稻鳖生态种养技术及其研究进展
2019-09-12孟祥杰梁玉刚
孟祥杰,黄 璜,陈 灿,梁玉刚
(湖南农业大学农学院,长沙410128)
我国是最大的稻米生产国和消费国,水稻种植面积占世界的25%[1]。稻田生态系统可大幅度减少化肥、农药的使用[2~6],稻田产出的产品具有较高的品质,一定程度上解决了食品安全及用地与养地之间的矛盾,实现了“一田多产、一水多用”,全面提高生态效益与经济效益[7]。在长期的生产实践中,传统的“稻田养鱼”逐渐演变为稻蟹[8]、稻虾[9]、稻鸭[10]、稻鱼鸭[11]等多种生态种养模式。稻田生态种养符合“藏粮于地、藏粮于技”的战略要求,是实现农业现代化及供给侧结构性改革的重要方式,对全面脱贫攻坚、美丽乡村建设以及传承经典农耕文化起着重要作用。
鳖(Amyda sincnsis)别称甲鱼、团鱼、水鱼、王八,卵生两栖爬行动物,属水鳖科鳖属,有很高的药用、食用价值,是珍贵的水产品。稻鳖种养作为生态种养的一种模式,能大量减少化肥、农药的使用,即保障了农产品的相对安全,又缓解了人地关系冲突,对促进农民增收有着重要的作用。
1 稻鳖生态种养
稻鳖种养模式改变了工厂化温室养鳖中养殖密度大、环境污染严重、鳖病频发、鳖品质下降等问题,利用生态学原理,将水稻种植和鳖的养殖有机结合起来,稻鳖两者互利共生、相互促进,提高了水稻的产量与鳖的品质,是一项新技术模式。
1.1 稻田条件
(1)鳖属于变温动物,喜光、喜静,怕吵,对水质要求较高[12],田块的选择为向阳、环境安静、无污染、水质好、排灌方便的稻田。
(2)进、排水口及农田四周设置防护栏防逃。鳖擅长用四肢掘穴和攀爬,需要在田埂四周建高出地面0.5 m的防逃墙,顶部设置内伸压沿0.15 m,同时还要在进、排水口处设置防逃网[13,14]。
(3)鳖沟、鳖溜。面积不超过稻田总面积的10%。鳖沟是鳖活动、觅食、避暑和冬眠的场所,根据田块面积,确定挖成“十”“井”“田”形沟,沟的深度为0.8~1.2 m;同时,设置投饵台及晒背台。稻田中央还应建沙滩,为亲鳖提供产卵繁殖和晒背的场所。
1.2 鳖的养殖
(1)鳖的放养。鳖的品种较为单一,为中华鳖。中华鳖生长速度快,可快速获得经济效益。在放养前,用石灰对稻田进行消毒,同时用盐水、高锰酸钾或食盐水混合小苏打、呋喃唑酮、红霉素等溶液浸泡鳖,消毒及预防疾病。为避免鳖打斗,控制一定的雌雄比例。鳖苗的放养时间为秧苗返青根系发育良好阶段。根据商品鳖及亲鳖的鳖龄及体重规划放养密度。鳖放养的同时,可以放养鳙、白鲢,以净化水质。
(2)饵料饲喂。鳖是杂食性动物,食性偏向于肉食。鳖的饲料分为植物性饲料、动物性饲料和人工配合饲料三类。投喂饲料要遵循“四定原则”,即定点、定量、定质、定时。幼鳖以小杂鱼、小虾、蝌蚪等为食,成鳖以螺类、小鱼、动物内脏为食,也可投喂大豆、玉米等植物性饲料等。每天两次饲喂,日均投喂量根据鳖重确定,投喂量以2h内食完为宜,避免食物变质影响水质。
(3)越冬管理。鳖是变温动物,随着气温的降低而停止觅食,不需再进行饲喂。入冬前,增加蛋白质含量高的动物性饵料投喂量,水温降至15℃以下时,排干田水后,在鳖沟、鳖溜底铺0.2 m的泥沙,然后重新注入新水,给鳖提供拟自然的越冬环境。越冬时,鳖沟水位要在0.8 m以上,将草帘等铺在鳖沟上防止水面结冰。水体氨氮含量不得高于0.02 mg/L,定期对水体消毒、加注新水,确保每次加注新水量少于10%,水温差不能过大,避免鳖感冒而致病,严禁惊扰、捕捉等操作。
(4)其他管理。每日进行稻田巡逻,做好防逃、防偷工作。每天观察鳖的吃食情况,适当调整投饵量,及时将生病、死亡的鳖捞出,进行处理。做好稻田消毒和卫生清理工作,每天清洗饵料台。夏季炎热,添加大蒜等中草药预防疾病并及时换水、加深水位,保持水质。根据水稻的不同生育时期,控制好稻田的水位。保持水位稳定,注入的水温差不超过4~5℃,避免温差过高对鳖造成损伤。
1.3 水稻种植
水稻品种应该选抗倒伏、抗病强、可深灌、紧穗型、品质好的品种。水稻种植可采用宽窄行,充分发挥边际效应,也可采用垄作方式。插秧密度根据插秧时间调整,每公顷为10万~18万穴。
