[科普中国]-[原创]种养结合绿色循环农业模式研究—以玉米-牛羊-蚯蚓-鸡-肥模式为例

1  循环模式构成要素1.1  农产品绿色生产玉米、牛肉（或羊肉）、鸡蛋（或鸡肉）等农产品，均按照A级绿色食品生产规程生产，是无污染的安全、优质、营养类食品。1.2  农业废弃物高效循环利用玉米秸秆、牛粪（或羊粪）、鸡粪等农业废弃物，通过秸秆青贮、蚯蚓养殖和有机肥生产等方式，得到高效循环再使用，实现生产全过程的少投入、高产出、低污染。1.3  绿色技术标准体系支撑生产全过程均能得到现行有效的绿色技术标准支持。2  关键技术集成方案构建种养结合绿色循环农业的技术流程如图1所示。2.1　玉米节水高效绿色生产技术玉米种植选择全膜覆盖双垄沟播（参照DB62/T 1473-2006）、全膜覆盖垄作（参照DB62/T 2062-2011）、地膜连年利用免耕（参照DB62/T 2074-2011）等节水高效栽培方式，按照A级绿色食品  生产技术操作规程生产（参照DB23/T 048）。选用优质高产的粮饲兼用型玉米品种，或者优质高产、节水抗旱、耐密植、成熟时秆青叶绿的普通玉米品种。2.2　玉米秸秆青贮技术参照DB62/T 1358。2.3　肉牛、肉羊绿色养殖技术参照DB62/T 1359、DB62/T 1362。2.4　蚯蚓饲养管理技术参照DB13/T 805-2006。2.5　蛋鸡、肉鸡绿色高效生产技术参照DB62/T 1363、DB62/T 1352。蛋鸡饲料配制按5%比例加入蚯蚓粉；肉仔鸡饲料配制按7.5%比例加入蚯蚓粉。2.6　鸡粪无害化处理技术按照畜禽粪便无害化处理技术规范（NY/T 1168）规定，参照农用鸡粪无害化生产技术规程（DB3201/T 070-2004）进行。 图1  绿色农业“玉米-牛/羊-蚯蚓-鸡-肥”种养结合循环模式流程示意图3  模式动态平衡循环参数3.1　参数确定原则以县（或乡镇、村）为模式区域运行单元。以水资源等因素确定玉米种植面积，根据玉米种植面积及秸秆数量，确定养牛（或养羊）规模；根据牛粪（或羊粪）的产出量，确定蚯蚓的饲养生产规模及数量；根据蚯蚓粉的产量，确定蛋鸡（或肉鸡）的鸡舍规模及生产数量。蚯蚓粪和鸡粪加工成有机肥，还田培肥改良土壤。确保模式运行中物质循环和能量流动达到协调平衡，生态系统良性循环。3.2　相关参数每亩粮饲兼用玉米的新鲜秸秆可调制成4～5立方米青贮饲草。1头肉牛（存栏）年需青贮饲草10～12立方米，1只肉羊（存栏）年需青贮饲草2～3立方米。1头肉牛（存栏）年可产1.4～1.6吨干牛粪，1只肉羊（存栏）年可产100kg～120kg干羊粪。1kg干牛粪可生产约0.4kg新鲜蚯蚓，同时可产生约0.6kg的蚯蚓粪；1kg干羊粪可生产约0.7kg新鲜蚯蚓，同时可产生约1kg的蚯蚓粪。蚯蚓养殖每年繁殖4～6周期，每平方米蚯蚓养殖池年可产新鲜蚯蚓30～40kg，6kg鲜蚯蚓可加工成1kg干蚯蚓粉。1只蛋鸡需日粮平均约为120g，日粮中需添加的干蚯蚓粉约为6g，1年约需要2.2kg；1只肉鸡（1～45日龄）需日粮平均约为103g，日粮中需添加的干蚯蚓粉约为7.7g，年出栏6批，1只肉鸡（存栏）年约需要2.1kg干蚯蚓粉。1只成年鸡1年能产鸡粪约为36kg。3.3　单位面积资源配置的协调比例3.3.1  玉米-牛-蚯蚓-鸡。每种植100×667平方米优质高产粮饲兼用型玉米，收获的新鲜秸秆可调制成400～500立方米青贮饲草，需要建设总容量500立方米的青贮池，能饲养肉牛（年存栏）40头左右，需要建约800平方米的蚯蚓养殖池，生产的蚯蚓粉能饲喂约1800羽蛋鸡（或者年出栏约1900羽的肉鸡），全年全程生产约100t优质有机肥，每亩还田1吨。3.3.2  玉米-羊-蚯蚓-鸡。每种植100×667平方米优质高产粮饲兼用型玉米，收获的新鲜秸秆可调制成400～500立方米青贮饲草，需要建设总容量500立方米的青贮池，能饲养肉羊（年存栏）180只左右，需要建约460平方米的蚯蚓养殖池，生产的蚯蚓粉能饲喂约1050羽蛋鸡（或者年出栏约1100羽的肉鸡），全年全程生产约60吨优质有机肥，每亩还田0.6吨。4  循环模式效益评价4.1  计算公式农田节水率（%）=工程节水率（%）+农艺节水率（%）+生物节水率（%）秸秆养殖利用率（% ）=[（秸秆青贮量+秸秆氨化量+秸秆鲜食量）/秸秆总产量]×100%化肥减量N（P、K）=（牛或羊粪尿直接还田量+蚯蚓粪直接还田量+鸡粪直接还田量+加工成的有机肥还田量）×N（P、K）含量（%）×当季利用率×100%农业废弃物减排率（%）=（秸秆利用量+牛或羊粪尿利用量+蚯蚓粪利用量＋鸡粪利用量）/农业废弃物总排出量）×100%生产收益=种植业收益+养殖业收益+加工业收益节支收益=节水收益+节能收益+节生产资料收益农业综合效益=生产收益+节支收益+废弃物循环利用收益4.2  效益评价参数主要依据模式各环节经济效益，对模式运行综合效益进行评价。4.2.1  玉米种植环节。大田玉米增产7.8～48.1%，水资源利用率提高35%，种植效益提高5～42%。4.2.2  肉牛（或肉羊）养殖环节。玉米秸秆消化利用率提高15%以上，采食率提高21%以上，育肥时间缩短15%左右，牛肉（或羊肉）更加优质安全，养殖效益提高25%。4.2.3  蛋鸡（或肉鸡）饲养环节。蛋鸡产蛋量增加20%，鸡蛋质量提高，更加优质安全；肉仔鸡5 ～6 天增重提高13%，育成时间缩短12%，全年可增加出栏1批。蛋鸡（或肉鸡）养殖效益提高20%。4.2.4  有机肥还田培肥土壤环节。减少化肥用量20%以上，提高效益8%以上。4.2.5  模式运行综合效益评价。农田节水35%，玉米秸秆养殖利用率达到100%，减少化肥施用量20%以上，减少农业废弃物排放90%以上，农业综合效益提高58%以上。编辑：李敏