歐 翔， 玉 柱， 許慶方*， 楊國(guó)義， 高新中， 熊 乙，馬菱藝， 梁 琪， 史 悅， 李金俐

(1. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)， 山西 太谷030801；2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)， 北京100193； 3. 山西省牧草工作站， 山西 太原 030001)

玉米(Zeamay)連作(CC)、玉米+苜蓿(Medicagosativa)+燕麥(Avenasativa)輪作(C-A-O)與玉米+小黑麥(Secalesylvestre)輪作(C-T)是山西地區(qū)較為常見的3種飼草作物種植模式。CC是最常見的種植模式，農(nóng)戶常在同一片田地上多年連作玉米，或者加上部分經(jīng)濟(jì)作物。在青貯玉米推廣開來后，部分農(nóng)戶開始青貯玉米連作，收獲后統(tǒng)一出售給收購(gòu)商制作全株玉米青貯。苜蓿作為飼料作物在我國(guó)已有2 000多年的種植歷史，因其優(yōu)異的飼喂價(jià)值和顯著的土壤改良效果而被冠有牧草之王的稱號(hào)[1]。在晉北地區(qū)，苜蓿一般會(huì)與玉米、燕麥進(jìn)行輪作。燕麥耐旱耐喜涼，適宜在晉北地區(qū)種植，因其莖稈柔軟，葉片豐富，適口性好，消化率高，是奶牛最優(yōu)良的禾本科飼草之一[2]。種植青貯玉米后接著種植苜蓿，一般能收獲四年苜蓿干草，隨后再種植燕麥，收獲燕麥干草[3]。C-T也是較為常見的種植模式，小黑麥生育時(shí)間短、分蘗力強(qiáng)、春季返青早、生長(zhǎng)快，能在春末夏初提供優(yōu)質(zhì)飼料，收獲完小黑麥干草后，即可在原來的田地上繼續(xù)種植夏玉米，并在9月份收獲青貯飼料。研究這3種飼料作物種植模式，對(duì)其中涉及的經(jīng)濟(jì)效益、養(yǎng)分情況等進(jìn)行分析，找出各種植模式的優(yōu)劣，為山西地區(qū)推行飼料作物種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

CC數(shù)據(jù)與C-T數(shù)據(jù)分別調(diào)研自山西省晉中市曉義村和東白村。晉中市地處山西省中部，年平均氣溫9.4°C，無霜期151 d，年平均降水量479.6 mm。C-A-O數(shù)據(jù)調(diào)研來自于朔州市青鐘村。朔州市地處山西省北部，年平均氣溫5.5℃，無霜期120 d左右，年均降雨量421.2 mm。

1.2 數(shù)據(jù)來源

通過直接跟蹤3種種植模式生產(chǎn)全過程以獲得3種種植模式的成本收益情況，并對(duì)4種飼草作物進(jìn)行取樣測(cè)量養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)，CC輪作于2017年，C-T輪作于2016年10月-2017年9月，C-A-O輪作于2014-2017年。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1經(jīng)濟(jì)效益測(cè)定方法 CC計(jì)算1年總成本收益；C-A-O計(jì)算6年總成本收益，其中玉米種植1年，苜蓿種植4年，燕麥種植1年，苜蓿種植成本包括兩部分，第一部分為第1年固定投入，包括種子費(fèi)、農(nóng)藥化肥費(fèi)、機(jī)械耕地與播種費(fèi)，第二部分為每年投入，包括人工費(fèi)、灌溉費(fèi)、收獲費(fèi)、翻曬打捆費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)，獲得6年總成本收益后再計(jì)算1年總成本收益；C-T計(jì)算1年總成本收益，其中小黑麥于頭一年10月初種植，第二年5月中旬收獲，隨后種植青貯玉米，并于同年9月收獲，分別計(jì)算兩部成本收益情況，合計(jì)為1年總成本收益。

