黑土區(qū)種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式探究-以海倫市為例

雷琬瑩 ，滕培基 ，李娜

（1.黑土地保護(hù)與利用全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所, 黑龍江 哈爾濱 150081；2.中國科學(xué)院大學(xué), 北京100049）

0 引言

我國東北黑土區(qū)是世界四大片黑土集中分布區(qū)之一，該區(qū)域發(fā)育的黑土是最肥沃、最適宜耕作的土壤類型之一，素有“一兩土、二兩油”的美稱。在黑土上發(fā)展起來的農(nóng)業(yè)，雖時(shí)間較短，但已逐步發(fā)展成為我國獨(dú)具特色的一年一熟制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。長(zhǎng)期以來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中種植和養(yǎng)殖要素的分離，不僅造成資源浪費(fèi)，也會(huì)污染環(huán)境，在一定程度上威脅著鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境的平衡，影響地區(qū)發(fā)展。2020 年6 月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳和生態(tài)環(huán)境部辦公廳聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步明確畜禽糞污還田利用要求強(qiáng)化養(yǎng)殖污染監(jiān)管的通知》（農(nóng)辦牧[2020]23 號(hào)）[1]，強(qiáng)調(diào)要全面推進(jìn)我國畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用，同時(shí)要加大環(huán)境監(jiān)管力度，加快構(gòu)建種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展新格局。2021 年4 月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了《關(guān)于開展綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)工作的通知》（農(nóng)辦農(nóng)[2021]10 號(hào)）[2]，明確指出要加快推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色低碳發(fā)展，促進(jìn)綠色種養(yǎng)、循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展，以推進(jìn)糞肥就地就近還田利用為重點(diǎn)。黑龍江省海倫市作為我國重要的糧食和畜牧生產(chǎn)大市，已成功入選我國畜牧大縣和畜禽糞污資源大縣名單。在該地區(qū)大力發(fā)展種植和養(yǎng)殖一體化的循環(huán)型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，是改變傳統(tǒng)的種植和養(yǎng)殖環(huán)節(jié)分離，促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源永續(xù)利用，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展的重要途徑；也是保障農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)與能量的閉環(huán)循環(huán)和高效利用，更是實(shí)現(xiàn)區(qū)域發(fā)展和鄉(xiāng)村振興的必然之路。

循環(huán)農(nóng)業(yè)是指運(yùn)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論，注重資源的高效循環(huán)利用，以科技進(jìn)步與管理優(yōu)化為支撐的一種低消耗、低碳的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式[3]。循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式將農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與自然生態(tài)循環(huán)融為一體，以自身創(chuàng)新機(jī)制的運(yùn)行和環(huán)境成本的內(nèi)部化為方式，化解經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)不平衡的矛盾，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)相協(xié)調(diào)的“雙贏”[4]。在我國，已有很多成功的種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式案例，最著名的是珠江三角洲地區(qū)的“桑基魚塘”[5]、太湖地區(qū)的“糧-草-牧-魚”[6]等在濕地農(nóng)業(yè)上發(fā)展起來的成功案例。在東北平原區(qū)，受氣候和區(qū)域環(huán)境的影響，循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展較為緩慢；受地方和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及鄉(xiāng)村振興的需要，也逐步形成了一系列具有區(qū)域特色的循環(huán)型農(nóng)業(yè)模式[7]。如遼寧省的“稻-蟹”綜合種養(yǎng)模式[8]、內(nèi)蒙古自治區(qū)的“畜禽-沼（肥）-糧（果菜）-畜禽”[9]和“生態(tài)種植-肉牛和奶牛-糞肥-種植”區(qū)域生態(tài)循環(huán)模式[10]、吉林省西部的“葦-魚-蟹-菌”鹽堿濕地種養(yǎng)結(jié)合模式[11]和海倫市的“稻-草-魚-牧”復(fù)合農(nóng)業(yè)模式[7]等。這些種養(yǎng)循環(huán)型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的提出和成功實(shí)踐，都為區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了實(shí)用模式范例。但到目前為止，大部分已發(fā)表的文獻(xiàn)多是針對(duì)某一具體區(qū)域開展的種養(yǎng)循環(huán)模式的應(yīng)用實(shí)踐介紹，很少有文獻(xiàn)綜述性的介紹整個(gè)東北地區(qū)種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的發(fā)展和應(yīng)用實(shí)踐，關(guān)于不同循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式下的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益的比較分析更是少之又少，這極大的限制了我們對(duì)種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的認(rèn)識(shí)，甚至?xí)?duì)區(qū)域內(nèi)開展種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的實(shí)踐具有消極認(rèn)識(shí)，影響種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式技術(shù)的推廣應(yīng)用。

