论文部分内容阅读
红壤低丘岗地区土层深厚、地势平缓、光温水条件得天独厚、生物质活跃,是种植业、养殖业发展前途最为广阔的地区之一。 由于缺乏快速、无害化的处理技术和高效循环利用模式,该地区迅猛发展的集约化畜禽养殖业,不仅造成环境污染及生态恶化,同时造成资源的大量浪费。为缓和生产、资源、环境三者之间的矛盾,近年来对红壤丘岗红壤的利用模式由单一的沟谷型农业转向为立体开发模式;粗放耕作转为用地、养地相结合,多种农业生产模式应运而生。而这些农业生产模式的核心为”种养结合”。如何协调统筹种植业和养殖业之间的关系,暨合理规划安排养殖规模及种植模式、合理分配养殖废弃物,可以在改善环境的基础上,降低养殖业、种植业成本,提高农民收入,提升土壤肥力。 本研究在借鉴生态农业相关理论和技术的基础上,设计不同种植模式下的有机无机配施试验,全面收集并统计试验区内种植业、养殖业相关数据,引入线性规划模型并对其进行优化。按照优化结果,统筹安排研究区域内种植业、养殖业规模;养殖粪污的处理方式及区域内各亚系统间的分配比例;通过相关试验数据分析,得出在优化模式下种植业、养殖业及种养系统中的养分循环、能量流动规律;得出实施该优化模式后对增加农户经济收入、提升地力等方面的影响。 研究得到如下初步结果: 1)建立了种养结合优化模式:生猪养猪规模为32头/年;建立户用12m3沼气池,沼气池产气供应农户日常生活所需;户均拥有的旱地4亩实行花生//木薯-萝卜//木薯种植模式配施50%猪粪;水田3亩实施双季稻模式,早稻配施50%猪粪,晚稻配施25%猪粪;柑橘园1亩配施25%猪粪。 2)研究了种养结合优化模式的优势效应:通过优化模式的实施,提高农户年收入146%,其中养殖、沼气、旱地、水田、果园产值分别占系统总产值的28.21%、10.97%、40.14%、16.46%、4.24%;N、P、K系统内部循环率分别提高21.7%、34.5%、17.4%;能值投资比(EIR)提高43.7;环境负载率(ELR)降低1.15;能值净产出率(EYR)提高2.2;大幅度提高能值可持续指标(ESI)。 3)明确了种养结合模式对主要作物产量及农艺性状的影响:柑橘、单作花生、萝卜(花生-萝卜)、紫薯(花生-紫薯)、花生//木薯-萝卜//木薯、早稻、晚稻产量最优有机无机配施比例分别为25%、23%、34%、34%、34%、50%、25%。 4)探索了种养结合模式下旱地土壤速效养分及土壤酶活性(脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖转化酶)的动态变化规律:各种植制度下,土壤速效养分均呈以花针期为分水岭的先增加后降低的变化态势;在各作物收获期,各速效养分含量基本以配施34%处理最高;与萝卜年内轮作相比,紫薯年内轮作更有利于速效养分的提升;花生//木薯-萝卜//木薯模式中,同配施处理下,木薯行速效养分含量高于轮作区。各种植制度下,土壤酶活性均在花生结荚期达到最高值,然后呈下降趋势;作物收获期酶活性均以最高配施40%处理最高;轮作紫薯在提高土壤酶活性方面比轮作萝卜更具优势;花生//木薯-萝卜//木薯体系中,间作行酶活性高于轮作区。