魯艷紅,廖育林,聶 軍,周 興,傅湘綺,黃 伶
(1.湖南省土壤肥料研究所,湖南 長沙 410125;2. 農業部湖南耕地保育科學觀測實驗站,湖南 長沙 410125;3. 長沙縣農業和林業局,湖南 長沙 410100)
稻—蛙生態種養技術模式研究與展望
魯艷紅1,2,廖育林1,2,聶 軍1,2,周 興1,2,傅湘綺3,黃 伶1
(1.湖南省土壤肥料研究所,湖南 長沙 410125;2. 農業部湖南耕地保育科學觀測實驗站,湖南 長沙 410125;3. 長沙縣農業和林業局,湖南 長沙 410100)
稻—蛙生態種養是種植業和水產養殖業結合的一種生產模式,該模式利用水稻和蛙類共生關系,使稻田生態系統中的物質和能量利用更充分,物質循環和能量轉換更合理。介紹了稻—蛙種養模式的生態學原理,技術要點,以及稻—蛙種養生態、經濟和社會效益,總結了稻—蛙種養模式發展中存在的問題及發展前景,提出今后應推進稻—蛙生態種養規模化發展,促進農民增產和增收。
水稻;青蛙;生態種養;技術模式
稻田生態種養是利用稻田的生態空間,采用共生或輪作方式在稻田中養殖魚、蝦、鰍、鱉、蛙等水產或兩棲動物的生產模式[1]。集約化養殖興起于 20 世紀 80、90 年代,但稻田養殖魚、蝦、蛙等水產動物曾被認為是低端和落后的生產方式。近年來隨著社會、經濟的發展和生態意識的提升,稻田養殖又重新得到重視。稻—蛙生態種養作為稻田生態綜合種養模式的一種重要形式[2],在我國長江流域及南方稻區大規模興起和快速發展。
我國大部分地區居民都有食蛙的習慣,蛙肉味美且營養豐富,市場需求量大。在傳統稻田種植體系中,人們通過濫捕自然生長的稻田青蛙讓蛙肉進入餐桌,這導致稻田生態系統中青蛙數量急劇減少,造成稻田害蟲數量增加,農民為了防治病蟲害濫用濫施農藥,進一步削減了稻田系統內自然生長的青蛙數量,對稻田系統生態平衡造成破壞。因此進行青蛙人工養殖是解決供需矛盾、保護青蛙資源的必由之路。稻—蛙生態種養通過充分利用稻田生態空間,同時進行水稻種植和青蛙養殖,養殖的蛙類不僅能在稻田中滅蟲除草,其排出的糞便還可以給水稻生長提供營養物質,使稻田生態系統內能源和物質轉換與循環更加合理[3]。稻田養蛙一方面保護了青蛙物種,維護了稻田生物多樣性和生態平衡,另一方面也有利于提高稻米和蛙肉的品質,幫助農民取得更高的經濟效益。因此,發展稻—蛙生態綜合種養技術對于保障糧食和水產品質量安全、降低農業面源污染風險、保護生態環境和實現農業增效、農民增收等方面都具有重要意義。
現代農業的發展滿足人們日益增長的糧食和農產品需要同時,也由于一味追求高產而大量使用化肥、農藥、除草劑及各種添加劑等化學品,日益顯現出一些問題和弊端,如環境污染、農產品質量安全、農藥殘留、土壤生產力降低、自然生態破壞和人類健康風險增加等問題。這些問題的出現使人們必須重新考慮農業發展的出路,有機農業、生態農業和生物農業等農業生產模式重新出現在人們的生活中。水稻作為國內播種面積最大、總產量最多的糧食品種,在糧食生產和消費中占據主體地位。近年來隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高,人們對有機稻米需求量日益增加,市場上主要依賴化肥和農藥生產出來的稻米已不受歡迎。稻—蛙種養生態農業模式不但為大眾提供綠色、有機稻米,養殖的青蛙也可進一步豐富居民膳食種類和滿足多元營養需求。