本文通過查閱相關(guān)已公開發(fā)表的文獻(xiàn)資料和信息，充分總結(jié)東北黑土區(qū)內(nèi)的種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式特點(diǎn)，對(duì)比分析了不同模式下生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益；再以位于松嫩平原北部厚層黑土區(qū)的黑龍江省海倫市為例，結(jié)合海倫市作為我國糧食和畜牧生產(chǎn)大市，大力開展的以草食家畜家禽（肉牛、肉鵝）為代表的持續(xù)高效節(jié)糧型種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的實(shí)際，重點(diǎn)闡述了海倫市開展種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程，進(jìn)一步對(duì)比分析了海倫市傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式與循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的經(jīng)濟(jì)效益；最終給出未來海倫市種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展建議，以期為持續(xù)提高黑土系統(tǒng)生產(chǎn)力，保障黑土資源發(fā)展和永續(xù)利用提供參考依據(jù)，為東北黑土區(qū)甚至我國的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供借鑒。

1 東北黑土區(qū)種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式特點(diǎn)及效益分析

受珠江三角洲地區(qū)“?；~塘”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式和太湖地區(qū)“糧-草-牧-魚”模式啟發(fā)，在東北黑土區(qū)，經(jīng)過幾十年不斷的探索和嘗試，也研發(fā)出一系列具有區(qū)域特點(diǎn)和農(nóng)業(yè)特色的種養(yǎng)結(jié)合型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式（表1）。根據(jù)已公開發(fā)表的文獻(xiàn)和資料總結(jié)，東北三省一區(qū)（黑龍江省、吉林省、遼寧省和內(nèi)蒙古自治區(qū)）的耕地類型以旱田和水田為主，東北旱田區(qū)域已成功實(shí)踐的種養(yǎng)循環(huán)模式包括：“畜禽糞便-肥料-種植”[12]、“玉米-鵝”[13-14]、“糧草輪作與奶牛一體化”[15-16]、“牛/羊-青貯玉米（苜蓿草）”[17]和“生態(tài)種植-肉牛和奶牛-糞肥-種植”[10]。

表1 東北黑土區(qū)現(xiàn)有種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式Table 1 The current cycled planting-livestock farming modes in Northeast China

“玉-鵝”種養(yǎng)循環(huán)模式在黑龍江省大慶市廣泛開展應(yīng)用，已被證實(shí)是一種可以滿足玉米與鵝同步生長(zhǎng)的健康生態(tài)型農(nóng)業(yè)模式。與傳統(tǒng)玉米種植模式相比，“玉-鵝”模式下土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、堿解氮等養(yǎng)分含量可分別提升39.3%、369.0%、92.2%和66.0%[13]。此外，鵝糞直接還田可降低堿性土壤的pH 值，提高土壤微生物活性，促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)，實(shí)現(xiàn)土壤培肥和作物增產(chǎn)[14]?！凹Z草輪作與反芻動(dòng)物一體化農(nóng)田高效循環(huán)生產(chǎn)模式”是黑龍江省慧豐奶牛養(yǎng)殖有限公司生態(tài)環(huán)境院士工作站的專家們多年來與養(yǎng)殖大戶合作所取得的成果。通過優(yōu)化配置農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中糧食作物和飼草飼料作物的種植比例，開展優(yōu)質(zhì)飼草種植-秸稈青貯-反芻動(dòng)物飼養(yǎng)-有機(jī)肥堆腐還田-無公害作物生產(chǎn)等農(nóng)牧結(jié)合高效循環(huán)生產(chǎn)研究。與常規(guī)耕作相比，采用高效循環(huán)生產(chǎn)模式后，可使大豆產(chǎn)量增加11.4% ～ 23.2%，玉米產(chǎn)量增加13.5% ～22.3%[15-16]。在內(nèi)蒙古自治區(qū)興安盟科爾沁右翼前旗，“畜禽-沼（肥）-糧（果菜）-畜禽”和“生態(tài)種植-肉牛和奶牛-糞肥-種植”區(qū)域種養(yǎng)一體化循環(huán)模式開展較多。實(shí)踐證明，集農(nóng)副資源綜合開發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)化清潔生產(chǎn)于一體的多元化種養(yǎng)循環(huán)模式，不僅提高了農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，還改善了周邊農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，減少了秸稈焚燒導(dǎo)致的空氣污染，使畜禽糞污資源化利用效率從65%提升至71% ～ 75%，生態(tài)效益顯著[9-10]。

