酸钙39吨，硫酸钾13吨。

第三，生物深松作用。草木樨根系发达，穿透能力强。据该县农科所的土壤剖面观察，其根系深达1.75米左右，主要集中在0至40厘米的土层内，穿透了犁底层，其腐烂后可使土壤孔隙度增加0.27%，这有利于土壤疏松，可起到保水的作用。

实践证明，粮草间作培肥地力的后效应也很明显。据六安县农科所试验和当地农户的实践，在草木樨茬后种的玉米、大豆、土豆、甜菜的增产效果大都在20%至30%左右（例如，农户高学文用草木樨茬种玉米，亩产达380公斤，比1984年间种的玉米300公斤产量增产80公斤）。

利于养殖和加工业的发展

六合村没有草场，每年缺三个月左右的烧柴，饲草、饲料明显不足，多年养殖业没有多少发展。该村的实践证明，通过粮草间作，解决了饲草、饲料不足的问题。由此使养殖业出现了快速发展，同时也促进了畜产品加工业的发展。

草木樨含有比较丰富的蛋白质和赖氨酸，这是畜禽的好饲料。这种饲料不仅牛、马、羊、猪喜欢吃，鸭、鸡、鹅也喜欢吃，且既可鲜喂，又可干食。1985年六合村草木樨的种植面积发展到了约380亩，随之猪比上年增长了50%，黄牛增长了42%，奶牛增长了74%，禽增长了190%。1986年六合村草木樨的种植面积约700亩，猪发展到1248头，户均养猪达到三头，奶牛增至78头，家禽增至23000只。为了适应农业和畜牧业的发展，1984年六合村又建立了米面加工厂和饲料加工厂。

粮草间作的经济效益也很可观：

第一，粮草间作提高了养殖业的效益。六合村农户高学文，1984年搞了15亩（二比一）粮草间作，从同年6月1日起，用草木樨喂养40头小猪，当时每头猪重20公斤，到12月17日出栏，在近200天的饲养期内只喂了4000公斤麦麸子，其余全喂草木樨，每天比过去喂酒糟和麦麸子降低成本23元，共降成本920元，亩产值相当于182元，比种玉米增收100元，翻了一番还多，提高效益1.27倍。农户乔国发用其喂奶牛，比喂一般草每头每天增产牛奶2.5公斤，节省豆饼1至1.5公斤，比纯种玉米增值30%以上。

第二，培肥地力，后效显著。以2：1间种，虽少种了一垄玉米，但由于玉米株距由37厘米减到25厘米，亩保苗仍达3500株，与纯种玉米的亩株数相当。同时由于肥力集中和边行效应，玉米当年略有减产（幅度为1%至7%），但第二年增产幅度可达20%至30%。

第三，粮草间作具有广泛的经济社会效益。它不但可以直接促进粮食生产的发展，还可促进畜牧业、饲料和食品加工业的发展。六合村1985年共交售商品猪400多头，商品奶135000公斤，商品蛋28750公斤；该村饲料加工厂1984年加工草木樨2.25万公斤，盈利2500元，1985年加工草木樨、米、面，盈利一万多元。

总之，通过三年粮草间作，六合村初步实现了草多、畜多、肥多和收入多的良性循环发展格局。

全生物量利用最大化 由于玉米减垄增株，亩总株数基本示减；而腾出一垄种草，这样间种玉米地块的植被至少增加了30%以上。这有利于改善耕地的水土流失状况。同时，由于间种玉米株数的粒实和秸秆未减，来年还可有所增加，而每亩多收（包括玉米垄）鲜草1000多公斤和鲜根500公斤。

草木樨干草含粗蛋白17.6%，比谷草高两倍，粗脂肪3.6%，比谷草高56%，而其难消化的粗纤维含量比谷草低34%；它还含有各种必需的氨基酸，可弥补谷物类饲料蛋白的不足，并富含钙、磷、胡萝卜素和各种维生素。如按单位面积计算营养物质产量，以豆科绿肥或饲料草为最高。同样一亩地草木樨的可消化蛋白产量相当于玉米的182%（增加近1倍），其可消化总养分含量比大豆高63%。用草木樨这类豆科饲草饲养奶牛的经济价值最高；因在大牲畜中以奶牛对饲料的转化率为最高（它对蛋白质的转化率为65%），在把植物蛋白转化为动物蛋白方面，它具有最大的饲料报酬率。

