農牧結合的意義、發展歷程及前景

王希全 楊亞東 張凱 趙杰 曾昭海

摘要：農牧結合系統不僅能實現食物（糧食及畜禽產品）的可持續集約生產，而且有助于國民經濟軟著陸，仍可能是未來農業的主導生產模式之一。筆者通過查閱國內外文獻，綜述農牧結合的重要意義，并詳述其主要內容及驅動因子。結果表明，農牧結合的演變過程實質是農牧結合系統集約化、專業化與組織化程度不斷提高的過程。飼喂動物所需的作物和食品產業的副產品在過去1個世紀快速增加，目前全球大約有30%的耕地用來生產動物飼料，投入了大概同比例的肥料。此外，畜禽生產產生的動物糞便總氮含量超過全球化學氮肥的總氮含量。因此，強化農牧結合系統內的氮磷循環非常有利于農業可持續發展，加強農牧結合研究與推廣對于中國農業綠色發展仍然具有巨大的潛力。

關鍵詞：農牧結合;驅動因子;養分循環;發展前景

中圖分類號：F326.3

文獻標志碼：A

論文編號：cjas18090008

0引言

農牧結合是傳統亞洲小農最主要的生產方式之一，其重要特點是將種植業和畜牧業2個相互獨立的生產系統有機結合起來，在有限的耕地資源和資金投入前提下獲得更大的收益[1]，同時還可以更有效地利用自然資源、減少環境污染[2]、控制病蟲草害[3]、改善土壤結構并提高系統生產力[4]，對環境和農業生產的可持續性具有重要影響。畜牧業和種植業系統間的資源互動與養分循環也是中國保持“五千年而地力不衰”的重要途徑之一[5]。

近代以來，育種、機械及化學合成等科技進步使農業生產成倍增長，并使農業生產由多樣化走向專業化、規模化及高度機械化[6]。越來越多的事實證明，后者從時間和空間上對系統的能量平衡和養分循環造成一定負面影響，如溫室氣體排放增加、水資源過度消耗、環境污染及生物多樣性降低等[7-9]，最終影響農業系統的穩定性和緩沖能力。當前，世界農業面臨諸多挑戰，生態與社會問題互相交織，如何實現可持續發展已經提上日程。農牧結合系統不僅能實現食物（糧食及畜禽產品）的可持續集約生產，而且有助于國民經濟軟著陸[10]，仍可能是未來人口密集地區的主導生產模式，在農業可持續發展中起到舉足輕重的作用。

已有研究表明，農牧結合能緩解人口密集地區養分循環、食品安全、糧食安全等方面的壓力[11]。針對人均耕地較多的專業化農業地區產生的動物福利差、環境退化、多樣性降低等問題，Hilimire[12]指出，農場尺度的農牧結合生產系統可以有效替代專業化農業生產系統，提高土壤肥力及土地利用效率，增加產量。雖然農牧結合生產系統可以提高農業的集約可持續性，但很多國家農牧結合農場數量仍然在不斷減少[13]。在中國，不同地區之間氣候差異較大、發展階段不同，上述問題兼而有之。因此，本研究通過概括農牧結合的重要意義，梳理其發展歷程，以期在當前人口、資源、環境條件下重新審視農牧結合的發展潛力，預測其在未來農業發展中的貢獻。

1發展農牧結合的重要意義

1.1農牧結合系統仍是當前農畜產品生產的主要模式之一

在農業生產高度專業化的今天，從牲畜數量、農產品產量及服務人口等方面進行比較發現，農牧結合農作系統提供了全世界50%的谷物產品，60%的肉類產品和75%的奶類產品[14]。尤其在雨養地區，不同國家農牧結合系統飼養了70%-95%的反芻動物[15]。在亞洲及非洲人口密集區，農牧結合系統在糧食安全方面意義更為重大[16-18]。在中國，除了傳統的牧區省份外，農牧結合仍然是當前中國農區小農戶普遍采用的一種生產方式。全國豬肉產量的91%、牛肉產量的85%、羊肉產量的65%、禽肉產量的82%、禽蛋產量的94%、牛奶產量的70%、綿羊毛產量的30%都由農牧結合系統提供[19]。在全球氣候變化，水資源、能源、耕地資源短缺及農業生態系統服務功能退化等背景下，人口增長、消費模式轉變、城鎮化及收入分配變化等都迫使農業走集約可持續農牧結合發展道路[20-21]。

