熊國平(湖南省灌溉試驗中心站 益陽市 413100)
稻蝦輪作、共生模式種養技術與效益
熊國平
(湖南省灌溉試驗中心站 益陽市 413100)
確保農產品質量安全,遏制農業面源污染,提高農業生產效益是當前農業生產需解決的主要問題,稻蝦輪作、共生模式一方面通過小龍蝦覓食稻田蟲草,使之轉化為有機肥,減少了農藥化肥施用;在該田建立生態溝渠,囤蓄降雨,減少農田排放,控制面源污染,調節田間水肥氣熱,促進水稻優質高產。另一方面,稻田豐富的食源和良好的生態環境為小龍蝦繁殖生長提供了良好的生存條件,粗放型、純生態的養殖保證了小龍蝦的質量,這一模式具有較好的綜合效益。
稻蝦輪作 共生模式 技術 綜合效益
稻蝦輪作、共生模式是根據水稻、小龍蝦共生互利特點及兩物種生長發育對環境的要求,合理配置時空,充分利用土地、降雨資源的一種生態種養結合的農業模式。2013~2014年大田對比試驗表明,稻蝦輪作、共生模式比單季稻種植畝增效1 400元,年降雨利用率提高50%~60%,減排效果好,年排水量為普通單季稻模式的2%,有效遏制因農田排水造成的農業面源污染;稻田化肥和農藥用量、農藥品種和施用次數絕對減少,其產品綠色、健康、環保。
1.1 試驗區基本情況
稻蝦輪作、共生模式與單季稻栽培模式對比試驗在南縣青樹嘴鎮新鄉村龔海兵、袁桂芳四塊單季稻田進行,地理位置為東經112°30′,北緯28°36′,青樹嘴鎮屬平原湖區,耕地面積0.42萬hm2(6.28萬畝),精養水面0.08萬hm2(1.2萬畝),耕地以水稻栽培為主,雙季稻模式占40%,單季稻模式占60%,由于單季稻生產成本低、勞動量小、面積在逐年擴大,但無論單季稻、雙季稻或精養池,每畝收入均在千元左右徘徊。
因季風氣候影響,試驗區氣候溫暖,雨量豐沛,雨季明顯,多年平均氣溫17.4℃,年降雨量1 334.4 mm,2013年平均氣溫18.7℃,年降雨量1 098 m,屬偏熱偏干年份,2014年平均氣溫18.0℃,年降雨量1 377 mm,屬中等水文年份。
1.2 稻蝦輪作、共生模式種養技術方案
(1)水田或精養池改造。沿田埂四周開挖蝦溝和鋪設防逃設施是稻田或精養池改造的主要工程,龔海兵稻蝦輪作共生田改造方法是:離田埂(0.3~0.5)m處開挖1.5 m寬、0.7 m深的圍溝,開挖出的土方用于加筑田埂,形成寬1 m、高1 m高埂,壓緊筑緊,并沿高埂安插同樣高的石棉瓦,進排水處用雙層密網過濾,既可防逃,也可防止野雜魚進入。田間改造的第二個工程是對已耕作好的稻田進行微地形改造[1],每2 m挖一條寬0.4 m、深(0.2~0.3)m的蝦溝(長方形稻田設平行溝,正方形稻田設井字溝)。蝦溝是小龍蝦游向稻田的通道和水稻施肥打藥時躲避的場所,也是水稻排水灌水的快捷通道和協調水肥氣熱矛盾的主要措施,蝦溝面積應占稻田面積的20%。
(2)蝦的養殖以粗放型生態養殖為主,不投餌不培(肥)水,遵循物種的繁衍規律,順其自然。蝦田備好后,第1年先用石灰水消毒,一周后,在蝦溝內種植水草(如伊樂藻、黑藻、綠扁草),并投放螺螄,水草種植面積占蝦溝20%,螺螄以每畝(100~150)kg為宜,放水淹沒田面(20~30)cm。半個月后,于晴好天氣投放健康親蝦(60~80)kg/畝(規格5~6 g/只)。下種時先用3%~5%食鹽水浸浴(5~10)min,在該田浸洗后(以適應本田水體),分散投放,連作蝦田。以上年幼蝦為種,不需投放親蝦。
(3)蝦田水位控制。分三個階段:①開春到單季稻耕田前。從越冬水位逐步加深至(60~80)cm,水位淺溫度上升快,則水體容易培肥,微生物等餌料繁衍快,有利于幼蝦和中蝦的成長。水位深水質清澈,則成蝦個體鮮亮,活潑有力,鮮蝦質量好;②單季稻生長階段。此段時間為幼蝦緩慢生長階段和小龍蝦進入打洞繁殖階段 (7月20日左右),水漿管理以水稻需求為主,兼顧小龍蝦的要求;③水稻收割后至越冬階段。一般收完水稻后及時灌水,越冬前田面保持(10~20)cm水位,越冬期保持淺水位,不得隨意加深和排干水位。
