李源,李子阳,刘贵波*
(河北省农林科学院旱作农业研究所河北省农作物抗旱研究重点实验室,河北衡水053000;2.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100)
河北省草牧业发展现状及产业布局的优化思考
李源1,李子阳2,刘贵波1*
(河北省农林科学院旱作农业研究所河北省农作物抗旱研究重点实验室,河北衡水053000;2.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100)
河北省是我国重要的粮食生产基地,同时又是典型的草食畜牧业大省。在农业产业布局上,粮食作物的主产区与草食畜牧业的主产区都集中在平原农区,然而,由于长期积累形成的“人畜共粮”、“粮草共地”模式既不利于粮食安全,也进一步限制了草食畜牧业的发展。在分析河北省草牧业产业布局、农区牧草产业发展现状的基础上,提出了河北省“草牧业东移战略”构想:在河北省环渤海唐山、沧州滨海区沿海20 km范围内的重度盐碱地建立养殖基地、加工厂,在距养殖基地50 km范围内以及黑龙港雨养区的旱薄中低产田发展优质饲草为核心的现代草食畜牧业。这对促进河北省草牧业产业布局的合理规划,提高水土资源利用率、减轻农区环境污染,保障草食畜牧业健康、可持续发展具有重要意义。
河北省;牧草产业;草食畜牧业;农业结构调整
河北省是我国重要的粮食生产基地,2013年小麦、玉米播种面积分别为2 377.7×103hm2、3 108.8× 103hm2,分别占粮食作物播种面积的37.65%和49.22%,粮食总产量为3 365.0万t,占全国总产量的5.59%,居全国第7位[1]。河北省又是我国典型的草食畜牧业大省,2015年末全省草食畜饲养量为奶牛存栏196.3万头、肉牛166.9万头、肉羊1450.1万只,奶类总产量约480万t[2],尤其近几年,河北省在奶类生产分布、奶牛存栏和牛奶产量上一直保持在全国前3位[3]。然而,从产业布局上看,河北省小麦、玉米等粮食作物的主产区与草食畜牧业的主产区都集中在平原农区,长期积累形成的“人畜共粮”、“粮草共地”模式导致土地资源利用率不高,养殖业环境污染问题突出,既不利于粮食安全,也进一步限制了草食畜牧业的发展。同时,在京津冀协同发展战略背景下,京津周边将更多承载的是城市生态涵养功能,由此一来,这些地区的草牧业产业结构重新布局、调整将成为可能。
2015~2016年“中央1号”文件提出“加快发展草牧业……形成规模化生产、集约化经营为主的产业发展格局”。考虑到河北省实际,在保证粮食安全的前提下,需要重新科学优化河北省草牧业产业布局。基于此,作者在分析河北省草牧业产业布局、农区牧草产业发展现状的基础上,提出了河北省“草牧业东移”战略构想,对促进河北省农业产业结构转型,保障草食畜牧业健康、可持续发展具有重要意义。
关于草牧业的概念,中国工程院院士任继周[4]认为,草牧业是“草业”和“牧业”的复合词,没有谁主谁副的问题,也没有在草业和牧业以外另立专业的涵义,有助于改变以往常见的重畜轻草或重草轻畜的草畜脱节问题;中国科学院院士方精云等[5]认为,草牧业是在传统畜牧业和草业基础上提升的新型现代化生态草畜产业;中国草学会副理事长侯向阳等[6]提出草牧业是草业+草食畜牧业+相关延伸产业,是以植物营养体的生产和利用为基础,以饲草生产、草食动物生产、加工等延伸产业的融合和耦合为一体,创造高效和高附加值的新型产业;中国畜牧业协会草业分会会长卢欣石[7]认为,“中央1号”文件提出的草牧业和粮改饲更新了草产业的传统角色,赋予了草产业新内涵和新功能,极大地加强了草产业的发展动力;国家牧草产业技术体系首席科学家张英俊[8]提出耦合牧草产业对提高农作物产量和质量、土壤质量和防治病虫害具有良好效果,对提高家畜产品质量和健康以及牧草产品本身进出口效益均具有重要作用。尽管专家们对草牧业的含义、理解存有不同认知,但均把草业提升到了一个新的高度,不仅得到业内认可,也得到了国家高层的认可和重视:2015年“中央1号”文件中提出“加快发展草牧业”,这为我国农业结构的调整以及草业的发展提供了巨大的推动力和政策支持。