東北地區(qū)水田的種養(yǎng)循環(huán)模式主要有：“稻-草-魚-鵝-?！盵7]、“葦-魚-蟹-菌”[11]、“鴨-菌-稻”[18]、“稻-鴨”[19]及“稻-蟹”[20-23]循環(huán)模式?！傍?菌-稻”種養(yǎng)循環(huán)模式是黑龍江省五常市二河鄉(xiāng)基于5 年的生產(chǎn)實(shí)踐，建成的符合寒地黑土農(nóng)業(yè)發(fā)展的以田養(yǎng)鴨、以鴨促稻、以稻育菌、以菌肥田的立體循環(huán)種養(yǎng)模式，該模式使有機(jī)稻米的品質(zhì)和產(chǎn)量得到大幅提升，土壤有機(jī)質(zhì)含量增加了0.05%[18]?！傍?菌-稻”共育立體循環(huán)種養(yǎng)模式在黑龍江省其它地區(qū)進(jìn)行推廣示范均取得了良好的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益[18]。“葦-魚-蟹-菌”循環(huán)模式是在吉林省松嫩平原西部大安市大崗子鎮(zhèn)經(jīng)過多年的探索總結(jié)出的一種濕地保護(hù)與農(nóng)業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合的鹽堿濕地種養(yǎng)結(jié)合模式，是一種低投入高產(chǎn)出、生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益兼顧、能夠自我維持的生態(tài)工程模式[11]。在牛心套保蘆葦鹽堿沼澤中養(yǎng)殖的魚和蟹的排泄物可以為蘆葦在生長(zhǎng)期間持續(xù)供給補(bǔ)充養(yǎng)分，收割后蘆葦可用于種養(yǎng)食用菌，食用菌的栽培廢棄物菌糠又可經(jīng)過處理制成肥料和餌料，重新投入葦塘，實(shí)現(xiàn)“一水多用、一地多收”種養(yǎng)循環(huán)與資源化利用。該模式實(shí)施后，生態(tài)綜合恢復(fù)效果顯著，蘆葦?shù)墓夂纤俾侍岣吡? 倍，光合固碳能力增強(qiáng)；水質(zhì)凈化作用明顯改善，蘆葦沼澤對(duì)上游來水中的總氮和總磷去除率可達(dá)70%以上；同時(shí)鹽堿沼澤中高等植物、鳥類與魚類等物種多樣性水平也明顯提高。該模式年收獲蘆葦產(chǎn)量超7 000 t，平均每噸干蘆葦生產(chǎn)0.7 t 以上的鮮食食用菌，此外，每公頃蘆葦鹽堿沼澤還可產(chǎn)成蟹40 kg，牛心套保蘆葦鹽堿沼澤年總產(chǎn)值可達(dá)1 千萬，經(jīng)濟(jì)收入十分可觀[11]?！暗?鴨”共作模式是在吉林省梅河口市通過10 余年生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)出的具有經(jīng)濟(jì)和生態(tài)雙重效益的種養(yǎng)循環(huán)模式，現(xiàn)已在該地區(qū)大范圍示范推廣。種植稻花香大米每畝可收入6 976 元，養(yǎng)殖鴨子每畝地產(chǎn)值為7 136 元，去除水稻種植、養(yǎng)鴨、肥料成本和人工及機(jī)械的投入費(fèi)用，每畝收益可達(dá)4 102 元[19]?！暗?蟹”和“稻-魚”綜合種養(yǎng)模式是吉林省、遼寧省和內(nèi)蒙古地區(qū)實(shí)施最普遍的種養(yǎng)循環(huán)模式[20-24]，不同地區(qū)的生產(chǎn)實(shí)踐均證實(shí)了在稻田中發(fā)展?jié)O業(yè)是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收入增長(zhǎng)與生態(tài)和諧雙贏的重要途徑。在吉林省白城市鎮(zhèn)賚縣推廣后，農(nóng)藥和化肥施用量可分別減少超過15%和10%，在保證產(chǎn)量不減的同時(shí)減肥減藥，還提高了稻田土壤肥力，生態(tài)效益顯著[20]。在遼寧省本溪市桓仁縣，“稻-蟹”綜合種養(yǎng)模式具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。稻蟹共育后水稻品質(zhì)大幅提高，每千克稻谷價(jià)格提高0.5 元左右，每畝產(chǎn)蟹15 ～ 20 kg，平均每畝增收約1 200 元[8,22]。

