鄱阳湖生态经济区柑橘园基于生态调控的绿色高效循环农业模式构建
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摘要 本文针对鄱阳湖生态经济区常规柑橘生产模式中存在高投入、低效益、果实品质下降、破坏生态环境和规模化养殖环节中产生的大量禽畜粪便多数未能资源化利用并严重污染环境的问题，阐述了鄱阳湖生态经济区柑橘产业发展循环经济的必要性。在完成柑橘园适宜间作牧草与芳香植物品种的筛选和沼渣施用方案相关研究的基础上，构建了“橘园—草—猪—沼—橘园”绿色高效循环农业模式，并与传统“猪—沼—果”循环农业模式进行了对比分析;再通过对“橘园—草—猪—沼—橘园”绿色高效循环农业模式推广应用效果的评价，证明该生态循环农业模式有助于实现鄱阳湖生态经济区柑橘产业绿色、高效、优质和可持续发展。
关键词 鄱阳湖生态经济区;柑橘园;生态调控;循环农业模式
中图分类号 X171.3 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2020）02-0194-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
鄱阳湖生态经济区是以江西鄱阳湖为核心，以鄱阳湖城市圈为依托，以保护生态、发展经济为重要战略构想，目的是建成和谐发展的生态经济示范区。鄱阳湖生态经济区是江西第一个国家级的区域性发展规划，对江西的生态经济建设和低碳经济发展有非常重要的意义[1]。柑橘在我国果树种植中具有重要地位[2-3]，并且对江西农业经济具有重要性，其为江西农业重要的支柱[4]。然而，长期以来在工业化农业的背景下，中国果树产业的发展是以资源过量消耗、果园生态系统退化、果品安全性降低、环境污染日益严峻为代价的。例如，在常规柑橘生产模式中，柑橘种植者们为使产量和收入最大化，片面追求高产栽培技术，存在过量使用化肥和化学农药、忽视环境和生态等问题。其中，化肥的大量施用，造成土地板结、水体污染，导致土壤生产能力和农产品质量下降;农药的滥用，在增加生产成本的同时，使土壤、水体和大量农产品受到污染，并导致橘园生态平衡受到严重破坏，造成橘园节肢动物多样性大大降低和天敌的自然控害作用被严重削弱。传统柑橘生产模式不仅以橘园土壤有效态矿物质和有机质含量下降为代价，陷入失衡性生产的生态恶性循环，更是牺牲了果实中物质种类的多样性（如有机质、蛋白质、维生素、芳香物质等的平衡性），从而造成果实产量与品质下降、风味劣变、农药残留超标、生理病害加剧、树体早衰、抗病力下降等严峻问题[2]。与此同时，各种农业废弃物数量不断增多，由于缺乏有效的管理和科学的处理技术，这些农业废弃物大多数没有被资源化利用，随意丢弃或者排放到环境中，给生态环境造成很大的污染，严重制约农业可持续发展[5]。以鄱阳湖生态经济区为例，该区域年均畜禽养殖共产生粪便2 489.69万t、尿液1 921.92万t，粪尿排泄量总达4 411.61万t，其中猪粪尿占畜禽排泄物中比例高达48.78%，畜禽粪便污染已成为该区生态环境保护所面临的严重问题[1]。
基于目前果树生态的现状和畜禽粪便污染的现状，如何利用畜禽养殖产业和果树产业进行农业可持续发展，成为亟待解决的问题。循环经济和循环农业成为解决问题的关键，在发展畜禽养殖产业的同时，产生的粪便改善果树的生态环境，实现资源高效利用、环境友好的循环农业，成为今后农业发展的方向[6-9]。
