2019-典型生態(tài)農業(yè)模式——稻田種養(yǎng)研究綜述.pdf

鄭 振 宇 王 文 成 李 趙 嘉 等 典 型 生 態(tài) 農 業(yè) 模 式 稻 田 種 養(yǎng) 研 究 綜 述 J 江 蘇 農 業(yè) 科 學 2019 47 4 11 16 doi 10 15889 j issn 1002 1302 2019 04 003 典型生態(tài)農業(yè)模式 稻田種養(yǎng)研究綜述 鄭 振 宇 1 2 王 文 成 1 2 李 趙 嘉 1 2 孫 宇 1 2 胡 愛 雙 1 2 肖 丹 丹 1 2 張 曉 棟 1 2 1 河北省農林科學院濱海農業(yè)研究所 河北唐山063299 2 河北省唐山市水稻工程技術研究中心 河北唐山063299 摘 要 通過對國內稻田種養(yǎng)研究成果的梳理 從稻田種養(yǎng)模式的構建依據 構建步驟 配套技術以及稻田種養(yǎng)系統(tǒng) 的組分構成 組分間聯系 生態(tài)服務功能等方面對我國稻田種養(yǎng)研究內容進行分析和總結 并探討稻田種養(yǎng)在組分搭 配 配套技術 產業(yè)方向等方面的發(fā)展趨勢 關 鍵 詞 稻田種養(yǎng) 生態(tài)農業(yè) 種養(yǎng)技術 生態(tài)系統(tǒng) 中 圖 分 類 號 S181 文 獻 標 志 碼 A 文 章 編 號 1002 1302 2019 04 0011 05 收稿日期 2017 11 08 基金項目 河北省科技創(chuàng)新工程專項 編號 F17R17004 河北省農 林科學院基本業(yè)務費項目 編號 2018010102 作者簡介 鄭振宇 1989 男 河北唐山人 碩士 研究實習員 主要 從事農業(yè)生態(tài)學研究 E mail 1066757675 隨著世界人口的持續(xù)增長 水土資源日益短缺 加上全球 氣候變化的影響 農產品產量和安全問題引起了全球各國的 廣泛關注 1 3 特別是對于我國這樣的人口大國而言 如何 在單位面積上持續(xù)產出更多 更安全的農產品已經成為我們 必須面對的嚴峻挑戰(zhàn) 在過去50年中 我國農產品產量的持 續(xù)快速提高得益于化肥 農藥 飼料 高產品種等現代農業(yè)元 素的投入 但它們在大幅提高土地生產力的同時 也帶來了很 多弊端 首先 長期大量施用化肥農藥會造成農業(yè)環(huán)境污染 阻斷系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán) 降低了抗干擾能力和可持續(xù)生產力 其 次 農業(yè)環(huán)境污染會造成動植物體內有毒物質富集 甚至會積 累超標 致使產品品質下降 直接威脅人們的飲食健康 4 最 后 在農業(yè)環(huán)境污染和單一作物大面積種植的耦合效應下 原 有生態(tài)平衡被打破 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性降低 抗干擾能 力減弱 系統(tǒng)穩(wěn)定性下降 5 6 為了克服這些負面效應 人們不斷探索 實踐 并逐步認 識到生態(tài)農業(yè)是解決上述問題的有效途徑 生態(tài)農業(yè)是把生 態(tài)環(huán)境效益列入農業(yè)目標 并與農業(yè)的社會效益和經濟效益 相協(xié)調 促進可持續(xù)發(fā)展的農業(yè)模式 7 在眾多生態(tài)農業(yè)模 式中稻田種養(yǎng)是典型的一種 它以稻田生態(tài)系統(tǒng)內的物種多 樣性為基礎 以物種間相互作用為依據 將多樣生物安置到系 統(tǒng)內 人工誘導它們發(fā)生多種共生互利關系 并使之發(fā)揮各種 