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1949年后稻渔综合种养的发展历程、现状与趋势分析

2021-07-03孙金凤王仁杰熊英马惠姜绪刘俊龙李玉全

中国渔业质量与标准 2021年3期
关键词:养鱼种养稻田

孙金凤,王仁杰,熊英,马惠,姜绪,刘俊龙,李玉全*

(1.青岛农业大学海洋科学与工程学院, 山东 青岛 266237; 2.重庆市农业科学院水稻研究所, 重庆 401329;3. 山东省农业科学院水稻研究所, 山东 济南 250100; 4.山东景明海洋科技有限公司, 山东 东营 257000)

稻田养鱼具有非常悠久的历史,是中国目前重要的生态养殖模式,也是农业绿色发展的有效途径。根据产业转型升级的需要,近年来,通过品种优化调整、种养技术研发与集成,以及模式创新等系列探索,中国稻渔综合种养探索出了一条生产高效、产品安全、资源节约且环境友好的绿色发展之路,形成了集经济效益、生态效益和社会效益为一体的产业模式,并在全国范围内掀起了新一轮发展热潮[1]。为更好地促进中国稻渔综合种养模式的推广和发展,文章回顾了1949年后稻渔种养的发展历程,分析了稻渔种养的现状,并探讨其发展趋势。

1 1949年以来稻渔种养的发展历程及政策支持

1.1 1949年以来稻渔种养的发展历程

中国在稻田中养殖鱼类的历史悠久[2],是世界上最早进行稻渔养殖实践和理论探讨的国家。春秋时期范蠡所著《养鱼经》中就有稻田中养鱼的记载;汉代时,就已经普遍流行田鱼养殖。1949年以后,在国家和地方政策的鼓励下,中国稻渔综合种养得到了快速恢复和迅速发展,先后经历了恢复、技术体系创建、快速发展、转型升级和新一轮高效发展5个阶段,养殖的水产品种类、面积和产量快速增加。

1.1.1 恢复发展阶段(20世纪50年代—20世纪70年代)

稻渔综合种养在1949年之后得到了国家养殖部门的重视。1953年第三届全国水产会议号召试行稻田兼作鱼;1954年邓子恢发出了“鼓励渔农发展和提高稻田养鱼”的号召,促进了稻田养鱼的迅速发展;1959年全国稻田养鱼面积突破66万公顷[4]。此阶段稻渔综合种养虽然得到了有效的发展,但仍然是采用粗养粗放的生产模式,养殖产量和效益低。20世纪60年代初至70年代,由于国家提出“以粮为纲”的政策,加之鱼类的繁殖技术不完善、缺乏技术推广、鱼苗供应不足和农药化肥使用等因素,导致该时期稻田养鱼的面积大幅减少[3],在20世纪70年代跌入低谷。

1.1.2 技术体系创建阶段(20世纪80年代初—20世纪90年代)

在这一阶段,中国稻渔综合种养的理论体系不断完善,对稻渔共生理论有了深入的认识。1981年,倪达书提出了“稻鱼共生”理论[4],稻鱼之间存在着互利共生的关系,具有良好的生态功能,并系统地阐述了稻田养殖草鱼的三大生态功能,对于稻渔养殖技术的发展起到了重要的推动作用,促进了全国科研工作者对稻田养鱼技术和理论的探讨,使稻渔养殖技术向深层发展。1984年,国家把“稻田养鱼”列入新技术开发项目,并在全国18个省、市及自治区推广。1986年全国稻田养鱼面积达69.2万hm2,产鱼9.8万 t;1987 年达79.6万hm2,产鱼10.6万 t,同年稻田养鱼纳入了国家农牧渔业丰收计划和国家农业重点推广计划项目,得到了国家经费的大力支持[1]。90年代,原农业部组织召开了5次全国稻田养鱼经验交流会和现场会[5]。这一阶段的稻鱼共生技术体系不断完善,但还没有创建完整的技术体系,对于如何通过提高技术来增产仍处于探索阶段。但这一阶段的鱼苗繁育技术的发展使得苗种的获取更加便利[6]。

1.1.3 快速发展阶段(20世纪90年代—21世纪初期)