因此，本文以柑橘循环经济生态栽培体系的构建为研究内容，着重研究“橘—草—猪—沼—橘”绿色高效的循环农业模式的构建、评价和应用效果等方面的内容，旨在实现自然资源的持续利用，进而促进生态良性循环，为鄱阳湖生态经济区柑橘产业的绿色、高效和持续发展创造良好的生态环境。
1 柑橘园基于生态调控的绿色高效循环农业模式构建
1.1 橘园适宜间作牧草与芳香植物品种的筛选
对橘园行间套种的多年生黑麦草（Lolium perenne L.）、菊苣（Cichorium intybus L.）、白三叶（Trifolium repens L.）和鲁梅克斯K-1（Rumex patientia L. × R. tianschanicus A. Los.）4种牧草与薄荷（Monarda didyma L.）、柠檬罗勒（Ocimum american-um L.）和藿香蓟（Ageratum conyzoides L.）3种芳香植物，本研究以鲜草产量以及生草对橘园小气候、橘园节肢动物、土壤理化性状、柑橘产量与品质的影响等为评价指标，从上述7种良性生草中筛选出橘园最佳间作牧草与芳香植物品种。本课题组于2012年在江西省新干县金川镇宏冠绿色农庄进行了适宜间作牧草与芳香植物品种的筛选试验。结果表明，在直播条件下，供试4种牧草中，多年生黑麦草、菊苣的出苗率高且生长速度较快，二者均对杂草具有很强的竞争力，在粗放式管理条件下亦可快速对橘园行间地表形成覆盖;且多年生黑麦草与菊苣2种牧草的鲜草产量分别达50～60 t/hm2和75～120 t/hm2。但是，由于黑麥草6—9月越夏枯死，而菊苣仅在12月至翌年2月进入休眠期，由此可确定，菊苣为柑橘园行间套种的最佳牧草品种。 另外，在供试3种芳香植物中，薄荷、柠檬罗勒和藿香蓟均具有很高的出苗率;从生长速度、对行间形成覆盖所需时间来看，柠檬罗勒和藿香具有生长速度快，在粗放式管理条件下亦可快速对橘园行间地表形成覆盖，而薄荷以种子直播的方式栽种则表现出生长缓慢、植物矮小的不足，不能对橘园行间完全形成覆盖;对橘园地上不同高度与地下不同深度的温湿度的影响中，柠檬罗勒和藿香蓟均可明显降低橘园夏季温度与增加湿度;此外，橘园间作柠檬罗勒后，挥发性气味浓郁，对橘园主要害虫具有明显的驱避作用，并对天敌具有一定的诱集作用，从而提高橘园节肢动物种群的多样性和丰富度。因此，可确定柠檬罗勒为柑橘园行间套种的较佳芳香植物品种，而藿香蓟则适宜在柑橘株间种植，用以保护和繁衍捕食螨等重要天敌。
1.2 橘园沼渣施用量的确定
根据有机农业对使用肥料量的规定与参照德国腐熟堆肥中部分重金属的限量标准[10]，结合试验点所用沼气池中沼渣的养分检测结果（表1），设定了全年施用21.59、32.37、48.57、72.86 t/hm2沼渣4个处理，并按冬肥∶壮果肥=60%∶40%的比例分2次施用。以对土壤改良（理化性状、微生物及根系酶活力）、柑橘春梢生长量、叶片中叶绿素含量和柑橘产量与品质的影响以及土壤与果实中重金属含量等为评价指标，进而明确有机柑橘园中全年施用48.57 t/hm2为最佳的沼渣施用量。
1.3 “橘园—草—猪—沼—橘园”绿色高效循环农业模式构建
在完成橘园适宜间作牧草与芳香植物品种筛选与沼渣施用方案的确定相关研究的基础上，在江西省新干县金川镇宏冠绿色农庄以温州蜜柑为主栽品种的柑橘园（3～8年）构建“橘园—草（牧草与芳香植物）—猪—沼—橘园”绿色高效新型循环农业模式。该模式结构为柑橘种植—全园行间套种牧草与芳香植物—生猪养殖—废弃物沼气化利用（畜粪、秸杆、病残果、枝）—沼肥还园—果树种植（图1）。本模式中，结合橘园行间翻耕松土，将地面耙平整碎，牧草与芳香植物均采取直播的方式种植，菊苣于9月中旬秋播为宜，柠檬罗勒、藿香蓟等于3月上旬播种。菊苣与柠檬罗勒采取镶嵌式种植，即1行牧草1行香草交互种植，并于橘园株间种植藿香蓟。
