阜寧光伏條件下稻漁共作生態模式試驗

鄭文革 ，陳道廣 ，方陳 ，谷士文 ，王明寶 ，郭闖 ，高帆 ，李琴 ，黃春貴

（1.協鑫新能源控股有限公司江蘇分公司，江蘇 南京 210036；2.江蘇省漁業技術推廣中心，江蘇 南京 210036）

光伏稻漁共作生態模式是在傳統的稻田養魚基礎上，與光伏發電相結合的新模式。但光伏發電需占用大量土地資源，我國土地資源緊缺，因此發展光伏的同時必須兼顧土地資源充分開發利用，布設光伏板時要合理設置，盡量減少對種養品種的影響。光伏組件對陽光有遮擋，這對于農作物生長有一定影響，但目前國內對這方面的研究報道甚少。通過該試驗研究，一方面，該模式充分利用了池塘水面資源、農田空間，能緩解光伏產業迅速發展與土地資源短缺的矛盾，提升了土地資源綜合利用率，為光伏全方位發展拓寬了思路；另一方面通過種養設施的改造，實現養殖零排放，根本改善傳統種養殖對環境的壓力，通過優化種養殖環境，生產出全程可控可追溯的健康安全農產品。

1 材料和方法

1.1 項目選地和條件

試驗項目點位江蘇省鹽城市阜寧縣東溝鎮，試驗區光伏支架為平單軸結構形式，光伏支架高3.5 m、行距7 m、間距5 m。稻漁共生生態循環試驗面積20×667 m2，其中：稻魚 8×667 m2，稻蟹 12×667 m2。試驗區土壤肥力中等，水源充足，水質良好，地勢相對低洼，保水性較好。

1.2 魚道溝建設

開挖魚道溝。在稻田四周和中間開挖“田”字魚道溝，魚道溝為梯形，上寬4 m，底寬2 m、深1 m。四周田埂做高壓實，田埂上口寬1.5 m,高出稻田水平面0.5 m。為防止螃蟹逃逸，在稻蟹試驗養殖區四周架設高0.6 m聚乙烯防逃膜。

1.3 品種選擇

試驗區水稻品種選用南粳9108，水產品為異育銀鯽魚種和蟹種。

1.4 施肥與播種

6月4日開始施肥整地和播種。肥料用15-15-15型復合肥，施用量為100 kg/667 m2。稻種用量2 kg/667 m2，稀密度旱播。7月5日和7月21日分別用尿素追肥，用量為17.5 kg/（667 m2·次）。后期停止施肥，同時注意控水促進水稻生長分蘗。

1.5 魚種蟹種放養

異育銀鯽“中科3號”魚種和蟹種均購自當地。放養鯽魚魚種235尾/667 m2，規格50 g/尾；蟹種417只/667 m2，規格 25～40只/kg，水產品投苗時間為8月15日。

1.6 日常管理

1.6.1 保持水位 水稻出苗后，稻田中水位正常保持3～5 cm，高溫季節加至12 cm，魚道溝水深不低于0.8 m。

1.6.2 飼料投喂 苗種放養2 d后開始投喂少量飼料，魚蟹除主要攝食稻田內的天然餌料外（腐殖質、水生昆蟲和雜草），需補充投喂適量餌料。鯽魚料主要以水產配合飼料為主，螃蟹投喂少量玉米。鯽魚投料量為其體質量的1.5%～2.0%，每天投喂1次；螃蟹投料量為其體質量的5%左右，每天投喂1次，每天觀察吃食情況，做適量增減。陰雨天氣少投或不投。

1.6.3 定期巡察 觀察稻、魚、蟹的長勢、病情和魚蟹逃逸情況，每半月對稻、魚、蟹長勢進行抽樣測量。

1.7 病害防治

主要預防水稻稻曲病和稻瘟病、魚蟹寄生蟲病和細菌性病害。選用芽孢桿菌、葉面肥和高效低毒的苯醚甲環唑，施用方式主要采用葉面噴霧，使用時間選擇在水稻發病前7 d左右進行，水稻防病期間每月用藥一次，劑量嚴格控制，可先小范圍用藥，同時密切關注魚蟹反應，一有不適，立即停止用藥。用藥后2 d內視情況對稻田適量換水。養殖病害預防主要通過定期施用芽孢桿菌，在8、9月生長高峰期每半月施用芽孢桿菌1次，劑量按正常防病劑量施用。