總體而言，以上模式中，旱田的種養(yǎng)循環(huán)模式通過優(yōu)化種植養(yǎng)殖用地，屬地化種植養(yǎng)殖鏈條的各要素，變廢為寶，延長(zhǎng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈條，將畜禽養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的畜禽糞污轉(zhuǎn)換成為農(nóng)業(yè)種植中的寶貴養(yǎng)料，減少了化肥的施用量，高效降低了養(yǎng)殖廢棄物污染，達(dá)到了一廢多用、農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化和無害化利用目的。水田的種養(yǎng)循環(huán)模式通過在稻田發(fā)展?jié)O業(yè)和建立水稻、禽類和菌類共育的立體農(nóng)牧循環(huán)種養(yǎng)體系，解決了糧食品質(zhì)與生態(tài)不平衡的矛盾，也實(shí)現(xiàn)了一水多用，一地多收的經(jīng)濟(jì)增收。東北三省一區(qū)的種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)物質(zhì)和能量?jī)?nèi)循環(huán)的同時(shí)，也增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高了土壤肥力和系統(tǒng)產(chǎn)能，減少了病蟲害發(fā)生，恢復(fù)了土壤健康指標(biāo)，提高了單位面積內(nèi)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。因此，在東北地區(qū)實(shí)施和創(chuàng)新種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式是不斷改善鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)黑土保護(hù)與利用可持續(xù)發(fā)展的主要措施和手段。

2 海倫市開展種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程

海倫市位于松嫩平原北部的厚層黑土區(qū)腹地，擁有珍貴而富饒的黑土地資源，作為農(nóng)業(yè)大縣，種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)一直是海倫市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)。多年來，海倫市的農(nóng)業(yè)發(fā)展策略在種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)連接環(huán)節(jié)上集中發(fā)力，依托“寒地黑土”和“黑土硒都”的地域品牌，工作重點(diǎn)完成了由抓總量向提高農(nóng)畜產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量目標(biāo)的快速轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)模式也實(shí)現(xiàn)了從種養(yǎng)分離的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向種養(yǎng)循環(huán)一體化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方式轉(zhuǎn)型發(fā)展，在種養(yǎng)結(jié)合和循環(huán)農(nóng)業(yè)方面展現(xiàn)了獨(dú)特的區(qū)域特色和廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

關(guān)于海倫市的種養(yǎng)循環(huán)模式，早在1986 年就開始了初步探索嘗試。韓曉增等[7]在充分借鑒南方濕地生態(tài)系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)后，率先在海倫市百發(fā)村進(jìn)行實(shí)踐，提出了“稻-草-魚-牧”復(fù)合濕地農(nóng)業(yè)模式，循環(huán)鏈條為水稻的副產(chǎn)品喂養(yǎng)牛鵝，牛鵝的糞便入塘養(yǎng)魚，魚的排泄物和底泥歸田，供給作物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分，往復(fù)循環(huán)。為期三年的探索實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由于在該系統(tǒng)內(nèi)，外部輸入的養(yǎng)分在內(nèi)部多次循環(huán)利用，氮磷養(yǎng)分元素在系統(tǒng)內(nèi)達(dá)到了收支平衡并略有盈余；該生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)也呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)，三年時(shí)間系統(tǒng)內(nèi)凈生物產(chǎn)能增長(zhǎng)了22.7%，并在系統(tǒng)內(nèi)結(jié)構(gòu)完善以后產(chǎn)能量趨于穩(wěn)定，還可抵抗自然界旱澇的影響。此外，優(yōu)化后的“稻-草-魚-牧”復(fù)合農(nóng)業(yè)模式既提高了系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)化效率和物質(zhì)循環(huán)的速度，經(jīng)濟(jì)效益又得到了明顯提升，畝產(chǎn)值為469.39 元，每畝純收入為355.1 元[7]。此成功案例為海倫市農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了非常有效且實(shí)用的模式借鑒。

