魏守輝 楊峻等
摘要:為明確稻鴨共作在稻田的應用效果及經濟效益,研究了稻鴨共作、化學除草及人工除草對稻田雜草的控制作用,以期為稻鴨共作農作模式的推廣提供依據。結果表明,稻鴨共作對田間主要雜草鴨舌草(Monochoria vaginalis)、稗(Echinochloa crusgalli)、異型莎草(Cyperus difformis)、陌上菜(Lindernia procumbens)及節節菜(Rotala indica)均具有良好的防效,水稻增產作用顯著,總體效果與化學除草處理苯噻酰·吡嘧52.5%WP 630 g(a.i.)/hm2相當。實施稻鴨共作的稻田凈收益為19 430~21 787元/hm2,顯著優于化學除草處理,比空白對照收益增加74.09%~95.21%。表明稻鴨共作是一種高效的稻田生物生態控草措施,具有顯著的經濟效益、生態效益和社會效益。
關鍵詞:稻鴨共作;雜草;防除效果;經濟效益
中圖分類號:S451 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)09-2053-04
湖北省是中國水稻主產區之一,2010年種植面積約200萬hm2,年產稻谷達1 557萬t,位居全國第5位[1]。近年來,隨著水稻直播、機械移栽、拋秧等輕簡栽培技術的應用以及優質水稻品種的推廣,湖北省水稻種植面積和產量一直穩居中國前列。雜草危害是影響水稻產量的重要因素之一,通常情況下可造成水稻減產10%~20%,草害嚴重時減產可達50%以上甚至顆粒無收[2,3]。目前,水稻田雜草以化學防除為主,但除草劑的大量使用會對環境產生嚴重的污染,會破壞農田生物多樣性和導致雜草產生抗藥性[4-6]。
潛江市位于江漢平原腹地,是典型的水網湖區,是湖北省水稻的主產區之一。隨著人民生活水平的提高,稻米的安全性和品質越來越受人們的重視。利用生態學理論防控稻田有害生物,進行有機稻米的生產,保持稻谷天然品質,具有廣闊的市場前景[7,8]。已有的研究表明,稻鴨共作復合農業生態系統具有防治病蟲草害[9-12]、培肥土壤[13]和提高稻米品質[14]等功能,在稻田不施用化肥、農藥(殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等),就可以達到安全、優質的生產目的[15,16]。潛江市緊緊圍繞“綠色、環保、安全、健康”這一理念,積極推行稻鴨共作的農業生態控草模式。本研究主要探討稻鴨共作種植模式的控草效應,為發展綠色、生態的草害防控措施奠定理論基礎,同時為進一步推廣稻鴨共作的農作模式提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 研究區概況
潛江市地處江漢平原農作區,屬亞熱帶季風性濕潤氣候,年均溫16.1 ℃,年降水量1 000~1 100 mm,6~9月雨量占全年的40%~55%,≥3 ℃和
≥10 ℃積溫分別為5 200~5 500 ℃和4 600~5 000 ℃,無霜期約250 d,全年日照1 950~2 000 h。本區作物種植主要以水稻—油菜一年兩熟為主,水稻種植年限在5年以上[17]。試驗于2005-2006年在潛江市漁洋鎮荊安橋村進行。選擇水源充足、肥力均勻、排灌方便、溝渠配套、符合無公害水稻生產條件的稻田。土壤類型為水稻土,pH 6.8,耕層有機質含量27.3 g/kg,全氮2.13 g/kg,全磷0.47 g/kg,全鉀13.56 g/kg。
1.2 稻鴨品種及田間栽培管理措施