粮食安全是事关社会稳定的重要政治问题。长期以来,受“以粮为纲”传统思想观的影响,2015年实现了粮食产量的“十二连增”。然而,随着我国居民消费结构的变化,城乡居民对粮食的直接消费呈逐年递减,而对动物性食物肉、蛋、奶的消费呈快速增加的趋势[9]。传统的耕作农业已无法满足人们日益增长的对动物性食物消费的需求,中国粮食安全的压力已逐步扩展为生产优质、安全的动物性食物所必须的饲料粮安全问题。以“食物当量”计算,预计中长期内我国的口粮需求约为2亿t“食物当量”,家畜饲料需求为5亿t“食物当量”,共计7亿t“食物当量”[10]。目前我国粮食年均产量约5亿t,作为人的口粮已经有余,但满足饲料所需还远远不够,如此巨大的饲料粮缺口,客观上形成了对草牧业的需求。
目前我国的畜牧业结构以猪禽等耗粮型家畜为主[8~12],牛羊等草食畜牧业产值占畜牧业总产值的5%左右,远低于发达国家水平[8]。预计到2030年,我国猪肉、牛羊肉、禽肉的消费比例从2010年的64%、10%、26%将分别调整为60%、15%和23%[14]。草牧家畜可以将人们不可利用的资源转换为可利用资源,即将牧草、秸秆和农副产品等转化为畜产品,大大缓解粮食安全的压力[13,15,16]。调整我国的畜牧业结构,促进草食家畜的发展,压缩耗粮型家畜(猪)1/3的数量,可节约谷物0.67亿t[17,18],相当于0.15亿hm2农田当量[19]。河北省如果能充分利用尚未开发的粗饲料资源发展草食畜牧业,每年可节约粮食近765万t[12]。由此,加快发展草牧业同样是在保证粮食安全,与种植粮食作物并不存在矛盾。
目前,河北省的草食动物以奶牛、肉牛和肉羊为主,且逐步形成了以平原农区(山前平原和黑龙港平原)为主的重点养殖区域。
2.1.1 奶牛以唐山、石家庄、张家口和保定为四大核心养殖区,2010年4个地区的奶牛存栏量达到了146.9万头,占全省总存栏量的81.25%[20]。
2.1.2 肉牛以坝上地区、燕山和太行山区为繁育基地,形成了北繁南养、西繁东育的生产格局;石家庄、承德、唐山、廊坊和沧州5市为核心的优势肉牛产业区。
2.1.3 肉羊结合农区、半牧区和山区特点,以黑龙港流域和丘陵山区为主,邯郸、张家口、保定、廊坊和沧州五大核心生产区[2,20]为辅,形成了山(坝)繁农育饲养模式生产格局。
2014年河北省奶牛存栏头数198.08万头,单产4 478 kg/头,仅为全国平均水平的81.4%[3]。从饲草料供应体系来看,河北省平原农区饲草实际需求的80%~90%为禾本科饲草。禾本科饲草包括以夏秋季节生长为主的暖季型饲草和以秋冬季节为主的冷季型饲草。在平原区饲草供应体系中90%以上是暖季型饲草,且90%以上为青贮草利用,秋季一次性收获,继而周年利用。按动物营养需求及饲用品质,平原区饲草可分为以提供蛋白质为主的豆科饲草和以提供碳水化合物为主的禾本科饲草。冷季型饲草短缺,秋贮的饲草常常在春夏季出现供应不足,暖季型饲草种类、品种单一(80%为玉米秸秆),缺乏优质饲草供应成为牧草畜牧业发展的障碍因素。2012年数据显示,河北省草食家畜存栏量为3 827万头,饲草料需求量为2514.02万t,饲料秸秆和牧草供给量分别为836.33万t和1 042.71万t,饲草料供求差额为634.98万t。针对河北省草畜不平衡、优质饲草料短缺的状况,张英俊等[23]提出通过提高秸秆饲料化利用率和构建“粮-经-饲”三元种植结构模式来增加饲草的有效供给。
平原农区是河北省粮棉油的重要生产基地,粮食作物产量占全省的90%以上,王慧军等[21]研究发现,河北省山前平原区利用全省31.1%的耕地生产了全省49.3%的粮食;黑龙港低平原区利用全省39.8%的耕地生产了全省43.2%的粮食。就目前而言,该地区同时成为粮食作物与草食畜牧业的主产区,长期累积造成以下问题日益突显:
2.3.1 人畜共粮矛盾导致粮食紧张平原农区草食家畜80%的粗饲料来源于玉米秸秆,由于长期缺少优质能量型饲草,植物蛋白的不足只能靠消耗大量的饲料粮来补充,“人畜共粮”造成了粮食的浪费。
2.3.2 粮畜争地矛盾导致土地资源浪费大规模的养殖场需固定的养殖地点,一般以耕地为主。以每养殖10头奶牛占用耕地0.067 hm2计算,100万头奶牛的养殖场就需占用耕地0.67万hm2,粮畜争地进一步导致了可耕地资源紧张,同时也造成了土地资源的浪费。
2.3.3 土地资源利用率低草牧业要实现高效优质发展,特别是奶业,必须要有优质饲草的供应。目前河北省奶牛、肉牛、肉羊养殖所需饲草80%为青贮草,必须立足于就地供应,每头奶牛需要0.2 hm2较好耕地生产的草产品才能满足需求,在一定程度上需要占用农区部分好的耕地,导致土地资源利用效率较低。
