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1、第 30卷 , 第 4期 中 国 农 业 资 源 与 区 划Vol130 , N o1 4, pp28-33 2 0 0 9 年 8月 Chinese JournalofAgriculturalResources and RegionalP lanningAugust ,2009 # 技术方法 # 栾城县农牧关系及畜牧业能流转化效率的分析*陈冬冬1, 陈源泉2, 高旺盛2, 张 伟2( 1 . 中国农业科学院农业信息研究所, 北京 100081;2 . 中国农业大学农学与生物技术学院区域农业发展研究中心, 北京 100193)摘 要 该文在分析栾城县现代畜牧业发展及农牧结构演变的基础上, 对当
2、地 1984 2006年畜牧业饲料供需平衡及能流效率计算, 结果表明:1993年以前域内饲料供给可以基本满足当地畜牧业需要, 之后供需差距拉大, 蛋白饲料短缺是增加系统外压力的最重要来源。畜产品产出能量的商品率由 1990年 75% 上升到2006年 93 % , 能量产投比先上升后下降 2000年后趋于稳定。因此粮食主产区现代畜牧业具有高度开放的特点。随着现代畜牧生产机械化、大规模商品化发展, 农工牧良性循环对实现现代集约农牧结合起重要作用, 并提出能效分析中重视农牧生态系统环境效应评价。关键词 栾城县 农牧关系 畜牧业系统 能流转化效率收稿日期:2008 -08 -20 陈冬冬为助研、博士
3、 陈源泉为讲师 高旺盛为教授 张伟为硕士生*基金项目:/十一五0 国家科技支撑计划( 2006BAD02A15和 2007BAD89B01)。在农业生态系统中,种植业亚系统和畜牧业亚系统构成了能量流动和物质循环过程的主体。二者的关系是农业生态系统中最基本的关系之一,农业生态系统的许多功能特性是从二者相互作用关系中得到体现 的。该文以河北省栾城县为例, 在分析农业生态系统农牧结构变迁的基础上,重点分析了畜牧业的饲料供需平衡以及能流效率动态变化等, 指出了当地在现代农业发展过程中农牧耦合存在的问题及对农牧系统资源环境评估的研究方向,具有重要的理论和现实意义。1 栾城县畜牧业发展及农牧结构变迁河北栾
4、城县位于冀中平原西部,属太行山东麓山前平原的南部,属暖温带半湿润半干旱季风气候,年平均气温 1218e , 年平均降水量 47410mm,年平均无霜期 205天, 年日照总时数 2 52119小时, 年平均太阳辐射总量 5 253 M J/m2, 年平均风速为 216m / s 。地势自西北向东南缓缓倾斜,海拔 45 66m, 地势平坦,总面积 346km2,耕地 2159万 hm2,2006年底人口 32158万, 其中农业人口 24191万 1。栾城县水土资源和光热条件良好, 发展农业十分有利, 宏观上种植业与畜牧业有同步性,当地畜牧业发展及农牧结构演变呈现出以下阶段性。 111 畜牧业缓
5、慢发展, 重农轻牧阶段( 1970 1984年 )20世纪 70年代以后栾城县粮食生产发展迅速,粮食产量超过 1亿 , t 成为华北平原著名的粮食高产县, 为国家作出较大贡献, 同时也导致了 /以粮为纲0 的单一种植结构,形成以种植业为主的农业结构。1984年以前种植业产值占农业总产值的 80 % 左右; 畜牧业发展缓慢, 产值多年徘徊在 10 % 左右,粮食高产的优势无法转化增值。 1983年工业产值也只占工农业总产值的 3116 %( 1990年不变价 ) 2。该时期栾城县农业产业结构极不合理,工业和第三产业缓慢发展, 人民生活尚处于温饱水平, 整个经济仍属于自给半自给封闭式农村经济,系统