该生态循环模式以柑橘种植为龙头，以优质牧草为纽带，在橘园行间套种黑麦草或菊苣2种牧草以及柠檬罗勒或藿香蓟2种芳香植物。同时，利用橘园的空间，发展生猪养殖业，以牧草结合全价日料养猪;猪场粪便、多余的草料可作有机肥或可用作生产沼气的原料，发酵后的沼渣合理还田改土，经脱除重金属处理后的沼液通过水肥一体化的滴灌管道进园。果树的残枝败叶亦可作为沼气的原料，使果园内的地面保持清洁，减少病害的蔓延。沼气开发利用所产生的热能，为农民提供了生活资源，降低了生活及果园投资成本。采取牧草与芳香植物镶嵌式种植方式后，可充分发挥生草间作培肥土壤、改善橘园生态环境、提高节肢动物多样性的作用，尤为重要的是芳香植物间作还具有诱集害虫天敌与驱避害虫的作用。因此，本循环模式实施后，可大大减少化肥与农药的使用。既可使贫瘠、有机质含量较低、土壤酸性较大的红壤地质得以改善，还可使果树增产、品质提高，在有限的空间内使农民的收入成倍增长，避免了单纯追求产量所带来的恶性循环。
2 “橘园—草—猪—沼—橘园”绿色高效循环农业模式评价
传统的“猪—沼—果”循环农业模式以生态经济原理为基础，包含了清洁生产和绿色消费的内容，体现了“减量化、再利用、再循环”原则，是我国南方农村地区的一种典型模式[11]，也是农业部重点推广的循环农业模式之一[12]。
虽然该循环农业模式具有许多优点，但是也存在很多问题，如由于该模式中仅有猪、沼气和果树3种循环要素，使得该循环模式循环链太短，与传统农业相比，增收效果不明显;另外，关于该模式作用方式的研究比较少、机理研究不深入，限定了其应用效果且对果园生态环境的改善效果不够显著。
为此，本课题组立足传统的“猪—沼—果”循环农业模式，增加了橘园套种牧草和芳香植物的环节，延长了生态循环链，在降低生猪养殖成本的同时，还可提高生猪的抗病力及改善猪肉品质。此外，在系统研究鄱阳湖生态经济区有代表性的进贤、万年、新干和新余等地沼肥中养分与重金属含量，柑橘园中施用不同剂量沼渣后对土壤理化性质（养分、土壤微生物及酶活力、根系活力与重金属含量）、柑橘春梢生长、果实产量及品质和果实中重金属含量等指标的影响的基础上，集成沼液脱除重金属与沼液管道安全、省力运输使用2项专利技术，通过滴灌系统进园，实现沼液的无害化与水肥一体化利用。“橘园—草—猪—沼—橘园”绿色高效循环农业模式通过行间套种牧草与芳香植物以及合理施用沼肥，可显著改善橘园小气候与土壤理化性状，提高橘园节肢动物的多样性与物种丰富度，进而有助于发挥天敌的控害作用和大大减少甚至完全替代商品肥料的投入，并可降低农药的用量，提高柑橘产量、果品质量安全与商品价值，从而实现柑橘产业低耗、绿色、优质、高效和可持续发展。
3 “橘园—草—猪—沼—橘园”绿色高效循环农业模式推广应用效果
3.1 推广应用
自2012年在江西省新干县宏冠绿色农庄启动“柑橘园生态重建技术集成与示范”专题任务研究工作以来，已建立了橘园—牧草/芳香植物—猪—沼—橘园的绿色高效循环农业模式，并集成了沼液無害化、安全化与便捷化进园2项专利技术，温州蜜柑低耗、优质、高效、隔年交替挂果技术和基于“Push-Pull”策略的有害生物生态调控技术，组装形成鄱阳湖生态经济区柑橘园生态调控绿色高效循环经济模式，在新干县金川镇庙前村的示范推广面积已达100 hm2。
3.2 经济效益
