董亮　田慎重　張玉鳳　郭洪海　馬征　邊文范　李瑞琴　羅加法

摘要山東省是我國重要的農(nóng)牧業(yè)大省，走農(nóng)牧結(jié)合的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略選擇。通過模式結(jié)構(gòu)和功能，闡釋了山東省農(nóng)牧模式發(fā)展現(xiàn)狀，并選取典型案例進(jìn)行物質(zhì)流、能量流分析，提出推進(jìn)農(nóng)牧模式有效發(fā)展對策。

關(guān)鍵詞農(nóng)牧模式；物質(zhì)流；能量流；山東省

中圖分類號S-9文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2017）33-0072-04

Study on Development Mode of Agricultulture and Husbandry in Shandong Province

DONG Liang1，2， TIAN Shenzhong1，3， ZHANG Yufeng1，3， GUO Honghai1，2* et al

（1.Institute of Agricultural Resources and Environment， Shandong Academy of Agricultural Science， Jinan， Shandong 250100； 2. Key Laboratory of Agroenvironment in Huanghuaihai Plain Ministry of Agriculture Shandong Provincial， Jinan， Shandong 250100； 3.Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation （Shandong）， Ministry of Agriculture， Jinan， Shandong 250100）

AbstractShandong is a important province in crop &livestock industry. The development of inntegration of crop &livestock industry is a strategic choice of achieving sustainable agricultural development. The current situation of crop & livestock mode in Shandong Province was interpreted， and typical case to study its material flow and energy flow selected， in the end some countermeasures to develop crop &livestock mode effectively were put forward.

Key wordsCrop & livestock mode；Material flow；Energy flow；Shandong Province

我國地域遼闊，土地、水、氣候等資源與生態(tài)環(huán)境區(qū)域差異明顯，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要因地制宜的發(fā)展模式。山東省是我國農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè)大省，多年來走出了一條向規(guī)?；?、集約化、產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)牧結(jié)合的現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)結(jié)合發(fā)展的道路，這也符合資源環(huán)境的大勢所趨。作為我國“北糧南調(diào)”的重點(diǎn)農(nóng)產(chǎn)品基地，山東省糧食產(chǎn)糧約占全國的8.1%，是我國基本口糧的重要生產(chǎn)基地[1]。畜牧業(yè)十分發(fā)達(dá)，有著“世界畜牧看中國，中國畜牧看魯粵，南廣東、北山東”之稱。

但是，近年來山東省連續(xù)多年的高產(chǎn)投入農(nóng)業(yè)發(fā)展模式阻礙了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了一系列生態(tài)環(huán)境問題：農(nóng)業(yè)持續(xù)生產(chǎn)的障礙因素日趨嚴(yán)重；化肥、農(nóng)藥施用量大，利用率低；農(nóng)業(yè)環(huán)境問題突出，畜禽糞便數(shù)量大，污染環(huán)境；農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，食品安全得不到解決；水資源不足，利用效率低；秸稈產(chǎn)出量大，無消納出路；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，生產(chǎn)成本高，農(nóng)業(yè)作業(yè)效率低[2]。

種植和養(yǎng)殖之間嚴(yán)重缺乏協(xié)調(diào)互補(bǔ)。小規(guī)模農(nóng)戶生產(chǎn)模式資金投入雖然少，但造成種養(yǎng)系統(tǒng)間物質(zhì)循環(huán)割裂；種植業(yè)農(nóng)戶不搞養(yǎng)殖，幾乎無畜禽糞便可用，只能大量使用化肥；養(yǎng)殖戶可能難以配套種植業(yè)，畜禽糞便還田缺少農(nóng)田。據(jù)測算，山東省畜禽糞便綜合利用率不足60%，約50%的養(yǎng)殖場缺乏糞污處理設(shè)施，畜禽糞便污染問題已成為養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，小規(guī)模、分割的種植與養(yǎng)殖帶來的資源浪費(fèi)、能耗高、環(huán)境污染等問題日趨明顯，已成為制約山東省農(nóng)牧業(yè)發(fā)展的主要因素[3]。這些問題對山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式提出了挑戰(zhàn)。要保障山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，種養(yǎng)一體規(guī)?；?、集約化已成為山東省農(nóng)牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢，勢必需要開展山東省典型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的總結(jié)研究，探索出可推廣、可復(fù)制、標(biāo)準(zhǔn)化、參數(shù)化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。

