稻蛙生态种养技术模式研究与展望

稻渔生态种养高效模式构建与思考王冬武（湖南省水产科学研究所）•现代农业的发展满足人们日益增长的粮食和农产品需要同时，也由于一味追求高产而大规模使用化肥、农药、除草剂和各种添加剂、生长激素等化学品，日益显现出一些问题和弊端，如环境污染、农产品污染、有害残留物富集、土壤生产力下降、自然系统遭到人为破坏、人类健康面临威胁等问题。•水稻作为国内播种面积最大、总产量最多、单产最高的粮食品种，在粮食生产和消费中占据主体地位。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，广大消费者对有机稻米的需求量日益增加，而依赖化肥农药生产出来的稻米已明显不受欢迎。一、传统农业的弊端我国已成为世界化肥生产和消费第一大国，化肥施用量占世界总产量的三分之一，平均化肥施用量为每公顷400公斤，远远超过国际上为防止水体污染而设置的225公斤化肥使用安全上限。据省农业环保站提供的数据显示，全省单位面积的化肥施用量高达38.6公斤/亩，远高于发达国家规定的15公斤/亩警界线；单位面积耕地的农药施用量为1.9公斤/亩，比全国化学农药的施用量高出近1倍。湖南农业可持续发展面临的问题一是农业资源环境约束趋紧。全国人均耕地1.5亩，我省仅为0.84亩。近年来，我省每年化肥使用量为580千克/公项，是国家警戒线的3倍；农药使用量为28.4千克/公顷，高出全国平均量1倍；一些地方环境压力达到极限，尤以环洞庭湖区为甚。二是耕地质量严重下降。目前农业生产主要靠化肥农药农膜，耕地养分失衡，土壤酸化明显，耕作层变浅，稻田潜育、次生潜育化加剧，土壤重金属污染较严重。湖南农业可持续发展面临的问题三是农产品质量安全问题凸显。我省镉污染大米问题给相关产业造成重大损失，给社会安定和谐带来消极影响，也严重影响了农业产业发展。四是农民增收途径收窄。随着经济转型升级，产业发展出现新常态，农民进城务工赚钱难度加大，农民工返乡创业渠道不畅，农业致富项目难寻，导致农民增收潜力不足、空间变窄。土地非常“6+2”越种越瘦（土壤肥力下降）越种越薄（耕层变浅）越种越粗（土壤物理性状变差）越种越硬（土壤耕性变劣）越种越馋（对化肥过分依赖）越种越娇（土壤脆弱、抗灾能力下降）越种越难种（单一品种单一模式）越种越不想种（种田效益下降，不愿意种田）三量齐增三量齐增：生产多、库存多、进口多；丰年缺粮：2015年进口粮食1.24亿吨，占自产比19.3%。原因：价格问题：价格“倒挂”质量问题：质量偏低，“不合格”、“不安全”品种问题：品种结构不合理环境压力——农业面源污染问题畜牧业污染•粪便污水污染：直接排放粪便污水，严重污染了地表水体。病原微生物、寄生虫及孳生的蚊蝇导致人、畜传染病的蔓延。•空气污染：养殖场周围臭气冲天、蚊蝇成群，严重污染大气环境。氨气引起酸雨，影响农作物的生长。严重影响生活质量。•药物污染：长期滥用抗生素，影响了畜产品的风味和质量安全，是动物细菌耐药性向人类传递的重要途径。水产养殖业污染来源：一类是养殖生产投入品,主要为饵料、渔药和肥料的溶失;另一类是养殖生物的排泄物、残饵和养殖生物的死亡尸体等。表现:溶解（造成水体富营养化）;沉积（池底淤泥，滋生病菌）废水外排（污染环境）；渔药残留（影响食用及生态平衡等）。•农业面源污染：是指由沉积物、农药、废料、致病菌等分散污染源引起的对水层、湖泊、河岸、滨岸、大气等生态系统的污染。•根据第一次全国污染普查公报，2007年全国农业源的化学需氧量(COD)排放达到1320万吨，占全国排放总量的43.7%，农业源总氮、总磷分别为270万吨和28万吨，占全国排放总量的57.2%和67.4%。种植业土壤贫脊化，养殖业富营养化！养之所出，种之所需。出路：农业供给侧结构性改革核心9个字——去库存、降成本、补短板。去库存——加快消化过大的农产品国库存量，加快粮食加工转化；“藏粮于地”、“藏粮于技”降成本——发展适度规模经营、减少化肥农药不合理使用、开展社会化服务等，降低生产成本，提高农业效益和竞争力；补短板——加强农业基础设施等农业供给的薄弱环节，增加市场紧缺农产品的生产。