6、功能低, 经济效益差。112 畜牧业快速发展, 农牧初步结合阶段( 1985 1995) 1985年在栾城农业自然资源考察和农村经济调查基础上, 根据农业系统工程原理,运用系统诊断和系统动态模型的定性及定量研究,提出了栾城县发展生态农业, 城郊型农业发展战略。通过调整产业结构, 大力发展商品生产,加快农村经济由 /农村型 0 向 /城郊型0 转变 2。该战略实施使栾城县在继续发挥粮食生产优势的同时, 加强了畜牧业和瓜菜生产,农业内部种植业和畜牧业产值结构都发生了根本性转变。种植业产值占农业总产值比值由 1984年 7719 % 下降到 1995年 4312 %,而畜牧业产值占比值则从1218
7、%上升到 5615 %,同期粮食产量从 2110万 t上升到 3011万 , t 粮食播种面积占农作物总播种面积已 上升到 90 %以上。粮食生产的稳产高产为畜牧业提供了饲料粮和秸秆饲料, 为饲料医药等加工提供了充足的原料, 畜牧业的快速发展为农业提供了粪肥。然而农牧结合的同时也出现了秸秆焚烧等问题,栾城县 1985年后年产秸秆 29万 t以上,1992年达到 36万 ,t 用作牲畜粗饲料的秸秆占 30 % , 直接还田一部分,1990年前后尚 有 30 % 40 %的作物秸秆堆积焚烧, 既浪费资源又严重污染环境,作物秸秆的转化利用成为亟待解决的难题。此阶段农牧系统功能增强, 其结合仍是小规模
8、低水平并存在局部浪费,需要新技术的介入加环组链及外部投入增强系统内部循环和内外协调。 113 畜牧业结构调整, 农牧结合规模化发展阶段 ( 1995年以来 )1995年栾城县政府行政干预秸秆焚烧,大力推广玉米秸秆切碎还田同时对秸秆青贮采取补贴等一系列措施,1998年秸秆焚烧基本杜绝, 秸秆综合利用卓见成效。 2000年以来全县玉米秸秆饲用比例占总量30%左右,仅 2000年玉米青贮达 12116万 t (鲜重 ),氨化 213万 , t 微贮 113万 t 3, 畜牧业产值占农业 总产值的比重稳定在 50%以上。从畜牧业结构和规模来看, 农业机械化程度不断提高使马驴骡等役畜已经完全失去功用而淘
9、汰,1995年大牲畜中牛的比重占 88 %,而 2006年大牲畜中已全部为牛 (表 1)。由于城郊发展奶业的资源和区位优势以及玉米秸秆青贮、氨化等技术的应用, 秸秆养牛和牛粪还田的农牧结合模式得到很大的发展。随着市 场化和机械化发展畜禽结构不断优化, 规模化养殖发展迅速,耕地载畜量从 1990年每公顷 26183个羊单位提高到 2000年 146194个羊单位、2006年 218127个羊单位,分别提高了 415倍、 711倍。畜牧业结构调整优化同时对种植业系统的压力成倍增加,这种压力来自于系统内部还是系统外部,需要对饲料投入进 一步分析。表 1 栾城县畜牧业发展变化及耕地载畜量年份存栏数牛马
10、驴骡羊猪鸡总数(折羊单位)耕地载畜量(个 /hm2)19842 8052 7892 2353 53514 42097 474506 266394 60912 . 5219905 8171 2832 2201 84217 688157 5321 813 600840 64726 . 83199541 8006001 50070035 100188 9008 561 0002 774 45088 . 62200053 5002001 50020040 000232 00015 000 0004 528 400146 . 94200667 19500058 698271 61018 926 4915
11、 669 516218 . 27注: 折羊单位牛 = 5, 马骡 = 6,驴 = 3 , 羊 = 1 , 猪 = 2, 鸡 = 0125 3。资料来源: 栾城县国民经济统计资料图 1 栾城县饲料供需平衡分析2 畜牧业饲料供需平衡分析畜牧业系统最主要的投入是饲料投入。从饲料的需求 来看,1984年饲料需求量为 716 万 , t1995年增长到40188万 , t2006年增长到 76187万 , t 年均增长 11145 % 。从饲料供给来看, 栾城县粮食生产优势为畜牧业发展提供了丰富的粮食和秸秆资源,玉米以饲用、药用为主;其他 饲料资源还有来源于粮食、食品加工业及医药工业的副产品及下脚料,