生態(tài)功能 從而使系統(tǒng)的生態(tài) 經濟 社會效益達到協(xié)調統(tǒng) 一 8 稻田種養(yǎng)模式能夠高效利用水土資源 降低農藥化 肥的投入 減少了農業(yè)環(huán)境污染 確保了地區(qū)農產品健康安 全 9 10 對當地農業(yè)生態(tài)平衡和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展起著積極 促進作用 目前很多學者對稻田種養(yǎng)進行了研究 主要內 容集中在2個方面 一是針對稻田種養(yǎng)模式本身的研究 二 是依托于模式所做的生態(tài)學研究 現將具體研究內容綜述 如下 1 針 對 稻 田 種 養(yǎng) 模 式 本 身 的 研 究 1 1 稻 田 種 養(yǎng) 模 式 的 構 建 依 據 1 1 1 歷史依據 稻田種養(yǎng)是一種古老的傳統(tǒng)農作模式 歷 史悠久 我國是歷史上稻田種養(yǎng)最早的國家 早在2000多年 前的漢中和成都便已盛行稻田養(yǎng)魚模式 在當地自然 社會 資源條件的基礎上 稻田種養(yǎng)形成了與當地環(huán)境特征相適應 的稻田種養(yǎng)技術 種養(yǎng)模式和相關的生態(tài)作用機制等 并有一 部分沿襲至今 如犁地耙田時間 放養(yǎng)苗種時節(jié)和稻田水質觀 測等 11 這些傳統(tǒng)種養(yǎng)模式與技術在現代稻田種養(yǎng)中依然 發(fā)揮著使用價值 1 1 2 理論依據 稻田種養(yǎng)是農業(yè)生態(tài)學理論踐行的一種 典型的生態(tài)農業(yè)模式 這種模式地構建與運行很大程度上依 賴于農業(yè)生態(tài)學理論的指導 伴隨著稻田種養(yǎng)的大面積推 廣 農業(yè)生態(tài)學理論在稻田種養(yǎng)方面的內容不斷細化 不斷豐 富 20世紀80年代 倪達書首先提出了稻魚互利共生理 論 12 16 這為稻田種養(yǎng)理論的研究奠定了基礎 之后在此基 礎上提出了稻田人工生物圈及新耕作體系 即通過人工調控 的方法 將單一稻作生產方式轉變?yōu)榈?萍 魚三者共存的群 體生產方式 17 18 陳飛星等將系統(tǒng)結構理論 食物鏈理論 生態(tài)位理論 互利共生理論引入 并以稻田養(yǎng)蟹模式為例對稻 田種養(yǎng)模式的生態(tài)效應進行了解釋 19 當下的稻田種養(yǎng)研 究還融入了循環(huán)經濟理論 農業(yè)可持續(xù)發(fā)展理論 生態(tài)經濟學 理論等 理論內容不斷豐富 理論研究不斷深入 1 2 稻 田 種 養(yǎng) 模 式 的 構 建 步 驟 目前我國的稻田種養(yǎng)主要分布在華東 華中 華南 西南 等地區(qū) 20 21 各地區(qū)根據當地自然 社會環(huán)境特點 結合自 身農作特征 創(chuàng)建了多種稻田種養(yǎng)模式 包括稻田養(yǎng)魚 稻田 養(yǎng)蝦 稻田養(yǎng)蟹 稻田養(yǎng)鰍 稻田養(yǎng)鱉 稻田養(yǎng)鴨等模式 22 27 這些模式的構建步驟多以技術文本形式呈現 從實踐操作角 度進行描述 較少從理論層次上進行系統(tǒng)概括 故此本綜述在 總結和提煉前人技術的基礎上 嘗試從理論層次上概括稻田 種養(yǎng)模式的主要構建步驟 我國稻田種養(yǎng)模式構建一般經歷3個步驟 第1步 定性 安排 第2步 定量安排 第3步 調控管理 定性安排階段主 要考慮種植何種水稻 養(yǎng)殖何種水產品 須要投入什么 想要 1 1 江蘇農業(yè)科學 2019年第47卷第4期 產出什么 植物與動物之間須要建立怎樣的聯系 避免出現怎 樣的聯系 