1.2世界范圍內，農牧結合農作系統仍然是小農生計的重要來源

農牧結合系統是全球貧困農民的生計來源之一。在南亞地區，農業占整個GDP的25%-43%，其中畜牧業貢獻了10%-45%[17]，以印度為例，小農l5%-40%收入由農牧系統中的畜牧業提供[2]。在東南亞地區，包括柬埔寨、印尼、老撾、緬甸、菲律賓、泰國和越南等，農牧結合系統中畜牧業產值占整個GDP的20%，而上述國家43%-88%的農民仍然依靠農業謀生[2]。另外，農牧結合生產系統是促進該地區由粗放農業向集約農業轉變的重要舉措。農牧結合系統中，小家畜可以成為小農緩沖現金貯備，而大家畜則可以為農戶提供財產積累，增強農戶應對作物季節性減產及抵御自然災害的能力。肉制品與奶產品加工企業還可以為數以萬計的農民提供就業機會，增加家庭收入[16-17]。

1.3農牧結合是保證農田生物多樣性的重要措施

由于農業規模化和專業化的發展，世界上很多地區都廣泛采用連作或者少數種類的作物進行短期輪作，盡管該種生產方式在經濟上取得了很大成功，但對環境卻造成了許多負面影響，尤其是農田生物多樣性喪失。已有研究表明，相對于連續草場和耕地，農牧結合系統，結合免耕及禾本科/豆科飼草栽培，能明顯改善大型土壤動物群落結構[22]，原因之一是農牧結合生產方式可以明顯降低雜草數量，從而減輕對除草劑的依賴，進而達到保護環境及生物多樣性的目的[23]。與單一作物系統相比，農牧結合系統本身增加了生物多樣性，同時引入大量飼草作物與區域主體種植作物進行間套輪作，增加了農田生物多樣性，減少了各種外源投入，對于實現可持續發展具有重要作用[24-25]。

1.4農牧結合可以增加農田系統碳匯能力，緩解溫室效應

在農牧結合農作系統中，引進牧草于現有種植系統中，還可以增強碳匯能力。如Causarano等[26]在美國東南部將美國雀稗一家畜農牧結合系統引入到原有的花生一棉花種植系統中，構建以牧草為主導的種植模式。如果能將該模式進行廣泛推廣，每年碳匯可達120-270Tg，相當于全美碳匯潛力的13%-29%，且類似種植制度還可以減少40%-60%的養分流失。已有研究表明，增施有機肥提高了農田土壤CO2排放[27]，同時也增加了土壤有機質含量，增長幅度隨有機肥用量增加而增加。總體來看，通過長期施用有機肥來增加土壤碳匯是可行的[28]。另外，農牧結合系統能綜合提高食物（糧食及畜禽產品）產量，進而降低系統單位產出的溫室氣體排放量[2]。

1.5農牧結合有利于實現有機肥還田，是促進農田系統內物質循環的有效途徑

世界范圍內，每年畜禽廄肥所產生的有機肥資源豐富，通過農牧結合，將畜禽糞便投入到種植業系統，可以減少作物生產對化學肥料的依賴。廄肥不僅可以提高土壤肥力，而且可以為土壤微生物和土壤動物生長與繁衍創造優良的環境，維持土壤生態健康[4]。農牧結合可以促進養分在土壤一植物一動物所構成的農作系統內循環利用，減少畜禽糞便所造成的環境污染和秸稈焚燒所造成的大氣污染，實現清潔生產與健康養殖。在中國，“農牧分離是農牧系統養分利用率低的根本原因”[29]，農牧分離而畜禽糞尿利用率低導致系統養分利用率低，環境排放高[30]。

