中國稻田養魚生產的發展、進步與功能分析

劉貴斌，周江偉，黃 璜

（湖南農業大學農學院／南方糧油作物協同創新中心，長沙410128）

稻田養魚是中國農業文明中一種經典的農耕模式，同時中國是世界上最早實行稻田養魚生產的國家。據考證，中國稻田養魚生產起源于東漢時期并延續至今，具有悠久的歷史和成熟的體系［1］。稻田養魚生產還是一種典型的生態農業生產方式，通過人為構建合理的稻魚生態系統能實現地水兩用、種養耦合，從而達到綠色生產、種養雙豐的實效。因此，中國稻魚共生系統在2005年被聯合國糧農組織選為首批全球重要農業文化遺產之一［2］。與水稻單作相比，稻田養魚生產在保證水稻產量不降低或略有增加的前提下每公頃能收獲水產品1～3 t，經濟效益約為水稻單作的1.5～3.5倍；同時，實行稻田養魚生產能有效減少水稻生產過程中農化產品的使用［3～8］。因此，稻田養魚生產在保障國家糧食安全、食品安全和生態安全，促進農業增效、農村增業和農民增收等方面扮演著舉足輕重的角色。本文通過總結前人研究成果和開展相關調研，系統地闡述了中國稻田養魚生產的發展歷程和進步成果，并對中國稻田養魚生產的功能進行了深入分析。

1 稻田養魚生產機理

稻田養魚生產是指在人工改造后的稻田淺水環境中同時進行水稻種植與淡水魚類養殖（圖1）。稻田養魚生產的核心是稻魚共生生態系統的科學構建。在常規稻田生態系統的基礎上，通過工程改造和人為引進淡水魚種于水稻生產季節進行稻田養殖，從而形成一個新的生態系統。在該生態系統中，除光、溫、水、土、氣及其他無機物質等非生物成分外，還包含有各類生物成分，其中，生產者主要是水稻和雜草；消費者由魚類、昆蟲和其他水生動物共同組成；分解者主要由各類微生物組成；同時，系統中的物種之間存在著一些相互作用，例如：水稻與雜草是競爭關系；魚與雜草、昆蟲等是捕食與被捕食關系；水稻與魚是共生關系等［9］。與常規稻田生態系統相比，稻魚生態系統的食物鏈與食物網的復雜度大幅提高，擁有更完善的物質能量流動途徑（圖1），從而能更高效地利用、傳輸和轉換系統中的物質能量，更好地適應自然條件的變化波動。稻田養魚生產的關鍵是利用魚在系統中的積極作用。一方面，可以通過魚在田間的活動和排泄達到一定程度地中耕和不間斷施肥的效應。有關統計表明，稻魚生產系統每產出25 kg魚時，魚類能夠排泄40 kg的糞便到稻田中，相當于施了6.25 kg的硫酸銨和2.25 kg的過磷酸鈣，這能有效減少化肥使用量并保證土壤肥力［10］。另一方面，魚類在系統中能起到除草滅蟲的效應。研究表明，當魚類在田間覓食時能除去74%～87%的雜草，而當草魚放養比例大時更能基本上抑制雜草，同時與除草劑相比，其具有徹底性、經常性和安全性等優勢［11］；另外，魚類對水稻的共生效應能顯著減少水稻病蟲害發生的概率，從而能降低農藥的使用，一定程度上可以防止農業污染［12］。通過將系統中最大的初級生產者（水稻）與最大的消費者（魚類）有機地結合起來，使得稻魚生產更有利于人類的需要，能為人類提供更多的優質農產品。

圖1 稻田養魚生產系統的模式、物種間關系及能量流動途徑Fig.1 Pattern，relations among species and energy flow paths in rice－fish p roduction system

2 中國稻田養魚生產的發展

中國稻田養魚生產的歷史悠久，其發展伴隨著中國水稻種植制度、農業發展方針以及糧食安全狀況的改變而在不斷調整變化。以稻魚生產的主副產品（水稻和魚）的整合關系為順序主線，中國稻田養魚生產的發展歷程可以劃分為三個階段：“稻主魚輔”階段、“以魚為主”階段和“稻魚并重”階段。

