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早在中世纪,欧洲的农业生产普遍实行的是“二圃制”,也就是简单的农田轮歇制度,通过耕种与休闲来调控土壤生产能力。但是随着欧洲人口的增加和 土地肥力的逐渐枯竭,“二圃制”已经不能承担社会发展需求,“三圃制”应运而生。“三圃制”又称“三区轮作制”,它把耕地分为面积大体相等的休闲地、春播 地、秋(冬)播地三个耕区。作物在各区轮作,春播谷类或豆类,秋冬播种小麦或黑麦,逐年轮换,三年一个循环。休闲地和收割完毕后的耕地,都作公共牧场,共 同使用。
与二圃制相比,三圃制一年可以收获两次,休闲地面积由1/2减少到1/3,既有利于减少农业灾害或歉收的风险,又有利于耕地和劳动力利用率的提高,因而农业生产水平高于“二圃制”。
到19世纪以后,面对工业革命造成的人口膨胀与土地生产力的衰退,欧洲人发现以谷物生产为主的“三圃制”也已经满足不了日益发展的经济需求。他们从谷物产量开始下降时便意识到没有牧草和畜牧业,农业是不完备的农业,于是开始大力推行粮草轮作。
前苏联土壤学家威廉士就提出草田轮作是一种合理的耕作制度,他根据自然肥力恢复过程和多年生混播牧草培肥效果的研究,提出通过草田轮作恢复肥力的建议,从而开辟了在人力干涉下缩短恢复地力过程的道路。
美国也经历了相似的过程,在工业快速发展时期,美国曾过度依赖化肥、农药,利用其发达的农业机械在中部地区连续多年种植玉米,传统的轮作制度被 忽视。结果,土壤受到严重侵蚀,土壤肥力显著下降,病虫害及杂草猖獗,玉米产量降低,经济效益受到重创。为了保证农业的可持续发展,美国强制要求实行两年 轮作制,美国3.03亿公顷(合45.45亿亩)耕地中,轮作草地达到了27%。美国蒙大拿州用春小麦和豆科牧草轮作后,小麦产量较连作提高40%。
在19世纪30年代的澳大利亚,曾经在半干旱地区广泛推行“小麦-休闲”农作制,致使土壤结构破坏,肥力下降,作物产量连年降低,饲草供应不 足。后来澳大利亚利用豆科牧草和谷物轮作,结果“苜蓿-大麦”轮作后大麦籽粒产量比连作提高17.4%-40.4%;“苜蓿-小麦”轮作后小麦籽粒产量比 连作提高18.2%-33.6%。作物和豆科牧草轮作制的成功应用,使澳大利亚创造了世界闻名的“小麦-绵羊”农作系统,进而使该国成为小麦出口大国。
目前,“粮草轮作”经过多年的发展,已经成为发达国家的一种基本耕作制度。大多数发达国家的“草田轮作”中,牧草在农业用地中的比重达到了较高 的水平,美国为40%,法国为30%-40%,荷兰为58.8%,澳大利亚为60%,丹麦和爱尔兰则高达70%。粮草轮作制度保证了牧草和作物的产量,又 不断恢复和提高了土壤的肥力,使得这些国家成为粮食单产和总产都比较高的国家。
我国原始农业时期也曾实行过类似“两圃制”的撂荒制度,但自实行铁犁牛耕进入传统农业阶段后,基本上结束了撂荒制;而是以提高单位面积产量、充 分利用土地的精耕细作为主,走上了土地连种制的道路,所以在当前农业生产方式的调整中,总结国外经验,推行“粮草轮作”,大力发展草地农业具有重要意义。
(作者王成章系河南农业大学教授,朱晓艳系河北农业大学讲师,卢欣石系中国畜牧业协会草业分会会长)
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