農業及牧業生產是改變氮磷循環的最大成因[31]。對于畜禽和作物生產系統，20世紀初全球氮磷基本保持平衡或盈余很少，但1900-2000年快速增加[32]。國際農業知識與科技促進發展評估（IAASTD）預計2000-2050年全球糧食生產將增加82%，牲畜生產將增加115%。即使作物和牲畜生產養分回收率快速提高，全球養分盈余仍然會增加（氮素增加23%，磷素增加54%）[32]。通常認為，全球作物生產系統是養分循環的主要加速器[33]，然而飼喂動物所需的作物和食品產業的副產品經過一個世紀快速增加。目前，全球大約有30%的耕地用來生產動物飼料，導致了大概30%的肥料投入[7]。此外，畜禽生產產生的動物糞便總氮含量超過全球化學氮肥的總氮含量[34]。因此，畜禽生產是全球農業系統養分循環的關鍵推手。畜禽生產在20世紀快速增加，集約程度也在逐步增強，集約化畜禽養殖通常降低了反芻動物對開放系統的依賴而增加了對谷物的需求[35]，雖然能提高動物飼養單一環節養分轉化效率[36]，但飼料生產一動物飼喂系統養分利用效率并未提高。

2農牧結合的主要內容、作用因素及發展歷程

2.1農牧結合的主要內容及作用因素

就已有的認識而言，農牧結合內容包含直接與間接2個方面。直接內容有飼料、廄肥及畜力。間接內容包括利用相互結合的方式增強單一畜牧業或種植業規避風險的能力[13];促進養分在土壤一作物一動物系統內的循環利用，提高資源的利用效率[2];通過農牧結合的方式提高勞動效率，增加收入[2，16-17]等。

就現代發展而言，農牧結合一方面在農作系統內部，種植業與畜牧業互相促進，相得益彰，另一方面也與人口、就業、生態系統服務、二三產業發展、農業政策、市場等密切相關[37]。因此，在推進區域、國家與全球范圍內農牧結合問題上，農牧結合除了具備傳統功能與內容外，在目標層面上，溫室氣體減排與農牧結合農作系統密切相關[10];在驅動因子方面，城市化及收入變化對人們消費習慣及消費趨勢的影響也與農牧結合農作系統緊密關聯[21];從系統發展來看，二三產業發展與農業調控也是農牧結合發展的重要內容。

2.2農牧結合的發展歷程

農牧結合發展經歷了一個漫長的過程，傳統農業時期，畜牧業和種植業是2個相互獨立的系統，但在功能上卻是相互結合的，農民和牧民通過交換谷物、秸稈和廄肥而相互合作[38]。隨著社會的發展，牧民由游牧走向定居，更加需要種植業提供的飼料來滿足畜牧業發展要求，盡管傳統的交換模式已經消失，但通過易物交換和市場交易，農牧結合得越來越緊密。Pingali[39]根據非洲農牧結合的發展歷程，將農牧結合分為4個發展階段，第一階段是前集約化階段，該階段的主要特點是種植業與畜牧業在操作層面上是互相獨立的系統;第二階段是集約化階段，該階段的主要特點是種植業和畜牧業通過畜力、飼料與廄肥等途徑緊密結合;第三階段是收入多樣化階段，該階段的重要特征是通過投資來提高牧草產量與品質;第四階段是通過商業化運作重新回歸到專業化生產階段。而促進農牧結合不斷演化的驅動力則是土地和勞動力的機會成本以及收入的增長[6]。整體來看，農牧結合發展歷程的實質是農牧結合系統集約化、專業化與組織化程度不斷提高的過程。

中國改革開放以前，溫飽問題是農業問題的核心，農牧結合因其高資源利用效率、高產出、高收益而備受青睞。進入21世紀以來，農業面臨三重挑戰——滿足更多更富裕人口的食品需求、以環境與社會可持續的方式生產食物及讓世界上最貧困的人不再饑餓[40]。所以，未來發展中必須充分利用有限的耕地與水資源，消耗更少的能源、化肥和農藥，并降低溫室氣體排放。因此，我們必須盡可能地利用好已有的技術，開發新的技術來應對上述挑戰[41]。結合現有資源背景與基本國情，有望通過農牧結合系統優化設計，開發更綠色的科學理論與創新技術，實現新時期農業綠色發展的目標。

