秦嶺南麓池塘魚稻共生高效模式試驗

中圖分類號：S964.2 文獻標志碼：A

池塘養殖是中國水產養殖的主要生產方式之一。從20世紀50年代末開始，中國相繼突破了“四大家魚\"（鰱、、草魚、青魚）的人工繁殖技術，逐步形成了以“八字精養法”（水、種、餌、密、混、輪、防、管）為核心的池塘養殖科學理論與技術體系[1]。此后，池塘養殖業發展迅猛，養殖規模及集約化程度不斷擴大，養殖種類逐年增加，技術水平相應提高，標準化養殖、多營養層級綜合養殖、工程化循環水養殖、物聯網與智慧池塘等技術手段和模式持續創新，為推進池塘養殖高質量綠色發展不斷注入新的動能，其產量已達到水產養殖總量的1/2以上，其中淡水池塘養殖在淡水養殖的貢獻中比重超過 50%^[2] 。進人新世紀以來，依據《全國漁業發展第十三個五年規劃》和《“十三五”漁業科技發展規劃》的總體目標要求，中國池塘養殖業經歷了新的變革，養殖模式更多樣化，養殖結構更優化，養殖效益更高效[3]

近年來，隨著水產養殖業的快速發展，傳統池塘養殖模式形成的水資源消耗、土地資源利用、尾水排放造成的環保壓力、綜合效益提升空間有限等不利因素的影響變得越來越大[4]。其在造成經濟損失的同時，已威脅到養殖池塘自身及周邊水域安全、水產品質量安全和消費者的健康。在此背景下集約化池塘養殖應運而生，但其養殖過程中過量投飼和施肥造成的養殖池塘及毗鄰水域氮、磷濃度超標，極易導致水體富營養化，滋生大量浮游植物，爆發水華。其次化學藥品的濫用破壞水體自凈化能力，其排放極易造成水環境的嚴重污染。此外，養殖生物的引進造成的外源性基因污染及由此引發的本地生物多樣性降低、性狀改變和病害暴發等[5]。池塘高度集約化的養殖方式對養殖內外環境產生的不良影響已成為制約池塘養殖業進一步持續發展的瓶頸。積極優化養殖結構、大力示范推廣新型綠色高效養殖模式、構建淡水池塘生態合作養殖體系，已成為推進淡水池塘養殖業可持續發展的必由之路[6]

池塘魚稻共生是一門基于池塘生態學原理，將漁業和種植業有機結合，進行池塘魚稻生態系統內物質循環、能量流動，實現互惠互利、可持續發展的生態型農業新技術[7]。該技術既能實現池塘養殖廢棄物氮、磷的原位減控與消納利用，修復和保育池塘生態環境，又能生產經濟作物水稻，提高養殖池塘綜合效益。池塘魚稻共生模式是基于魚菜共生模式成功推廣的基礎，進一步優化種植品種，將池塘養魚與浮島種植結合起來，進行池塘魚稻立體生態種養，實現漁業可持續生態高效發展[8]。在應用推廣的基礎上，此模式既能充分合理利用池塘水資源，提高種植和養殖經濟效益，又能收獲健康農產品，真正實現了“一水兩用、一池雙收”。

漢中市位于陜西省西南部，地處秦嶺南麓，氣候溫暖濕潤，雨量充沛，素有“西北小江南”“魚米之鄉”等美稱，全市水產養殖面積已達 5733hm²（2020 年），水產品總產量及產值均居陜西省前列。漁業資源得天獨厚，尤其池塘養殖品種的多樣化為開展池塘新型綠色高效養殖模式的探索提供了優越條件[9]。基于此，2022年在秦嶺南麓漢中地區選擇養殖池塘開展池塘魚稻共生生態種養試驗，以期為本地區池塘生態高效養殖及養殖尾水生態處理提供基礎支撐