稻鴨共作田塊四周筑埂高20 cm、寬80 cm,以滿足田間保水及鴨群棲息的要求。為防止鴨子逃逸和天敵危害,田塊四周用高1 m左右的尼龍網隔開。每塊田邊選擇平地搭建一個6 m2左右的鴨棚,供鴨取食、避雨和棲息。水稻品種選用“兩優培九”優質中稻,移栽密度為27.8 cm×30.9 cm。雛鴨品種選用適于稻田放養的“江南一號”中小個體麻鴨,在水稻移栽后15 d左右放入稻田,放鴨2周后,每天在鴨棚內定時投喂精飼料,以后逐步減少投喂,水稻齊穗乳熟期收鴨。放鴨初期田間保持3~5 cm水層,隨鴨體長大水層逐漸增至10~15 cm,鴨收回后及時排水,間歇灌溉,保持田間濕潤狀態。為防治水稻害蟲,田間安裝1盞頻振式殺蟲燈(河南佳多科工貿有限公司),從水稻移栽至成熟收獲前,每天20∶00至次日7∶00開燈。
1.3 試驗處理設計
在田間設置稻鴨共作(放養密度225只/hm2、450只/hm2)、化學除草(苯噻?!み拎?2.5%WP 630 g(a.i.)/hm2,哈爾濱富利生化科技發展有限公司)、人工除草及空白對照(不除草、不放鴨)5個處理。每處理重復4次,共20個小區,選擇900 m2左右的樣田4塊,裂區設計。稻鴨共作小區面積267 m2,其他處理小區面積67 m2。小區之間筑埂隔離。稻鴨共作小區的栽培管理措施同“1.2”;人工除草在水稻移栽后第20天進行,除草標準以小區無草為準;化學除草處理按設計用藥量在水稻移栽后7 d施藥;空白對照不除草,按常規栽培管理措施進行管理。
1.4 調查及數據統計方法
雜草調查統一在稻鴨共作區放鴨后第45天進行。每小區采用5點對角取樣,每樣方面積1 m2,分別記錄各樣方內的雜草種類與數量。雜草防效=(對照區雜草密度-處理區雜草密度)/對照區雜草密度×100%。雜草種類的鑒定以《中國雜草志》[2]為準。研究數據使用Excel數據處理軟件進行處理、繪圖,并使用SPSS軟件進行統計分析,測驗各處理間的差異顯著性。
2 結果與分析
2.1 不同處理對稻田雜草的控制效果
在試驗區稻田發生危害的雜草有8科14種,其中稗(Echinochloa crusgalli)、鴨舌草(Monochoria vaginalis)、異型莎草(Cyperus difformis)、陌上菜(Lindernia procumbens)、節節菜(Rotala indica)為優勢雜草,發生數量占田間雜草的85%以上。稻鴨共作對稻田主要雜草鴨舌草的控制效果達90%以上,其中鴨放養密度450只/hm2的效果與化學除草處理苯噻?!み拎?2.5%WP 630 g(a.i.)/hm2相當,具體情況見表1。由表1可知,稻鴨共作對異型莎草、陌上菜和節節菜的控制效果均達到100%,顯著優于人工除草處理(P<0.05)。稻鴨共作對田間惡性雜草稗的控制效果可達93.36%,略低于化學除草處理。
人工除草對稗、鴨舌草的效果略好,但對個體較小、密度較大的異型莎草、陌上菜及節節菜難以除盡,總體控草效果不理想?;瘜W除草對鴨舌草、稗有較好的控制效果,但對異型莎草的效果稍差,雜草密度顯著高于稻鴨共作區。稻鴨共作對稗的防效總體上沒有對其他雜草的控制效果理想,據試驗期間觀察,放鴨后新萌發的稗基本上被鴨取食,很少在田間發生危害。但夾雜在稻株中的夾棵稗由于與水稻有著較強的擬態性,鴨子很少取食,因而得以在稻田中繼續危害,從而在很大程度上降低了稻鴨共作對稗的控制效果。因此,若要提高稻鴨共作對稗的防除效果,必須首先加強對水稻育秧田稗的防除,防止將其攜帶入稻鴨共作田。稻鴨共作對稻田各類別雜草的作用趨勢均表現為隨共作年限的增加,控草效果越來越好,其中對雙子葉雜草的控制效果優于單子葉雜草。
2.2 不同處理的增產效果與效益分析
