林—畜—草三元生态种养模式在衡阳市油茶林中的应用

刘作云，阳海林

(1.湖南环境生物职业技术学院 生态宜居学院，湖南 衡阳 421005；2.衡阳市林业局，湖南 衡阳 421001)

林农复合种养模式是一种以不同生物种群互利共生和生态系统物质能量循环流动为基础，力求减少外界人为投入成本，并使单位面积土地效益最大化，具有多层次、多种群、多功能、多效益持续稳定的复合集约经营生产系统；是人类寻求资源利用率和生态、经济、社会效益最大化的有效方式.近年来，衡阳市油茶产业发展迅速，截至2019年底，全市油茶面积达到27.89万hm2，拥有全国油茶产业发展重点县7个[1].湖南省人民政府发布的《关于加快转型升级推进现代畜牧业发展的意见》(湘政办发〔2016〕27号)指出：要大力推广种养结合、林牧结合、牧渔结合等以种养平衡为主要内容的生态养殖模式，切实加大畜禽规模养殖污染防治力度[2].目前进行林下经济的油茶林约占全市油茶总种植面积的7%，经营规模、产值等方面虽然取得了一些成绩，但经营理念落后、利用模式单一、环境经济生态效益不协调等问题仍然突出[3].

肉羊养殖是衡阳市的传统养殖业之一，分布十分广泛.湘东黑山羊以其肉质鲜嫩、胆固醇含量低等优势被列为湖南省养殖业主导品种[4]，在南方广受欢迎.据统计，2019年，全市出售和自宰的羊达74.26万头[5].本研究以黑山羊为例，优化油茶林的林—畜—草三元生态种养模式，总结林—畜—草三元生态种养技术要点，探讨其多种效益，为提升衡阳市油茶产业综合种养规模、质量和效益提供合理建议，为综合种养产业发展提供基础依据.

1 林—畜—草三元生态种养技术要点

1.1 林地选择

油茶偏好朝阳、温暖的环境，一般情况下，选择土质疏松、肥沃、湿润的土地，土层深60 cm以上，地下水位在1 m以下，排水良好，pH值5.0～6.5红壤、黄红壤的山地为宜.

黑山羊适应南方气候特点，喜好的生境与油茶接近.衡阳市油茶林一般种植在丘陵山坡，土壤肥沃，草料繁茂.因此，黑山羊和油茶在生境上有一定的互适性，适合发展立体种养.为避免山羊对油茶生长的影响，一般选择林龄6 a、林分郁闭度50%以上、树高在2 m以上的良种成林油茶林，种植密度约1 350 株/hm2.

1.2 羊舍搭建

最佳的山羊养殖方式为圈养+放养结合的模式.在油茶林地边缘较为平坦、背风、向阳的位置搭建吊脚楼漏缝地板式羊舍，通常楼床高度0.8 m～1.0 m，围栏高度1.2 m左右，每头羊占用栏舍面积约1 m2，每间羊舍面积11 m2左右[6].

图1 吊脚楼漏缝地板式羊舍结构示意图Fig.1 Diagrammatic sketch of slatted floor sheep shed of stilted building

1.3 养殖管理

山羊放养密度按0.13 hm2/头～0.2 hm2/头(视套种牧草情况定)配套，群体规模控制在150头～200头为宜[7].结合牧草的生长情况，实施分区轮牧，一般每个片区放牧3 d～5 d，再休养恢复30 d～40 d.养殖过程中注意补充适量的饮水和食盐，视牧草生长情况适当补饲，同时做好蚊虫和疾病防控.

1.4 牧草种植

常见的林下套种草类品种有黑麦草、紫花苜蓿等.紫花苜蓿虽然是一种优质的饲料植物，又可作绿肥，同时能有效截留降水，减少地表径流，提高土壤有机质的含量，但却喜欢温暖和半湿润到半干旱的气候，且多分布于降水量较少的地区，南方高温潮湿气候则生长不良，所以在南方多选用黑麦草.

黑麦草分一年生和多年生两种，能耐酸性土壤，这与油茶对林地的要求一致，且生长快、分蘖多、能耐牧、可消化物质产量高.因此，播种黑麦草不仅能给黑山羊提供食物，还能起到培肥减流等效果[8-9].

多年生黑麦草虽然一次播种可以持续使用多年，有利于降低成本，但随着时间延长其植株也会越来越坚韧，逐渐不适合直接用作饲料，所以大多用于绿化或草坪；一年生黑麦草虽然需要一年播种一次，但其叶子的鲜嫩度和营养价值有保障，在产量上也高于多年生，所以在养殖上应用更多.

黑麦草草籽播种3月～10月份最佳，气温最好在10 ℃～25 ℃.在油茶树间空闲地面按1.5 kg/0.067 hm2左右的比例播种黑麦草草籽，草籽撒播在地势相对平坦、排灌方便的地块.牧草种植初期，为了避免山羊践踏造成毁灭性损坏，要待牧草根深苗壮以后逐步放牧.牧草幼苗期及时清除杂草，每一次收割后松土、追肥，同时做好地老虎和螬蛴等害虫的防治工作.

1.5 营养链控制

在林—畜—草三元生态种养系统中，油茶种植主要的营养需求为肥料，输出茶油和茶粕；黑山羊养殖的营养需求为鲜草和饲料，输出羊肉和羊粪；牧草种植的营养需求为肥料，输出鲜草.因此，从需求和输出中可以发现，林下种植黑麦草养羊，羊粪排于牧草及油茶林下以补充氮磷等植物生长必需的营养元素，茶粕可以用作油茶及牧草肥料，形成一个循环流动的物质流.

