陸詩敏+劉興國
摘要:稻田養蟹是一種高效立體生態農業。目前,關于種稻和蟹溝面積最佳比例問題尚無明確定論。就蟹溝面積和種稻面積比例問題展開了討論,并得出結論,從氮、磷、鉀3種元素角度考慮,其比例應分別為26.53%、13.53%和42.37%。但考慮到補充大量外源氮肥時水體分子氨會對蟹造成毒害,建議將蟹溝面積比例控制在26.53%左右。在不施或少施肥料的情況下,蟹代謝廢物中的氮、磷完全能夠滿足水稻生長,只需補充鉀肥。
關鍵詞:蟹;稻;氮;磷;鉀;復合生態系統;種養比例
中圖分類號:S966.16 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)21-4106-02
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.21.027
Discussion on Area Proportion of Rice-CrabIntegrated Ecosystem
LU Shi-min,LIU Xing-guo
(Institute ofFishery Machinery and Instrument Research,Chinese Academy of FisherySciences,Shanghai 200092,China)
Abstract: Crab farming in rice field is an efficient and stereoscopic ecological agriculture. At present,the optimal area proportion of rice planting distribution and crab ditch is still inconclusive.In this paper,the area proportion was discussed,and concluded that,from the point of view of nitrogen,phosphorus and potassium utilization, the proportion should be 26.53%,13.53% and 42.37%,respectively. Moreover,considering the large amountsaddition of exogenous nitrogen fertilizer,the high concentration of un-ionized ammonia could cause toxicity to crabs. It suggested that the best proportion should be controlled at around 26.53%. Under the condition of no or little fertilizer application,the nitrogen and phosphorus in the metabolic waste of crabs can fully fitthe growth of rice,and only need to add potash fertilizer.
Key words: crab; rice; nitrogen; phosphorus; potassium; integrated ecosystem; the proportion of planting and aquaculture
稻田養蟹是一種高效立體生態農業。稻田雜草、稻株無效分蘗、田螺、底棲動物等能為河蟹提供部分餌料資源;稻株還可為河蟹提供棲息、隱蔽場所;河蟹殘餌、糞便又可增加土壤有機質含量,為稻株提供氮(N)、磷(P)、鉀(K)等營養元素。這種復合生態養殖生產出來的河蟹和稻米營養豐富、綠色無污染,深受廣大用戶歡迎,值得大面積推廣。
目前,有關蟹稻復合種養技術的報道很多,但對于種稻和蟹溝面積最佳比例問題尚無明確定論。如趙明森[1]提出蟹溝面積應占稻田面積的20%~30%;也有研究者認為環溝、田間溝和暫養池應占稻田總面積的15%~20%[2,3];鄭威等[4]提出蟹溝面積應占稻田總面積的5%~10%;王關麗[5]指出一般環溝面積不應超過總面積的30%。這樣既可以節約開挖土方支出,也可以少挖廢糧田,同時也有利于在市場變化、效益不高時,再返耕種糧。王洪印[6]指出工程占地面積應為稻田面積的12%~15%,要達到旱不干、澇不淹的標準。林樂峰[7]則認為種養面積比例應為7∶1。并且絕大多數報道就種稻和蟹溝面積比例的問題并未給出理論依據或充分理由。本文從氮、磷、鉀營養元素角度就這一問題進行了研究,以期為今后的蟹稻復合種養系統構建提供理論依據。
