循環經濟生態栽培體系探討

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一、研究區概況

研究區地處莊浪縣東南部萬泉鎮徐城村，該區多年平均降水量548.7mm，多年平均蒸發量1310.2mm，無霜期142d，≥10℃積溫2640℃，年平均氣溫7.9℃。山地梯田為上世紀70年代以來修筑的基本農田，田面縱橫坡比小于1%，耕作層深厚，土壤主要有黑土、麻土和黃綿土，耕地土壤中有機質含量0.61%、全氮0.10－0.12%、全磷0.11－0.16%。自2008年以來，莊浪縣萬泉鎮在徐城村墳灣開展千畝紅富士蘋果標準化山地梯田果園規?；耘嘣囼灪屯茝V，果園面積逐年增加，2015年達到300hm2。

二、果樹循環經濟生態栽培體系的內涵

果樹循環經濟是農業循環經濟的一個子系統，就是把循環經濟和可持續發展理念應用于果樹產業的生產體系中。在果園建設初期，利用園區空地種植低桿、價值高的經濟作物，彌補幼樹期園地產出效益低的損失，在果樹進入盛果初期，通過建設沼氣池、利用果園整形修剪枝葉和作物秸稈作為沼氣池物料生產沼肥并作為果園生態肥源，以園區施用沼肥、沼液噴施防治病蟲害等方式，實現果樹循環栽培管理。同時，利用山地梯田果園地形特點，建設以澇池、水窖、道路燕翅坑等為主的小型水土保持工程[5]，攔蓄道路和坡面徑流，把農業水土資源可持續利用理念貫穿于果樹栽植、生產、管理中，將單純的果園果品生產與園地綜合利用、農戶養殖、沼氣生產等循環經濟理念有機地結合起來，提高資源耦合效應[1]。

三、果樹循環經濟生態栽培體系的構建

（一）果樹循環經濟生態栽培模式。根據試驗區果樹循環經濟初期發展情況來看，主要為沼氣池物料投放、沼渣沼液沼肥利用以及廢物的回收等環節，果樹生態栽培結構模式為“果樹栽植—空地蔬菜作物（幼樹期）—空地蔬菜或牧草套種（盛果初期）—以草養畜—排泄廢物回收（牲畜排泄物、秸稈、果樹整形修剪枝葉及枯落物）形成沼氣—沼渣沼液回收做肥料—促進果樹生長”。該生產模式主要為果樹栽植初期，園區空地種植蔬菜、洋芋、黃豆等低桿作物，果樹進入盛果期后，其產品以鮮果為主，其它副產品主要為果樹整形修剪枝條、枯枝落葉、園地空地生長的雜草等，除新鮮果品直接至市場消費外，其它廢物回收后填至沼氣池成為生產沼氣物料，后期生產的沼渣用于農田和果樹，沼氣作為農戶生活清潔能源的補充。（二）果樹循環經濟生態栽培模式。運行機制根據試驗點果樹栽植、沼氣池運行管理和沼渣、沼液利用情況來看，果園建立初期，園區空地套種黃豆、馬鈴薯、胡蘿卜、白菜等低桿經濟作物，彌補果樹掛果前期經濟和產出效益低造成的短期經濟損失。果樹栽植第4年因果樹生長迅速、冠幅增大，空地地面遮蔭面積增加，種植的作物蔬菜正常的光合作用受到影響，以種植當地適生禾草、谷草等為主，以草養畜，家畜家禽糞便作為沼氣池生產沼氣的物料，經過沼氣池惡化、發酵，沼渣用于農地和果園肥料，同時，沼液噴施作物及果樹葉論壇•農業經濟面防治病蟲害，利用沼液浸種、拌種，增加種植抗病害能力。進入盛果期（6年以上）時，沼氣池主要物料為果樹整形修剪的廢棄枝條、枯枝落葉、污損腐爛果品，通過沼氣池發酵惡化，沼渣用于農地和果園肥料，增加了沼氣生產量、利用了廢物，又增加農地有機肥施用量，降低了果園的生產成本，逐步形成良性循環生態經濟系統。