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

1.1.1 試驗池塘

試驗選擇在秦嶺南麓漢中地區的精養魚塘進行。試驗池塘面積為 0.4hm² ，水深 2.5m～3.0m 池塘主養異育銀鯽“中科5號”，搭配混養鰱、鳙。異育銀鯽“中科5號”是中國科學院水生生物研究所選育而成的異育銀鯽第五代新品種，是利用銀鯽獨特的異精雌核生殖，以生長優勢和隆背性狀為選育指標，培育出整合了團頭魴分子模塊的子代，對皰疹病毒具有較強抗性和耐受性的水產養殖新品種。異育銀鯽“中科5號”較其他鯽品種具有餌料系數低、生長速度快、個體規格大、抗病能力強、耐受低溶氧、含肉率高、肉質細嫩、味道鮮美、營養豐富等優點[10]。養殖餌料選擇鯉、鯽沉性專用飼料。池塘水源為河水和井水補給，水質符合《漁業用水水質標準》[11]

1.1.2 試驗水稻選擇

基于魚稻共生模式的特殊性，池塘種植水稻與田間種植水稻不同，池塘水稻扎根不深，水稻根系始終浸泡在水里，種養期間不能曬田，而且水稻長

勢過高易倒伏等，水稻選擇經濟價值高、中等株高、根系發達、抗病力強、莖稈具有較強支撐能力的黃花粘品種作為魚稻共生模式的水稻品種[12]

1.2 試驗設計

試驗選取面積比較一致的相鄰4口池塘，其中2口池塘不種植水稻（不架設水稻浮床），分別標記為對照塘1、對照塘2，另外2口池塘種植水稻（架設水稻浮床，見圖1），分別標記為試驗塘1、試驗塘2。其中試驗塘1種養比例控制在 10%～13% ，試驗塘2種養比例控制在 12%～15% 。4口池塘養殖管理工作保持基本一致。

圖1魚稻共生試驗池塘

Fig.1Experimental pond for the symbiotic cultivation of fishand rice

1.3 試驗方法

1.3.1 浮床設置

試驗選擇浮塊拼接生態浮床，材料為擠塑聚苯乙烯泡沫塑料[13]。其中每個浮塊規格為 0.35m× 0.35m，20 個浮塊組成一個浮床。為滿足水稻種植需求，浮床中每個浮塊中設置種植缽，缽體口徑為20cm 。每個浮床間隔為 1.0m ，為防止浮床在水體擾動下發生位置偏移，采用尼龍繩串聯浮床的方法，將尼龍繩兩端固定在池塘池埂上，確保尼龍繩的張力，控制好浮床之間的有效間隔。每個池塘控制浮床數量10～15個。

1.3.2 苗種放養

異育銀鯽“中科5號”苗種選擇本漁場培育的秋片，規格 30g/ 尾 ～50g/ 尾，放養量1500尾/畝～2000尾/畝，放養時間在上一年的入冬前（11月初）。魚種下塘前用生石灰清塘消毒，魚種放養時用食鹽水或高錳酸鉀浸泡消毒，以便殺滅病原體和寄生蟲[14]

1.3.3 試驗秧苗移栽

5月下旬至6月初，將預先培育好的秧苗移栽至試驗池塘的浮床塑料種植缽內，每個塑料缽內移栽4～6株秧苗。移栽時將秧苗根部用培養基（處理好的池塘底泥）填滿壓實，培養基在塑料缽里的高度低于水面，避免干旱缺水時影響水稻生長。為了方便水稻向外發根和充分吸收水體中的養分，增加塑料種植缽體四周及底部的孔數量[9]。浮床底部設置保護網，防止鯽魚攝食水稻根系。

1.3.4水稻管理

種養期間，水稻因大風天氣出現倒伏時，將生態浮床拉至岸邊，及時扶正水稻重新固定。水稻種植基質使用的是池塘底泥，雖然出現雜草的概率較小，但是要及時觀察，發現塑料種植缽內有雜草生長，應及時人工拔除。對影響水稻生長的螟蟲等害蟲，在浮床四周上方安裝誘蟲燈進行物理防治[15]每天加強巡塘記錄，發現浮床塑料種植孔內培養基有流失現象，應使用預先處理好的池塘底泥及時補充，防止水稻生長環境質量發生變化。