1994年9月原农业部组织在辽宁省盘锦市召开了第三次全国稻田养鱼(蟹)现场经验交流会,原农业部吴亦侠副部长指出“发展稻田养鱼既是抓农民“米袋子”,又是抓“菜篮子”,也是抓“钱夹子”的工程,是一举多得、利国利民及振兴农村经济的重大举措,具有长远战略意义”。同年12月,原农业部印发了《关于加快发展稻田养鱼,促进粮食稳定增产和农民增收的意见》的通知,分别在1996年和2000年,又组织召开了两次全国稻田养鱼现场经验交流会。经过多次交流活动,极大地提高了全国对稻田养鱼的认识,对于提高养殖经济效益起到了很好的推动作用,达到了增粮、增鱼、增收的目的。2002年,全国共25个省、市和自治区发展了稻田养鱼项目,面积约162万hm2,比1994年增长91%;成鱼产量105万 t,增长约400%[8]。

1.1.4 转型升级阶段(2000年—2010年)

进入21世纪,重点改进了稻田养殖水产物种单一、规模小和较分散的问题,提出了“稻渔综合种养”新模式。2007年“稻田生态养殖技术”连续3年被原农业部列入2008年—2010年科技入户主推技术,养殖产业更加标准化和技术化。养殖单位产量从2001年的555.6 kg/hm2,提高到2011年的993.3 kg/hm2[1]。

1.1.5 新一轮高速发展阶段(2011年—至今)

2011年,原农业部将稻渔综合种养列入了《全国渔业发展第十二个五年规划(2011—2015年)》,作为渔业养殖面积拓展和产量提高的重点领域。2012年和2013年原农业部每年设置200万元专项经费支持稻渔综合种养技术集成与示范推广;2011年和2018年,浙江大学陈欣-唐建军研究团队关于稻渔综合种养理论的高水平研究将稻渔综合种养的理论提升到了新的高度。2015年,全国共有27个省(市、区) 开展稻田养鱼生产,总生产面积约 150万 hm2,商品鱼总产量约156万t,单产约 1 040 kg/hm2[9]。2016—2018年,稻渔综合种养连续3年出现在中央1号文件和相关规划中。在党和国家各级部门的支持和大力推动下,中国稻渔综合种养进入了高速发展的阶段。

1.2 政策支持

自1994—2020年以来,我国在稻渔综合种养上推行了一系列的政策支持,具体如表1。

表1 近年来稻渔综合种养政策Tab.1 Comprehensive rice and fishery cultivation policies in recent years

2 产业现状

2.1 问题和难点

目前,稻渔综合种养主要出现的问题有缺乏产业规划、基础建设水平欠佳、基础理论研究不足、规模化组织程度不高和从业者专业素质不高等。国家和部分地方政府对稻渔综合种养提供了政策支持,但对稻渔综合种养产业发展布局的整体规划还跟不上产业快速发展的需求。有的规划过于简单,对稻渔综合种养本身特性认识不够、研究不深,在地区发展能力与产业发展条件不匹配的情况下,简单复制、强行推广、重复建设。稻渔综合种养由于田间工程和茬口衔接等问题,对稻田机械提出了新的要求,目前尚没有开发出与稻渔综合种养相配套的农机,物联网技术在部分的稻渔综合种养过程中的应用范围不够广泛。

稻渔综合种养基础理论研究仍不足。一是种业发展滞后于产业发展;二是稻田生态理论研究不足,生态管理技术缺乏创新;三是缺乏不同模式生产优势的理论解析,模式稳定性不足。同时,规模化、组织化程度不高:目前稻渔综合种养经营分散,0.67 hm2以下的农户约占15.0%,0.67~3.33 hm2的约占22.0%,3.33~6.67 hm2的约占11.0%,6.67~33.33 hm2约占33.0%,33.33 hm2以上的约占19.0%。组织化程度不高,87.5%的农户没有参加合作社或协会,市场博弈能力差[1]。此外,中国农业从业人员整体专业素质不高,稻渔综合种养职业农民数量严重不足,水稻种植者缺乏必要的水产养殖知识,水产养殖从业者缺乏水稻的种植和管理技术等。