(4)成蝦的捕撈。集中在5月和6月上旬,采用蝦籠誘捕,開始捕撈時不需排水直接將蝦籠放入稻田中,隔幾天換一個地方,直至捕獲量減少,將稻田水位降低,使其落入蝦溝內,然后在蝦溝內下籠捕獲,直到捕不到商品蝦為止。收籠時及時進行挑選,將幼蝦放回稻田,作為下一年的親蝦。
(5)水稻栽培管理。曬田、露田、施肥、打藥對小龍蝦有一定的影響,但好在7月20日左右龍蝦進洞繁衍有利于水稻正常管理:①水稻曬田以露為主,通過微地形改造的稻田壟面栽稻,壟溝(蝦溝)蓄水,可以根據水稻生長的需要適當排干壟面水層,達到露田曬田的目的;②稻田施肥以腐熟的有機肥和復合肥為主,少量尿素和鉀肥作追肥,禁用氨水和碳氨,施肥時應降低水層,使肥與泥土充分混合;③小龍蝦對許多農藥較敏感,可不用藥時堅決不用,特別是殺蟲劑和除草劑。一般情況下小龍蝦可覓食雜草、蟲卵及飛虱、螟蟲的成蟲和幼蟲,對害蟲起到有效控制作用。防治紋枯病、稻瘟病時應排干田面水層,使用丙環唑或愛苗對植株葉片和病部噴灑,嚴禁使用菊脂類和高毒類藥,龍蝦出現異常時,應及時換注新水。
(6)對比試驗數據測定和統計。稻蝦輪作、共生模式與單季稻栽培模式對比試驗共分為兩組,一組是龔海兵承包的低洼地改造的稻蝦田和責任田,面積分別為21.5畝、6.7畝。另一組是袁桂芳承包的村精養地改造的稻蝦田和責任田,面積分別為35.5畝、10.5畝,試驗時間為2013~2014年。
各統計數據來源均為實測,并按市場行情計價,降雨、灌水、排水及時記錄,測定方法:有水層時利用測樁測針(湖南省灌溉試驗中心站專利成果)測定,無水層時測定田間含水率后再通過計算確定。
2.1 稻蝦輪作、共生模式與單季稻栽培經濟效益分析(表1)

表1 稻蝦輪作、共生模式與單季稻栽培畝平均投入產出統計
表1統計兩年的對比試驗成果,無論從畝純收入,或是勞動力價值,還是投入產出比,稻蝦輪作、共生模式與單季稻栽培模式相比,均有顯著性差異:①畝平均純收入從1 076元提高到2 461元,增效1385元;②日平均勞動力價值從136.2元提高到403.4元,增加了2倍;③資金的投入產出比從1∶3.03提高到1∶4.23。而增加用水量的主要來源是降雨,稻蝦輪作、共生模式比單季稻模式實際使用灌溉水為28.9 mm,每畝約增加用水19.3 m3。
2.2 綠色環保分析
選用良種、均衡施肥、科學管理、及時殺滅病蟲草害是奪取水稻高產之關鍵,但要生產出優質環保的農產品,必須創造良好的生態環境:干凈的水質、科學施肥、病蟲草害的生物防治,或者各物種包括各微生物消長的自然控制。稻蝦輪作、共生模式從一定程度上可以達到這些要求:小龍蝦屬雜食性動物,以雜草、蟲卵、微生物為食,田間調查顯示:通過水面遷移或風動性飛虱基本可以控制,負泥蟲、天螺等害蟲的蟲、卵及藏于禾蔸的害蟲蛹也成為了蝦的美餐。除生命力旺盛的稗草外,其他湖區田常見雜草(看麥娘、矮慈姑、鴨舌草)等均不見蹤跡。就水稻施肥和病蟲草害防治方面,化肥施用量、農藥施用量、農藥施用次數和品種均明顯減少(表2)。如稻蝦輪作、共生模式田年平均施藥次數為3.75次,其中2次是用于防治縱卷葉螟和三化螟,它的蟲源是相鄰其他稻田成蟲遷徙過來的(配上誘蛾燈,則基本不需治蟲),而該田越冬蟲蛹,在冬季淹水期已基本殺滅。這樣不僅減少了支出,更重要的是大大減少了污染,減少了農藥的殘留量,提高了稻谷的品質,生產出的稻谷是農藥殘留很低,甚至沒有殘留的綠色健康食品。

表2 稻蝦輪作、共生模式與單季稻模式施肥用藥比較
水稻施藥次數多、藥量大、品種多是農作物農藥殘留增大的主要原因,農藥殘留對人體健康造成很大的危害,如導致身體免疫力下降、致癌、加重肝負擔,導致腸胃疾病等。有文獻報道,農藥利用率一般為10%~20%,約80%殘留在環境中。大量散失的農藥揮發到空氣中,流入水體,沉降聚集在土壤中,并通過食物鏈的富集作用轉移到人體,對人體產生危害,這類危害往往要經過較長時間才慢慢顯示出癥狀,不為人們所重視。