隨著國家和政府對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的鼓勵(lì)和扶持力度的加大，海倫市養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，大量養(yǎng)殖場(chǎng)迅速落地建成，并呈現(xiàn)投資大、規(guī)模大、標(biāo)準(zhǔn)高的特點(diǎn)。養(yǎng)殖業(yè)蓬勃發(fā)展的同時(shí)畜禽糞便的合理化處置與糞污污染鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境等問題也隨之而來。為此，海倫市積極推廣畜禽糞污資源化利用，探索綠色種養(yǎng)循環(huán)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，并在種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)一直都在尋求合適的能促進(jìn)資源利用最優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)效益最大化的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的構(gòu)建和優(yōu)化發(fā)展。結(jié)合自身面臨的問題和區(qū)域特色，重點(diǎn)圍繞黑土地保護(hù)和利用的核心問題，綜合考慮農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)的多要素、全鏈條、高附加值和環(huán)境友好屬性后，在已成功實(shí)踐的“稻-草-魚-牧”復(fù)合濕地農(nóng)業(yè)模式的基礎(chǔ)上，2005 年韓曉增等[16]再次積極探索具有區(qū)域適應(yīng)性的旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，提出多鏈條多要素的種植與養(yǎng)殖相結(jié)合的“糧草輪作與奶牛一體化產(chǎn)業(yè)技術(shù)模式”，率先實(shí)現(xiàn)了“牧草肥田、以草代糧、以牛增效、以糞肥田”。該研究以慧豐奶牛養(yǎng)殖有限公司為示范基地，以東北黑土區(qū)典型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過集成組裝適于海倫市氣候特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)青貯玉米品種篩選和種植配套，青貯玉米及甜菜渣青貯高效利用，牛飼養(yǎng)過程中高效養(yǎng)殖技術(shù)，反芻動(dòng)物飼料添加劑技術(shù)以及奶牛養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的糞便進(jìn)行無害化、資源化處理等多項(xiàng)技術(shù)，開展農(nóng)牧結(jié)合型農(nóng)業(yè)高效循環(huán)生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)研究和推廣示范，累積示范應(yīng)用81 萬畝，增加純收入約640 萬元，增加產(chǎn)值約1 200 萬元[16]。該案例的成功實(shí)踐也推進(jìn)了海倫市的生產(chǎn)規(guī)模由初期的自我消納模式逐漸向規(guī)模集約種養(yǎng)循環(huán)一體化轉(zhuǎn)化，即實(shí)現(xiàn)由早期的對(duì)擁有種植土地的散戶和家庭農(nóng)場(chǎng)型養(yǎng)殖場(chǎng)，實(shí)行種養(yǎng)循環(huán)一體化，利用養(yǎng)殖場(chǎng)戶自有或流轉(zhuǎn)的土地消納養(yǎng)殖場(chǎng)糞污的模式向大型規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)、加工廠、大型農(nóng)業(yè)合作社聯(lián)合的種養(yǎng)循環(huán)一體化轉(zhuǎn)變。

