山西省三种饲草作物种植模式的效益分析

欧 翔， 玉 柱， 许庆方*， 杨国义， 高新中， 熊 乙，马菱艺， 梁 琪， 史 悦， 李金俐

(1. 山西农业大学， 山西 太谷030801；2. 中国农业大学， 北京100193； 3. 山西省牧草工作站， 山西 太原 030001)

玉米(Zeamay)连作(CC)、玉米+苜蓿(Medicagosativa)+燕麦(Avenasativa)轮作(C-A-O)与玉米+小黑麦(Secalesylvestre)轮作(C-T)是山西地区较为常见的3种饲草作物种植模式。CC是最常见的种植模式，农户常在同一片田地上多年连作玉米，或者加上部分经济作物。在青贮玉米推广开来后，部分农户开始青贮玉米连作，收获后统一出售给收购商制作全株玉米青贮。苜蓿作为饲料作物在我国已有2 000多年的种植历史，因其优异的饲喂价值和显著的土壤改良效果而被冠有牧草之王的称号[1]。在晋北地区，苜蓿一般会与玉米、燕麦进行轮作。燕麦耐旱耐喜凉，适宜在晋北地区种植，因其茎秆柔软，叶片丰富，适口性好，消化率高，是奶牛最优良的禾本科饲草之一[2]。种植青贮玉米后接着种植苜蓿，一般能收获四年苜蓿干草，随后再种植燕麦，收获燕麦干草[3]。C-T也是较为常见的种植模式，小黑麦生育时间短、分蘖力强、春季返青早、生长快，能在春末夏初提供优质饲料，收获完小黑麦干草后，即可在原来的田地上继续种植夏玉米，并在9月份收获青贮饲料。研究这3种饲料作物种植模式，对其中涉及的经济效益、养分情况等进行分析，找出各种植模式的优劣，为山西地区推行饲料作物种植提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

CC数据与C-T数据分别调研自山西省晋中市晓义村和东白村。晋中市地处山西省中部，年平均气温9.4°C，无霜期151 d，年平均降水量479.6 mm。C-A-O数据调研来自于朔州市青钟村。朔州市地处山西省北部，年平均气温5.5℃，无霜期120 d左右，年均降雨量421.2 mm。

1.2 数据来源

通过直接跟踪3种种植模式生产全过程以获得3种种植模式的成本收益情况，并对4种饲草作物进行取样测量养分数据，CC轮作于2017年，C-T轮作于2016年10月-2017年9月，C-A-O轮作于2014-2017年。

1.3 测定方法

1.3.1经济效益测定方法 CC计算1年总成本收益；C-A-O计算6年总成本收益，其中玉米种植1年，苜蓿种植4年，燕麦种植1年，苜蓿种植成本包括两部分，第一部分为第1年固定投入，包括种子费、农药化肥费、机械耕地与播种费，第二部分为每年投入，包括人工费、灌溉费、收获费、翻晒打捆费、运输费，获得6年总成本收益后再计算1年总成本收益；C-T计算1年总成本收益，其中小黑麦于头一年10月初种植，第二年5月中旬收获，随后种植青贮玉米，并于同年9月收获，分别计算两部成本收益情况，合计为1年总成本收益。

收益情况根据每亩轮作地产出饲草产量乘以当年该饲草的市场价格。青贮玉米取3个样方推算亩产，调制成玉米青贮后扣除损失推算每亩青贮饲料的产量；苜蓿取3个样方推算产量，燕麦、小黑麦取4行，5个重复计算亩产。收获的苜蓿、燕麦和小黑麦待饲草干燥后测量饲草干重，扣除饲草翻晒过程损失后获得每亩苜蓿、燕麦、小黑麦的干草产量。

利润=总收入—总成本；

产投比=总收入/总成本×100%；

成本利润率=利润/总成本×100%

1.3.2饲草养分测定方法 调研中青贮玉米品种为桂青贮1号，苜蓿品种为金皇后，燕麦品种为燕科2号，小黑麦品种为晋饲1号。青贮玉米、苜蓿、燕麦、小黑麦均随机取部分整株草样干燥粉碎并使用福斯饲料专用分析仪测定其粗蛋白、脂肪、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、灰分、钙、磷含量。

1.4数据处理

试验数据通过Microsoft Excel 2010进行整理，养分数据使用SPSS 19.0进行单因素方差分析(one-way ANOVA)。

2 结果与分析

2.1 三种种植模式总成本分析

由表1中可知，3种种植模式的一年平均总成本中，C-T的总成本最高，是其他两种种植模式的两倍以上，CC的总成本其次，C-A-O的总成本最低，这是由于在3种种植模式中，C-T是唯一可以做到一年内种植、收获两种饲草的种植模式，由此C-T的总成本较高，而CC一年内只收获一次，总成本相对较低。C-A-O中，苜蓿一年种植后可以连续收获4年牧草，第一年种植成本(固定投入+每年投入)达到775元，但每二年后则需每年投入442元，4年平均仅为525.25元，成本为4种饲草中最低的。此外，燕麦种植、调制干草的成本也低于青贮玉米和小黑麦，故而C-A-O一年平均总成本最低。