2.2 产业的趋势

2017年全国稻渔综合种养水产品单位产量较2016年 1 076.55 kg/hm2增加了7.5%[1]。据统计,2018年中国有稻渔综合种养报告的省份共27个[7]。全国稻渔综合种养面积已经达到了213.3万 hm2,种养面积排名前8的省份是湖北、四川、湖南、江苏、安徽、贵州、云南和江西(图1)[8];全国稻渔综合种养水产品产量233.33万 t,产量前10的省份为湖北、四川、湖南、江苏、安徽、浙江、江西、云南、辽宁和贵州(图2)[8]。

图1 2018年稻渔综合种养面积排名前10的省份Fig.1 Top 10 provinces in terms of rice and fishery comprehensive breeding area in 2018

图2 2018年稻渔综合种养水产品产量排名前10的省份Fig.2 Top 10 provinces in terms of the aquatic products of rice and fishery comprehensive breeding in 2018

近年来,随着养殖模式的不断创新,各地结合实际情况,开展了稻—虾、稻—蟹、稻—鱼及稻—蛙等特色综合养殖模式。从面积来看,稻—虾养殖占总面积的一半,其次为稻—鱼养殖,其他养殖模式占比较小(图3)[8]。

3 稻渔综合种养技术、效益分析及发展趋势

经过多年种养经验交流总结与技术创新研发,稻渔综合种养体系已初步建立,实现了对种养活动的技术指导。从粗放式养殖逐步过渡到现代化养殖,不断的研究实践发展出一系列稻渔综合种养配套技术,包括—水稻栽培技术、水产品养殖技术、施肥技术、病虫草防控技术和水质调控技术等[4,10]。

3.1 稻渔种养技术

3.1.1 配套水稻栽培技术

选择的水稻品种应具有茎杆粗壮、抗倒伏、叶片直立、耐深水、抗病虫且适宜当地种植等特点。水稻的栽培要适宜,既要保证水稻产量,又要保证养殖水产品物种的正常生长。根据稻渔综合种养中搭配的不同水产物种,采用“双行靠、边行密”插秧技术、“分箱式”插秧技术、“大垄双行,沟边密植”插秧技术、“二控一防”栽培技术、稻田免耕抛技术、合理密植及“环沟加密”栽培技术[1]。

3.1.2 配套种养茬口衔接技术

根据养殖物种生长特点,考虑到多种因子的影响,对多种综合种养模式的水稻种植和水产养殖茬口衔接采用对应技术,合理安排翻耕和播插、插秧、投苗、蓄水、肥水管理、病虫草害防治和收获等工作节点[1]。

3.1.2 配套水产品养殖技术

选择经济价值高,能够适应稻田的浅水环境,生长快、生长周期短、草食性或者杂食性等具有较强适应能力的水产养殖物种,并根据不同水产养殖物种,做好苗种准备、选择、投放、饲喂、水质调控、病害防治和日常管理等工作。目前较为成熟的配套养殖水产物种包括:克氏原螯虾(Procambarusclarkii)、中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)、鱼类、中华鳖(Trionyxsinensis)、蛙类和泥鳅(Misgurnusanguillicaudatus)等。

3.1.3 配套施肥技术

稻渔综合种养进行合理施肥不仅可增加土壤的肥力,促进水稻增产,也可为养殖物种提供丰富的饵料,促进生长。对土壤进行取样,测试其所缺少的成分,计算最佳的施肥比例及施肥量,按“施足基肥,减少追肥,基肥为主,追肥为辅”的原则[11],可以采用一次性施肥。也可以采用基追结合分段施肥,将施肥分为基肥和追肥两个阶段,以基肥为主、以追肥为辅,追肥宜少量多次。因为稻渔综合种养的土壤肥力效应是动态变化的,所以施肥之后要对土壤肥力效应进行长时间的观察。

3.1.4 配套病虫草害防控技术

由于稻田中病虫害种类较多,如慈姑、二化螟、稻飞虱及鸟等。使用农药会影响养殖物种的产量和品质,因此应当通过生态防控,降低农药使用量。可以通过建立合理的天敌群落,合理使用诱虫灯、防虫网和防鸟网等设备防虫防鸟,通过标准化田间工程和放养草食性鱼类进行控草[1]。

3.1.5 配套水质调控技术

稻田的水质常见问题包括:溶解氧含量低、硫化物含量超标、氨氮和亚硝酸盐含量超标以及蓝藻水华超标等问题。一般应急调控措施有换水、借助沉淀和气浮等物理方法分离固体物质以及借助混凝、氧化还原和络合等化学方法分离其他物质[1]。最主要的就是进行水位的调节、改良底质、水色调节、种植水草和调整放养密度等方式确保水体适应养殖水产物种的需求。