在六合村的粮草间作系统中，玉米的产量实现了最大化（多年平均），而耕地中的草木樨也实现了最大化。这是因为粮草间作系统具有共利互补的作用。玉米株行距宽，前期生长慢；在6月末以前，玉米的覆盖度不到60%，而在5、6月份是黑龙江省光照最强的时期，这时草木樨可利用太阳光能生产出大量有机物质；到了七月初，粮草进入快速生长期时，则已开始割草喂畜，草高不会超过70厘米，这有利于玉米的通风透光。当草木樨长出一个真叶时，其根部即着生根瘤（一株多达500多个）开始固氨，而玉米可从中吸收一部分氮素，这反过来又促进了草木樨的固氮作用。粮草间作使奶牛既有高能量的玉米籽实和秸秆，又有高蛋白的草木樨作饲草，可明显增加产奶量。

粮草间作由于增加了长年地表植被覆盖率，可减少水土流失。据专家测算，混种绿肥的玉米地比纯种玉米地的水土流失量每亩从4至5吨减至0.33吨至0.6吨。另外，粮草间作等于把饲料地植于耕地上，有利于牧业发展，增加牧业的比重。

从系统的输入看，草木樨根系强大，穿透力强。当年主根深度达170厘米，且支根多、细根宽，其根幅宽度达150厘米，每平方米根量为0.85至1.05公斤，这可使每亩土壤的有机质增加100多公斤。由于其根系强大，可把土层深处为一般作物难以吸收和利用的磷、钙等养分富集到耕作层来。而其根系腐烂后，土壤孔隙度增加0.27%，可提高土壤通气透水能力；对于旱作农业来说，多贮存的这部分水分至关重要。另外，由于草木樨的固氮作用增加了耕作土壤中的有机氮的比重，可防止无机氮比重高于有机氮而消耗土壤本身有机质的问题。从系统的输入看，由于粮草间作的合理性，粮草固定了大量的太阳能，并通过畜禽转化为价值高、营养丰富的畜牧产品，大大延长了产业链，其附加价值明显提高。

二、几点讨论

粮草间作这种耕作制度是我国农民的一大发明创造，它虽诞生于二十多年前，但在今后将会大有用武之地。其道理如下。

畜牧主导 奶业优先

展望今后四十年，即到2045年前后，我国口粮消费总量还将继续下降，届时将降至1920亿公斤（总人口以16亿计，人均口粮120公斤原粮），比2004年的2170公斤再减250亿公斤。

2004年，我国肉禽蛋总产量约1亿吨【3】，人均产量70多公斤，已高于世界平均水平；2045年设其达到120公斤，则其总量近2亿吨。即在今后四十年里，其总量至多再翻一番，年均增速1.8%左右，比前二十多年要慢很多。2004年我国奶类总产量2723万吨【4】，人均20多公斤，大大低于世界人均水平；2045年设其达到240公斤（包括奶制品），则其总量约3.84亿吨，这相当于2004年的14倍，接近翻四番，年均增速7%左右，相当于同期内肉禽蛋增速的4倍左右。

从上述三类主要食物的简单比较可见，在今后的四十年里，不仅畜牧业将主导大农业或第一产业的发展；且在畜牧业的发展中，奶业将成为绝对主角。而奶业的发展与优质牧草的大量供给息息相关。

新型耕作制度“三生”兼顾

在前述案例中，粮草间作的比例是粮二草一，在传统的耕作农区，这可以在粮食产量不减少，甚至有所增加的情况下，每亩多提供1000公斤左右的鲜草，可供一只羊食用一年。这种以粮为主的粮草间作模式不仅适用于东北农区，也可以很自然地推广到华北农区。但要在农区大量饲养奶牛，这种模式所能提供的优质饲草数量还是有限的，难以满足发展奶业的需要。

如果我们将上述比例变为粮二草二，比如两垄玉米、两垄草木樨，这就变成了粮草并重的间作模式。它可以在粮食产量略有减少、甚至不减的条件下使优质牧草的产量翻一番，这对农区奶业的发展水平和质量会有更大的帮助。另外，它可使耕地常年有植被覆盖的面积达到50%，这可以大大减少耕地表土的流失，并在相当程度上减轻沙尘暴的危害（现在已有证据表明，近年北方的沙尘暴更应称为尘暴，裸露的耕地表土是其主要来源之一【5】）。在华北农区，目前主流的耕作模式是种植一年两熟粮食作物；粮二草二的间作模式可使粮食变成二年三熟，增加一季优质牧草；也可在粮草间作的基础上实行粮草轮作。