据统计，1个8 m3沼气池年产沼气320 m3，年节约薪柴2 t，沼液、沼渣用于生产，年可节约化肥56 kg。开展“橘—草—猪—沼—橘”循环生态农业模式，果园每年可以节约化肥900 kg/hm2，折合3 600元/hm2，节约灌溉水折合450元/hm2，节约灌溉、施肥劳动力450元/hm2，减少农药用量和施药劳动力约500元/hm2，合计可节约成本逾5 000元/hm2;养殖业每头猪纯收入100元，平均饲养42头/hm2，可获利4 200元/hm2;而且，橘园间作牧草养猪，橘园收割的牧草可节省的饲料成本约2 000元/hm2;此外，橘园间作牧草/芳香植物与合理施用沼肥后，可提高柑橘产量与品质，从而可进一步增加橘农的收益。以上各项合计年增收节支10 000元/hm2以上。2019年新干县金川镇庙前村已推广应用“橘—草—猪—沼—橘”模式100 hm2，预期可增收节支100余万元。 3.3 生态效益
实施“橘—草—猪—沼—橘”循环生态农业模式可以有效起到防沙固土、减少水土流失作用;参考罗雪峰等[13]研究结果，按1株柑橘树平均吸收CO2 10 kg/d计算，“橘—草—猪—沼—橘”模式推广的100 hm2柑橘树每年可吸收CO2 27.24万t。此外，循环农业可大幅度减少化肥农药施用量，有效减小化学物质对橘园土壤和水质的影响。
3.4 社會效益
实践表明，通过“橘—草—猪—沼—橘”生态循环农业模式推广，每100 hm2可以解决300多名农村劳动力的就业问题。如果在鄱阳湖生态经济区大力推广该模式，可以大量解决农村劳动力就业问题，对加快鄱阳湖生态经济区的经济发展、促进农村社会稳定、改善农村生态条件、实现农村农业可持续发展有着重要的社会意义。
4 参考文献
[1] 鲁友友，欧阳克蕙，翁贞林，等.鄱阳湖生态经济区畜牧业污染现状及防治对策[J].湖北农业科学，2012，51（20）：4583-4585.
[2] 郭林榕，林旗华，陈志峰，等.果树循环经济生态栽培体系构建的研究[J].中国农学通报，2008，24（10）：477-481.
[3] 刘铮.中国柑橘产业国际竞争力动态：基于出口和成本的分析[D].武汉：华中农业大学，2012.
[4] 俞云，翁贞林.对发展赣南脐橙生产优势产业区的几点思考[J].中国果菜，2004（2）：11-12.
[5] 尹昌斌，周颖，刘利花.我国循环农业发展理论与实践[J].中国生态农业学报，2013，21（1）：47-53.
[6] 尹昌斌，周颖.循环农业发展的基本理论及展望[J].中国生态农业学报，2008，16（6）：1552-1556.
[7] 白金明.我国循环农业理论与发展模式研究[D].北京：中国农业科学院，2008.
[8] 十七大报告辅导读本编写组.十七大报告辅导读本[M].北京：人民出版社，2007：20.
[9] 方杰.农业循环经济：建设农业生态文明的必然选择[J].西南大学学报（社会科学版），2008，34（6）：122-124.
[10] 冒乃和，刘波.谈欧盟有机农业“饲料和动物营养”的法律要求[J].中国饲料，2003（13）：27-30.
[11] 赵建军，郭玲利.“猪-沼-果”循环农业模式的技术经济分析[J].四川农业大学学报，2009，27（2）：240-242.
[12] 曾新方.把生态循环农业作为现代农业的突破口[N].农民日报，2007-7-16（017）.
[13] 罗雪峰，熊伟，杨灿芳，等.重庆三峡库区特色农业循环经济研究：以“猪—沼—橘”生态农业模式为例[J].中国生态农业学报，2010，18（2）：405-409.
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