推进农业现代化，要树立大农业、大食物观念，推动粮经统筹、农林牧渔结合、种养加一体。思路：三产融合、三业结合。二、新型稻渔综合种养的兴起与特点稻渔综合种养是根据生态循环农业和生态经济学原理，将水稻种植与水产养殖技术、农机与农艺的有机结合，通过对稻田实施工程化改造，构建稻-渔共生互促系统，并通过规模化开发、集约化经营、标准化生产、品牌化运作，能在水稻稳产的前提下，大幅度提高稻田经济效益和农民收入，提升稻田产品质量安全水平，改善稻田的生态环境，是一种具有稳粮、促渔、增效、提质、生态等多方面功能的现代生态循环农业发展新模式。（朱泽闻等）一是突出了以粮为主。水稻成为发展的主角，积极发展有机稻，大幅度提升水稻收益，从机制上确保农民种植水稻的积极性；二是突出了生态优化。大幅度减少了农药和化肥使用，有效改善了稻田生态环境；通过与生态农业、休闲农业的有机结合，促进了有机生态产业的发展；三是突出了产业化发展。通过引进河蟹、小龙虾、中华鳖、泥鳅等名特优水产品种，带动稻田产业升级，促进了规模化经营；采用了“科、种、养、加、销”一体化现代经营模式，突出了规模化、标准化、产业化的现代农业发展方向。技术内容党的十七大以后，随着我国农村土地流转政策不断明确，农业产业化步伐加快，稻田规模经营成为可能。各地探索出一大批以水稻生产为中心，以特种经济品种为主导，以标准化生产、规模化开发、产业化经营为特征的百公顷甚至千公顷连片的稻渔综合种养典型，取得了显著的经济、社会、生态效益，形成了“以渔促稻、稳粮增效、质量安全、生态环保”的稻渔综合种养新模式。2017年，农业部将召开稻渔综合种养现场交流会！•截至目前，在黑龙江、吉林、辽宁、浙江、安徽、江西、福建、湖北、湖南、重庆、四川、贵州、宁夏等13个示范省(区、市)，建立了核心示范区87个、面积100多万亩，辐射带动2000万亩；组织集成、创新、示范和推广了“稻蟹共作”、“稻鳖共作+轮作”、“稻虾连作+共作”、“稻鳅共作”、“稻鱼共作”5类19个典型模式，以及19项配套关键技术。•示范区共培育专业合作社、龙头企业等新型经营主体200多个，创建稻米品牌30个、水产品牌21个。示范区水稻产量稳定在500公斤以上，稻田增效50%以上，农药使用量平均减少51.7%，化肥使用量平均减少50%以上。•在2011年～2013年农牧渔业丰收奖评选中，稻田综合种养技术集成与示范相关项目，共获成果奖一等奖2个、二等奖1个，得到广泛认可。2016年8月，郴州市正式向国家农业部申请“郴州高山禾花鱼”农产品地理标志认定；9月18日，已通过湖南省农产品地理标志审定和品质鉴评专家组现场评审；12月15日，通过农业部认定。意义:“一水两用、一田多收、生态循环、高效节能”•以渔促稻。充分利用渔业产业带动水稻产业升级，大幅度提高稻田综合效益，调动了农民种稻的积极性。•提质增效。由于大幅度地减少了农药和化肥的使用，促进了有机稻、有机鱼的生产，提升了产品质量，促进了品牌化经营，提升产品的价值。•生态环保。通过建立稻-渔共生生态循环系统，提高了稻田中能量和物质循环再利用的效率，减少了病虫草害的发生和农业面源污染。•保渔增收。在当前水产养殖空间不断被挤压的情况下，开辟了一条保障水产品供给、发展水产养殖的新路。不同稻田生态种养模式相对于常规稻田的土壤养分增加百分比（%）稻田生态种养模式土壤养分速效氮速效磷速效钾稻鱼共生9.516.433.6稻鸭共生5.9-9.63.8-9.723.4-27.3稻蟹共生3.311.73.5稻鱼鸭共生16.2-21.424.6-32.83.2-6.7稻蛙共生4.466.364.9摘自：刘伟玮等，不同稻田生态种养模式控制面源污染的效果研究稻田生态种养模式除草效应杀虫效应病害效应纹枯病稻瘟病稻鱼共生37.14-87.035044.746.48稻鸭共生96.165.4928.657.02稻蟹共生59.0956.3263