1.3.5 池塘管理

種養期間，異育銀鯽“中科5號”的投喂堅持“四定”和“四看”原則，合理進行餌料搭配，同時做好水質調控，保持池塘水質達到“肥、活、嫩、爽”的要求[16]。堅持“以防為主、防重于治”的原則和“無病早防、有病早治”的方針，做好病蟲害防治。定期做好水質監測和魚、稻抽檢抽查工作，發現問題及時采取有效措施解決。

1.3.6 水質監測

試驗期間每 10d～15d 測定一次試驗池塘和對照池塘的常規水質指標，其中透明度采用塞氏盤測定，利用YSI-85型便攜式水質分析儀測定水溫 ?^pH 值、溶解氧、電導率、氨氮和亞硝酸鹽。每次水質監測時間固定在上午 08：00～09：00 ，每口池塘采用“五點法（池塘四角及中央）\"在固定位置進行水樣監測[17]

1.4 數據統計分析

試驗數據進行標準化（平均值 ± 標準差）處理，使用Excel2010和SPSS19.0統計軟件進行統計與分析，用單因素分析中的最小顯著差數法進行多重比較（ （Plt;0.05） 。

2結果與分析

2.1 水質監測結果

經過4個多月對比試驗，試驗塘水環境質量整體上優于對照塘。其中對照塘水溫變幅為 ，平均值為 25.5‰ ，試驗塘水溫變幅為 18.6C～27.3C ，平均值為 。對照塘ΔpH 值變幅為7.8～8.6，平均值為8.2，試驗塘 ΔpH 值變幅為7.7～8.2，平均值為8.0。對照塘溶解氧變幅為 6.6mg/L～7.3mg/L ，平均值為 7.0mg/L ，試驗塘溶解氧變幅為 7.7mg/L～8.5mg/L ，平均值為8.2mg/L_? 。對照塘電導率變幅為 1205.6μs/cm～ 1341.2μs/cm ，平均值 1270.5μs/cm ，試驗塘電導率變幅為 1120.2μs/cm～1182.1μs/cm ，平均值為1149.6μs/cm 。對照塘氨氮變幅為 0.42mg/L～ 0.90mg/L ，平均值為 0.86mg/L ，試驗塘氨氮變幅為 0.41mg/L～0.68mg/L ，平均值為 0.59mg/L 對照塘亞硝酸鹽變幅為 0.025mg/L～0.068mg/L 平均值為 0. 064mg/L ，試驗塘亞硝酸鹽變幅為0.024mg/L～0.036mg/L ，平均值為 0.030mg/L 。對照塘透明變幅為 28.4cm～32.8cm ，平均值為30.5cm ，試驗塘透明度變幅為 29.2cm～46.9cm ，平均值為 44.5cm 。從表1的監測結果可以看出，試驗塘的溶解氧和透明度顯著高于對照塘（ Plt;0.05 ，氨氮和亞硝酸鹽顯著低于對照塘（ Plt;0.05 ）。

2.2 魚稻共生效益分析

2022年10月初，試驗池塘的稻谷成熟后對其主要經濟指標進行測量。水稻收割時將浮床拉至岸邊，割下稻穗用打谷機脫粒，晾曬后稱重統計。試驗塘水稻產量見表2，其中試驗塘1水稻穗長 23.4cm 畝產量為 430.5kg ，試驗塘2水稻穗長 22.8cm ，畝產量為 441.0kg ，試驗塘稻谷平均穗長 23.1cm ，折合畝均產量 437.8kg ，基本達到本地黃花粘田間種植產量水平。試驗塘魚產量與對照塘對比顯示，試驗池塘異育銀鯽\"中科5號\"生長顯著，平均體重增加了 7.0% ，魚產量增加了 11.4% ，發病率下降了 31.0% 。從種養產出比來看，雖然試驗塘種養成本增加了 28.6% ，但是綜合經濟效益提高 19.2% 。種養產出比為1：1.41，相比對照塘提高了 2.17% 。