稻—蛙種養體系是應用生態學原理和現代科學技術,運用生態學中物種共生、物種相克、物質循環再生等生態原理,利用稻、蛙共生互利關系,將蛙類養殖和水稻種植耦合在同一個農田生態系統內。稻田是一種典型的人工生態系統,水稻最大的特點是與水伴生,土壤長期處于漬水環境,稻田系統中水稻、雜草、光合細菌和藻類共同構成系統內的主要生產者[4]。稻—蛙種養生態系統充分利用水田的立體空間,結合田間淺水面和稻田系統的空間和生物環境,水稻種植的同時進行蛙類養殖。該模式中除了水稻、雜草、藻類和菌類等生產者,還有蛙類作為消費者,共同構成一個更為復雜的和諧生態系統[4]。稻—蛙生態種養模式中,水稻植株形成的遮陰淺水層田塊為蛙類提供了一個良好的生長和棲息場所,蛙類是稻田害蟲的天敵,而害蟲是蛙類的天然餌料,蛙類糞便還為水稻提供豐厚的有機肥料。稻、蛙共生生態系統中,稻田的昆蟲和水生生物為蛙提供食物,蛙捕食害蟲代替農藥,蛙的跳躍活動可以除草,蛙排泄的糞便為水稻生長提供營養物質;水稻生長為蛙類生長提供良好的棲息環境。二者互助互利,相輔相成,從而達到生態系統良性循環,發揮了生物最佳群體組織功能。
稻—蛙生態種養主要包括稻田工程、水稻種植、蛙苗放養和田間管理等環節。
2.1 稻田工程
選擇靠近水源的稻田,平整田塊,將田埂夯實加固,保持田埂高度高出稻田平面 0.3~0.5 m,埂寬 0.3~0.5 m,要求不漏水、不滲水。搞好坑溝開挖,一般采用四周挖養殖溝,田中間挖“十”字或“井”字型溝,溝寬 0.4~0.8 m,溝深 0.3~0.5 m,四周的圍溝上設置4~6 個喂食臺,喂食臺高出蛙溝 3~5 cm。田塊四周建好圍網,用 10~20 目的網片,圍網埋入田中約 20 cm,地面上保留 1~1.5 m 高,每隔 1~1.5 m 用樁支撐固定,上方搭好天網,天網每隔 5~8 m 設置 1 根支架,天網支架高為 1.8~2.0 m。做好防范蛙外逃和天敵進入的措施。
2.2 水稻種植
種植單季晚稻或中稻,選擇優質水稻品種(組合),如 玉 針香、湘 晚 秈 17 號、 玉 柱香、農 香 18、 農 香32、黃華占和湘晚秈 12 號等主推品種,或選用抗病抗蟲性強、農藝性狀好、生育期適中的優質粳稻品種,如“蘇香粳 1 號”“花優 14”“秋優金豐”等。播種前進行水稻種子處理,主要是曬種和鹽水選種,然后用1%的生石灰浸種消毒,避免把病菌帶入大田。根據當地氣候條件和種植習慣可采用拋秧、直播、插秧。
2.3 蛙苗放養
在秧苗返青后進行青蛙幼苗投放。投放品種有本地青蛙、虎紋蛙、黑斑蛙、美國青蛙等。水稻秧苗返青扎根后 10~20 d,選晴天早晨或傍晚放養幼蛙,選體質健壯、無病無殘、大小一致,個體體重約 20 g 的幼蛙,投放 1 500 頭 /667m2。投放后先圈養約 1 周時間,以有利于蛙適應稻田環境,提高存活率;或根據水稻與蛙的生殖周期的銜接情況,在水稻種植后約 1 周時間,放置規格整齊的蝌蚪幼苗 5 000~10 000頭 /667m2。
2.4 田間管理
投放餌料做到定點、定質、定量,餌料主要為蠅蛆、蚯蚓、黃粉蟲和飼料等,根據水稻病蟲害的情況進行餌料的增減,根據水稻生長情況合理進行水稻追肥的施用,保證水稻生長的同時,不產生對蛙類生長有害的物質。一般采用基肥加追肥多次施用,施用商品有機肥 300~500 kg/667m2或施用豬糞、牛糞等農家肥 3 000 kg/667m2、沼渣 2 000 kg/667m2、腐熟的菜籽餅 200~400 kg/667m2。經常檢查圍網是否牢靠,田埂是否有漏洞,及時防范鳥(白鷺)、黃鼠狼、蛇等蛙類天敵。下雨天注意做好防洪、防逃工作。
3.1 生態環境效益