2.1 “稻主魚輔”階段

20世紀50年代至70年代，中國的糧食安全遠沒有得到全面保障，而水稻產量的穩定增長對保障國家糧食安全具有基礎性的作用［13］。為了確保糧食安全，政府和有關機構在這一時期樹立了以水稻為綱的糧食安全觀，追求高產成為了水稻種植的第一目標［14］，加之此時的耕地生產力較低，所以這一時期的稻田養魚生產著重于水稻高產種植，所采用的生產方式為平板式稻田養魚，即在種植水稻的稻田中零散地放養一定數量的魚類，稻田不做工程改造，側重點在種而不在養。為了保證水稻的生長和高產，該生產模式一般不進行飼料投喂和養殖管理，同時這一時期農藥和化肥開始在中國大量推廣使用［15］，加之魚苗獲取不便，導致這一時期的稻田養魚生產出現了商品魚產量低、綜合經濟效益低等問題，使得該時期的稻田養魚生產呈現出“稻主魚輔”的局面，并且該時期的稻田養魚生產面積呈現波動式變化，最多時約為67萬hm2。

2.2 “以魚為主”階段

20世紀80年代初期至90年代初期屬于“以魚為主”的發展階段，即在兼顧水稻種植的同時開始尋求稻田中魚類養殖的發展和提升。隨著水稻栽培技術和種植品種的不斷進步和改良，這一時期中國的水稻產量穩步提升［16］；加上改革開放以來人均收入水平不斷提高，中國居民的食物需求和膳食結構有了較大的變化，具體表現為谷物類食物的消費減少，畜（禽）肉類、蛋類和水產類食物的需求增加［17］。然而，隨著人口的不斷增長，中國的耕地、水、環境等資源的壓力日益加重，導致肉類供需平衡保障難度加大。因此，該時期的稻田養魚生產不再一味追求水稻高產而忽視魚的養殖管理。一方面，為了增加稻田中魚的生活面積從而增加放養量，該階段的生產方式由平板式養殖的單一模式升級為凼溝式和壟溝式等多種各具特色的工程養殖模式［18］；另一方面，為了保證魚的高產和優產，該階段的管理方式由依靠稻田中天然飼料的自給自足模式發展為天然飼料結合人工投喂的精確管控模式。同時，魚苗繁育技術的發展使得種苗的獲取更加便利［19］。由此，“千斤稻，百斤魚”的模式得以實現，并開始形成一定的規模。1994年，全國約有21個省（市、區）進行稻田養魚生產，總生產面積約85萬hm2，商品魚總產量約 21萬 t，單產約 243 kg／hm2［20］。

2.3 “稻魚并重”階段

進入20世紀90年代中期以后，中國開始尋求農業產業結構優化調整，著力于幫助廣大農民脫貧致富，由此開始對一批特色農業產業進行大力扶持和推廣［21］。在此期間，農業部面向全國的農業、水產和水利部門下發了《關于加快發展稻田養魚，促進糧食穩定增產和農民增收的意見》的通知，并多次在全國稻魚生產典型區域召開稻魚生產交流會，強調要將稻田養魚生產當作一項產業工程來實施［22］。這一時期的稻田養魚生產全面實行標準化、工程化運作，強調實現“稻魚并重”，尋求稻魚雙線并行發展。一方面，科學制定稻田工程的改造標準并嚴格實施，同時在生產管理過程中實行綠色生產與稻田養魚的有機結合，采用清潔生產工藝，杜絕有害農化產品和抗生素飼料等的使用，保證綠色米和生態魚的品質；另一方面，為了實現更高的經濟效益，大力開展特色稻魚生產模式和名特優品魚類的稻田養殖，同時鼓勵以稻魚生產為依托發展旅游觀光、食品加工、素質教育等活動，實現稻田養魚的一二三產業融合。2015年，全國共有27個省（市、區）開展稻田養魚生產，總生產面積約150萬hm2，商品魚總產量約 156萬 t，單產約 1040 kg／hm2［23］。2017年2月5日，中共中央、國務院發布《關于深入推進農業供給側結構性改革加快培育農業農村發展新動能的若干意見》的一號文件，提出要推進稻田綜合種養，把它作為推動農業供給側結構性改革的重要舉措［24］。由此，全國各地將興起新一輪的稻田養魚高潮。