從而搭建起模式的基本框架 這一階段主要是確定 稻田種養(yǎng)模式中的組分及其相互關系 定量安排階段主要考 慮種植多少水稻 如種單一或多個品種水稻 種植密度等 養(yǎng)殖多少水產品 如養(yǎng)單一或多個品種水產品 養(yǎng)殖密度 等 須要投入多少 如種子 化肥 農藥 飼料 人力 物力 財 力等的投入量 預計產出多少 如水稻產量 水產品產量 市 場利潤等 這一階段主要是確定稻田種養(yǎng)模式中的各組分 及其相互關系的比例 調控管理階段要考慮非人工調控 以 生物為中心 和人工直接調控 以人為中心 2個內容 非人 工調控主要是通過生物本身的生理 生化調控機制來適應與 環(huán)境和其他生物的相互作用 人工直接調控主要是通過生產 技術 如水稻的栽培技術 水產品的養(yǎng)殖技術以及水稻與水 產品共作過程中的接口技術 來調控生物 環(huán)境組分 并使彼 此相互適應的過程 一般在模式搭建好之后 先進行非人工 調控 觀察整個模式是否能通過內部各組分自身的調節(jié)來達 到協(xié)調穩(wěn)定的狀態(tài) 之后再根據觀察出現的問題或是人為目 標來進行人工調控 這一階段主要是調節(jié)稻田種養(yǎng)模式中的 各組分相互作用關系 保證各組分之間的物質交流 養(yǎng)分循環(huán) 等正常運轉 1 3 稻 田 種 養(yǎng) 模 式 的 配 套 技 術 研 究 1 3 1 稻田種養(yǎng)技術構建研究 稻田種養(yǎng)模式的正常運轉 依賴于配套種養(yǎng)技術的實施 目前我國不同地區(qū)根據不同的 種養(yǎng)模式構建出了不同的稻田種養(yǎng)技術 如稻魚 22 稻 蝦 23 稻蟹 24 稻鰍 25 稻鱉 26 稻鴨 27 等種養(yǎng)技術 這些 種養(yǎng)技術的內容主要包括田塊選擇 田間工程準備 水稻品種 選擇與種植 動物苗種選擇與投放 養(yǎng)殖管理 水質調控 病蟲 害防治 產品捕撈等方面 1 3 2 稻田種養(yǎng)技術集成研究 近年來 人們?yōu)榱烁玫剡\ 行稻田種養(yǎng)模式 擴大產出 在原有種養(yǎng)技術的基礎上做了很 多的技術集成研究 主要表現在3個方面 1 將池塘精養(yǎng)技 術與稻田種養(yǎng)技術結合 如張達余等在江蘇省鹽城市阜寧縣 將溝畦工程技術 稻蟹魚優(yōu)化同步模式 商品蟹育肥技術進行 了整合 形成了闊池寬溝稻蟹魚復合生態(tài)種養(yǎng)集成技術 取得 了水稻 蟹 魚的全面豐收 28 2 將稻田共作種養(yǎng)技術與稻 田輪作種養(yǎng)技術結合 如江興龍在福建省將坑塘式稻魚兼作 技術 田塘式稻田養(yǎng)魚輪作技術和池塘精養(yǎng)魚高產技術有機 結合 創(chuàng)立了稻魚生態(tài)兼作輪作一體化優(yōu)質高產技術 即先早 稻和魚共作 早稻收割后 不續(xù)種晚稻只養(yǎng)魚 實施稻魚輪作 并應用池塘精養(yǎng)技術進行養(yǎng)魚 達到優(yōu)質高產效果 29 3 將機械設備技術與稻田種養(yǎng)技術結合 如吳金書等將水稻機 插秧技術與稻鴨共作技術相結合 起到了省工 節(jié)本 節(jié)料 節(jié) 能 高效的效果 30 蔣祖明等將機插秧稻鴨共作技術與精確 定量施肥技術相結合 提高了肥料利用效率 降低了化肥的使 用量 減少了環(huán)境污染 31 李克勤等又將頻振式誘蛾燈技術 引入稻鴨種養(yǎng)模式 有效減少了蟲口基數 降低了農藥用量和 生產成本 提高了稻米安全品質與效益 32 1 3 3 稻田種養(yǎng)技術改進研究 為了適應稻田種養(yǎng)模式的 調整 人們還對現行的稻田種養(yǎng)技術進行了改進研究 包括延 長動 植物共作時間 