近些年來，海倫市政府為積極推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用，實(shí)現(xiàn)生態(tài)和諧、鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)略目標(biāo)，先后制定了《海倫市畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用工作方案》[25]、《海倫市畜禽養(yǎng)殖污染防治規(guī)劃》[26]和《海倫市種養(yǎng)結(jié)合發(fā)展規(guī)劃》[27]等行動(dòng)方案。海倫市踐行以綠色生態(tài)發(fā)展為理念，保障農(nóng)村地區(qū)生態(tài)環(huán)境安全、促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)為目標(biāo)，以提高畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用水平和主要污染物減排為主線，以規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)、畜禽養(yǎng)殖專業(yè)戶和散養(yǎng)密集區(qū)為重點(diǎn)單元，以種養(yǎng)結(jié)合資源化利用為根本途徑，深入落實(shí)《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》[28]，著力構(gòu)建種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán)、資源化利用的可持續(xù)發(fā)展新格局。自海倫市政府對(duì)實(shí)施種養(yǎng)循環(huán)一體化模式的重視程度與推廣力度加大以來，該地區(qū)的畜禽糞污利用率逐年穩(wěn)步提高，2017 年畜禽糞污利用率為65.6%，2018 年為69.5%，2019 年達(dá)到73.4%[29]。除了考慮到種植和養(yǎng)殖單元的有機(jī)整合，海倫市還充分考慮畜禽糞污的特殊性，發(fā)揮畜禽養(yǎng)殖在農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)中的關(guān)鍵作用，把資源化利用作為解決畜禽養(yǎng)殖污染問題的優(yōu)先選擇；依托種植業(yè)，通過有機(jī)肥加工、沼氣工程等途徑，加速種養(yǎng)結(jié)合的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展，突破農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的資源和環(huán)境瓶頸。結(jié)合實(shí)施黑土地保護(hù)有機(jī)肥替代化肥試點(diǎn)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，集成推廣了畜禽糞便堆漚還田、沼渣沼液無害化處理還田等有機(jī)肥還田技術(shù)模式，增強(qiáng)了技術(shù)的支撐。2020 年上半年畜禽糞污產(chǎn)量59.2 萬t，還田利用量45.2 萬t，還田利用率達(dá)76.4%[29]。

為繼續(xù)加快推進(jìn)畜禽糞污資源化利用，促進(jìn)種養(yǎng)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)糞肥還田和化肥減量增效的目的，推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展，2021 年開始，海倫市在長(zhǎng)發(fā)鎮(zhèn)、永富鎮(zhèn)、前進(jìn)鎮(zhèn)和東林鎮(zhèn)4 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)施綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目，共建立綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)面積10 萬畝。此外，為了提高畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)水平，構(gòu)建畜禽養(yǎng)殖污染處理設(shè)施及資源化綜合利用長(zhǎng)效運(yùn)行機(jī)制，還遴選了3 家運(yùn)行模式佳、處理設(shè)備全、技術(shù)力量強(qiáng)的企業(yè)和合作社作為糞肥收集處理還田的主體，搭建了糞肥還田平臺(tái)，以積極推進(jìn)農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)，全面建設(shè)小康社會(huì)提供環(huán)境安全保障。目前，該項(xiàng)目的實(shí)施已卓有成效，成功集成推廣了畜禽糞便堆漚還田、沼渣沼液無害化處理還田等有機(jī)肥還田技術(shù)模式。海倫市每年能夠生產(chǎn)13.2 萬t 有機(jī)肥料，可替代約4.4 萬t 無機(jī)肥料使用，按化肥平均每噸價(jià)格為3 600 元計(jì)算，可節(jié)約資源、能源成本達(dá)1.584 億元。同時(shí)，有機(jī)肥拋撒還田后，每畝農(nóng)田平均可減少化肥用量達(dá)30%，化肥節(jié)本每畝45 元，每畝增產(chǎn)30 公斤左右，畝增收60 元左右，畝綜合增收105 元左右[30]。

3 種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展建議

2022 年8 月1 日，《中華人民共和國黑土地保護(hù)法》[31]正式實(shí)施，這標(biāo)志著我國對(duì)黑土地的保護(hù)和重視程度已上升為國家戰(zhàn)略。加強(qiáng)黑土資源的保護(hù)，就是要實(shí)現(xiàn)黑土資源在被利用的過程中完成保護(hù)，種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式將是未來黑土區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然之路。為此，對(duì)種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式也必然提出更高的要求，需要集成種養(yǎng)一體化、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化、黑土退化阻控和提質(zhì)增產(chǎn)等多要素兼容、多物質(zhì)流通、多過程循環(huán)、多方面協(xié)調(diào)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈條，優(yōu)化區(qū)域資源配置，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。