該研究重點(diǎn)針對山東省發(fā)展農(nóng)牧模式的典型中小型家庭農(nóng)場、專業(yè)化合作社、農(nóng)資企業(yè)、大棚種植等展開調(diào)研，采取點(diǎn)面結(jié)合的方法，了解山東省農(nóng)牧發(fā)展模式現(xiàn)狀，選取青島培榮畜牧業(yè)有限公司作為典型案例進(jìn)行物能分析，并提出推進(jìn)農(nóng)牧模式有效發(fā)展的對策。

1農(nóng)牧發(fā)展模式概況

1.1農(nóng)牧模式結(jié)構(gòu)

在農(nóng)牧結(jié)合的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式日趨發(fā)展下，種植業(yè)結(jié)構(gòu)逐步由糧經(jīng)二元結(jié)構(gòu)向糧經(jīng)飼三元結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸由傳統(tǒng)的草食型動物為主向草食型和好糧型相結(jié)合的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變[4]。通過秸稈（飼料）、畜禽糞便的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，實現(xiàn)了農(nóng)牧結(jié)合、種養(yǎng)結(jié)合。

通過調(diào)研，按照模式中種植業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)的結(jié)構(gòu)，目前山東省農(nóng)牧模式主要包括以下幾種：糧-飼-畜模式（如小麥-青貯玉米-養(yǎng)殖）、飼-經(jīng)-畜模式（如越冬苜蓿-花生-養(yǎng)殖）、糧-經(jīng)-飼-畜模式（如玉米或紅薯-大豆或花生-苜蓿-養(yǎng)殖）。

1.2農(nóng)牧模式功能

1.2.1建立合理生態(tài)環(huán)境。

實現(xiàn)良好的生態(tài)效應(yīng)是可持續(xù)農(nóng)業(yè)的基本目標(biāo)?；谏鷳B(tài)學(xué)的觀點(diǎn)，農(nóng)牧結(jié)合可使有機(jī)物的能流、物流高效化。一方面，植物作為飼料不僅能使其能量得到轉(zhuǎn)化，蛋白質(zhì)、微量元素等物質(zhì)也得到充分利用，并通過牲畜合成人體必需營養(yǎng)物質(zhì)，價值得以提高；另一方面，牲畜可以把植物有機(jī)物中能量和物質(zhì)的一部分轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，進(jìn)入到土壤中，又供給植物生長[5]。因此，以動植物間可轉(zhuǎn)化效應(yīng)理論為基礎(chǔ)，通過建立高效、循環(huán)的農(nóng)牧模式，可以建立良好的生態(tài)環(huán)境。

1.2.2保障國家糧食安全。

農(nóng)牧結(jié)合適應(yīng)我國人口多、耕地少、人均資源相對匱乏的國情，是實現(xiàn)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑[6]。長期以來，總是傳統(tǒng)地認(rèn)為種植業(yè)就是單純的糧食生產(chǎn)，單純依靠增加糧食解決食物問題，造成了糧飼不分、人畜共糧，不僅使養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)成本增加，也加重了糧食問題的緊張趨勢。實施農(nóng)牧結(jié)合的模式可在耕地上區(qū)分出糧、飼用地，既保證糧食生產(chǎn)，又提供飼料生產(chǎn)來源，可有效解決人畜爭糧的矛盾，保障糧食安全。

1.2.3提高農(nóng)田生產(chǎn)力，改善土壤肥力。

農(nóng)牧結(jié)合是自然、經(jīng)濟(jì)和社會3個系統(tǒng)互相聯(lián)系、互相依存和互相促進(jìn)過程中的重要環(huán)節(jié)，可建立合力生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)復(fù)合型的人工生態(tài)系統(tǒng)[7]。種植業(yè)作為最基本的生產(chǎn)系統(tǒng)，所生產(chǎn)出的糧食、秸稈可為養(yǎng)殖業(yè)提供基本的飼料資源；養(yǎng)殖業(yè)可以生產(chǎn)出肉、蛋、奶和皮毛等產(chǎn)品。從種植、養(yǎng)殖兩方面顯著提高土地生產(chǎn)力。并且養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞便，通過制作有機(jī)肥或者簡單發(fā)酵后還田，能明顯提高土壤有機(jī)質(zhì)、改善土壤結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)田土壤肥力[8]。