3中國發展農牧結合的重要性及前景

農牧結合在中國有悠久的歷史，早在戰國時期，中國就確定了以農為主、農牧結合的小而全的自給自足的農業經濟，農家種五谷、養六畜，從事多種經營[38]。《管子·牧民·十一經》中說“務五谷，則食足;養桑麻育六畜，則民富”。在長期發展過程中，農牧結合在中國己發展出許多比較穩定的模式。最為著名的有太湖地區農桑牧漁模式、珠江三角洲“桑基魚塘”農牧漁模式、北方關中糧草輪作，以草興牧結合模式等。據沈氏《農書》記載，沈氏十分重視養豬積肥，說“種田不養豬，秀才不讀書，必無成功”，從側面也說明了農牧結合的重要性。在整個歷史發展過程中，農牧結合在延續中華文明、繁榮華夏文化、改善國民體質等方面發揮了不可替代的作用。

20世紀80年代后，隨著社會發展，化學肥料、農業機械逐漸普及，現代飼料工業不斷擴張，農牧結合農作制的重要性受到了弱化，其傳統的廄肥功能、飼料功能及畜力功能不斷被化肥、復合飼料和機械所替代。農作系統的專業化和組織化程度越來越高，種植業系統與畜牧業系統相互分離，漸行漸遠。當人們在享受現代科技所帶來的巨大成果時，也不斷被藍藻爆發、地下水硝酸鹽超標、農業溫室氣體排放增多等一系列環境問題所困擾。現代農業發展走到新的十字路口上，面臨諸多挑戰與抉擇。回望傳統農業，其中有許多精華可以吸收，農牧結合農作系統，在增強農業可持續發展能力、促進農業廢棄物資源綜合利用、推進鄉村二三產業發展、增加農民收入、保障民生方面無疑具有強大的生命力。

受人口增長、城市化加快、經濟發展以及市場繁榮等驅動因素的影響，中國居民對畜產品的需求將會不斷增加，2016-2020年、2021-2025年和2026-2030年3個階段中，中國城鎮居民和農村居民家庭肉類需求將以年均1.2%、0.3%和0.1%的速度遞增。與此同時，肉類結構也會進一步優化，整體表現為豬肉占比降低、牛羊肉及禽肉占比增加[42]。由于中國大多數天然草原存在不同程度的退化，草地承擔的畜產品生產功能在不斷弱化。受市場、環境和土地等因素的制約，規模化、專業化的養殖企業仍然存在于部分發達地區。因此，未來畜產品的主體與潛力仍然是中國已有的農牧結合農作系統。發展農牧結合對于保障糧食安全、增加農民收入、改善國民營養現狀、發展循環農業、實現可持續發展等方面仍然具有現實意義。在可持續發展成為當代農業發展主題，資源節約環境友好型技術倍受青睞，節能減排與循環利用頗受推崇的今天，農牧結合將重新在生態保護型農業及循環高效農業中發揮重要作用。

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基金項目：公益性行業（農業）科研專項“旱地兩熟區用地養地結合農作制關鍵技術研究”（201503121-11）。

第一作者簡介：王希全，男，1989年出生，甘肅景泰人，博士研究生，研究方向：農牧結合農作制。通信地址：100093北京市海淀區圓明園西路2號中國農業大學西校區，Tel：010-62733847，E-mail：wangxiquan@cau.edu.cn。

通訊作者：曾昭海，男，1971年出生，河南光山人，教授，博士生導師，博士，研究方向：農牧結合農作制及豆禾輪作農作制。通信地址：100093北京市海淀區圓明園西路2號中國農業大學西校區，Tel：010-62731211，E-mail：zengzhaohai@cau.edu.cn。

收稿日期：2018-09-14，修回日期：2019-01-22。