收益情況根據(jù)每畝輪作地產(chǎn)出飼草產(chǎn)量乘以當(dāng)年該飼草的市場(chǎng)價(jià)格。青貯玉米取3個(gè)樣方推算畝產(chǎn)，調(diào)制成玉米青貯后扣除損失推算每畝青貯飼料的產(chǎn)量；苜蓿取3個(gè)樣方推算產(chǎn)量，燕麥、小黑麥取4行，5個(gè)重復(fù)計(jì)算畝產(chǎn)。收獲的苜蓿、燕麥和小黑麥待飼草干燥后測(cè)量飼草干重，扣除飼草翻曬過程損失后獲得每畝苜蓿、燕麥、小黑麥的干草產(chǎn)量。

利潤(rùn)=總收入—總成本；

產(chǎn)投比=總收入/總成本×100%；

成本利潤(rùn)率=利潤(rùn)/總成本×100%

1.3.2飼草養(yǎng)分測(cè)定方法 調(diào)研中青貯玉米品種為桂青貯1號(hào)，苜蓿品種為金皇后，燕麥品種為燕科2號(hào)，小黑麥品種為晉飼1號(hào)。青貯玉米、苜蓿、燕麥、小黑麥均隨機(jī)取部分整株草樣干燥粉碎并使用福斯飼料專用分析儀測(cè)定其粗蛋白、脂肪、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、灰分、鈣、磷含量。

1.4數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過Microsoft Excel 2010進(jìn)行整理，養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)使用SPSS 19.0進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 三種種植模式總成本分析

由表1中可知，3種種植模式的一年平均總成本中，C-T的總成本最高，是其他兩種種植模式的兩倍以上，CC的總成本其次，C-A-O的總成本最低，這是由于在3種種植模式中，C-T是唯一可以做到一年內(nèi)種植、收獲兩種飼草的種植模式，由此C-T的總成本較高，而CC一年內(nèi)只收獲一次，總成本相對(duì)較低。C-A-O中，苜蓿一年種植后可以連續(xù)收獲4年牧草，第一年種植成本(固定投入+每年投入)達(dá)到775元，但每二年后則需每年投入442元，4年平均僅為525.25元，成本為4種飼草中最低的。此外，燕麥種植、調(diào)制干草的成本也低于青貯玉米和小黑麥，故而C-A-O一年平均總成本最低。

表1 三種種植模式生產(chǎn)成本對(duì)比Table 1 Comparison of Production Costs of Three Planting Models

2.2 三種種植模式的經(jīng)濟(jì)效益分析

由表2可知，在3種種植模式每年平均收入上看，C-T一年平均收入最高，達(dá)到3 570元，是玉米連作的1.72倍，C-A-O的2.35倍，CC的一年平均收入次之，C-A-O的一年平均收入最低。在3種種植模式中，C-T一年可收獲兩種飼草作物，故而總收入遠(yuǎn)高于其余兩種種植模式。

表2 三種種植模式總收入對(duì)比Table 2 Comparison of total income of three planting modes

由表3各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)中可知，C-T的利潤(rùn)高達(dá)1 342.5元·畝-1，CC的利潤(rùn)次之，C-A-O的利潤(rùn)最低。而從產(chǎn)投比上看，CC的產(chǎn)投比最高，達(dá)到了284.54%，C-A-O和C-T的產(chǎn)投比不及CC，但仍超過了250%。從成本利潤(rùn)率上看，CC的成本利潤(rùn)率最高，達(dá)到了184.54%，C-T的成本利潤(rùn)率次之，C-A-O的成本利潤(rùn)率最低。