加大模式內動 植物品種的容量 提高模 式內物種多樣性等 如吳敏芳等在浙江省麗水市青田市對原 有稻魚共作技術進行改進 通過栽培再生稻 延長稻魚生育期 內的生態(tài)互補效應 提高了稻米和田魚產量 33 章家恩對原 有稻鴨種養(yǎng)技術進行改進 在原有技術基礎上開展了1稻2 鴨輪套養(yǎng)技術 多品種水稻混作養(yǎng)鴨技術 水稻與水生作物間 套作養(yǎng)鴨技術 雙季鴨稻共作冬種馬鈴薯技術 水稻 鴨子 牧草共作技術 水稻 鴨子 飼料稻共作技術等研究 取得了 一系列研究成果 34 1 3 4 稻田種養(yǎng)技術的關鍵點 通過對現有稻田種養(yǎng)技術 研究成果的總結與分析 認為稻田種養(yǎng)技術的關鍵在以下2 個方面 一是品種選擇 包括水稻品種選擇 水產品品種選擇 以及與種養(yǎng)相關的水生植物品種選擇等 品種選擇決定了系 統(tǒng)內各生物組分間能否和諧共生 以及生物組分能否適應環(huán) 境條件 二是種養(yǎng)結合的接口技術 在種養(yǎng)過程中 接口技術 首先要考慮水產品的苗種投放 特別是投放的時間點和稻田 環(huán)境條件 如水質 水溫 氣溫等 這是苗種在稻田存活的基 礎 其次是人為調控 包括調控的時機和調控的程度 動 植 物的共生有2個適應過程 一是動植物之間的彼此適應過程 二是動 植物對環(huán)境條件的適應過程 人們要根據這2個適 應情況來確定調控行為的時間和調控程度 如水稻施肥的時 間和用量 飼料投喂時間和用量 防治病蟲害的藥性選擇 施 藥時間 施藥量等 可以說人為調控是保證稻田種養(yǎng)系統(tǒng)農產 品產量和質量的關鍵 2 依 托 于 稻 田 種 養(yǎng) 模 式 所 做 的 生 態(tài) 學 研 究 稻田種養(yǎng)模式是在原有稻田生態(tài)系統(tǒng)的基礎上 以物種 間相互作用為依據 人為將多樣生物安置到原系統(tǒng)內 并且人 工誘導出了多種互利共生關系 建立起了新的物質能量循環(huán) 發(fā)揮新的生態(tài)功能的新型生態(tài)系統(tǒng) 研究者們圍繞這個生態(tài) 系統(tǒng)做了如下研究 2 1 稻 田 種 養(yǎng) 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 組 分 研 究 2 1 1 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境組分 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng) 的環(huán)境組分主要包括水體和土壤2個部分 水體和土壤是稻 田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分 它們是系統(tǒng)中生物生長發(fā) 育所需水分 養(yǎng)分的來源 是動 植物生存的載體 又是整個生 態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán) 能量傳遞的媒介 在水體和土壤中還存在 著各種生物群落 它們很多都發(fā)揮著分解者的作用 是整個生 態(tài)系統(tǒng)得以正常運轉的關鍵一環(huán) 可以說稻田水體和土壤直 接影響著稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的效益 目前對水體的研究內容包括水體理化因子變化規(guī)律 以 及水生生物 水體底棲動物 水體浮游植物的種類組成 密度 生物量 多樣性特征等 如王昂等通過對比精養(yǎng)蟹稻田 常規(guī) 養(yǎng)蟹稻田和不養(yǎng)蟹稻田3種種養(yǎng)模式 