稻鴨共作的增產效果參見表2。由表2可知,田間鴨放養密度為225~450只/hm2,水稻增產率在22.43%~32.64%,顯著優于人工除草和空白對照處理(P<0.05),總體增產效果與化學除草處理苯噻酰·吡嘧52.5%WP 630 g(a.i.)/hm2差異不顯著。
從經濟效益上核算,稻田人工除草、化學除草或不除草等常規稻作系統中,化肥和農藥(包括除草劑、殺蟲劑、殺菌劑等)占稻田資金投入的主要部分,稻鴨共作雖然減少了這部分費用,但購買鴨苗、田間防護設施及飼料也要支出大筆費用,約占總投入的50%以上。此外,在田間農事操作費用方面,稻鴨共作由于增加了放鴨、養鴨、收鴨等活動而提高了勞力用工支出,因而實施稻鴨共作的總體投入要高于空白對照或化學除草處理。從稻田產出來看,常規稻作系統中僅產出稻谷,市場收購單價2.5元/kg,總產值為14 461~18 512元/hm2。而在稻鴨共作系統中,產出包括稻谷和肉鴨,并且,稻鴨共作田水稻未受農藥、化肥污染,稻米為無公害食品,因而其收購單價較高(3.0元/kg),加上肉鴨產值,稻鴨共作田的總產值高達23 405~27 337元/hm2。在分別扣除各自投入后,常規稻作每公頃凈收益為11 161~15 137元,而稻鴨共作田凈收益在19 430~21 787元/hm2,比常規稻作(空白對照處理)收益增加74.09%~95.21%,增收效益顯著。并且,實施稻鴨共作由于未使用化肥、農藥,不會對環境造成危害,有利于農業的可持續發展,具有良好的生態效益和社會效益。
3 小結與討論
種植制度通過配套使用不同的耕作方式、輪作方式及雜草管理措施,會顯著影響農田雜草群落的組成和草害發生程度,在特定的作物種植模式下,田間可以形成特殊的水分、光照條件,從而對某些雜草的萌發及生長進行調控[18,19]。在稻鴨共作模式下,稻田的水分管理與常規稻栽培有較大差異,從水稻移栽到齊穗期,田間水層隨鴨體長大不斷加深,中間不進行曬田,這種水分環境會抑制喜濕但不耐深水層的千金子、水虱草、丁香蓼等雜草的萌發生長,降低其在田間的危害。鴨舌草、稗、異型莎草等雜草對水分要求較高,能很好適應較深的水層環境,因而在田間發生危害較重。
稻鴨共作田特殊的水分環境只是導致某些雜草危害發生變化的原因之一,而鴨對于稻鴨共作模式中控草機制的發揮起著更為重要的作用[11]。鴨為雜食性水禽,稻田雜草是鴨的天然食料;鴨通過群體頻繁取食,鴨腳高密度的踩踏作用使雜草無法正常生長;鴨還能把埋在稻泥中的雜草幼芽或種子吃掉,或使其暴露懸浮于水中,加快其腐爛死亡速度,從而大大降低土壤雜草種子庫的密度,減少了來年雜草的發生基數[20]。
本研究表明,在稻田實行稻鴨共作,可以有效控制田間雜草發生及危害,使稻田主要雜草鴨舌草、稗、異型莎草等的危害程度顯著降低,總體控草效果顯著優于化學除草和人工除草。并且,作為一項環保、綠色、無污染的生態型綜合農業生產技術,稻鴨共作充分利用了稻、鴨之間的共生關系,極大地發揮了稻田的生產功能、養殖功能及生態調控功能[13],使水稻生產擺脫了對除草劑、殺蟲劑、殺菌劑及化肥等農用化學品的依賴,具有良好的生態、經濟和社會效益,有著良好的應用前景。
為了充分發揮稻鴨共作的控草功能,在實行稻鴨共作時,應注意選用個體小、抗逆性好、活動能力強的雛鴨品種。放鴨密度宜控制在225~450只/hm2,過多則稻田飼料不足,過少則不能有效解決除草問題。放鴨時間應控制在水稻移栽后7~10 d,若過早鴨群活動易傷害秧苗,過晚則雜草個體較大,控草效果較差。稻鴨共作期一般為70 d左右,在水稻齊穗前要及時收鴨,防止鴨子叼食稻穗。
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