.7448.74稻鱼鸭共生99.169.4287.9479.43稻蛙共生57.8960-7052.7562.43不同稻田生态种养模式相对于常规稻田的病虫害控制增加百分比（%）摘自：刘伟玮等，不同稻田生态种养模式控制面源污染的效果研究表1稻田生态种养要求与重金属污染治理的主要措施比较序号项目名称稻田生态种养项目要求（每0.667公顷量）重金属污染耕地修复治理措施（每0.667公顷量）1石灰用量100公斤/每年以上100公斤左右2深翻耕开沟深度100-150CM15-20CM3优化水分管理稻田内鱼、虾等可在水中自由游动不露田，隔绝空气直接与土壤接触4增施土壤调节剂养动物的粪便就是，自然产生。人工添加5施用有机肥种养前施用150公斤没有定量要求6喷施叶面阻控剂不影响施用要求施用7稻草移除可同等执行要求移除8种植应急性隔低积累水稻品种可同等执行执行9财政投入情况基础设施需要每0.667公顷2000元左右，目前无专项财政资金直接支持。2010年以来国家已对湖南专项投资55亿元，2016年又安排专项资金10亿多元资料来源：陈军燕等。三、南县稻田种养产业高效模式的探索与发展•南县平湖水网湿地生态环境特征显著，发展稻田养虾有得天独厚的条件，全县有适合开展稻虾共生的水稻田35万余亩，其中低洼稻田20多万亩。•从2000年开始组装推广“低洼湿地稻虾生态种养循环农业模式及技术”。2015年全县稻虾共生面积达到7.3万亩，亩平纯收入4000元以上，其中小龙虾产量突破1万吨，稻虾产值5亿元，带动发展的二、三产业产值近4亿元，综合产值规模突破9亿元，从事小龙虾相关产业的人数达到1.5万多人。2013-2015年南县稻虾产业效益分析（数据来源：南县农业局）稻谷年度面积（亩）实收亩产量（kg）折合亩产量（kg）亩产值（元）总产值（万元）亩成本（元）亩利润（元）总利润（万元）201321000657.8559.11567.73292.17685882.71853.67201449860667.2567.121587.97917.27685902.94501.86201573970739.9628.91761.013026.126851076.07959.17小计144830597.5124254.4414333.60小龙虾年度面积（亩）亩产量（kg）总产量（t）平均单价（元/kg）总产值（万元）亩产值（元）亩利润（元）总利润（万元）201321000130.62742.6吨22.16061.02886.22228.65738.46201449860139.56955.4722.515649.831382480.414870.25201573970145.010721.9522.323909.93227.352569.7922736.53小计14483020420.0242445.932922.4•虾稻共生是指利用稻田种一季稻，全程养“三季虾”的综合种养模式。将“虾稻连作”中的稻沟由原来的1m宽、0.8m深小沟，改挖成2～3m宽、1.5m深大沟。第一年的3月至5月投放虾苗（或8月至10月初，中稻收割后投放亲虾），4月中旬至6月上旬收获成虾，同时补投幼虾，5月底6月初整田、插秧，8、9、10月收获亲虾或商品虾，第二年3、4月收获虾苗，如此循环轮替。这种模式有效提高了稻田的综合利用率，每亩田可产200斤左右的幼虾、300斤左右成虾。小龙虾质量安全性评估•2016年在南县、华容、君山区、长沙市抽检小龙虾样品54批次，其中45批次来源于养殖基地，9批次从批发市场和超市抽取。•从南县三个合作社（丰香龙虾、明康龙虾、精英龙虾）养殖基地抽样20批次。•检测指标：药残（呋喃类）、农残（菊酯类）、重金属（铅、镉）•南县检测结果：药残、农残未检出，铅0.08~0.22mg/kg，镉0.010~0.030mg/kg(两者安全值0.5mg/kg)。与长沙地区比，检出值低一个数量级！•风险提示区：君山采桑湖养虾基地。稻虾产业存在的瓶颈与问题•外来物种：生态安全？