研究了稻田水體的溶 解氧和溫度的晝夜變化規(guī)律以及水體中的硝酸鹽和磷酸鹽含 量的變化規(guī)律 35 汪金平等在稻鴨共作條件下 對稻田水體 水生生物的種類 數量 生物量及多樣性進行了測定 認為稻 鴨共生可以增加稻田水體生物多樣性 增強系統(tǒng)穩(wěn)定性 36 王昌付等在稻鴨共作條件下 對稻田水體底棲動物的數量 群 落組成和生物多樣性指數進行了測定 發(fā)現稻鴨共作使水體 底棲動物的種類數減少 水稻生育前期 底棲動物多樣性高于 常規(guī)稻田 而后期低于常規(guī)稻田 37 袁偉玲等分析了稻魚共 作系統(tǒng)水體浮游植物的種類組成 密度 生物量及多樣性特 2 1 江蘇農業(yè)科學 2019年第47卷第4期 征 明確了系統(tǒng)中浮游植物群落的組成 認為稻魚共作顯著增 加了稻田水體浮游植物的密度和生物量 提高了稻田水體浮 游植物多樣性指數 38 目前 對土壤的研究內容包括土壤酶動態(tài)變化 土壤微生 物群落動態(tài) 功能多樣性 土壤養(yǎng)分吸收 土壤呼吸變化規(guī)律 等 如李成芳等在稻 鴨 魚共作的條件下 通過田間對比 與室內分析的方法 研究了稻田土壤微生物量氮 土壤脲酶 脫氫酶 過氧化氫酶和蛋白酶活性的動態(tài)變化 39 章家恩等 在稻鴨共作條件下 采用平板培養(yǎng)法和BIOLOG技術 研究了 稻田土壤微生物群落動態(tài)及其功能多樣性 結果表明 稻鴨共 作能夠使土壤的微生物總數 細菌 放線菌和真菌數量 增 加 能夠使微生物群落的碳源利用能力和整體代謝活性得到 提高 顯著增加了水稻抽穗期的微生物功能多樣性 40 孫剛 等使用土壤碳通量自動測定系統(tǒng) 對稻 魚 泥鰍 復合生態(tài) 系統(tǒng)的土壤呼吸進行了定位定量研究 認為土壤呼吸速率有 明顯的季節(jié)性 底棲魚類能提高水田土壤呼吸強度 41 2 1 2 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的生物組分 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng) 的生物組分主要包括植物類 動物類和微生物類3個部分 植物組分研究集中在農作物的產量 質量 養(yǎng)分吸收 根系特 性以及雜草群落變化等方面 動物組分集中在水產品產量 微 生物組分集中在細菌數量 種群組成 數量分布等方面 在植物組分中 張劍等在稻魚共作條件下研究發(fā)現 稻魚 共作顯著增加了水稻分蘗期和灌漿期的葉片氮含量 顯著提 高了成穗率和產量 認為田魚攝食稻田資源并轉化為水稻可 利用養(yǎng)分是促進了水稻產量提升的原因 42 王強盛等研究 發(fā)現 在稻鴨共作條件下稻米的加工品質 外觀品質 營養(yǎng)品 質及蒸煮品質得到了改善 尤以降低堊白率效果最明顯 43 劉小燕等在稻 鴨 魚共作條件下 研究了水稻根系特性 發(fā) 現系統(tǒng)中的根系 萘胺氧化力顯著高于不放鴨魚區(qū) 根系 總吸收表面積自移栽后迅速增加 水稻根系活力明顯提 高 44 沈建凱等在規(guī)?；绝喎N養(yǎng)條件下 研究了稻田雜草 的群落變化特點及控草效果 認為稻鴨種養(yǎng)顯著降低了雜草 密度 改變了雜草群落結構和組成 提高了雜草生物多樣性 有效抑制了雜草危害的發(fā)生 45 在動物組分中 林傳政等在 稻魚共作條件下 將平作稻養(yǎng)魚 平作稻凼式養(yǎng)魚 壟稻溝魚 壟作稻養(yǎng)魚 3種模式分別與平作稻 中稻 再生稻 模式 對比 結果表明 壟稻溝魚模式的田魚增量最大 適宜在生產 上推廣 46 在微生物組分中 楊富億等研究了稻魚系統(tǒng)水體 與土壤中的微生物數量及種群組成 結果表明 