阜宁光伏条件下稻渔共作生态模式试验

郑文革 ，陈道广 ，方陈 ，谷士文 ，王明宝 ，郭闯 ，高帆 ，李琴 ，黄春贵

（1.协鑫新能源控股有限公司江苏分公司，江苏 南京 210036；2.江苏省渔业技术推广中心，江苏 南京 210036）

光伏稻渔共作生态模式是在传统的稻田养鱼基础上，与光伏发电相结合的新模式。但光伏发电需占用大量土地资源，我国土地资源紧缺，因此发展光伏的同时必须兼顾土地资源充分开发利用，布设光伏板时要合理设置，尽量减少对种养品种的影响。光伏组件对阳光有遮挡，这对于农作物生长有一定影响，但目前国内对这方面的研究报道甚少。通过该试验研究，一方面，该模式充分利用了池塘水面资源、农田空间，能缓解光伏产业迅速发展与土地资源短缺的矛盾，提升了土地资源综合利用率，为光伏全方位发展拓宽了思路；另一方面通过种养设施的改造，实现养殖零排放，根本改善传统种养殖对环境的压力，通过优化种养殖环境，生产出全程可控可追溯的健康安全农产品。

1 材料和方法

1.1 项目选地和条件

试验项目点位江苏省盐城市阜宁县东沟镇，试验区光伏支架为平单轴结构形式，光伏支架高3.5 m、行距7 m、间距5 m。稻渔共生生态循环试验面积20×667 m2，其中：稻鱼 8×667 m2，稻蟹 12×667 m2。试验区土壤肥力中等，水源充足，水质良好，地势相对低洼，保水性较好。

1.2 鱼道沟建设

开挖鱼道沟。在稻田四周和中间开挖“田”字鱼道沟，鱼道沟为梯形，上宽4 m，底宽2 m、深1 m。四周田埂做高压实，田埂上口宽1.5 m,高出稻田水平面0.5 m。为防止螃蟹逃逸，在稻蟹试验养殖区四周架设高0.6 m聚乙烯防逃膜。

1.3 品种选择

试验区水稻品种选用南粳9108，水产品为异育银鲫鱼种和蟹种。

1.4 施肥与播种

6月4日开始施肥整地和播种。肥料用15-15-15型复合肥，施用量为100 kg/667 m2。稻种用量2 kg/667 m2，稀密度旱播。7月5日和7月21日分别用尿素追肥，用量为17.5 kg/（667 m2·次）。后期停止施肥，同时注意控水促进水稻生长分蘖。

1.5 鱼种蟹种放养

异育银鲫“中科3号”鱼种和蟹种均购自当地。放养鲫鱼鱼种235尾/667 m2，规格50 g/尾；蟹种417只/667 m2，规格 25～40只/kg，水产品投苗时间为8月15日。

1.6 日常管理

1.6.1 保持水位 水稻出苗后，稻田中水位正常保持3～5 cm，高温季节加至12 cm，鱼道沟水深不低于0.8 m。

1.6.2 饲料投喂 苗种放养2 d后开始投喂少量饲料，鱼蟹除主要摄食稻田内的天然饵料外（腐殖质、水生昆虫和杂草），需补充投喂适量饵料。鲫鱼料主要以水产配合饲料为主，螃蟹投喂少量玉米。鲫鱼投料量为其体质量的1.5%～2.0%，每天投喂1次；螃蟹投料量为其体质量的5%左右，每天投喂1次，每天观察吃食情况，做适量增减。阴雨天气少投或不投。

1.6.3 定期巡察 观察稻、鱼、蟹的长势、病情和鱼蟹逃逸情况，每半月对稻、鱼、蟹长势进行抽样测量。

1.7 病害防治

主要预防水稻稻曲病和稻瘟病、鱼蟹寄生虫病和细菌性病害。选用芽孢杆菌、叶面肥和高效低毒的苯醚甲环唑，施用方式主要采用叶面喷雾，使用时间选择在水稻发病前7 d左右进行，水稻防病期间每月用药一次，剂量严格控制，可先小范围用药，同时密切关注鱼蟹反应，一有不适，立即停止用药。用药后2 d内视情况对稻田适量换水。养殖病害预防主要通过定期施用芽孢杆菌，在8、9月生长高峰期每半月施用芽孢杆菌1次，剂量按正常防病剂量施用。