改善稻田生態環境。現代農業由于化肥、農藥、生長素等的廣泛應用,在帶來糧食增產的同時也帶來農產品品質下降和生態系統生物多樣性減少等一系列問題,造成稻田農業生態體系的不持續性和不穩定性。稻—蛙系統中通過田面種稻,淺水養蛙,蛙糞肥田,稻蛙共生,改善了稻田的生態環境。
減少化肥農藥施用,降低環境污染風險。單一水稻種植模式中,每年因病蟲害的影響至少減產約15%,因此農民為了追求產量往往施用大量農藥。大量投入的化肥農藥對環境造成污染風險,同時病蟲害發生嚴重或防治不當時甚至造成絕收。稻—蛙生態種養利用蛙類捕食害蟲的習性,可以控制害蟲,減少病蟲害,構建了水稻綠色植保的生物防控模式[5-6]。蛙類捕食的水稻害蟲有稻螟蛉、卷葉螟、稻飛虱、稻葉蟬、稻蝗和食根金花蟲等,也能抑制稻田里對人類有害的病原生物,如血吸蟲、絲蟲、蚊子幼蟲、蠅蛆和螞蟥等。稻—蛙生態種養系統可以基本不施農藥,不但在農藥上節約了成本,同時加強了糧食安全,減少了農藥對環境的污染。稻—蛙共作模式中水稻通過利用蛙的糞便獲得所需要的肥料,從而降低對化肥的依賴,稻—蛙生態種養模式中不施或減施化肥水稻也能獲得較高產量,長期保持田面淺水層環境,能減少水稻植株對重金屬的吸收,有利于稻米品質的提高。
改善土壤理化質量,促進水稻生長。稻—蛙共作通過疏松土壤,降低土壤容重,增加土壤孔隙度;打破封固在土壤表面的膠泥層,改善土壤結構;促進水稻根系呼吸,有利于水稻根系發育并促進水稻對養分的吸收和水稻有效分蘗[7]。稻田養蛙通過蛙類活動對水稻莖干和莖基部產生刺激,促進水稻莖干生長更健壯,從而提高了水稻植株抗病抗蟲能力;同時,蛙類活動有利于去除黃葉和老葉,使水稻下部的通風條件得以改善,促進水稻生長。稻蛙共生系統由于具備了更合理的結構,提高了物質循環和利用效率,大大提高了稻田生產力。
3.2 經濟效益
稻—蛙綜合生態種養模式在實踐上,突破了傳統稻田生態系統只局限于水稻種植單一模式,創新利用了稻田生態空間,實現水稻種植和青蛙養殖的組合開發利用,可以將稻田中分散的能量和物質回收到稻—蛙生態系統能量循環中,延伸生物鏈,降低生產成本,實現“一地多用”“一地多收”,在有限的田地面積上生產出更多種類和數量的農產品,同時收獲有機稻米和綠色青蛙。由于該生態系統生產的農副產品品質得到改善,其市場價格和市場需求也很可觀,使生產經營戶獲得更大的種養利潤。同時由于蛙類基本不發生病害,采用該共生模式水稻病蟲害也很少,可不施或減施化肥農藥,因此還可節省化肥農藥的投入。
3.3 社會效益
稻—蛙共生生態種養模式遵循自然、立體、循環生態學原理,能提高土地利用率,符合我國人口眾多、人均耕地面積少的國情。稻—蛙生態種養是水稻生態種植和有機稻米生產緊密結合的典型立體農業模式,具備優質高產、低耗高效的生態學特點,符合現代循環農業發展趨勢。稻—蛙生態種養模式打破了糧食生產的單一方式,不與農業生產爭地、爭水,農民接受程度高。發展稻—蛙生態種養模式有利于加快農業產業結構調整和推進農業供給側結構性改革,且具有低投入高產能、可復制性強、規模化發展前景廣闊等優點,社會效益顯著。
4.1 稻—蛙種養模式發展中面臨的主要問題
4.1.1 稻—蛙生態種養技術較薄弱 目前稻—蛙生態種養實踐中大多用糞肥替代化肥或不施肥,在一定程度上實現了養分循環利用,但從生態系統養分輸入—輸出平衡模型來看,如果在該系統中不額外投入養分或投入的有機養分不足以補足因水稻和蛙類收獲帶走的養分,長期下去可能造成養分不平衡或某些養分的過度消耗。因此,研究如何既采用真正的生態種養,又維持土壤的養分平衡是需要探索的問題。同時,稻—蛙生態種養中溝壟設計、養殖(稻、蛙)品種、投放時間及數量、放養模式、飼養馴化、輔助除蟲(安裝殺蟲燈、誘捕器和粘蟲板等)和養殖管理技術都需要進一步完善和加強。
