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蒋高明的博客

中国科学院植物研究所研究员,从事植物生态学研究

 
 
 

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关于我

联合国教科文组织人与生物圈中国国家委员会副秘书长、中国科学院植物研究所首席研究员、博士生导师、山东省人民政府泰山学者、中国科学院研究生院教授、联合国教科文组织人与生物圈计划城市组委员、中国生态学会副秘书长、中国生物多样性保护基金会副秘书长、中国环境文化促进会理事、中国植物学会植物生态学专业委员会委员、北京植物学会常务理事、青年工作委员会主任、中国生态系统研究网络生物分中心学术委员、中国科学院植物研究所学位委员会委员、

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《生态农场纪实》连载之三十一:禽粮互作的生态与经济效益  

2013-07-28 17:38:53|  分类: 建言新农村 |  标签: |举报 |字号 订阅

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蒋高明


2010612,乌云塔娜硕士论文答辩。她的第一导师河北农业大学的李玉玲教授邀请我前去参加论文答辩并担任乌云塔娜等11名硕士毕业生的硕士论文答辩主席。我欣然接受了邀请,驱车从北京前往保定。我要看到自己培养的硕士生毕业,另外听一听同行的生态学和农学同行们对我们新提出的“禽粮互作”模式有什么反响。

塔娜的答辩很成功,这在我的意料之中,毕竟她的研究有许多创新内容,不是人云亦云的那种论文。冬小麦-夏玉米轮作系统,玉米与大豆或花生间作套种等,这在我国农区都比较常见,但将动物与作物放在一个系统里管理,种养同步进行,这样的设计却不多。如何充分、合理利用玉米田空间,提高自然资源利用率,是目前农业可持续发展面临的重要课题。由于农田中过度使用农药化肥造成了严重的环境污染,寻找环境友好型的生产方式,并为农民增收,是生态学家和农学家面临的现实问题。

乌云塔娜论文提到的新的生产模式—“-玉米-小麦互作有机种养模式,在某种程度上是一种创新。她比较了该模式与玉米-小麦轮作有机种植模式和玉米-小麦轮作常规种植模式的差异,系统地阐明了-玉米-小麦有机种养模式的生态学原理,为这一新型的生态农业模式的推广应用奠定了坚实的理论基础。

在中国南方,长期以来存在一种“稻-鸭”复合生态系统,这个系统将水稻、鸭、饲料生物以食物链为纽带,以自然温光为动力组成循环结构,水稻能转化为稻谷,其残体通过物质循环与能量流动转移给鸭和水生动物;鸭粪肥田,以繁衍生物供鸭取食,同时也促进水稻生长。外界投入的物质如投饵、施肥,分别被动植物吸收,并加以循环利用,达到物流、能流的动态平衡,是生物学中物种共生、物种相克、物质循环再生等生态原理的体现。我们设计的适合北方旱作农田的“禽粮互作”模式与“稻田养鸭”有异工同曲之处。

在硕士论文中,乌云塔娜指出, “-玉米-小麦互作有机种养模式是一个多组分、多层次、多功能、多效益的人工复合系统。这一新模式充分利用了农田空间,提高了单位耕地的利用效率。

她发现,-玉米-小麦模式改善了土壤的物理性质,提高了土壤中养分的含量。相比玉米-小麦轮作有机模式,-玉米-小麦模式0~250px10~500px土层的土壤容重分别降低了6.3%1.8%;土壤总孔隙度分别提高了9.1%3.4%;土壤水分含量分别提高了9.7%8.5%。新模式土壤中全氮、碱解氮无论在0~250px10~500px土层均比玉米-小麦有机轮作模式显著增加。

玉米-小麦轮作有机种植模式相比,新模式在生长高峰期的玉米叶面积指数显著提高,株高显著增加。新模式中玉米籽粒和玉米植株(即秸秆)干物重比玉米-小麦轮作有机种植模式分别高45%21%。新模式在养鸡密度5m2/只的条件下,杂草被完全清除,而玉米-小麦轮作有机种植模式的杂草生物量为332.6g/m2。在系统中一盏脉冲式诱虫灯一年可以诱集鲜重为33.73kg的昆虫,减少了昆虫对作物的危害。

新模式所需要的劳动力是玉米-小麦轮作有机种植模式的1.08倍,是玉米-小麦常规轮作模式的1.05倍。新模式最终收入为玉米-小麦有机轮作模式的4.9倍,二者的产投比分别为1.5:12.0:1;新模式的最终收入为玉米-小麦轮作常规模式的3.8倍,两者的产投比分别为2.3:11.8:1。研究表明,新的生产模式可以创造更多的物质财富,并可以解决农村剩余劳动力的问题,缓解了社会就业矛盾。

塔娜硕士论文最后指出,新模式中有机肥和人工属于可更新的有机能,占总投入的29%玉米-小麦常规轮作模式中人工属于可更新的有机能,占到总投入的1.8%,农药、化肥、电力和机械属于不可更新的工业辅助能,总计占到总投入的95%。从能值总投入上看,有机模式为常规模式22%;从能值产出上看,有机模式是常规模式的1.7倍。新模式中引入消费者-鸡,使养分更好的循环,因此,大大减少了系统外化学能的投入,使系统更能趋向于有机化,节约了化学能源的消耗。

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本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-475-711875.html
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