表3 三種種植模式經(jīng)濟(jì)效益Table 3 economic benefits of three planting modes

2.3 三種種植模式的養(yǎng)分分析

由表4可知，在3種不同的種植模式下，不同模式間相同品種的青貯玉米,以及苜蓿、燕麥、小黑麥，相同模式間的青貯玉米、苜蓿、燕麥、小黑麥在粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、灰分含量上均達(dá)到了極顯著水平(P<0.01)，C-A-O中的苜蓿粗蛋白含量最高，青貯玉米次之，CC中的青貯玉米最低。酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維均是燕麥最高，C-T中的青貯玉米最低。灰分含量燕麥最高，小黑麥最低。脂肪含量C-A-O中的青貯玉米和小黑麥最高，CC的青貯玉米脂肪含量最低。鈣含量苜蓿顯著高于其他組(P<0.01)，CC的青貯玉米鈣含量最低。磷含量C-A-O中的青貯玉米最高，CC的青貯玉米次之，苜蓿、燕麥、C-T中的青貯玉米和小黑麥較低，組間無顯著差異。

注:同列不同小寫字母表示不同輪作模式下不同飼草間各養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)

Note：Different lowercase letters in same column indicate significant difference in nutrient data between different forages under different rotation patterns at the 0.01 level

3 討論與結(jié)論

不同地區(qū)選擇不同的連作或輪作模式，決定著該地區(qū)的種植總成本與最終收獲的農(nóng)產(chǎn)品，并由所種植的作物的種類，對(duì)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不同的影響。玉米多年連作常見于晉中與晉南地區(qū)，部分地區(qū)可見青貯玉米與小黑麥輪作，晉北地區(qū)適合玉米、苜蓿與燕麥輪作以獲得多樣化的飼草料。種植青貯玉米的總成本高于苜蓿、燕麥、小黑麥，但對(duì)于種植戶來說，種植總成本中收獲、運(yùn)輸和青貯制作的投入多企業(yè)支付，去除這3部分成本后，農(nóng)戶種植一畝青貯玉米的總成本為446元，僅略高于燕麥，而苜蓿的種植投入一般由企業(yè)自行負(fù)責(zé)種植，單從種植農(nóng)戶來看，青貯玉米仍有種植成本上的優(yōu)勢(shì)。在3種種植模式中，C-T的總收入與利潤(rùn)最高，但從農(nóng)戶的角度看，C-T的每畝投入高達(dá)956元，這對(duì)農(nóng)戶的前期投入是一筆不小的負(fù)擔(dān)。C-A-O與另外兩種模式相比，苜蓿的種植需要投入大量的土地，一般由企業(yè)通過流轉(zhuǎn)的方式集中土地雇傭農(nóng)戶作業(yè)，種植的投入皆由企業(yè)自行負(fù)責(zé)，且苜蓿與燕麥的種植成本低于青貯玉米和小黑麥，使得C-A-O輪作的一年總成本在3種種植模式中是最低的。

此外，苜蓿通過自身根瘤菌的固氮作用每年可向每畝土壤提供15千克的氮素，相當(dāng)于35千克尿素，可以減少肥料的施用量，進(jìn)一步降低成本。而玉米的多年輪作容易過分消耗土壤養(yǎng)分，土壤病原微生物繁衍，玉米病害發(fā)生率升高，進(jìn)而需要投入更多的殺蟲劑，提高了總成本投入。玉米連作也將導(dǎo)致青貯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，有研究表明，玉米連續(xù)種植7年，產(chǎn)量的遞減將達(dá)到6%以上，這將進(jìn)一步壓縮玉米連作模式的利潤(rùn)空間[4-5]。因此，C-A-O在收益上雖不及CC和C-T，但在生態(tài)效益上整體優(yōu)于另外2種種植模式，并且C-A-O產(chǎn)出飼草品質(zhì)在3種種植模式中是最好的，綜合效益最高；C-T一年的總收入與純利潤(rùn)最高，但產(chǎn)投比和成本利潤(rùn)率與C-A-O相近，一年總投入也最高，收獲飼草養(yǎng)分介于兩種種植模式之間，綜合效益次于C-A-O；CC的經(jīng)濟(jì)效益介于另外兩種種植模式之間，但收獲的青貯玉米品質(zhì)最低，并且過于消耗地力，綜合來看效益最低，在生態(tài)和經(jīng)濟(jì)上均不是最佳的種植模式[6]。