4.1.2 稻—蛙種養的市場機制尚不完善 多數養殖戶還沒有形成稻田養蛙特色品牌意識,目前,稻、蛙產品加工、流通和營銷等市場機制尚不完善。稻田生態養殖由于減少了化肥和農藥的施用量,有的甚至不施用化肥和農藥,生產的水稻和青蛙為無公害有機產品,但由于品牌創建意識不強,產品賣不出應有價格,無法實現應有的效益。需要通過互聯網、電視、報紙、農產品展示會和電子商務平臺等宣傳,針對中高檔消費市場,打造富有特色的蛙和稻米品牌。
4.1.3 產業化程度較低 目前稻田系統養殖青蛙基本是小規模零星放養,缺乏養殖和加工龍頭企業帶動,產業鏈短,產品附加值低,難以形成優勢品牌。因此需要培育一批龍頭企業,形成規模經營,實現產業化發展。加強與糧食和水產加工、銷售企業的固定合作,解決種植(養殖)大戶每年生產稻米(蛙)的銷售問題,做大做強稻田養蛙特色產業。
4.2 稻—蛙生態種養模式的發展前景及展望
稻田養蛙種養模式的發展滿足了當前人們消費需求和市場需要,同時也順應了現代農業大力提倡生態農業的發展趨勢[8]。近年來隨著人們生活水平不斷提高,食品安全性日益受到重視,人們越來越關注飲食營養、安全和健康。綠色健康、無污染、安全、優質、營養的農產品具有強大的市場潛力。稻—蛙生態種養模式作為綠色經濟的發展模式,有利于提高農產品品質和促進居民飲食結構優化,具備較大的市場前景和較強的發展優勢。
近年來全國各地實行江河禁捕、湖庫拆圍等措施,必然對傳統漁業生產產生擠壓,對漁業發展總體規模產生明顯影響。稻田生態種養模式打破了傳統產業發展理念和界限,通過水稻和水產兩大產業有機融合,促進了傳統農業的改造升級。稻田生態種養模式通過“一水兩用,一田雙收”,拓展了種植業和養殖業發展空間,實現二者優勢互補,有效提高了農田物質和能量利用效率及產出效益。稻—蛙生態種養作為生態農業的發展模式,繼承、創新和發展了傳統稻田養殖技術,改變了傳統稻田耕作模式,在稻田生態系統內同時實現了作物生產和水產品養殖功能,其發展和推行符合國家生態文明建設發展導向,受到國家和地方各級政府的高度重視。2015年底湖南省出臺《大力發展稻田綜合種養加快貧困農民脫貧致富的指導意見》,提出力爭到 2020 年全省增加稻田綜合種養 20萬 hm2[9]。湖南省是全國最大的水稻生產省份,發展稻田生態綜合種養模式具備資源優勢,稻—蛙生態綜合種養模式發展潛力巨大。
通過加強栽培、植保、土肥、養殖等農業技術部門的緊密合作,不斷總結,聯手制定出區域性稻—蛙生態種養模式技術規程和具體的、經認證的蛙稻米生產技術規程,使之在理論上形成體系,推進稻—蛙生態種養模式產業化、規模化和規范化發展。結合三區人才服務和科技特派員及精準扶貧等項目,加強和開展技術指導,開展相關科技人員送科技下鄉入戶,通過現場指導農民改造稻田、投放苗種及生產管理,推進稻—蛙生態種養標準化發展,提高稻—蛙種養綜合效益水平。通過培育和樹立典型,發揮典型引路和帶動作用,提高廣大種植戶和養殖戶稻田生態種養積極性。加強政策扶持和組織引導,爭取政府出臺鼓勵扶持政策,推行“政府主導、部門引導、穩步推進、規模發展”的發展模式。推進稻—蛙生態種養規模化發展。
[1]鄭華斌,賀 慧,姚 林,等 . 稻田飼養動物的生態經濟效應及其應用前景 [J]. 濕地科學,2015,13(4):510-517.