3.1.6 配套田间工程技术

根据不同的种养模式,通过合理优化田沟、鱼溜的大小、深度,利用宽窄行及边际加密的插秧技术,保证水稻产量不减,同时工程设计上,应充分考虑机械化操作的要求[1]。

3.1.7 配套捕捞技术

由于养殖的环境较池塘复杂、养殖物种不同和水深较浅,在捕捞时除了借鉴池塘捕捞方法,还要综合考虑茬口衔接状况,根据养殖生物习性,采用网拉、排水干田、地笼诱捕,配合光照、堆草及流水迫聚等辅助手段,提高水产品起捕率和成活率[1]。

3.1.8 配套质量控制技术

通过无公害产地和产品认证、绿色、有机产品生产,品牌化产品生产,落实相关要求。把握稻田环境、水稻种植、水产养殖、捕捞、加工、仓储及流通等关键环节,以物联网、云计算等新技术为支撑,传感网络、可视化监控网络等手段,建立稻渔综合种养产业链全时空监控和质量安全动态追溯系统[1]。

3.2 养殖效益分析

稻渔综合种养的分布已遍及全国的稻作区[12-14],是一类以特种经济动物品种为主导或主要考量对象的综合种养模式,在经济、社会、生态等方面均取得显著的成效,得到了各地政府的高度重视以及种稻农民的积极响应[15]。稻渔综合种养不仅增加了水稻和水产品的产量和经济收入,还可以防治虫害,从而减少农药和化肥施用,更好地保护生态环境,优化稻田养鱼生产率与养殖水环境之间的关系,增加农户收入,达到更好地调动产业生产的积极性,促进经济发展的目标[16]。

3.2.1经济效益

稻渔综合种养可以充分利用空间,进行立体开发,增加水产品产量的同时保证水稻产量不降低,利用养殖水产动物的代谢,可以对稻田起到造肥作用,提供氨氮等营养物质,减少化肥使用量,也能减少除草工具、农药等费用支出,避免了养鱼挖塘占用耕地。2017年全国稻渔综合种养测产和产值分析表明,稻渔综合种养比单种水稻亩均效益增约90.0%,亩均增加产值524.76元[1]。研究表明,稻渔试验田的水稻产量比单一水稻试验田高出20%,表现出了较好的生态效应,水稻的结实率和有效穗数分别提高了约4.85%和0.06%[17-18]。养殖鱼类的活动,可以起到疏松土壤的作用,而且能摄食稻田中的杂草,不用进行耕作和除草。养殖鱼类还可以捕捉稻田中的害虫,吃掉水稻底层多余的稻叶,增加稻田的通风和光合效果,提高水体溶氧含量。研究发现,与不养鱼稻田相比病虫害发生率降低了60%以上。养鱼的稻田平均每年每亩可节约农药开支约10~15元。稻渔综合种养平均每亩可增收400~1 000元,远超过了仅种植稻谷的收入。但也有研究认为综合种养水稻产量和水稻单作产量相比并没有达到显著性差异,具体情况应按照实际种养条件和管理水平而定[19]。

3.2.2 生态效益

稻渔综合种养充分利用了不同物种之间的相互影响与作用关系,实现了对农业系统的环境适应性,体现了生物多样性在农业系统方面的独特优势,其构成了比单一稻田生态系统更为复杂的食物链网络结构,使整个生态系统更加稳定[20-22]。稻鱼共生系统内的生态自循环能极大地降低系统外部化学物质的依赖[23],优化了生态环境,同时在农药使用量减少的情况下病虫害明显降低,使稻田环境中和农作物产品中的农药残留量明显降低。稻渔综合种养平均可减少50.0%以上的化肥使用量,减少50.0%以上的农药使用量[1]。稻渔综合种养能够抑制温室气体的排放,CH4年平均排放通量比水稻单作减少了1.21~1.88 mg/(m2·h)[24]、二氧化碳排放降低了 5.9%~12.5%[1]。稻田养蟹可降低土壤容重,增加土壤养分含量,有机质含量、速效磷含量、全氮含量分别增加10.5%、11.7%、10.6%,全钾含量不变[25]。稻渔综合种养还增加了稻田蓄水的能力,由于养鱼的稻田田埂得到了加高和加固,有利于防洪抗旱。鱼类的增肥保肥效果显著,普通稻田土壤和水体中的养分除了供给水稻生长外,有相当一部分被稻田中的杂草等其他生物所吸收。稻田养鱼后,抑制了部分杂草生长,起到了保肥作用。研究表明稻渔综合种养可以使稻田水体浮游植物的多样性指数提高,在降低硅藻和蓝藻优势度的同时增加绿藻和裸藻的优势度[26]。稻渔综合种养模式符合国家发展战略,建议大力发展生态农业,节约农业资源。