1.8 水稻收割与水产品测产

11月6日稻田排水，保留鱼道沟水深0.8 m,11月24日开始收割水稻。水稻测产方法为：

单位面积产量=总产量×（1-1×含水率-1×杂质率）/总面积（含水率取值21.5%、杂质率1%）。

水产品测产为随机分别取30条鲫鱼和30只河蟹称重，评估生长情况。病死率、饵料系数和体质量相对增重率采用以下公式计算：

其中：Nt为回捕时水产品总尾数，N0为水产品初始放养尾数，Wt为水产品回捕时总重量，W0为水产品放养初始总重量，T为饲料用量。

2 试验结果与分析

2.1 生长情况分析

从表1、表2中可以得出：鲫鱼长势良好，收获时平均规格为248 g/尾，增重倍数4.9倍，存活率在97%以上，渔获量为432 kg，饵料系数1.6。螃蟹平均规格为75 g/只，增重倍数2.5倍，体质量相对增重率为86.4%，产量为324 kg。水稻有效穗20万个/667 m2，单株穗粒数117.8粒，测产产量为502 kg/667 m2。

表1 光伏稻鱼共生系统中鲫鱼生长情况分析表

表2 光伏稻蟹共生系统中河蟹生长情况分析

表3 光伏稻鱼、稻蟹共生系统中水稻生长情况分析

2.2 经济效益分析

试验结果显示：20×667 m2面积共收获水稻10 040 kg、鲫鱼 432 kg、河蟹 324 kg，折合后水稻产量502 kg/667 m2、鲫鱼 54 kg/667 m2、河蟹 27 kg/667 m2。总产值65 456万元，总利润39 626元，平均利润1 981.3 元/667 m2，投入产出比为 1：2.5；20×667 m2试验田光伏发电全年可达92万kWh电，平均发电量4.6万kWh/667 m2，平均利润2万元/667 m2。

表4 光伏稻鱼、稻蟹共生模式产量分析

3 小结与讨论

3.1 模式创新，经济效益显著

光伏稻鱼、稻蟹共生生态模式是将清洁能源光伏与传统的稻田养殖有机结合起来，实现发电、种植和养殖共赢的“一地多收”模式。光伏发电每667 m2纯利高达2万元，农产品综合净收益也达1 981.3元，综合效益远高于传统的稻田养殖，实现了农业种养结合模式的创新。

3.2 生态防控病害

光伏稻渔共生系统在种植过程中投入鱼种蟹种提高了天然饵料生物资源的利用率，减少了水稻病虫害，也减少了化肥农药的使用量，节约了成本，有利于食品安全。同时，稻田也为水产品生长提供了优良的生态环境，有利于其活动、摄食和生长发育，增强了抗病能力，达到生态防病的效果。

3.3 优化结构，一地多收

表5 光伏稻鱼、蟹共生模式投资收益分析

通常情况下，太阳能发电站的光伏板距离地面仅有0.5 m，大多数地面处于闲置状态，即便是土壤条件尚可，也只能是生长一些喜阴的矮秆旱田农作物，除去光伏收益外，土地收益并不高，且很多土地存在浪费现象，该试验项目专门设计了高支架模式，使支架距离地面3.5 m、行距7 m、间距4～5 m，便于大型机械作业。该模式保证发电量的前提下，还能兼顾种植业和养殖业发展，真正实现绿色、高效、一地多收。

3.4 存在问题

由于阜宁光伏工程建成完工较迟，水稻育秧和后续的水产苗种投放都推迟，造成水产品生长周期短、上市规格不足，经济效益体现不显著。

光伏条件下的稻渔共作是近年来国家鼓励发展清洁能源出现的一种全新的种养结合新模式，由于诸多原因，该试验还具有一定局限性。由于项目试验仅设置了江苏阜宁的一个点，试验周期较短，研究内容单一，还不能全面反映光伏条件下稻、鱼、蟹共作的所有情形。特别是该模式在不同地区间的差别、不同品种间的差别等在试验中还无法体现。同时，该试验仅对光伏条件下的稻渔共作生产情况作了统计，对于该模式下整个食物链、生态系统研究、物质能量循环流动规律的研究、节能减排效果的研究、少施用化肥农药对产品质量影响的研究以及光伏对常规农业、渔业生产影响的研究等工作均尚未开展，以期后续开展系统而全面的探索。