[2]劉偉瑋,閔慶文,劉某承,等 . 不同稻田生態種養模式控制面源污染的效果研究 [J]. 中國農學通報,2014,30(S):124-129.
[3]邱木清 .“ 稻—蛙 ”共作生態農業模式對稻田土壤氮素的影響 [J].紹興文理學院學報,2012,32(7):48-51.
[4]苑圓圓 . 稻—蛙、瓜—蛙—魚生態種養及養分平衡研究 [D]. 福州 :福建師范大學,2011.
[5]謝洪科,鄒朝暉,劉功朋,等 . 不同蛙類及其密度對水稻性狀和主要害蟲的影響 [J]. 江西農業學報,2014,26(6):21-25.
[6]俞光榮,袁德明 . 青蛙放養個體大小對稻蛙共育效益的影響 [J]. 中國稻米,2014,20(3):71-72.
[7]周雪芳,朱曉偉,陳澤愷,等 . 稻蛙生態種養對土壤微生物及無機磷含量的影響 [J]. 核農學報,2016,30(5):971-977.
[8]陳 俞,陶賽鋒,朱 梁 . 蛙稻生態種養模式的實踐和探討 [J]. 上海農業科技,2016,(3):139-140.
[9]李書庚 . 稻田綜合種養成為精準扶貧重點產業項目 [J]. 湖南農業,2016,(2):9.
(責任編輯:肖彥資)
Research and Prospect of Rice-Frog Ecological Cultivation and Breeding Technology Mode
LU Yan-hong1,2,LIAO Yu-lin1,2,NIE Jun1,2,ZHOU Xing1,2,FU Xiang-qi3,HUANG Ling1
(1. Soil and Fertilizer Institute of Hunan Province, Changsha 410125, PRC; 2. Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation (Hunan), Ministry of Agriculture, Changsha 410125, PRC; 3. Agriculture and Forestry Bureau of Changsha County, Changsha 410100, PRC)
Rice-frog cultivation and breeding was an ecological production mode which combines crop farming and aquaculture. The mode used symbiotic relationship between rice and frogs to in paddy fi eld ecosystem, made material and energy more fully use, material recycling and energy conversion was more reasonable. In order to provide a reference for promoting the large-scale development of rice frog ecological breeding in the future, and to open up a new way to increase farmers’ income, the author made introduction from ecological principle and key points of rice-frog breeding model, rice-frog breeding ecology, economic and social benefi ts, and made a summary from problems and countermeasures in the development prospect of rice-frog breeding model.
rice; frog; ecological breeding; technical model
S181
A
1006-060X(2017)03-0074-03
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.003.021
2016-08-29
國家重點研發計劃項目(2016YFD0300900);國家科技支撐計劃項目 (2013BAD07B11)
魯艷紅(1974-),女,湖北武穴市人,副研究員,主要從事植物營養與作物高效施肥研究。
聶 軍