1.3農(nóng)牧模式短板

農(nóng)牧結(jié)合是保障糧食安全、促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、挖掘農(nóng)田生產(chǎn)潛力、穩(wěn)定并提高地力的需要，是連接種植和養(yǎng)殖、提高養(yǎng)分循環(huán)利用率、提高農(nóng)田生產(chǎn)力及促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑[9]。近年來，規(guī)模化、集約化農(nóng)牧模式的快速發(fā)展顯著提高了農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)水平、生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益，但仍存在以下幾方面發(fā)展短板：

1.3.1種養(yǎng)殖與下游食品加工產(chǎn)業(yè)的銜接不順暢。

合理有效的農(nóng)牧結(jié)合是鏈接種植、養(yǎng)殖及產(chǎn)品加工一整套完整產(chǎn)業(yè)鏈的模式，尤其是產(chǎn)品加工業(yè)，通過對種養(yǎng)殖產(chǎn)品進(jìn)行深加工，實現(xiàn)了產(chǎn)品增值，增值資金重新注入系統(tǒng)后又能促進(jìn)農(nóng)牧系統(tǒng)的優(yōu)化與發(fā)展。但目前由于政策、資金及管理等問題，導(dǎo)致農(nóng)牧模式的產(chǎn)業(yè)鏈普遍偏短，一般只集中于種植+養(yǎng)殖，下游的產(chǎn)品加工業(yè)不完善，導(dǎo)致農(nóng)牧模式效益產(chǎn)出受到影響。因此，亟需產(chǎn)業(yè)鏈延伸，并配套相應(yīng)的資金與政策支持，進(jìn)一步增強(qiáng)農(nóng)牧模式發(fā)展的抗市場風(fēng)險能力，實現(xiàn)種-養(yǎng)-加的合作共贏。

1.3.2作物秸稈載畜量、作物農(nóng)田納畜量指標(biāo)不明晰。

循環(huán)農(nóng)業(yè)要求實現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的物質(zhì)高效循環(huán)利用。作為農(nóng)牧模式，作物秸稈作為飼料資源供給畜禽養(yǎng)殖，秸稈載畜量需與養(yǎng)殖場相匹配，目前存在秸稈供應(yīng)量與養(yǎng)殖過程消納量不匹配，生產(chǎn)出過多的秸稈難以被養(yǎng)殖場消納，田間焚燒導(dǎo)致環(huán)境污染，且生產(chǎn)大量秸稈過程中的高化肥使用也超出了農(nóng)場單位面積土地的環(huán)境承載力。養(yǎng)殖場規(guī)模不科學(xué)，過多的畜禽糞尿排泄量超出配套農(nóng)田的消納量，致使大量養(yǎng)分流失到環(huán)境中，導(dǎo)致地下水硝酸鹽超標(biāo)、溫室氣體排放增加、土壤酸化、大氣沉降增多等一系列環(huán)境問題[10]。因此，要實現(xiàn)“秸稈（飼料）喂飼牲畜、還田處理畜禽排泄物”這一良性循環(huán)，必須要解決養(yǎng)殖量、畜禽排泄物的產(chǎn)生量、氮、磷、鉀的產(chǎn)生量和種植面積之間的匹配問題，明晰秸稈載畜量、農(nóng)田納畜量，科學(xué)設(shè)計一定邊界內(nèi)的種植、養(yǎng)殖規(guī)模，以達(dá)到資源高效利用、保護(hù)環(huán)境的目的[11]。

2典型案例的物能測算與評價

以青島培榮畜牧業(yè)有限公司為例，對其進(jìn)行奶牛農(nóng)牧結(jié)合模式實地調(diào)研。青島培榮畜牧業(yè)有限公司成立于2014年，占地13.33 hm2，種植面積為8.00 hm2，養(yǎng)殖面積為5.33 hm2，養(yǎng)殖數(shù)量為奶牛220頭。養(yǎng)殖實景見圖1。