四、果樹幼樹期空地利用方式及效益

（一）果樹幼樹期空地利用主要方式。1.荏（或胡蘿卜）：株距0.2m，行距0.5m，每行果樹間栽植3行荏，距果樹基部0.8m。2.坑種馬鈴薯：株距0.4m，行距0.6m，每行果樹間種植4行馬鈴薯，距果樹基部0.8m。3.黃豆：株距0.15m，行距0.2m，每行果樹間種植12行黃豆，距果樹基部0.8m。4.前茬地膜西瓜復種白菜：西瓜播種株距50cm，果樹間空地種植2行，膜內行距40cm，膜外2行間距80cm，膜外側距果樹基部120cm，以利于西瓜藤向外擴展，復種白菜株距50cm，行距60cm。（二）不同種植方式效益對比分析。由試驗區分區采收測試結果可知，覆膜處理套種方式增加了地膜和人機工投入，總體投入水平較露地均有不同程度增加。投入水平以西瓜種植最高，其它依次為坑種馬鈴薯、大田地膜玉米、白菜、黃豆、小麥、地膜荏（或胡蘿卜），其中坑種馬鈴薯是露地小麥的3.58倍，黃豆是露地小麥4.57倍，西瓜、白菜分別是露地小麥的2.94倍和2.58倍[6]。從果園幼樹正常生長發育的角度而言，地膜西瓜復種白菜投入產出水平較高，地膜荏在收獲后期受當地氣候條件影響，存在不能及時成熟而產量、品質降低的風險，投入產出水平下降，不宜大面積推廣種植；馬鈴薯坑種和黃豆播種技術成熟，其產量高、種植技術簡單、植株對果樹幼樹影響小，尤其黃豆根系具有良好的固氮效應，其根瘤菌可以培肥地力、增加經濟收入，坑種馬鈴薯品質良好、植株低矮，后期收獲時可以疏松土壤，有利于果樹幼樹成長。

五、生態栽培循環系統模式的效益分析

（一）果樹生態栽培幼樹期園地利用經濟效益。2008年以來，莊浪縣萬泉鎮開始在徐城村墳灣開始探索性的開展“千畝紅富士標準化山地梯田果園規模化栽培”試驗示范，至2015年底，累計果園面積達到4500畝，并在莊浪縣南部山地梯田集中的朱店、萬泉、陽川等鄉鎮建立生態循環栽培果園示范基地30hm2，輻射推廣210hm2，2011年至2015年累計產值1108.8萬元，示范推廣果園套種低桿農作物，折合純作物面積分別累計為黃豆62.4hm2，馬鈴薯78.6hm2，套種累計產值達到386.71萬元，收獲作物柴草154.3萬kg，按照30%用于沼氣池物料投入，生產沼氣池發酵物料46.3萬kg。從空地利用的經濟產值來看，幼樹期果園空地套種黃豆、馬鈴薯產值最大，兩者產值達到344.84萬元，占總套種作物產值的89.2%；從作物生長生產的柴草量來看，黃豆和馬鈴薯柴草生產量為141.92萬kg，占總柴草量的92%。（二）果樹生態栽培區沼氣池建設及運行效益。1.漚制作物秸稈和果樹枯枝落葉，為沼氣池提供持續穩定物料來源。隨著農村經濟的發展，電作為農村生活能源，作物秸稈、林草枯枝落葉、果園果樹整形修剪枝條和冬季落葉成為廢棄物到處堆放，加之農村勞力較少，大部分被擱置在田間地頭或附近溝邊。通過果樹栽培技術的推廣和農村戶用沼氣池的建立，果樹枝條、落葉及作物秸稈作為沼氣池的物料得到較好的利用后，減少了傳統焚燒作物秸稈、亂倒亂棄作物及果樹落葉等廢棄物、污染農村生態環境、影響當地人居環境的現象，同時，由于盛果期果樹落葉的集中利用和作為沼氣池物料，減少了果樹落葉隨意傾倒造成病蟲害傳播、影響果樹生長發育造成的損失，一定程度上也降低了果園管理成本。2.按照沼氣池物料填充配比，快速提高沼氣池生產能力。在縣能源辦的主導下，通過聯合舉辦各類培訓班，示范沼氣池修建、維護、運行管理及典型農戶沼氣池建設成效參觀學習，輻射帶動山地梯田果樹栽培區農戶建設沼氣池，充分提高和利用沼氣池生產效率。按照縣能源辦編制的《莊浪縣農村沼氣項目管理手冊》并根據當地多年沼氣池生產實踐，沼氣池池料主要采用池內堆漚的方式，配料為每50kg秸稈和樹草枯枝落葉加1kg石灰水、5kg人畜糞便或沼氣水，直到秸稈枯枝落葉吸濕發脹后再按照上述方法逐層加高，堆好后用塑料薄膜覆蓋、堆漚5—8d下池。據西北農林科技大學劉娟娟等典型調查[4]，單個8m3沼氣池全年可生產沼肥15906kg，表明果園沼氣池具有較大的生產潛力。3.沼液浸種和果樹葉面噴施，提高作物種子發芽率、促進果樹花芽分化。隨著山地梯田果樹栽培區沼氣池建設和配套設施的完善以及農民對沼液利用意識的增強，典型農戶在專業技術人員的指導下，將發酵3個月以上的沼液從沼氣池水壓間抽出、過濾，放置1—2d后噴施葉面，提高樹葉吸收沼液量；對于幼齡果樹和長勢過旺的果樹或當年掛果少、營養生長旺盛的果樹，在噴施沼液中加入0.2—0.5%的磷、鉀肥，促進了果樹花芽形成數量。據2014—2015年對試驗區12棵噴施沼液的產量典型調查，單株果樹結實量較同齡級果樹增加5.8—12.6kg，從樹體表面來看，均比未噴施沼液的果樹長勢良好，葉色深、落葉時間滯后，印證了沼液噴施果樹的綜合效應，初步形成果樹生態循環栽培管理技術模式。