3 中國稻田養魚生產的進步

經過幾十年的發展變革，中國稻田養魚生產在田間工程、養殖品種、系統結構及生產技術等方面不斷革新創造；同時在農業供給側結構性改革不斷深入和水稻單作生產利潤微薄的背景下，國家和地方都加大了對高效種養業的投入，積極推動農業產業化和規模化的進程；加之市場對于生態綠色農產品的需求不斷增加，在這些內核外因的驅動下中國稻田養魚生產取得了從量變到質變的長足進步（圖2），成為了中國農業產業結構優化和農業供給側結構性改革的重要武器之一。

3.1 田間工程

稻田養魚生產在全中國的水稻種植地區都有一定程度地開展實踐，但由于開展地的自然條件、生產地貌、栽培方式等各有差異，因此針對不同的農業生產條件設計出了一系列相對應的田間工程以取代傳統的平板式結構。例如，對應小丘塊的凼溝式工程，對應丘陵的溝塘式工程，對應平原和湖區的廂溝式工程以及對應山區的壟溝式工程等［22］。

3.2 養殖品種

一方面，常規養殖品種由最初的鯉魚擴充至鯽魚、草魚、鰱魚、鳊魚等品種；另一方面，根據不同的市場需求和自然環境開發出了地方特色品種、優質品種以及經濟價值較高的名品魚類等的稻田養殖。主要的品種有：羅非魚、革胡子鯰、小龍蝦、泥鰍、甲魚、紅鯉等［25～27］。

3.3 系統結構

一方面，針對單一品種長期養殖造成的品種退化和發病率提高等問題推出了雙（多）品種混養或不同品種輪養的模式。例如，稻魚鱉混養模式、稻蝦鴨輪養模式等。另一方面，創造性地開發出水稻＋魚＋功能性生物的模式，即根據不同的生產需要選擇合適的功能性生物進行共生養殖。例如，稻萍魚共生模式通過增加浮萍類或水萍類植物的養殖為魚類提供天然食料從而減少人工投喂，同時浮萍類或水萍類植物能有效凈化稻田水體，為魚類的生長創造出更好的環境［28］；稻魚鴨共生模式通過科學地在養魚稻田放養一定數量的鴨子起到捕食稻株上部害蟲和露水處雜草的作用，消滅掉魚盲區中的蟲害和草害，與魚的除蟲滅草效應起到互補作用，能更有效地解決稻魚生產中的病蟲草害，同時鴨子的活動能起到更好的中耕效果［29］。

3.4 生產技術

由粗放式的管理方式逐步過渡到精細化管控方式，并經過多年的研究實踐發展出一系列稻田養魚配套技術，包括稻魚共生水稻栽培技術、農化產品替代使用技術、肥水優化管控技術以及病蟲害生態防治技術等［30～32］。在這些配套技術的驅動下，中國稻田養魚生產取得了顯著的效益。雖然目前中國稻田養魚的面積由于諸多原因還沒有恢復到歷史最高水平，但是稻田養魚生產所創造的產量基本上呈現出穩步增長的趨勢；同時從1980年至2009年期間，在各類淡水養殖的水產品產量對于淡水水產養殖業的產業貢獻率中，稻田養魚生產位居第四位［33］。

圖2 中國稻田養魚生產的進步歷程Fig.2 The im proved process of rice－fish production in China

4 中國稻田養魚生產的功能

4.1 初級產品提供功能

稻魚生產系統作為一種復合農業生態系統，其最基礎的功能就是食物生產地和原材料提供地。稻田養魚能實現一地兩用、一水兩用，在同一塊土地面積上能同時提供水稻產品和水產品，在同一生產過程中能同時生產植物蛋白和動物蛋白，從而能為人們提供更多元化的商品和豐富的營養物質。一般來說，稻魚共生系統所提供的初級產品包括稻谷、田魚及其制品、秸稈等。從近30年來中國稻田養魚生產的產量與面積變化來看（圖3），中國稻田養魚在其生產面積呈現波動變化的同時產量保持逐年增加的趨勢，這表明隨著稻田養魚生產在技術、管理、運營方面的不斷發展進步，其初級產品提供功能得到了極大的提升，能更好地為豐富“菜籃子”工程和保障糧食安全做出貢獻。

