山西省三種飼草作物種植模式的效益分析

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

(1. 山西農業大學， 山西 太谷030801；2. 中國農業大學， 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，農戶常在同一片田地上多年連作玉米，或者加上部分經濟作物。在青貯玉米推廣開來后，部分農戶開始青貯玉米連作，收獲后統一出售給收購商制作全株玉米青貯。苜蓿作為飼料作物在我國已有2 000多年的種植歷史，因其優異的飼喂價值和顯著的土壤改良效果而被冠有牧草之王的稱號[1]。在晉北地區，苜蓿一般會與玉米、燕麥進行輪作。燕麥耐旱耐喜涼，適宜在晉北地區種植，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，小黑麥生育時間短、分蘗力強、春季返青早、生長快，能在春末夏初提供優質飼料，收獲完小黑麥干草后，即可在原來的田地上繼續種植夏玉米，并在9月份收獲青貯飼料。研究這3種飼料作物種植模式，對其中涉及的經濟效益、養分情況等進行分析，找出各種植模式的優劣，為山西地區推行飼料作物種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

CC數據與C-T數據分別調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數據調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 數據來源

通過直接跟蹤3種種植模式生產全過程以獲得3種種植模式的成本收益情況，并對4種飼草作物進行取樣測量養分數據，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 測定方法

1.3.1經濟效益測定方法 CC計算1年總成本收益；C-A-O計算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、農藥化肥費、機械耕地與播種費，第二部分為每年投入，包括人工費、灌溉費、收獲費、翻曬打捆費、運輸費，獲得6年總成本收益后再計算1年總成本收益；C-T計算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，分別計算兩部成本收益情況，合計為1年總成本收益。

收益情況根據每畝輪作地產出飼草產量乘以當年該飼草的市場價格。青貯玉米取3個樣方推算畝產，調制成玉米青貯后扣除損失推算每畝青貯飼料的產量；苜蓿取3個樣方推算產量，燕麥、小黑麥取4行，5個重復計算畝產。收獲的苜蓿、燕麥和小黑麥待飼草干燥后測量飼草干重，扣除飼草翻曬過程損失后獲得每畝苜蓿、燕麥、小黑麥的干草產量。

利潤=總收入—總成本；

產投比=總收入/總成本×100%；

成本利潤率=利潤/總成本×100%

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

1.4數據處理

試驗數據通過Microsoft Excel 2010進行整理，養分數據使用SPSS 19.0進行單因素方差分析(one-way ANOVA)。

2 結果與分析

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一年內只收獲一次，總成本相對較低。C-A-O中，苜蓿一年種植后可以連續收獲4年牧草，第一年種植成本(固定投入+每年投入)達到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 三種種植模式生產成本對比Table 1 Comparison of Production Costs of Three Planting Models

2.2 三種種植模式的經濟效益分析

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，故而總收入遠高于其余兩種種植模式。

表2 三種種植模式總收入對比Table 2 Comparison of total income of three planting modes

由表3各項經濟效益指標中可知，C-T的利潤高達1 342.5元·畝-1，CC的利潤次之，C-A-O的利潤最低。而從產投比上看，CC的產投比最高，達到了284.54%，C-A-O和C-T的產投比不及CC，但仍超過了250%。從成本利潤率上看，CC的成本利潤率最高，達到了184.54%，C-T的成本利潤率次之，C-A-O的成本利潤率最低。

表3 三種種植模式經濟效益Table 3 economic benefits of three planting modes

2.3 三種種植模式的養分分析

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?；曳趾垦帑溩罡撸『邴溩畹?。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分數據差異達到極顯著水平(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 討論與結論

不同地區選擇不同的連作或輪作模式，決定著該地區的種植總成本與最終收獲的農產品，并由所種植的作物的種類，對地區的生態環境產生不同的影響。玉米多年連作常見于晉中與晉南地區，部分地區可見青貯玉米與小黑麥輪作，晉北地區適合玉米、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，但對于種植戶來說，種植總成本中收獲、運輸和青貯制作的投入多企業支付，去除這3部分成本后，農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自行負責種植，單從種植農戶來看，青貯玉米仍有種植成本上的優勢。在3種種植模式中，C-T的總收入與利潤最高，但從農戶的角度看，C-T的每畝投入高達956元，這對農戶的前期投入是一筆不小的負擔。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，一般由企業通過流轉的方式集中土地雇傭農戶作業，種植的投入皆由企業自行負責，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，相當于35千克尿素，可以減少肥料的施用量，進一步降低成本。而玉米的多年輪作容易過分消耗土壤養分，土壤病原微生物繁衍，玉米病害發生率升高，進而需要投入更多的殺蟲劑，提高了總成本投入。玉米連作也將導致青貯玉米產量和品質的下降，有研究表明，玉米連續種植7年，產量的遞減將達到6%以上，這將進一步壓縮玉米連作模式的利潤空間[4-5]。因此，C-A-O在收益上雖不及CC和C-T，但在生態效益上整體優于另外2種種植模式，并且C-A-O產出飼草品質在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最高，但產投比和成本利潤率與C-A-O相近，一年總投入也最高，收獲飼草養分介于兩種種植模式之間，綜合效益次于C-A-O；CC的經濟效益介于另外兩種種植模式之間，但收獲的青貯玉米品質最低，并且過于消耗地力，綜合來看效益最低，在生態和經濟上均不是最佳的種植模式[6]。