化肥的過量施用則導致土壤物理化學特性發生變化,致土壤板結,肥力下降,并引入大量有毒物質,如磷肥等礦物質肥料均含有重金屬元素、有毒有機物,又如硫氨中的硫酸氨離子、氯化鉀中的氯離子對土壤微生物活動有抑制和毒害作用,使微生物的種類和數量減少,并加速了土壤營養物質的流失[2]。土壤酸化不僅破壞了土壤性質,而且會促進一些有害污染的釋放和遷移,使之毒性增加,大米的鎘、鉬超標與長期施用化肥有很大的關系。而稻蝦輪作、共生模式大大減少了化肥的施用并為龍蝦生長和水稻生長及土壤微生物活動創造了良好的生態環境,一是小龍蝦以雜草、害蟲、微生物[3]及稻草衍生物為食,消化后變成糞便,80%~90%變成有機肥回歸稻田,使土地產能不斷提高;二是水稻田豐富的蟲、草食物和良好的生態環境為小龍蝦健康、快速生長提供了場所,純生態的養殖,使小龍蝦色鮮味美。
2.3 節能減排分析
豐富的降雨是大自然對人們的恩賜,因暴雨而進行的排澇排漬也常成為農民的必要工作,暴雨造成的水肥流失及氮、磷、農藥及其他有機物、無機物進入水體環境造成的面源污染越來越嚴重,并威脅著人們的生存環境,有研究表明:農業污染是水體環境污染的主要原因之一,全球30%~50%的陸地面積受農業面源污染影響,農業面源污染達總污染量的40%~50%[4]。
減少農田排放,可以有效降低農業面源污染,統計比較兩種模式的年排水量分別為17.3 mm、771.9 mm。稻蝦輪做、共生模式田年排水量僅為單季稻模式的2.2%,節能減排、防污效果明顯(表3)。

表3 水稻稻蝦輪作共生田與單季稻冬閑田灌排水統計
稻蝦輪作、共生模式有大量的圍溝和蝦溝,調蓄能力強,而且冬季也需要水層來保證蝦的正常生存,降雨基本被攔蓄在該田內,極大地減輕了防澇排漬壓力,降低排澇費用。統計表明:2013~2014年,試驗區年平均降雨量1 237.0 mm,稻蝦輪作、共生模式平均攔蓄降雨1 237.0 mm,降雨利用率為100%,而單季稻模式年平均攔蓄降雨僅498.9 mm,為稻蝦輪作、共生模式的40%。可以說稻蝦輪作模式是在水稻本田建立了生態溝渠、生態濕地,保證了農業資源合理利用、農業生態環境的良性循環。
稻蝦輪作、共生模式在湖區和降雨資源豐沛的地區有廣闊的發展前景,為促進當地農村經濟的發展和增加農民收入注入了新的活力,也為深化生態農業、有效利用農業資源,推動綠色健康農產品生產闖出了新路。
(1)經濟效益顯著提高。稻蝦輪作、共生模式1畝地產出2.5畝地的效能,畝平純收入從單季稻模式的1 076元提高到2 461元,增效1 385元。稻蝦輪作、共生模式使勞動力報酬增加了2倍,從單季稻136.2元/工日提高到403.4元/工日。稻蝦輪作、共生模式資金投入產出比明顯提高,同樣投入1元錢,種單季稻只能獲得3.03元回報,而稻蝦輪作、共生模式可獲4.23元回報。
(2)生態效益好。利用單季稻田空閑季節和豐沛的降雨資源養殖小龍蝦,在小龍蝦漫長的繁育階段種稻,使種稻、養蝦、蓄雨、減排融為一體,是一種良好的農田生態互補系統,稻為蝦提供了良好的生長環境,蝦為稻殺蟲、除草、中耕、施肥,蝦溝蓄雨、調節稻田水肥氣熱,促進水稻高產和減少農田排水,控制面源污染等,這些互補效應均產生了良好的生態效益。
(3)稻蝦輪作、共生模式形成和應用具有良好的社會效益。可以生產出綠色、健康、環保的農產品,有益人們的健康和身體素質的提高;有力地遏制因農業生產帶來的面源污染,優化了人居環境,并從一定程度了減少暴雨造成的洪澇災害而帶來的社會問題;稻蝦輪作、共生模式對農業生產、資源優化利用、農村產業結構調整具有一定的借鑒作用,它從一定程度上推動了農業、農村可持續發展。
[1]陳楊,黃璜,等.水稻壟作栽培技術研究進展[J].作物研究. 2011(6).
[2]郭勝利,等.長期施用化肥對糧食生產和土壤質量性狀的影響[J].水土保持研究,2003,(10).
[3]杜漢斌,等.稻田養魚對多螟害雜草影響的觀察試驗[J].中國水產,2000,(11).
[4]張維理,等.中國農業面源污染形勢估計及控制對策[J].中國農業科學,2004,(7).
2016-05-06)
熊國平(1964-),男,湖南南縣人,農藝師,從事農業技術科研及推廣工作。E-mail:757873393@qq.com。