通過借鑒不同地區(qū)種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，并充分結(jié)合海倫市種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)實(shí)際情況，優(yōu)化提出一套比較系統(tǒng)全面的旱地種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的框架（圖1）。該框架模式在現(xiàn)有的玉米種植-玉米青貯飼料-養(yǎng)殖肉牛-糞肥還田4 個(gè)種植養(yǎng)殖單元的基礎(chǔ)上引入草食禽畜高效飼養(yǎng)生產(chǎn)單元，通過種植優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)作物-采用青貯技術(shù)最大限度保存作物養(yǎng)分-經(jīng)草食家畜過腹增值生產(chǎn)高級(jí)畜產(chǎn)品-畜禽糞便腐熟堆漚有機(jī)肥-有機(jī)肥還田培肥地力等環(huán)節(jié)，開展鮮食玉米品質(zhì)提升、秸稈高效青貯加工、草食家畜高效飼養(yǎng)、畜禽糞便快速發(fā)酵、黑土耕層肥力快速提升等研究，突出“土壤（及土壤微生物）-作物-禽畜”生態(tài)系統(tǒng)食物鏈關(guān)鍵技術(shù)接口的高效耦合集成，達(dá)到“玉米青貯、以草代糧、以禽畜增效、以糞肥田、秸稈換肉”的目的，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)一體化、經(jīng)濟(jì)效益最大化、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化、黑土保護(hù)與綜合利用最優(yōu)化，為黑土區(qū)種養(yǎng)結(jié)合型生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式提供理論參考。

圖1 旱地種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的框架模式圖Fig. 1 The cycled planting-livestock farming mode of "maize-goose-cattle-organic fertilizer" in dryland

在該框架模式中，最好選擇集中連片的田塊種植青貯玉米，在玉米長(zhǎng)至1 m 左右時(shí)將雛鴨、鵝放入田間，鴨、鵝通過啃食玉米老葉及雜草減少除草劑用量和養(yǎng)家禽的飼養(yǎng)成本；鴨、鵝的排泄物作為有機(jī)肥還田供應(yīng)玉米生長(zhǎng)，可替代部分化肥的施用。青貯玉米收獲后通過青貯加工成為肉牛養(yǎng)殖的飼料，肉牛糞便通過微生物菌劑快速發(fā)酵腐熟堆制成有機(jī)肥料，直接歸還于種植青貯玉米的耕地；鮮食玉米和養(yǎng)殖的禽畜產(chǎn)品可直接出售或加工，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的玉米-家禽-肉牛-有機(jī)肥的養(yǎng)分內(nèi)循環(huán)。同時(shí)，玉米秸稈、田間雜草等作為養(yǎng)殖飼料，其來源健康綠色，有機(jī)肥還田最大限度保證了食品安全，維護(hù)人類健康，也消除了化肥肥效緩慢的弱點(diǎn)。這一框架模式是一種生態(tài)、環(huán)保、高效型的提高農(nóng)田耕地質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)模式，可以實(shí)現(xiàn)一田多用，一地多收的合理循環(huán)利用。鴨、鵝在生長(zhǎng)期間啃食玉米根部的老葉和雜草，可有效改善玉米田間通風(fēng)透光狀況；鴨、鵝在田間活動(dòng)時(shí)還會(huì)啄食裸露于地表的玉米須根系，促進(jìn)玉米根系的深扎，提高玉米植株抗倒伏能力和玉米產(chǎn)量[13,32]。此外，玉米行間養(yǎng)家禽既可以豐富家禽所吃食物的種類和物種的多樣性，還可抑制田間雜草和控制蟲害，減少農(nóng)藥（除草劑和殺蟲劑）的噴施，在節(jié)本增效的同時(shí)促進(jìn)生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展。家禽糞便直接還田可取代部分或全部的化肥投入，即可減少化肥的施用量，節(jié)約投入成本，也可有效提升土壤的肥力狀況，沃土肥田[18]。玉米收獲后通過青貯可最大限度的保存秸稈中的養(yǎng)分，可直接加工成肉牛飼料，經(jīng)過牛的咀食和體內(nèi)消化分解排出體外，減少養(yǎng)分的浪費(fèi)。牛糞做成有機(jī)肥歸還農(nóng)田使其得到合理充分的利用，有效阻控或減緩?fù)寥烙袡C(jī)質(zhì)含量下降。雷琬瑩等[33]利用海倫站長(zhǎng)期定位實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析發(fā)現(xiàn)有機(jī)糞肥還田可以顯著增加黑土有機(jī)碳含量，并且還田年限越長(zhǎng)土壤有機(jī)碳含量增長(zhǎng)越高，超過連續(xù)8 年的有機(jī)糞肥還田，農(nóng)田黑土增碳率可達(dá)16.6%。