根据水稻的不同生长时期,控制好稻田水位,尽可能提高稻田水位,以水控草。做好稻田病虫害防治,按照一定密度设置灭虫灯,并在稻田旁边种植驱虫植物。鳖对禾本科杂草的防控效果较差,残留的杂草可人工拔除。根据水稻生长情况,使用一定量的有机肥,起到肥田肥水的效果,促进水稻生长。
2 稻鳖种养的技术创新
结合实际情况,在稻田生态种养的理念中不断融入生态、健康养殖,使稻田生态种养不断丰富起来。通过增加生态系统的生态因子,提升空间及营养结构的利用率,实现资源的持续性使用。在“稻鳖”共生的生态系统中可发展成“稻—鳖—鱼”“稻—鳖—虾”“稻—鳖—鱼—鸭”“稻—鳖—鱼—菜(草)”“稻—鳖—鱼—虾”等多种模式。
3 稻鳖生态种养的经济效益、生态效益
3.1 经济效益
稻鳖生态种养能获得较高的经济效益。稻鳖生态种养实现了在稻田中收获多种产品,提高稻米、鳖的品质,具有很大的生产潜力,但由于养殖规模、技术的差异、市场、经营水平等因素的影响,收获的利润也各有不同(表1)。
表1 不同稻田综合种养模式的经济效益比较 元/hm2 Table 1 Economic comparison of rice field under integrated cultivation mode
由表可知,稻鳖种养有很高的经济效益,虽然养殖模式不同,其经济效益存在一定的差别,但总体表现为投入高、收益高。在稻鳖种养过程中,一定要掌握相应的管理技术,及时关注市场动态,尽量将风险降到最低。
3.2 生态效益
3.2.1 杂草及病虫害
稻田杂草和病虫害对水稻产量有重要的影响,稻田中稗草、雨久花、慈姑、耳叶水苋和水稻的稻飞虱、卷叶螟等对水稻生长影响巨大。有试验表明,稻鳖种养模式下水稻密度小,通风好,不利于基部稻飞虱的生存,田间有益天敌(蜘蛛、肖蛸、蜂类)增多、鳖的捕食对田间害虫稻纵卷叶螟、稻飞虱(褐飞虱、白背稻虱、灰飞虱)具有良好的控制效果[19]。此外,稻鳖种养也可有效进行杂草的防治。有研究表明,稻鳖种养模式下总杂草的株防效和鲜重防效达到86.9%和87.9%,防控效果与化学防除效果相当,但对禾本科杂草防治效果偏差[20]。鳖在田间活动能破坏杂草生长环境,达到控制杂草生长的效果。也有研究表明,稻小龙虾及稻鸭模式对杂草控制效果极好,稻鸭、稻鳖对稻飞虱的防控效果好[21]。由此推测,稻鳖种养模式中不断增加食物链环节,如小龙虾、鸭、鱼,对水稻病虫害及杂草的防治会具有更好的效果。
3.2.2 稻田水体及土壤
稻田水和土壤构成了稻鳖种养不可缺少的非生物环境,稻鳖的互利共生对稻田土壤和水体具有一定的影响。有研究表明,与水稻单作相比,稻鳖种养的土壤中有机质、速效磷和速效钾含量有一定的提高,pH值降低,全氮、硝态氮、铵态氮含量有所提高,在一定程度上对稻田的微生物群落产生影响[22~24]。在稻田中水体中,和浓度在水稻生长中后期会提高,而水稻根系能直接利用的氮源形式主要为NO-3与NH+4[24],对水稻产量有很大的影响。鳖在田间活动改变了土壤的疏松程度,增加土壤的氧气含量,鳖的代谢物通过不断地降解,影响着土壤的养分含量及微生物的组成。
3.2.3 气体排放
温室气体的产生原因之一就是农业生产过程中机械、化肥、能源等的使用使固碳的生态功能不断减弱,另外,碳的不断氧化分解也加速了全球气候变暖的进程[25]。从农业生产源头入手,增加农业生态系统的固氮定碳能力是一个重要的途径。
有研究表明,稻田养鸭能有效减少CH4的排放,增加CO2的固定量,减缓温室效应的潜力是常规淹水稻田的1.6倍左右[26];免耕“稻鳖鱼”固碳量比免耕水稻单作增加8.7%,CH4排放总量减少39.9%;在CH4排放方面,免耕稻鳖鱼螺相较免耕稻鸭、免耕稻鳖、免耕稻鱼有了降低,固碳能力提高[15]。由此可以看出,食物链的不断丰富,加强了生态系统的稳定性,使生态系统的腐殖质转化为动物体内的有机质被生态系统固定下来,提高了能量的利用率。生态系统越趋于稳定,越能有效控制温室效应并获得更高的收益。