六、結果與討論

第一，初步探索形成的山地梯田果園生態栽培模式為：果樹栽植—空地蔬菜作物（幼樹期）—空地牧草套種（盛果初期）—以草養畜—排泄廢物回收（牲畜排泄物、秸稈、果樹整形修剪枝葉及枯落物）形成沼氣—沼渣沼液回收做肥料—促進果樹生長，提高了梯田資源利用效益。第二，通過幼樹期園地空地不同利用方式的對比分析，覆膜處理套種方式由于增加了地膜和人機工投入，總體投入水平較露地均有不同程度增加。投入水平以西瓜種植最高，其它依次為坑種馬鈴薯、大田地膜玉米、白菜、黃豆、小麥、地膜荏（或胡蘿卜），除地膜荏之外，其他作物產出投入水平大于小麥；幼樹期空地種植坑種馬鈴薯、黃豆技術簡便易行，增產效應良好，宜于在山地果園幼樹期空地高效利用中大面積推廣應用。第三，沼液浸種和果樹葉面噴施，有利于作物種子發芽率、促進果樹花芽分化，從樹體表面來看，均比未噴施沼液的果樹長勢良好，葉色深、落葉時間滯后，印證了沼液噴施果樹的綜合效應，初步形成果樹生態循環栽培管理技術模式。第四，生態栽培以及循環系統在整個果樹循環中彼此聯系、相互作用、形成互惠互利的效果，沼渣綜合利用促進果樹生長發育，使果樹樹冠郁閉度逐年增加，樹冠截留減輕了降水對地面的濺蝕，增加土壤入滲，改善園地土壤結構，而且在這些沼渣沼液有機肥的支持下，果品質量也全面提高，增加了果園的單位產量。

參考文獻：

[1]唐志鵬,何新華,孟定金,等.山區生態果園模式研究與效益分析[J].廣西農業生物科學,2005,24（4）:343—346.

[2]郭林榕,陳文光,蔣際謀.丘陵山地幼齡果園種植綠肥的效應[J].福建果樹,2001,118（4）：34—36.

[3]消列,薛疌,劉國彬.黃土丘陵區梯田果園土壤水分特征[J].植物營養與肥料科學報,2013,19（4）：964—971.

[4]劉娟娟,邱凌,苑建偉.黃土高原沼氣生態果園經濟效益評價[J].農機化研究,2007,（4）：49—52.

[5]段義字,白小麗.莊浪縣坡耕地水土流失綜合治理成效及存在的問題與對策[J].中國水土保持,2011,（10）：34—36.

[6]白小麗,段義字.山地梯田果園幼樹期園地利用效益初步分析[J].甘肅農業,2012,351（21）：34—36.

作者:吳亞群 單位:甘肅省平涼市水利水電工程局