表1 三种种植模式生产成本对比Table 1 Comparison of Production Costs of Three Planting Models

2.2 三种种植模式的经济效益分析

由表2可知，在3种种植模式每年平均收入上看，C-T一年平均收入最高，达到3 570元，是玉米连作的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种种植模式中，C-T一年可收获两种饲草作物，故而总收入远高于其余两种种植模式。

表2 三种种植模式总收入对比Table 2 Comparison of total income of three planting modes

由表3各项经济效益指标中可知，C-T的利润高达1 342.5元·亩-1，CC的利润次之，C-A-O的利润最低。而从产投比上看，CC的产投比最高，达到了284.54%，C-A-O和C-T的产投比不及CC，但仍超过了250%。从成本利润率上看，CC的成本利润率最高，达到了184.54%，C-T的成本利润率次之，C-A-O的成本利润率最低。

表3 三种种植模式经济效益Table 3 economic benefits of three planting modes

2.3 三种种植模式的养分分析

由表4可知，在3种不同的种植模式下，不同模式间相同品种的青贮玉米,以及苜蓿、燕麦、小黑麦，相同模式间的青贮玉米、苜蓿、燕麦、小黑麦在粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、灰分含量上均达到了极显著水平(P<0.01)，C-A-O中的苜蓿粗蛋白含量最高，青贮玉米次之，CC中的青贮玉米最低。酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维均是燕麦最高，C-T中的青贮玉米最低。灰分含量燕麦最高，小黑麦最低。脂肪含量C-A-O中的青贮玉米和小黑麦最高，CC的青贮玉米脂肪含量最低。钙含量苜蓿显著高于其他组(P<0.01)，CC的青贮玉米钙含量最低。磷含量C-A-O中的青贮玉米最高，CC的青贮玉米次之，苜蓿、燕麦、C-T中的青贮玉米和小黑麦较低，组间无显著差异。

注:同列不同小写字母表示不同轮作模式下不同饲草间各养分数据差异达到极显著水平(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 讨论与结论

不同地区选择不同的连作或轮作模式，决定着该地区的种植总成本与最终收获的农产品，并由所种植的作物的种类，对地区的生态环境产生不同的影响。玉米多年连作常见于晋中与晋南地区，部分地区可见青贮玉米与小黑麦轮作，晋北地区适合玉米、苜蓿与燕麦轮作以获得多样化的饲草料。种植青贮玉米的总成本高于苜蓿、燕麦、小黑麦，但对于种植户来说，种植总成本中收获、运输和青贮制作的投入多企业支付，去除这3部分成本后，农户种植一亩青贮玉米的总成本为446元，仅略高于燕麦，而苜蓿的种植投入一般由企业自行负责种植，单从种植农户来看，青贮玉米仍有种植成本上的优势。在3种种植模式中，C-T的总收入与利润最高，但从农户的角度看，C-T的每亩投入高达956元，这对农户的前期投入是一笔不小的负担。C-A-O与另外两种模式相比，苜蓿的种植需要投入大量的土地，一般由企业通过流转的方式集中土地雇佣农户作业，种植的投入皆由企业自行负责，且苜蓿与燕麦的种植成本低于青贮玉米和小黑麦，使得C-A-O轮作的一年总成本在3种种植模式中是最低的。

此外，苜蓿通过自身根瘤菌的固氮作用每年可向每亩土壤提供15千克的氮素，相当于35千克尿素，可以减少肥料的施用量，进一步降低成本。而玉米的多年轮作容易过分消耗土壤养分，土壤病原微生物繁衍，玉米病害发生率升高，进而需要投入更多的杀虫剂，提高了总成本投入。玉米连作也将导致青贮玉米产量和品质的下降，有研究表明，玉米连续种植7年，产量的递减将达到6%以上，这将进一步压缩玉米连作模式的利润空间[4-5]。因此，C-A-O在收益上虽不及CC和C-T，但在生态效益上整体优于另外2种种植模式，并且C-A-O产出饲草品质在3种种植模式中是最好的，综合效益最高；C-T一年的总收入与纯利润最高，但产投比和成本利润率与C-A-O相近，一年总投入也最高，收获饲草养分介于两种种植模式之间，综合效益次于C-A-O；CC的经济效益介于另外两种种植模式之间，但收获的青贮玉米品质最低，并且过于消耗地力，综合来看效益最低，在生态和经济上均不是最佳的种植模式[6]。