1 氮、磷、鉀元素收支計算
1.1 氮元素
蟹稻復合生態系統中的蟹溝功能類似于精養河蟹養殖池塘的功能,故以池塘養蟹模式作為參考。高產池塘河蟹產量可達1 875 kg/hm2,河蟹上市規格為125 g/只以上;蟹種放養平均規格為100只/kg,每公頃放養15 000只蟹種,每公頃需投放的河蟹苗種質量為150 kg,河蟹餌料系數一般在5以上[7]。在此按照5計算,每年每公頃池塘投入的蟹料量為:
(1 875-150)×5=8 625(kg)
在整個養殖過程中,河蟹對飼料蛋白質系數要求為35%~46%[7]。在此,取均值40.5%。蛋白質中含氮量為16%。每年通過餌料往每公頃池塘中輸入的氮素量為:
8 625×40.5%×16%=558.9(kg)
河蟹體組織粗蛋白質含量為36.98%[8],粗蛋白質中氮素含量均值為16%,每年每公頃池塘河蟹同化吸收利用的氮素量為:endprint
(1 875-150)×36.98%×16%≈102.06(kg)
每年每公頃河蟹養殖池塘氮素排放量為:
558.9-102.06=456.84(kg)
研究表明單位面積稻田適宜氮肥(折純氮)使用量為165 kg/hm2[9]。
所以,從氮素利用角度考慮,蟹-稻復合種養生態系統中種稻和蟹溝的面積比例應該為456.84∶165≈2.77∶1,即整個種養復合系統中,蟹溝面積占總稻田面積比例應為26.53%。
1.2 磷元素
河蟹飼料中的磷含量為1.7%[10]。每年通過餌料往每公頃池塘中輸入的磷量為:
8 625×1.7%=146.625(kg)
河蟹可食部分占體重的56%,其含磷量為0.29%[11];河蟹不可食部分含磷量為0.67%[12]。每年每公項池塘河蟹同化吸收利用的磷量為:
(1 875-150)×56%×0.29%+(1 875-150)×34%×0.67%=6.730 95(kg)
每年每公頃河蟹養殖池塘磷排放量為:
146.625-6.730 95=139.894 05(kg)
研究表明每公頃面積稻田適宜磷肥(P2O5, 46%)使用量為98.2~120.0 kg[13],在此取其均值,則每公頃面積稻田適宜磷元素為:
(98.2+120)/2×46%×62/142≈21.91(kg)
所以,從磷元素利用角度考慮,蟹-稻復合種養生態系統中種稻和蟹溝的面積比例應該為139.894 05∶21.91≈6.39∶1,即整個種養復合系統中,蟹溝面積占總稻田面積比例應為13.53%。
1.3 鉀元素
研究表明,甲殼類水產動物配合飼料中鉀元素含量為1.54%時,可獲得最佳的氮代謝、滲透調節能力和免疫力[14]。若按此計算,每年通過餌料往每公頃池塘中輸入的鉀元素量為:
8 625×1.54%=132.825(kg)
商品蟹鉀元素含量為10.31 g/kg[15]。每年每公頃池塘河蟹同化吸收利用的鉀元素量為:
(1 875-150)×10.31≈17.785(kg)
每年每公頃河蟹養殖池塘鉀元素排放量為:
132.825-17.785=115.04(kg)
研究表明單位面積稻田適宜鉀使用量為84.75 kg/hm2[16]。所以,從鉀元素利用角度考慮,蟹-稻復合種養生態系統中種稻和蟹溝的面積比例應該為115.04∶84.75≈1.36∶1,即在整個種養復合系統中,蟹溝面積占總稻田面積比例應為42.37%。
2 結論
綜上所述,從氮、磷、鉀3種元素角度考慮,蟹溝面積占總稻田面積比例應分別為26.53%、13.53%和42.37%。可以看出,在不補充外源肥料的情況下,蟹-稻復合生態系統氮、磷、鉀3種元素是不平衡的,蟹溝面積比例超過42.37%時,3種元素都會過剩,導致浪費。蟹溝面積比例小于13.53%時,3種元素都不能滿足水稻生長需求。但考慮到補充大量外源氮肥時高濃度的分子氨會對蟹造成毒害,建議將蟹溝面積比例控制在26.53%左右。這種比例下,在不施或少施肥料的情況下,蟹代謝廢物中的氮和磷完全能夠滿足水稻生長,只需補充鉀肥。
以上是基于整個種養周期進行的計算。在生產實踐中,蟹和稻生長還會存在不協調問題。如水稻對鉀元素的需求主要在分蘗盛期[17],而此時,中國大部分地區蟹剛剛放養不久,所投餌料中的鉀元素根本就無法滿足水稻生長。所以,養殖初期蟹稻復合種養系統要注重富含鉀肥的基肥施用。
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