圖3 中國稻田養魚產量與面積的年際變化Fig.3 Inter－annual change in yield and area of rice－fish farming in China

4.2 環境調節功能

隨著自然植被多樣性的不斷下降以及生態環境的日益惡化，農田生態系統的功能已經不再局限于作為食物生產場所和原材料提供地，它還與時俱進地具備了一些其他的功能，如控制病蟲草害、涵養土壤、營養保持、調節大氣、蓄水、凈化環境等環境調節功能［34］，而稻魚共生生態系統的環境調節能力更是其中的佼佼者。在養魚稻田中由于魚的活動和排泄，使得稻田系統中的病蟲草害的發生概率降低并能培肥稻田土壤。王華等［5］研究發現，養魚稻田的晚稻田間稻飛虱在孕穗期和抽穗期的蟲口密度分別減少了46.29%和34.56%；佀國涵等［25］研究表明，稻蝦共作顯著提高了0～40 cm土層有機碳、全鉀和堿解氮含量，0～30 cm土層全氮含量，0～10 cm土層全磷和速效磷含量以及20～40 cm土層速效鉀含量。水稻通過光合作用固定CO2釋放O2，能夠將太陽能轉變為生物能，同時在稻田養魚生產過程中還能夠顯著降低稻田甲烷排放通量的高峰值。向平安等［35］研究發現，稻鴨共作能有效減少水稻生長期間的甲烷排放，平均單位面積可減少31.42%的甲烷排放。稻魚共生系統內的生態自循環能極大地降低系統對外部化學物質的依賴，并增加系統的生物多樣性。袁偉玲等［36］研究發現，稻魚共作能顯著增加稻田水體浮游植物的密度和生物量，提高稻田水體浮游植物多樣性指數。

4.3 文化服務功能

中國的稻魚共生系統是全球首批重要農業文化遺產之一，具有重要的文化遺產價值；同時，稻田養魚在其悠久的發展歷史中孕育出了濃厚的文化內涵，并且不斷沉淀吸收容納了與其密切相關的鄉村宗教禮儀、風俗習慣、民間文藝及飲食文化等［10］。因此，稻田養魚的開展地區可以依托稻魚共生系統的文化遺產價值及其自身的文化知識內涵，從而構建集文化、藝術、民俗、趣味和生態于一體的稻田養魚農業景觀，并以此為載體給地方特色賦予價值，為觀光旅游豐富內容，在實現農業景觀休閑、文化遺產觀光的同時傳承中國傳統農耕文化和農業文化遺產。

5 結束語

在經歷了三個階段的發展歷程之后，通過因地制宜的開發出多元化的田間工程和養殖品種、科學合理地完善生產系統結構以及針對性地配套高效生產技術，中國稻田養魚生產逐步地升級為中國農業產業體系中舉足輕重的一環，顯示出了強大的生命力和后續發展力，能有效地實現國家農業部提出的“千方百計保持糧食穩產和農民增收”和“確保不發生區域性重大動物疫情和重大農產品質量安全事件”這兩個重大目標［37］，在實現中國綠色食品生產以及農業供給側結構性改革方面起到了獨有的重要作用，并能為全球農業文化遺產保護提供實證案例，為可持續農業和國際農業發展提供示范案例。

稻田養魚既是中國農耕技術的重要成果也是全球重要農業文化遺產，身兼糧食生產與文化傳承的雙重身份。因此，稻田養魚生產在今后的發展過程中，要嚴格貫徹循環節約、生態環保和品質安全的農業生產發展要求，遵循因地制宜的原則，堅持以標準化、規模化和產業化為發展方向，不斷總結生產、管理、運營和技術上的經驗教訓，在穩定現有稻田養魚生產規模的基礎上，充分地挖掘稻田養魚的增產、增效潛力，不斷地發揮稻田養魚的產品供給、環境調節等功能，加快稻田養魚領域的一二三產業融合進程，讓稻田養魚生產在保障國家糧食安全、食品安全和生態安全，促進國家農業增效、農村增業和農民增收等方面更好地發揮其優越的功能和作用。

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