2.3.4 畜禽规模养殖导致环境承载力紧张,环保压力大据估算,河北省2014年畜禽养殖业主要畜禽粪尿排放总量为14 109.05万t,是当年工业固体废物产生量的33.65%。而在平原农区,石家庄、唐山、邯郸和保定4个地区的畜禽粪尿排放总量占河北省总排放量的50.75%;畜禽中以牛粪尿产生量最高,占河北省畜禽粪尿产生总量的38.65%[22]。而目前,无论是技术角度还是现实生产中,粪污排放污染问题尚未从根本上得到解决。2016年2月出台的《河北省水污染防治工作方案》,也进一步限制了平原农区畜禽的规模养殖。
2.3.5 草牧业发展缺少可持续性的统筹规划草牧业发展缺少从产业布局等方面的统筹规划。草畜结合程度不高,虽然形成了北繁南养、山(坝)繁农育的饲养模式,但考虑到交通运输、物流成本以及种养殖场地的建设,却是增加了养殖成本;同时,饲草产业未得到应有的重视,规模化养殖企业在该区域大部分未实现真正意义上的草畜耦合。因此,为了避免与粮棉作物的争地矛盾,实现草畜耦合,河北省环渤海滨海地区可能成为草牧业发展的重要区域。
河北省环渤海滨海区土地资源相对较多,光热资源丰富,土壤类型多为盐碱和滩涂地,仅河北省沿海滩涂面积就达到1 167.9 km2,占全国总量的1/3以上。滨海地区盐碱地土壤含盐量一般在0.5%以上,地下水位高(1 m左右),地下水矿化度高(平均矿化度在11.8~33.7 g/L),土质粘重,渗透能力极差,立地条件差。在重度盐碱地上可以建立养殖区,在轻度盐碱地上可以发展牧草,较种植农作物更有优势。黑龙港低平原拥有较多的旱薄中低产田,土壤肥力相对较差,也适宜发展牧草。在这些土地上发展草牧业,一方面可以缓解人畜共粮的矛盾,另一方面可以提高中低产田的土地利用效率,具有十分广阔的发展前景。
3.2.1 经济效益对环渤海地区旱薄中低产田5种牧草作物、3种粮食作物的投入、产出和收益(表1)进行统计发现,种植牧草的经济效益明显高于种植常规作物,种植苜蓿、高丹草分别较小麦-玉米一年两作增收1 903.5元/hm2和1 573.5元/hm2,分别较种植棉花增收3 405元/hm2和3 075元/hm2;种植青贮玉米较种植常规玉米增收1 395元/hm2。立足冬闲田利用,种植饲用黑麦可增收1 950元/hm2,种植饲用小黑麦可增收4 800元/hm2;饲用黑麦与高丹草一年两作种植模式较小麦-玉米一年两作种植模式可增收3 523.5元/hm2,较种植棉花增收5 025元/hm2。
3.2.2 生态效益由于连年耕作、过度种植、农用化学品的大量投入导致农田土壤退化,全国耕地土壤有机质含量已降至1%,明显低于欧美国家水平(2.5%~4.0%)[24]。种植牧草能显著提高耕地质量,培肥地力。王俊等[25]研究表明,将苜蓿引入作物轮作系统可以有效改良土壤,提高土壤肥力;苜蓿茬较小麦茬土壤有机质和含氮量分别提高17.5%和22.5%[26];苜蓿后茬小麦可连续增产3 a,增产幅度30%~50%,小麦蛋白质含量提高20%~30%[27]。牧草与作物轮作还能减少作物病、虫、草害。研究表明,苜蓿与棉花轮作可降低棉花黄萎病的发生[28];苜蓿与玉米轮作可免遭根寄生虫为害[29];苜蓿收获后种植向日葵,田间杂草数量明显减少[30]。在环渤海滨海平原发展牧草业,有利于改善该地区的生态环境,促进区域农业的可持续发展。
表1 河北省环渤海旱薄中低产田牧草作物与常规作物单位面积效益比较分析(元/hm2)Table 1 Comparison of per unit area benefit between pasture and conventional crops in drought barren middle-and-low-yield fields around Bohai in Hebei Province
3.2.3 社会效益利用优质牧草抗旱、耐盐、耐瘠的特点,在旱薄荒瘠、盐碱地的河北省滨海地区大面积种植,既能避免粮棉争地的矛盾,增加农民收入,又能促进传统种植业由“二元结构”向“三元结构”转变,促进现代农业的可持续发展。另外,还能缓解河北平原农区饲草料短缺的矛盾,为奶业提供优质饲草料支撑,节约精料用量,缓解我国蛋白饲料的供需矛盾,保障国家食物安全。