表2實驗池塘產量與效益統計

表1池塘水質監測結果

3討論

3.1魚稻共生模式對水質的影響

在魚稻共生模式的實施中，水稻在生長過程中不打農藥不施化肥，通過根系周圍微生物對異育銀鯽“中科5號”養殖過程中有機物的分解有效吸收水體中的富營養元素，較好地凈化了養殖水體環境，為養殖異育銀鯽“中科5號”的生長提供了良好的棲息環境。從養殖期間水質檢測結果分析看，魚稻共生模式下的池塘水體平均溫度在 22.6^°C～ 23.1°C ，平均值低于傳統池塘 11.4% ，說明水稻生態浮床的遮陰效果能保持池塘水溫在夏季不至于過高，基本控制在異育銀鯽“中科5號”的適宜生長范圍內。魚稻共生模式下溶解氧高于傳統池塘17.1% ，透明度相比對照塘提高 47.2% 。這主要與水稻自身的光合作用和根系對池塘營養鹽的吸收有關，一方面水稻的遮陰對池塘藻類的爆發有一定的抑制作用，另一方面水稻根系對池塘過多氮、磷的吸收抑制了有害藻類的生長，從而提高了水體的透明度，增加了溶解氧。魚稻共生模式下氨氮和亞硝酸鹽含量相比均出現明顯降低，其中氨氮降低31.4% ，亞硝酸鹽降低了 53.1% ，這主要在于水稻吸收及其根系附近的微生物對有機物和氮、磷營養物的消減起到了關鍵作用。因為水體中主要是以NH₄⁺，NO₃^- 和 NO₂^- 等形式存在的無機氮是水稻基本氮素營養物質，以收割植物體的方式帶走水體中過量的氮素，達到凈化水質的目的。由于水稻的存在，生活于水體、根系載體或懸浮物表面的大量硝化和反硝化細菌的代謝作用，也為水體中可溶性無機氮含量的降低起到重要作用。另外，水稻屬大型維管束植物，擁有發達的和數量較多的通氣組織，通過這種通氣組織形成的無數微氣曝氣器，使靠近根區處形成好氧環境，而使遠離根區處形成缺氧、厭氧環境，最終致使浮床體周邊環境呈現連續的好氧、缺氧、厭氧交替狀態，使硝化、反硝化作用連續進行，因此極有利于氮的去除[18-19]。由此可見，魚稻共生模式對池塘水質原位凈化與修復具有積極作用。有研究報道顯示，在湖泊水質修復中種稻后的水體總氮值下降 61.9% ，總磷值下降 80.0% ，氨氮、無機氮、磷、 pH 值、濁度、COD、BOD都有所降低[20]。朱華興等[21]在研究魚稻共生模式時發現，水稻對泥鰍池塘尾水的懸浮物、總氮、總磷和化學需氧量去除率分別達到 66.12%.56.45%.43.69% 和 43.58% ，而對暗紋東方鲀池塘尾水的懸浮物、總氮、總磷和化學需氧量去除率分別為 35.21% 、30.07%.30.60% 和 47.50% 。研究結果進一步揭示了水稻生長全程對池塘尾水有較好凈化修復作用。

3.2魚稻共生模式對養殖效益的影響

從試驗結果分析可以看出，魚稻共生模式對池塘養殖的異育銀鯽“中科5號”的生長具有積極作用。魚稻共生模式下異育銀鯽“中科5號”生長相比傳統池塘增加了 7.0% ，受其貢獻率魚產量增加了11.4% ，由此產生的綜合經濟效益達到了每畝平均3970元，相比西北地區的池塘種稻和西南地區的魚稻種養[22-3]，其經濟效益增加顯著。這主要與池塘的魚產量和水稻的產量息息相關。此外，魚稻共生模式下異育銀鯽\"中科5號\"的成活率為 98.0% ，比傳統養殖模式高 0.9% ，魚稻共生模式下產出的生態大米和異育銀鯽“中科5號”產品，屬于無公害綠色食品，其經濟價值顯著高于傳統養殖和種植。其中，池塘稻米在市場可銷售18元/ k_g～20 元 'kg ，異育銀鯽“中科5號\"在市場可銷售12元/kg～16元/kg。魚稻共生模式通過改善水質，減少魚病發生，降低防治成本，每 667m² 用藥成本約減少100元～150元。水質的改善，能提升水產品質量，間接提高了水產品價值。此外，水質的凈化避免或減少池塘換水，不僅降低了生產成本，而且較大幅度地節約水資源和生態資源，對養殖區域水生態環境的保護和水資源的可持續利用意義重大。