在北方的草原区，如果降水在200mm以上，还可以实行以草为主的草粮间作模式，其比例可变为草二粮一，例如四垄牧草、两垄玉米，甚至草三粮一。如此，常年有植被复盖的耕作面积就达到了2/3，乃至3/4。如果实行草四粮一，种植苜蓿，便可逐步向规范的草田轮作制度过渡。在人工草地中，如以草二粮一间作玉米，则可在产草量不降低的条件下，每亩多收200斤左右的玉米籽粒和300斤秸秆。

这种以草为主的粮草间作模式还有一个出人意料的结果：即可以大幅度增加耕地的面积。我国北方的草原面积大致有三十五亿亩，如果以20%的比例建设人工草地或改良草地，则其面积约为7亿亩。在人工草地里，如以草二粮一的比例实行间作，其中纯粮面积约2.3亿亩；如以草二粮二的比例间作，则折合纯粮面积将达3.5亿亩。也就是说，实行草粮间作，可在我国北方的草原区增加约3亿亩的耕地面积，可一举扭转我国耕地面积连年下降的局面，效益极大。同时，由于实行的是草粮间作，基本消除了在北方草原区大面积垦荒、纯种粮食的最大弊端——造成或加剧土地沙化。可谓去一大害，收一大利。当然，这对草原建设尤其是草原水利建设提出了更高的要求。

综上所述可知，粮草间作这种耕作制度不仅颇具普适性，而且还可降低生活、生产和生态三个系统之间的竞争性，增强它们之间的互补性，可谓“三生”兼顾。

斤草斤粮 三效俱全 对于食草牲畜而言，斤草斤粮是等价的。通常来说，在农作物中，其秸秆和籽粒的比例约为1.5：1至2：1，即在100斤干物质中，籽粒部分只占40%，秸秆约占60%。目前秸秆的大部份都没有有效地利用起来，也就是说，我们只利用了农作物生物量的40%。如用优质牧草饲养食草牲畜，则可使作物生物量的有效利用率提高1.5倍。特别是对于饲养奶牛而言，在将牧草的植物性蛋白转化为动物性蛋白方面，它具有最高的饲料报酬率。在这种层面上看问题，斤草之综合效益甚至大于斤粮（饲草中还含有大量的维生素，这对于牲畜的健康生长不可或缺）。

从综合的角度看，作物的全生物量大约是其籽粒的3倍至4倍乃至更多；因此，饲草料子系统与食草牲畜子系统相结合，便形成了一个全生物量高效利用的大系统。

对于多年生的豆科牧草，其效用还可进一步扩展到作物的根部，表土层乃至空气中。豆科牧草可以固定空气中的氮素，其根部可逐步增加土壤中的有机质，这种作物系统可在不施肥的条件下培肥地力。目前我国每年化肥施用量已达4000多万吨，农民为此支出约在千亿元左右，每公顷的化肥施用量已达400公斤（其利用率只有20%左右），远高于发达国家250公斤的水平。大量施用化肥、农药还造成我国的农业成为水源和土壤污染的主要来源之一，每年的直接损失高达2000亿元。如果实行粮草间作、轮作，可在产出增加的条件下，大量减少化肥的投入，如结合配方施肥、缓控施肥、保护性耕作，可望把化肥施用量降低一半左右，这样每年可使农民减支增收数百亿元，仅此一项就比全免的农业税额还要大；如果以草养畜，每亩还可增收数百元（在上述的案例中，以每亩1/3的面积可提供鲜草1000多公斤，可养羊一只，以100斤毛重计，可产肉40斤，初级价值200元）。

当我们把粮草间作、轮作逐步拓展到农区、半农半牧区以及牧区中的人工草场和改良草场，将会逐步改善农地土壤的团粒结构、理化性状，增进其蓄水保肥性能，这将会大幅度减少农田和草场的水土流失、沙化以及农业的面源污染，并能明显地降低沙尘暴的危害。因此，其社会和生态效益也是很显著的。食草牲畜的粪便如能妥加利用，还可提供大量的清洁燃料——甲烷，而其液渣又是优质长效的有机复合肥料，可进一步培肥地力，以种养种。如此循环往复，以至无穷。

总之，在畜牧主导、奶业优先的大农业发展阶段，以粮草间作入手直至草田轮作，可大量提供优质牧草，使奶牛业与牧草业相结合，这确是一种最佳的匹配耦合，由此可形成一个农牧结合、三生互补、三效俱全的良性循环扩张的大农业发展系统。