稻魚系統(tǒng)中異 養(yǎng)細菌數量顯著高于傳統(tǒng)稻田 異養(yǎng)細菌的數量分布與田魚 產量有顯著相關關系 47 鄧曉等采用厭氧培養(yǎng)箱技術 測定 了稻 鴨復合系統(tǒng)中土壤的產甲烷細菌數量 發(fā)現稻鴨共作 能減少稻田中的產甲烷菌數量 產甲烷細菌對甲醇 異丙醇 CO 2 H 2 乙酸鈉有嗜好表現 48 2 2 稻 田 種 養(yǎng) 生 態(tài) 系 統(tǒng) 各 組 分 之 間 的 聯 系 在稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)中 各生物組分之間 各環(huán)境組分之 間 以及生物與環(huán)境組分之間是相互聯系的 也正是由于這種 聯系的存在才使得系統(tǒng)內各組分得以形成有機整體 并發(fā)揮 出各自的生態(tài)功能 通過總結分析發(fā)現 這種聯系在生物組 分間作用最明顯 并多以種間相互作用形式表現出來 人們 結合生產目標 根據生物種間相互作用 來配置稻田種養(yǎng)生態(tài) 系統(tǒng)的物種組成 并對其進行人工調控 如呂東鋒等在稻蟹共生條件下發(fā)現 河蟹能通過對稻田 雜草的不斷攝食作用 使株防效和鮮質量防效均達到50 以 上 降低了雜草與水稻的競爭 基本控制了雜草危害 49 朱 鳳姑等在稻鴨共作條件下 發(fā)現鴨子會不斷游泳 踩踏 使雜 草多浮于水面 或被吃或死亡 并且鴨子會捕食稻飛虱 葉蟬 二化螟等害蟲 50 禹盛苗等在稻鴨共作條件下 測得稻鴨共 作稻田的雜草平均株數比不養(yǎng)鴨的減少94 2 平均蟲口密 度減少77 3 稻鴨共作除草 除蟲效果顯著 51 吳敏芳等 認為在稻魚共作條件下 與水稻單作相比 稻魚共作對稻縱卷 葉螟幼蟲和成蟲密度均具有一定的控制作用 52 綜上可知 系統(tǒng)內飼養(yǎng)的動物能夠通過種間相互作用減少病蟲害的發(fā) 生 進而保證了水稻植株的健康生長 實現了飼養(yǎng)動物與水稻 的和諧共生 2 3 稻 田 種 養(yǎng) 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 服 務 功 能 生態(tài)系統(tǒng)服務功能是指生態(tài)系統(tǒng)提供給人類直接或間接 受益的商品與服務的功能 53 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的服務功 能主要體現在系統(tǒng)的生態(tài)和經濟服務功能2個方面 2 3 1 生態(tài)服務功能 生態(tài)服務功能研究主要集中在稻田 種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)對溫室氣體排放和水 土環(huán)境的影響2個方面 在溫室氣體排放上 黃璜等研究了稻鴨共作模式中甲烷排放 季節(jié)變化規(guī)律 認為在水稻分蘗盛期和抽穗期甲烷的排放量 最大 養(yǎng)鴨能減少甲烷排放量40 以上 系統(tǒng)中土壤氧化還 原狀況的改善是甲烷排放減少的原因之一 54 在此基礎上 傅志強等進一步研究了不同養(yǎng)鴨數量對稻田甲烷排放的影 響 認為養(yǎng)鴨數量越多 甲烷排放量越少 綜合考慮經濟和生 態(tài)效益的前提下 225 300只 hm 2 為適宜養(yǎng)鴨量 認為養(yǎng)鴨 提高了水體和土壤中溶解氧含量是甲烷減排的主要原因 55 展茗等研究了稻鴨模式中甲烷排放規(guī)律的影響因素 認為土 壤溫度和土壤水溶性有機碳含量是甲烷減排的主要影響 因素 56 在土壤 水體環(huán)境研究方面 高洪生研究了稻田養(yǎng)魚后的 水 土環(huán)境發(fā)生的變化 