3.3魚稻共生關鍵技術

在魚稻共生模式中，生態浮床的設置是關鍵，浮床的設置方向和長度要結合種養池塘的走向及風向，考慮水稻采光性應順長順風設置，浮床連接不宜過長，以減少季風導致的損失。在種養過程中，水稻禁止使用化學農藥和化肥，出現個別水稻病株應及時采取移出隔離的措施進行有效防治。水稻培養基應選擇本池塘底泥，在使用前底泥應充分晾曬和殺菌驅蟲處理，避免種養期間病蟲害的發生[9。此外，池塘中生態浮床的布設量不能簡單地以面積計算，需要綜合考慮池塘的水體交換、養殖品種、養殖數量、池塘底質狀況以及種養管理水平等因素，池塘面積小、水體交換差、底泥深厚的老舊池塘，生態浮床比例可以大一些，反之小一些。一般種養比例以 10%～15% 較為適宜[，該試驗因為是初試期，為了確保水稻的正常產量，水稻種植面積占比相對較小。

魚稻共生模式中的水稻品種選擇也是關鍵，應優先選擇適宜本地種植的低桿抗倒伏的品種，植株不宜過高，而且抗逆性較強的品種。結合本地的氣候、土壤等條件，該試驗選擇了適合池塘水面種植的當地黃花粘水稻品種。不同氣候環境和地理位置，種植的水稻品種存在差異。在陜北無定河流域，由于溫差較大、土壤以沙土質為主，水稻種植品種主要選用“遼星”系列、“稻花香”系列等[9]。而在山南丘陵區，由于氣候濕潤，水資源豐富，壤土占比較高，水稻種植品種主要選用黃花粘、燦米系列等[24]

在池塘設置浮床進行水稻種植，其主要目的是調節水質、防正富營養化以及增加養殖附加值等。養魚和種植水稻是一種互利互惠的關系，把握好這種關系是魚稻共生模式的關鍵。在充分認識其綜合的生態效益和經濟效益的基礎上，還需認識此模式帶來的水質改良變化、養殖魚類生長效果變化、魚病防治變化、飼料成本變化以及水產品及水稻品質提升等效果變化[8]。魚稻共生模式與稻魚共生模式相比，既有優勢又有其局限性[18]。首先，在池塘種植水稻不占用池塘面積又能增加水稻產量。其次，通過在池塘種植水稻可以凈化池塘水質，提高池塘魚產量。但是，在池塘種植水稻，水稻的種植面積受池塘面積和水質狀況影響。因此，在實際的生產操作中，應該因地制宜，科學認識池塘-水稻生態系統的生態位理論，科學遵循生態系統中生物之間互利互惠與競爭淘汰的相互轉化規律，合理布局魚稻共生模式。

3.4魚稻共生模式潛在優勢及挑戰

魚稻共生模式是種稻和養魚結合起來的另一種稻漁綜合種養生產方式，與稻田養魚存在異同。稻田養魚實現了“一水兩用、一地雙收”，而魚稻共生模式實現了“立體種養、一池雙收”。其重要意義在于能充分合理利用池塘水資源，開展可持續性循環農業，既能提高種植和養殖經濟效益，又能收獲健康農產品，具有顯著的社會效益和生態效益[24]魚稻共生模式通過開展水稻種植，增加了水稻總產量，提高了養殖效益，實現了種養雙豐收。此模式通過模擬自然生態種養法，減少了化肥和農藥的使用，從而保護了種養環境，對大米品質的提升具有積極作用。此外，此模式是基于生態互補原則，通過吸收水體過多養分來改善水體生態環境，減輕面源污染，提高資源利用效率和養分的循環利用，實現了池塘水產養殖和水稻種植的綠色可持續發展。