结合2015年和2016年“中央1号”文件精神,立足河北省“粮改饲”、“农作物休耕制度”工作的实际,在综合考虑河北省环渤海滨海区独特的自然条件,以及种养殖过程中交通运输、物流成本的基础上,提出了河北省“草牧业东移战略”构想。即:在河北省环渤海唐山、沧州滨海区沿海20 km范围内的重度盐碱地建立养殖基地、加工厂,在距养殖基地50 k m范围内以及黑龙港雨养区的旱薄中低产田建立饲草生产带,探讨一种新型的种养加一体化发展新模式。该模式可实现草畜耦合,具体表现为:(1)以畜定草:根据畜牧业的发展规模确定饲草生产规模,规避产生生产风险;(2)就地转化:牧草不易运输,且运输成本太高,青贮草更是如此,而草畜结合就地转化,既降低成本,又提高附加值;(3)宜草而畜:在适宜种草的地方养畜,将养殖、畜产品生产基地安排在适宜牧草种植区,实现草畜结合。
随着京津冀协同发展战略的实施,京津周边地区养殖业外移成为必然。抓住这一历史机遇,河北省应站在大农业可持续发展高度,加大政策扶持,认真谋划河北省大农业产业结构,从产业结构、资源有效利用、生态区域布局方面进行科学、可持续性的统筹规划,促进传统粮食生产为主的农业与草牧业协调发展。立足环渤海滨海区、黑龙港雨养区自然生态条件,制定出切实可行、可持续发展的草牧业发展规划。据此,建议政府管理部门设立专项支持,就“草牧业东移”战略问题开展专题研究,同时,建议从技术角度上开展以下研究:
针对京津冀协同发展建设战略的需要,围绕京津周边农区草牧业生态布局存在的占用大量耕地、排放物污染严重、资源利用率低等问题,本着以畜定草、农牧结合、草畜耦合原则,重新规划河北省草牧业产业布局:探讨在滨海重度盐碱区建立牧业养殖基地,在滨海中轻度盐碱地、黑龙港雨养区建立草业基地,实现草畜耦合。建立滨海草牧业产业带,实现“草牧业东移”。
4.2.1 家畜养殖水资源高效利用及废弃物处理的研究饮水是草食性家畜健康养殖的关键环节,考虑到河北省农业水资源的承载压力以及压采地下水的任务,在家畜养殖体系中主要开发利用海水资源,集成海水结冰脱盐技术、集雨技术为家畜提供饮用水,探讨是否可利用海水作为养殖清洁水;针对家畜废弃物问题,采用沼气发酵技术、肥料化、粪污还田技术,实现废弃物的循环利用。
4.2.2 滨海盐碱地改良培肥技术研究开展粪污还田、沼渣还田对盐碱地培肥效果的研究,通过设置不同处理,探讨粪污还田对土壤质地、盐分、水分、养分以及微生物等土壤理化性质的影响,阐明粪污、沼渣还田改良盐碱地的效果,建立粪污还田-作物共生的循环农业。
4.2.3 滨海、黑龙港雨养地区周年饲草生产供应体系研究针对环渤海滨海区、黑龙港区多为盐碱、旱瘠薄地的实际,集成创新主要牧草及饲草作物(苜蓿、青贮玉米、饲草高粱、饲用燕麦、饲养小黑麦等)新品种选育方法和技术,筛选、培育适宜环渤海区种植的耐盐、抗旱、牧草及饲草作物新品种;集成适宜环渤海区草田轮作、粮草间作,秋闲田、冬闲田和季节性闲弃地粮草种植模式,形成饲草丰产栽培优化模式和粮草兼顾型种植体系;集成完善各类饲草低损耗加工、贮藏技术工艺;建立饲草周年生产供应体系。
4.2.4 草畜一体化转化利用技术研究依据不同草食动物畜禽营养参数,研究不同饲草作物的日粮配置在奶牛、肉牛、肉羊等反刍动物体内高效转化的效果。针对不同的草食家畜,研发相应的日粮配方,建立草畜一体化转化利用新模式。
4.2.5 加强草牧业东移战略的综合效益评价以及产业政策经济绩效评估多角度、多维度对草牧业东移战略进行综合评价,为草牧业东移战略的实施提供理论支撑。从农业经济学角度,开展产业政策和区域经济发展的可行性、科学性与绩效评估。
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Development Status of Herbivorous Animal Husbandry Industry and Consideration on Its Layout Optimization in Hebei Province
LI Yuan1,LI Zi-yang2,LIU Gui-bo*
(1.Dryland Farming Institute of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Key Laboratory for Crop Drought Resistance of Hebei Province,Hengshui 053000,China;2.Colleg of Natural Resources and Environment,Northwest A&F University,Yangling 712100,China)