該農(nóng)牧生態(tài)系統(tǒng)是一個種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)緊密聯(lián)系的生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)邊界以氮素的主要流動途徑為依據(jù)，確定為2個子系統(tǒng)和3個營養(yǎng)庫，即種植業(yè)子系統(tǒng)和養(yǎng)殖業(yè)子系統(tǒng)，農(nóng)田、作物和奶牛3個營養(yǎng)庫[12]（圖2）。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2017年

2.1物質(zhì)流測算與評價

2.1.1物質(zhì)流測算。

種植業(yè)子系統(tǒng)物質(zhì)輸入項目包括：化肥、有機(jī)肥、種子等；物質(zhì)輸出項目包括：籽實、秸稈、牧草等；養(yǎng)殖業(yè)子系統(tǒng)物質(zhì)輸入項目包括：精料、粗料；物質(zhì)輸出項目包括：畜產(chǎn)品（牛奶）、糞尿（有機(jī)肥）。物質(zhì)輸入輸出的總成本分別408.45萬、425.46萬元（表1）。

2.1.2綜合分析。

該研究主要測算物質(zhì)轉(zhuǎn)化率、無機(jī)物質(zhì)利用效率、有機(jī)物質(zhì)利用效率。

物質(zhì)轉(zhuǎn)化率=輸出總物質(zhì)/輸入總物質(zhì)=425.46×100/408.45=104.2%

無機(jī)物質(zhì)的利用效率=輸出總物質(zhì)/輸入總無機(jī)物質(zhì)=425.46×100/351.1=121.2%

有機(jī)物質(zhì)的利用效率=輸出總物質(zhì)/輸入總有機(jī)物質(zhì) =425.46×100/56.15=757.7%

通過測算可以看出，該案例物質(zhì)轉(zhuǎn)化率、無機(jī)物及有機(jī)物利用率均較高，說明該系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和運(yùn)動效率高。

2.2能量流測算與評價

2.2.1能量流測算。

具體能量流輸入指標(biāo)如養(yǎng)殖場面積、風(fēng)能、雨水能、表土層流失、建筑、電力、機(jī)械、柴油、勞動力、精粗料等，能量輸出指標(biāo)如牛奶、糞便等。能量輸入輸出總量分別為1.52E+18、1.02E+20（表2）。

2.2.2綜合分析。

該研究主要計算以下能值指標(biāo)[13]：①凈能值產(chǎn)出（NPEV）；②能值產(chǎn)出率（EYR）；③能值投資率（EIR）；④環(huán)境負(fù)載率（ELR）；⑤可持續(xù)發(fā)展指數(shù)（ESI）。

由表3可知，該案例的農(nóng)牧模式凈能值產(chǎn)出（NPEV）為7.12E+19，表明該系統(tǒng)的能值效益。

EYR是衡量系統(tǒng)產(chǎn)出對經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)大小和系統(tǒng)生產(chǎn)效率的指標(biāo)，它是系統(tǒng)產(chǎn)出能值與總輔助能值投入的比率。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)EYR值越高，系統(tǒng)的生產(chǎn)效率越高，越具有區(qū)域競爭力。該案例的EYR值為1.00，生產(chǎn)效率不高。

EIR是指生態(tài)系統(tǒng)的反饋能值與環(huán)境無償能值比。它是計量經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度和環(huán)境負(fù)載程度的指標(biāo)。其值越大，表明系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度越高，而對環(huán)境的依賴越弱。該案例的EIR值為548.6，經(jīng)濟(jì)程度較高。

ELR越小，表明農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境承載壓力越小，發(fā)展?jié)摿υ酱?。該案例的ELR值為18.53，其生產(chǎn)過程中對環(huán)境造成了一定的承載壓力。

ESI是系統(tǒng)凈能值產(chǎn)出率與環(huán)境負(fù)載率的比值。當(dāng) 110 時，則系統(tǒng)不發(fā)達(dá)，當(dāng) ESI<1時，屬于消費(fèi)型系統(tǒng)。該案例的ESI值為0.05，屬于消費(fèi)型系統(tǒng)，需通過延長產(chǎn)業(yè)鏈、明細(xì)種植與養(yǎng)殖2個子系統(tǒng)之間關(guān)系及廢棄物承載量，從而增加經(jīng)濟(jì)效益、提高環(huán)境容納量、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)該模式下該案例的可持續(xù)發(fā)展指數(shù)。