據(jù)不完全估計(jì)，此框架模式在確保循環(huán)鏈條完整、生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部可以自給自足的條件下，每畝農(nóng)田可節(jié)約種植和養(yǎng)殖成本，同時(shí)額外增加家禽肉產(chǎn)品和蛋制品收益可達(dá)1 500 元以上，農(nóng)業(yè)廢棄資源利用率提高到90%以上，節(jié)本增效明顯。同時(shí)，建議考慮開發(fā)和挖掘具有區(qū)域特色的綠色生態(tài)農(nóng)畜產(chǎn)品品牌，因地制宜的選擇不同的畜禽動(dòng)物和地方優(yōu)勢(shì)經(jīng)濟(jì)作物品種，如玉米種植-玉米青貯飼料-養(yǎng)殖肉牛（肉鵝）-糞肥還田、玉米種植-玉米秸稈栽培菌類培養(yǎng)基-菌糠還田等種養(yǎng)結(jié)合模式，兼顧好農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用和黑土地保護(hù)利用，以期帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為鄉(xiāng)村振興提供樣板和技術(shù)支撐。

4 展 望

黑土區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，科學(xué)用養(yǎng)黑土地是關(guān)鍵，全面實(shí)施種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式是構(gòu)建農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)模式、資源和效益最大化、最終實(shí)現(xiàn)黑土可持續(xù)發(fā)展的重要突破口。種養(yǎng)結(jié)合型循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式中涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，包括經(jīng)濟(jì)作物-草食家畜-土壤等諸多生物及環(huán)境因素，同時(shí)也包括經(jīng)濟(jì)作物品種篩選、種植技術(shù)、青貯技術(shù)、家禽高效飼養(yǎng)技術(shù)、有機(jī)肥快速熟化技術(shù)、有機(jī)肥施用技術(shù)等諸多方面。通過以上關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)化、集成和組裝，可以提高農(nóng)田系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)效率、提升土壤肥力、增加經(jīng)濟(jì)效益、改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，意義重大。

在今后的發(fā)展中，黑土資源的保護(hù)與利用、生態(tài)環(huán)境友好型技術(shù)模式的研發(fā)與構(gòu)建、國家和地方政策的制定和科學(xué)宣傳推廣、公眾的參與度和配合度都至關(guān)重要。各級(jí)政府管理部門和實(shí)施主體都要嚴(yán)格遵循最新頒布的《黑土地保護(hù)法》的要求，建立針對(duì)性、系統(tǒng)性的黑土地保護(hù)制度，堅(jiān)持用養(yǎng)結(jié)合，促進(jìn)形成綠色可持續(xù)的黑土區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。建議重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面：

（1）不同地區(qū)可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)改變種養(yǎng)循環(huán)鏈條的要素，構(gòu)建因地制宜的種養(yǎng)結(jié)合型農(nóng)業(yè)循環(huán)模式。如延長(zhǎng)循環(huán)鏈條，增加食用菌栽培與廢棄菌糠還田環(huán)節(jié)；玉米秸稈收獲后可作為食用菌的培養(yǎng)基，生產(chǎn)食用菌；廢棄的菌糠再次還田，培肥土壤。

（2）種養(yǎng)循環(huán)模式的研發(fā)與建立還有諸多重要環(huán)節(jié)與技術(shù)需要攻關(guān)突破，在推廣應(yīng)用方面，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民、合作社和政府間的協(xié)調(diào)合作的重要性仍需關(guān)注。需加強(qiáng)公眾參與度，讓廣大農(nóng)民自愿加入到種養(yǎng)循環(huán)型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式中，以保障黑土區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的規(guī)模性和可持續(xù)性發(fā)展。

（3）建立黑土資源保護(hù)和生態(tài)補(bǔ)償制度。未來的政策需要制訂促進(jìn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部（種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)）自我調(diào)節(jié)和執(zhí)行的可持續(xù)性管理制度和激勵(lì)措施，以確保黑土資源最優(yōu)化配置，促進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施。