Hebei is not only an important grain production base in China,but also a typical large herbivorous animal husbandry province.The grain production and the herbivorous animal husbandry production are concentrated in the plain agriculture region of Hebei Province.However,the patterns of‘grain consumed by human and livestock’and‘crops and forages planted on same land’caused by long-term accumulation are not benefited for food security,which further limit the herbivorous animal husbandry development.Analyzing the layout of herbivorous animal husbandry and the present status of forage industry in plain agriculture region in Hebei Province,the strategic idea of herbivorous animal husbandry moving eastward are put forward,which means the breeding base and dairy products processing factory will be established in severe saline-alkali land within 20 km along the Bohai coastal areas in Tangshan and Cangzhou,the forages base will be set up in dry barren middle-and-low-yield fields within 50 km near the breeding base,as well as in Heilonggang rainfed area,which is very important for the reasonable planning of herbivorous animal husbandry layout,increasing water and soil resource utilization rate,alleviating the environmental pollution in farming areas and promoting herbivorous animal husbandry health and sustainable development.
HebeiProvince;Forageindustry;Herbivorous animal husbandry;Agricultural structure adjustment
F323.21
A
1008-1631(2017)03-0100-06
2016-12-09
河北省渤海粮仓科技示范工程项目(节水养地型草粮双丰高效种植模式及配套技术研究示范);现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-35-24);河北省委组织部第二批青年拔尖人才支持资金资助;衡水市农业科技创新平台项目(16018)
李源(1981-),男,山西翼城人,副研究员,博士,主要从事高丹草新品种选育及配套栽培技术研究。E-mail:gsly868@163.com。
刘贵波(1965-),男,河北武强人,研究员,主要从事牧草育种及配套栽培技术研究。E-mail:lgb2884@126.com。