3.2.3 社会效益

稻渔综合种养能促进水产养殖业的发展,有力推动农业转型升级和农业增长方式的转变,实现生产的高效环保,同时提高粮食和水产品的供应,在增加农民收入的同时还可以极大地调动农民的积极性[27-28]。在除草剂和除虫剂等农药的施用方面,稻渔模式的生态效应同样能够提供较好的病虫害防治效果[29]。为社会提供更多优质农产品,有利于身体健康和环境友好。因此,稻渔综合种养扩大了再生产,稳定了粮食安全,提高了稻米质量,加强了文化传承,还促进了乡村旅游业的发展[30]。2005年“中国浙江青田稻鱼共生系统”成为全球第一个重要农业文化遗产, “中国浙江青田稻鱼共生系统”入选中国重要农业文化遗产名录和全球重要农业文化遗产,将对传承中国传统文化和稻作文化发挥巨大作用[31]。

3.3 稻渔综合种养的发展趋势

稻渔综合种养已经成为农村的重要经济产业,是中国当前生态农业经济的主要模式之一,促进了中国农村的经济结构调整,增加了农民的收入,同时也调整了食品结构,是最具发展潜力、活力和特色的产业之一。稻渔综合种养模式下的稻米、水产品均符合食品安全标准,集高产、优质、安全于一体,在倡导生态、环保、可持续的发展理念下有着广阔的发展前景[25]。这就使稻渔综合种养的发展方向更加趋向于标准化、产业化、规模化。在养殖方面,需要不断地摸索,总结技术管理方面的经验,不断促进增产增效,为农村经济发展、社会主义新农村建设做出贡献。此外,稻渔养殖系统构成了世界上独特的农业景观,例如在云南红河哈尼梯田“稻渔共作”成为文化遗产[32],可以将其作为一种文化遗产进行可持续保护与精准扶贫,提升可持续发展动力[33-34],是继承和发展稻渔综合种养的有效途径之一。

近几年,各地区出现了产业融合的萌芽,政府在品牌营销、产品加工、特色小镇及龙头企业培育等方面给予了积极的扶持,使得未来稻渔综合种养产业融合度逐步提升,产业链逐渐完善。例如在品牌营销中,开始树立少部分知名品牌,扩大稻渔综合种养优质水稻、水产品的知名度。经营模式创新,根据不同的环境,将实现标准化种养、有机稻米和水产品加工及观光农业发展于一体的模式,同时促进其他行业综合发展。如四川将一批“农业共营制+稻渔综合种养”“农业园区+稻渔综合种养”“新型经营主体+稻渔综合种养”的产业经营模式[7]作为模范推广。目前这些企业采用这种经营模式已经取得了良好的经济效益,将来可能成为稻渔综合种养的一种新的模式进行推广。

尽管稻渔综合种养已经取得了很大的进展,但是目前来看这种养殖方式仍然面临产业发展规划缺乏、基础建设水平欠佳、基础理论研究不足、规模化组织化程度不高以及从业者专业素质不高等问题,制约了稻渔综合种养的进一步发展。针对当前发展面临的问题还需要研究者不断探索。尤其是在研究制定发展规划和支持、强化技术集成创新与标准等方面需要政府各级部门和产学研各界做大量工作。

总之,自1983年全国稻田养鱼会议以后[35], 稻渔综合种养得到了各地领导和渔业部门的重视和支持,对制约稻田综合种养发展的规划、建设、理论不断地进行完善,充分的发挥其共生互利的作用,从而取得较大的经济效益和社会效益[4],进而使得未来稻渔综合种养在渔业中的作用越来越大。

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