图2 林—畜—草三元种养模式营养链条示意图Fig.2 Nutrient chain diagram of the forest-animal-grass ecological cultivation pattern

2 林—畜—草三元生态种养模式效益分析

林—畜—草三元生态种养模式运用生态循环理念，以油茶种植为基础，充分利用林下间隙土地，拉伸产业链条，使种植和养殖之间的物质互通，减少肥料、养分等输入，达到土壤增肥、作物增产、污染减排等目的，实现经济、生态环境和社会效益协调统一.

2.1 生态环境效益

羊粪有机质含量高于其它畜粪，其氮、磷、钾含量较高.羊粪自然排放在林地之间，不仅可以提高林地土壤有机质含量及N、P、K等养分含量，提升土壤肥力，还能实现污染减排[10].茶粕中富含茶皂素，同时含有大量的蛋白质和Mg、Fe、Ca、Mn、Zn、Cu等中微量元素[11]，将茶粕作为肥料施用，既可以起到杀虫灭菌效果，还能提高土壤肥力，促进作物生长.

以10 hm2油茶林为例，在草牧结合情况下可以放养成年黑山羊75头，年排放羊粪71 175 kg，经作物吸收消化后，每年减排COD329.54 kg，BOD291.82 kg，氨氮56.94 kg(羊的粪污排放系数约为2.6 kg/头.d，羊粪中COD、BOD和氨氮的平均含量分别为4.63 kg/t、4.1 kg/t和0.8 kg/t[12]).羊粪中N、P和K的平均含量约占1.31%、1.03%和1.96%[13]，75头羊年排放的粪便相当于N、P、K质量932.39 kg、733.1 kg、1 395.03 kg，按照脲铵氮肥质量标准中规定的总氮不低于26%的限值，折算氮肥3 586.13 kg(表1).因此，饲养黑山羊可大量减少化肥施用.

表1 林—畜—草三元生态种养模式生态效益分析表

此外，草本植物适应能力强，草地植被覆盖率大、生长速度快，能快速减少水土流失，研究表明：种植黑麦草后，在降雨量较丰沛的4月～7月，地表径流量减少明显，其中4月～6月减少18.5%～58.9%，7月减少26.6%.种植牧草还可提高土壤养分含量，改善土壤结构，研究表明：油茶林下间作黑麦草，与单一种植油茶相比，其土壤理化性质受到较大影响，含水率、有机质分别提高3.69%、6.94 g/kg[14].

2.2 经济效益

林—畜—草三元生态种养模式可以有效提升油茶林地利用效率，拓宽林地利用方式，降低单位面积成本，增加经济收入.

以10 hm2良种油茶林为例，可种油茶树13 500棵，播种牧草草籽225 kg，放养成年黑山羊75头.年产干油茶籽约26 250 kg(按照23%的出油率计算[15]，茶油产量约6 037.5 kg、茶粕约20 212.5 kg).采用三元生态种养模式后，通过控制系统内部营养链条关系，茶粕用作油茶及牧草肥料，按照茶粕价格2元/kg计算，可节约肥料投入40 425元；羊粪用作牧草及油茶林肥料，羊粪中氮素平均含量约1.31%，75头羊年排放的总氮约932.39 kg，按照目前衡阳市油茶林广泛施用的脲铵氮肥(总氮含量不低于26%，市场价格约1 500元/t)计算，折合脲铵氮肥3 586.13 kg，年可节约资金约5 379元；林下牧草养羊，牧草肥料来源于羊粪及茶粕，黑山羊鲜草饲喂成本约1元/(头/d)，年节约资金27 375元.但增加了草籽投入，草籽价格约32元/kg，增加成本约3 582元.平衡系统内物质流动带来的成本与收益，采用林—畜—草三元生态种养模式后，增加的经济效益约为464元/0.067 hm2(表2).

表2 林—畜—草三元生态种养模式经济效益分析表

2.3 社会效益

生态种养模式的推广，提高了农业土地集约利用水平，改善了农村人居环境.同时，由于产业链条延伸，解决了农村富余劳动力就业问题，助推精准脱贫，为实现全面小康拓宽了路径.

3 结论与展望

3.1 结论

利用油茶林下空地种植牧草，放养黑山羊，采用林—畜—草三元生态种养模式，能有效实现生态、经济和社会效益的统一.生态效益方面，在提高土壤肥力、保持水土的同时实现粪污循环利用，不仅促进了作物生长和增产，还减排了污染物；经济效益方面，提高了单位面积林地利用率，降低了生产成本，增加经济收入，通过采用林—畜—草三元生态种养模式，控制系统内部营养链条关系，增加464元/0.067 hm2的经济效益；社会效益方面，既改善了人居环境，又增加了就业，为精准脱贫、乡村振兴等拓宽了路径.由此可见，林—畜—草三元生态种养模式是一种值得在衡阳市油茶林下大力发展的生态养殖模式.

3.2 展望

从目前全市油茶林下经济发展的现状来看，要积极推广林—畜—草三元生态种养模式仍然需要做好以下工作.

(1)完善政策引导与扶持，充分发挥林业科技推广示范资金等扶持作用，在相关税收方面给予优惠，对于规划有林下经济产业的新建项目给予优先审批等.

(2)加强科技支撑.在当前生态种养模式下，进一步研究确定适合在油茶林下种养的牧草品种，合理的动物养殖比例，减少化肥农药施用量，进一步降低对水体及土壤环境的生态风险.

(3)加强市场支持，重点培植一批龙头企业，发挥引领示范作用，辐射带动周边发展.加强市场需求信息服务，拓宽林下经济产品销售渠道.

(4)合理规划布局，以乡镇或村庄为单位，形成油茶林下林—畜—草三元生态种养集群，打造具有地方特色的生态种养区.