3農(nóng)牧發(fā)展模式實施途徑及配套支持政策

要實現(xiàn)農(nóng)牧結(jié)合高效發(fā)展，必須結(jié)合農(nóng)牧生產(chǎn)活動、資本投入及市場需求、供給需求、環(huán)境影響等經(jīng)濟(jì)、社會與生態(tài)等要素，做好規(guī)劃、技術(shù)、工程、產(chǎn)業(yè)等方面的系統(tǒng)化集成，重點(diǎn)開發(fā)農(nóng)牧模式中廢棄物的多元化高值利用，提出合理規(guī)劃、優(yōu)化山東省農(nóng)牧模式產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的結(jié)構(gòu)布局，推進(jìn)技術(shù)研發(fā)、集成創(chuàng)新和轉(zhuǎn)化示范，及創(chuàng)新市場化機(jī)制等實施途徑，并配套相應(yīng)的政策支持。

3.1要加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)基本建設(shè)的投入

制定農(nóng)牧模式中長期發(fā)展規(guī)劃，搞好農(nóng)牧業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以保證糧食穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，保障糧食安全，同時為發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)提供飼料資源。

3.2因地制宜調(diào)整種養(yǎng)結(jié)構(gòu)，發(fā)展特色農(nóng)牧結(jié)合模式

根據(jù)不同地區(qū)的資源條件和經(jīng)濟(jì)條件，因地制宜，發(fā)展各具特色的農(nóng)牧模式，如糧-畜、飼-畜、糧經(jīng)-畜、糧經(jīng)飼-畜等。

3.3要提高自然資源利用率

種植業(yè)生產(chǎn)是養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，應(yīng)科學(xué)規(guī)劃，分類指導(dǎo)，合理布局，調(diào)整糧-經(jīng)-飼種植結(jié)構(gòu)，在品種選用、施肥、栽培等方面采用農(nóng)業(yè)新技術(shù)，可有效提高光能利用率和自然降水生產(chǎn)率，實現(xiàn)種植業(yè)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

3.4要充分利用農(nóng)副產(chǎn)物，種草養(yǎng)畜

作物秸稈等經(jīng)過切短、青貯、氨化、熱噴或微生物發(fā)酵等處理方法，提高其適口性和營養(yǎng)價值。苜蓿等作為飼料養(yǎng)畜，已被大面積種植和應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)。秸稈畜牧業(yè)和種草養(yǎng)畜，應(yīng)大力提倡和推廣。

3.5要適度規(guī)模經(jīng)營，走農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化道路

適度規(guī)模發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展所要大力提倡的，雖然目前肉、蛋、奶等供給尚難以完全排除傳統(tǒng)式家庭分散飼養(yǎng)。實現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)業(yè)化是優(yōu)化農(nóng)牧結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高養(yǎng)殖業(yè)市場化程度的一種重要形式。積極發(fā)揮龍頭企業(yè)大規(guī)模、高水平和外向型的牽動優(yōu)勢，是今后農(nóng)牧結(jié)合模式的發(fā)展方向。

3.6要搞好農(nóng)牧產(chǎn)品深加工，發(fā)展產(chǎn)品加工業(yè)

農(nóng)牧結(jié)合可以生產(chǎn)出人民生活所需的糧食和動物性食品。但如何將初級產(chǎn)品進(jìn)行加工或深加工、形成拳頭產(chǎn)品進(jìn)入流通、提高經(jīng)濟(jì)效益、并反過來促進(jìn)農(nóng)牧結(jié)合的初級生產(chǎn)是一個亟待解決的問題。農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)作為農(nóng)畜產(chǎn)品面向市場的后續(xù)產(chǎn)業(yè)，對于推動農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化作用巨大。

3.7要加強(qiáng)法規(guī)政策、評價體系建設(shè)

發(fā)展農(nóng)牧模式，要加強(qiáng)提升基層（種植、養(yǎng)殖主體）科技水平，并爭取政府在財政補(bǔ)貼等政策決策方面給予支持。通過不同經(jīng)營主體參數(shù)分析，逐步完善農(nóng)牧模式評價體系，以實現(xiàn)山東省農(nóng)牧模式的可推廣、可復(fù)制、標(biāo)準(zhǔn)化、參數(shù)化目標(biāo)。

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