結果表明 土壤有機質含量 全氮含 量 全磷含量 速效氮含量 速效鉀含量 耕層土溫比水稻單作 系統(tǒng)高 晝夜田水溶解氧 晝夜田水日平均溫度 田水氧化反 應點位 ORP 比水稻單作系統(tǒng)高 而pH值則略低 57 丁偉 華等研究了稻魚系統(tǒng)魚的放養(yǎng)密度對稻田環(huán)境的影響 結果 表明 當魚目標產量為3000kg hm 2 時 水體總磷化學需氧量 顯著提高 面源污染風險增加 當魚目標產量為2250kg hm 2 時 系統(tǒng)經濟利潤最高 并且不會對水體環(huán)境產生負面 影響 58 2 3 2 經濟服務功能 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的經濟服務功能 研究主要包括2個方面內容 一是直接經濟價值 二是生態(tài)服 務價值 就直接經濟價值而言 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的經濟價 值要高于水稻單作系統(tǒng) 種養(yǎng)系統(tǒng)中飼養(yǎng)動物的品種差異 水 稻種植的茬數差異 水稻兼作 輪作方式的差異等都會對系統(tǒng) 的直接經濟產出造成影響 如劉某承等在浙江省麗水市青田 縣研究發(fā)現 稻魚共生系統(tǒng)1hm 2 凈利潤比常規(guī)稻作系統(tǒng)要 高出20 59 江興龍把坑塘式稻魚兼作與田塘式稻魚輪作 有機結合 創(chuàng)立了稻魚生態(tài)兼作輪作一體化模式 生產結果表 明 新模式1hm 2 的純收入比單一稻作模式增加了466 60 3 1 江蘇農業(yè)科學 2019年第47卷第4期 陳飛星等研究表明 稻田養(yǎng)蟹模式的1hm 2 土地純收入 成本 收益率和勞動生產率比單一稻作模式分別增加382 0 67 7 和295 0 61 章家恩等研究發(fā)現 稻鴨共作系統(tǒng)的 1hm 2 凈收入比常規(guī)稻作系統(tǒng)高出18 13 62 鄭華斌等在 水稻壟栽種養(yǎng)新模式中計算得出稻鴨種養(yǎng)1hm 2 純利潤比單 一稻作系統(tǒng)增加了417 稻鱉種養(yǎng)增加了1440 63 在生態(tài)服務價值方面 張丹等研究發(fā)現 稻魚共作系統(tǒng)的 生態(tài)服務功能在大氣調節(jié) 水調節(jié) 營養(yǎng)保持等方面都具有重 要的作用 稻魚共生系統(tǒng)的服務價值總量約為 8萬元 hm 2 年 單一稻作系統(tǒng)為6萬元 hm 2 年 前 者比后者高出了約33 64 劉某承等研究發(fā)現 稻魚共生系 統(tǒng)在固碳釋氧 營養(yǎng)物質保持 病蟲害防治 減施化肥農藥等 方面的生態(tài)服務價值比常規(guī)稻作系統(tǒng)高出了86 61 59 岳 冬冬等認為稻魚共生系統(tǒng)能夠減少溫室氣體排放 利用造林 法估算全國稻田養(yǎng)魚系統(tǒng)溫室氣體減排量的生態(tài)系統(tǒng)服務價 值為8332 95萬元 65 3 稻 田 種 養(yǎng) 的 發(fā) 展 趨 勢 3 1 稻 田 種 養(yǎng) 組 分 搭 配 發(fā) 展 趨 勢 稻田種養(yǎng)組分搭配發(fā)展變化有2個方面 一方面是動物 植物組分由一種向多種發(fā)展 另一方面是動物 植物組分由常 規(guī)品種向特有品種發(fā)展 隨著生活水平的提高 消費者對農 產品的需求日益加大 農戶為了滿足市場 加大收益 必須在 有限的淡水與耕地資源內獲得更多的產出 因此各農戶在稻 田種養(yǎng)模式內將水稻與單種動物組合發(fā)展成了水稻與多種動 物組合 形成了稻 魚 蝦 稻 