魚稻共生模式也是循環農業在漁業和種植業領域積極推廣的生產方式之一，由于在生產活動中利用了生態環境的自凈功能，養魚過程中產生的代謝物以及種稻過程中產生的病蟲害等都能為池塘自身利用或得到有效控制，農藥和肥料的使用大幅減少，生產出的大米和水產動物安全又生態，相對于當前日益復雜而備受社會廣泛關注的食品質量安全問題，這樣的生產方式更為人們所信賴，生產出來的產品更具有生態價值，很容易得到老百姓的認可和推崇。另一方面，據相關研究顯示，池塘種植產出的稻米口感偏硬不糯，且市場售價偏高，因此，在口感上有待進一步選育改進，在價格上也有討論的空間。同時，池塘內養殖的魚產品也同樣面臨打開和擴大市場的問題。魚稻共生模式的發展是一項長期的生態友好型產業模式，尤其是在現代農業發展過程中，離不開政府有關部門的政策和項目支持。因此，在以后的示范推廣中，一方面需要有關主管部門的相關項目和科研經費的大力支持，另一方面需要科技工作者發揮專業優勢，通過多學科交叉，與有關科研院所和技術推廣部門交流合作，從科研、產品和推廣等層次上，綜合多方面資源推動以魚稻共生模式為典型的循環農業快速發展，為漁業生態化、農業現代化、設施化和數字化奠定基礎[25]。

3.5秦嶺南麓魚稻共生模式可行性

秦嶺南麓是一個氣候適宜、水土保持較好的區域，對于水稻的種植歷史久遠，種植經驗也在不斷發展進步中。池塘養殖作為秦嶺南麓傳統的漁業項目之一，也已經發展相對成熟。隨著國家“生態優先，養捕結合，以養為主”現代漁業方針的貫徹落實，傳統的養殖池塘“大排大灌”方式已不適應新形勢、可持續發展的需要。由此可見，將水稻種植與漁業生產有機結合意義重大，而且在新形勢下開展魚稻共生模式是非常必要和可行的。黨的二十大提出“以新安全格局保障新發展格局”，并強調“要確保中國人的飯碗牢牢端在自己手中”。以糧食安全為出發點，全方位夯實根基，全面落實糧食安全黨政同責，牢牢守住18億畝耕地紅線[26]。魚稻共生模式不但不占用耕地，而且還實現了稻漁種養雙豐收，對保障國家糧食安全起到了積極的促進作用。

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Experiment onefficient model of fish-rice symbiosis in ponds at the southern foot of Qinling Mountains

JIN Weirong （Fisheries Research and Technology Extension Center of Shaanxi，Xi 'an 71O086，Shaanxi China）

Abstract：Fish-rice symbiosis is a kind of green and healthy breeding mode which combines planting and breeding. It isanimportant technical measure to develop ecological agriculture and improve thecomprehensive benefit of pond.In orderto explorea symbiotic model combining fisheryand planting，a experiment of therice planting in fish pond was carredout inthe southern footof the Qinling Mountains in 2O22.After four months of breeding and planting，the comparative experiment was successful. The results showed that the fish-rice symbiosis model was a new type of agricultural production activity by using aquaculture ponds to grow rice，which can stabilize the aquaculture area of fish ponds and expand the planting area of rice.The fish yield increased by 11.4% and the incidence of fish decreased by 31.0% ，comprehensive economic benefit increased by 19.2% . In addition，the water quality improvement efect was significant，andthe ammonia nitrogen and nitrite inthe test pond were significantlylower than those in the control pond （ Plt;0.05 ）．This model could not only achieve rice and fish harvest，but also provides technical reference for pond ecological eficientaquaculture，ecological treatment ofaquaculture tail waterand improvement of fishery quality and efficiency.

Keywords：Aquaculture；pond; fish and rice symbiosis；effcient mode；southern foot of Qinling Mountains