12、全县粮食加工年提供麸皮、饼粕糟渣等副产品和下脚料占粮食总产量的 10 %。29第 4期 陈冬冬等: 栾城县农牧关系及畜牧业能流转化效率的分析从 1983年以来 20多年的饲料供需状况来看(图 1),1993年以前饲料供给大于总需求,域内饲料供给可以基本满足当地畜牧业需要,1983年系统内饲料供给是饲料需求的 2倍,而 1990年下降为 115倍 (表 2)。1993年以后畜牧业发展对饲料需求增长很快,需求超过供给, 两者差距不断拉大,1995 2000年间系统内饲料供给满足需求的 60 % 70 % , 到 2006年进一步下降到 60 %,因此当地畜牧业规模扩大已逐渐超出当地种植业系统供给范
13、围,增加了对系统外部的依赖程度。 从精饲料和青粗饲料的满足程度来看, 系统内部实际提供的秸秆等粗饲料从极大盈余到 1995年受秸秆焚烧影响有所下降, 禁烧后盈亏基本平衡,能够满足粗饲料的需求,而系统内提供的粮食等精饲料从1990年基本平衡到 2000年以后满足率下降到不足 50 % , 精饲料中玉米谷物等能量饲料占大部分,可以通过提高饲用比例得以满足, 而豆饼、棉籽饼等蛋白质饲料尤其缺乏,基本靠外部输入。因此当地畜牧业规 模化专业化经营的同时也是高度开放, 对外依赖加强的过程, 而粮食主产区饲料蛋白短缺是增加系统外压力的最重要来源。表 2 栾城县饲料供需变化及满足率年份饲料总需求(万 t)饲料
14、总供给(万 t)饲料满足率(% )精饲料满足率(% )青粗饲料满足率(% )19847 . 615 . 9209152269199012 . 518 . 614898262199540 . 927 . 0665490200061 . 439 . 56446111200676 . 945 . 3594399注: 饲料需求量按畜禽存栏量计算, 精饲料以每头猪年需精料 250kg, 每只禽 25kg, 草食畜每个绵羊单位 30kg计; 青粗饲料需求量按每个绵羊单位 800kg计 5。表 3 栾城县畜牧业系统能量投入结构 G J/hm2年份198419901995200020061. 饲料28 . 2
15、753. 00169. 14268 . 93399 . 03其中: 系统内输入28 . 2753. 0092. 04104 . 21129 . 312. 人工0 . 891 . 062. 432. 452 . 96有机能合计29 . 1654. 05171. 56271 . 38401 . 991. 饲料加工与运输0 . 300 . 501. 642. 503 . 722. 厩舍0 . 040 . 080. 240. 380 . 56无机能合计0 . 340 . 581. 882. 884 . 27投入能总量29 . 5154. 63173. 44274 . 26406 . 26投入结构有机能
16、 /总投能98 . 8398. 9498. 9298 . 9598 . 95 投入结构饲料 /有机能96 . 9498. 0598. 5899 . 1099 . 263 畜牧业能流效率分析畜牧业系统是生态系统的次级生产力,能量投入包括饲料、人工等有机能投入和饲料加工及 运输、厩舍等无机能投入, 能量产出包括畜产品、畜力及畜禽粪便。311 投入能结构分析 从投入结构来看(表 3),有机能 投入 占能 量总 投入 的98 %以上,饲料投入又占有机能 的投入的 96 % 以上,因此有机能尤其是饲料投入是畜牧业投入的主体。 1984 1990年饲料来自于本系统,不需要系统外输入 即可满足当地畜牧业发展需要,同饲料供需平衡相一致。由于饲料需求增长过快,1993年以来 饲料需求量超出系统内饲料供给量,1995年饲料系统内输入能占饲料总输入能的 54142 % 下降到 2000年38175 %,2006年进一步下降到 32141 %,饲料投入的来源表明畜牧业系统的开放度不断增强。表 4 栾