1.8 水稻收割與水產品測產

11月6日稻田排水，保留魚道溝水深0.8 m,11月24日開始收割水稻。水稻測產方法為：

單位面積產量=總產量×（1-1×含水率-1×雜質率）/總面積（含水率取值21.5%、雜質率1%）。

水產品測產為隨機分別取30條鯽魚和30只河蟹稱重，評估生長情況。病死率、餌料系數和體質量相對增重率采用以下公式計算：

其中：Nt為回捕時水產品總尾數，N0為水產品初始放養尾數，Wt為水產品回捕時總重量，W0為水產品放養初始總重量，T為飼料用量。

2 試驗結果與分析

2.1 生長情況分析

從表1、表2中可以得出：鯽魚長勢良好，收獲時平均規格為248 g/尾，增重倍數4.9倍，存活率在97%以上，漁獲量為432 kg，餌料系數1.6。螃蟹平均規格為75 g/只，增重倍數2.5倍，體質量相對增重率為86.4%，產量為324 kg。水稻有效穗20萬個/667 m2，單株穗粒數117.8粒，測產產量為502 kg/667 m2。

表1 光伏稻魚共生系統中鯽魚生長情況分析表

表2 光伏稻蟹共生系統中河蟹生長情況分析

表3 光伏稻魚、稻蟹共生系統中水稻生長情況分析

2.2 經濟效益分析

試驗結果顯示：20×667 m2面積共收獲水稻10 040 kg、鯽魚 432 kg、河蟹 324 kg，折合后水稻產量502 kg/667 m2、鯽魚 54 kg/667 m2、河蟹 27 kg/667 m2。總產值65 456萬元，總利潤39 626元，平均利潤1 981.3 元/667 m2，投入產出比為 1：2.5；20×667 m2試驗田光伏發電全年可達92萬kWh電，平均發電量4.6萬kWh/667 m2，平均利潤2萬元/667 m2。

表4 光伏稻魚、稻蟹共生模式產量分析

3 小結與討論

3.1 模式創新，經濟效益顯著

光伏稻魚、稻蟹共生生態模式是將清潔能源光伏與傳統的稻田養殖有機結合起來，實現發電、種植和養殖共贏的“一地多收”模式。光伏發電每667 m2純利高達2萬元，農產品綜合凈收益也達1 981.3元，綜合效益遠高于傳統的稻田養殖，實現了農業種養結合模式的創新。

3.2 生態防控病害

光伏稻漁共生系統在種植過程中投入魚種蟹種提高了天然餌料生物資源的利用率，減少了水稻病蟲害，也減少了化肥農藥的使用量，節約了成本，有利于食品安全。同時，稻田也為水產品生長提供了優良的生態環境，有利于其活動、攝食和生長發育，增強了抗病能力，達到生態防病的效果。

3.3 優化結構，一地多收

表5 光伏稻魚、蟹共生模式投資收益分析

通常情況下，太陽能發電站的光伏板距離地面僅有0.5 m，大多數地面處于閑置狀態，即便是土壤條件尚可，也只能是生長一些喜陰的矮稈旱田農作物，除去光伏收益外，土地收益并不高，且很多土地存在浪費現象，該試驗項目專門設計了高支架模式，使支架距離地面3.5 m、行距7 m、間距4～5 m，便于大型機械作業。該模式保證發電量的前提下，還能兼顧種植業和養殖業發展，真正實現綠色、高效、一地多收。

3.4 存在問題

由于阜寧光伏工程建成完工較遲，水稻育秧和后續的水產苗種投放都推遲，造成水產品生長周期短、上市規格不足，經濟效益體現不顯著。

光伏條件下的稻漁共作是近年來國家鼓勵發展清潔能源出現的一種全新的種養結合新模式，由于諸多原因，該試驗還具有一定局限性。由于項目試驗僅設置了江蘇阜寧的一個點，試驗周期較短，研究內容單一，還不能全面反映光伏條件下稻、魚、蟹共作的所有情形。特別是該模式在不同地區間的差別、不同品種間的差別等在試驗中還無法體現。同時，該試驗僅對光伏條件下的稻漁共作生產情況作了統計，對于該模式下整個食物鏈、生態系統研究、物質能量循環流動規律的研究、節能減排效果的研究、少施用化肥農藥對產品質量影響的研究以及光伏對常規農業、漁業生產影響的研究等工作均尚未開展，以期后續開展系統而全面的探索。