鴨 魚 稻 魚 蝦 鴨等 模式 稻田種養(yǎng)系統(tǒng)內動物組分的增加對飼料和水質提出了 更高的要求 但農戶投放人工飼料和藥品不僅加大了生產成 本 還會對產品品質造成影響 基于經濟和安全的考慮 農戶 便將既能充當飼料又能凈化水質的水草植物引入了系統(tǒng) 形 成了稻 魚 萍 稻 鴨 萍 稻 蝦 草等模式 系統(tǒng)內多 種動植物組分的引入加大了系統(tǒng)的產出 但只能滿足人們對 產量的需求 當下人們又提出了多口感 多功能 高品質的綠 色有機食品需要 且愿意為此支付更多 基于這種高需求 高 利潤的吸引 各農戶便將特種稻 特種水產品引入稻田種養(yǎng)模 式中 構建了如糯稻 泥鰍 黑稻 蟹 香稻 泥鰍 小龍蝦 等模式 以此來迎合市場和消費者 3 2 稻 田 種 養(yǎng) 技 術 發(fā) 展 趨 勢 隨著稻田種養(yǎng)系統(tǒng)內各組分搭配的改變 與之配套的種 養(yǎng)技術也勢必發(fā)生相應的變化 目前 稻田種養(yǎng)技術正朝著 多樣化 集成化的方向發(fā)展 在系統(tǒng)內各動 植物組分由原來 的單種向多種變化 而后便出現了與之配套的單種水稻與多 種水產品共作技術 如稻魚蝦鰍混養(yǎng)技術 稻鴨魚混養(yǎng)技術 以及水稻 水產品 水生植物共作技術 如稻 魚 萍種養(yǎng) 技術 等多樣的稻田種養(yǎng)技術 為了更好地運行系統(tǒng) 提高 產出與效率 人們在種養(yǎng)技術層面又進行了集成化研究 主要 有以下3個方面內容 一是產業(yè)間技術集成 即農業(yè)技術與工 業(yè)技術結合 如將農業(yè)機械 設備與稻田種養(yǎng)技術集成 二是 農業(yè)產業(yè)內技術集成 即農作技術與漁業(yè)技術結合 如將池塘 精養(yǎng)技術與稻田種養(yǎng)技術結合 三是在種養(yǎng)模式內技術集成 如將稻田種養(yǎng)共作技術與輪作技術結合 以上這些種養(yǎng)技術 的發(fā)展 有效促進了我國稻田種養(yǎng)模式的示范與應用 推動了 整個稻田種養(yǎng)產業(yè)的進步 3 3 稻 田 種 養(yǎng) 產 業(yè) 發(fā) 展 趨 勢 首先是規(guī)?；l(fā)展 隨著土地流轉政策不斷完善 農民 流轉土地的意愿也日益強烈 這使得適度規(guī)模的土地集中成 為了可能 加上稻田種養(yǎng)的國家利好政策出臺 在融資 技術 補貼等方面給予了很大支持 稻田種養(yǎng)的規(guī)?；洜I道路基 本鋪平 此外 稻田種養(yǎng)規(guī)模化經營能在工程建設 機械租 賃 田間管理 人工雇傭等方面節(jié)約成本 并且產出量大 可實 現長期訂單式供應 商品價格更穩(wěn)定 同時在規(guī)?；a過 程中 更便于應用先進的標準化種養(yǎng)技術與大型農用機械 提 高了生產效率 創(chuàng)造出了更大的規(guī)模效益 其次是標準化發(fā)展 標準是專業(yè)經驗 新技術 新成果的 載體 通過實施農業(yè)技術標準 可實現農業(yè)資源合理利用和生 產要素優(yōu)化組合 在稻田種養(yǎng)產業(yè)中 規(guī)模化建設為標準化操 作提供了可能 而標準化生產操作通過合理安排種養(yǎng)生產工 序 規(guī)定種子 苗 飼料 農藥 化肥等的科學用量 保證了農 產品產量和品質 另外 標準的種養(yǎng)生產操作能夠產出標準的 農產品 這樣的產品在外觀 口感 功能等品質上都更符合市場 需求 不僅提高了產品的銷量與利潤 還有利于產業(yè)品牌建設 再次是品牌化發(fā)展 品牌代表著產品的質量 能將企業(yè) 和產品信息一起展示給消費者 而消費者會據此進行消費選 擇 在這個過程中品牌效應可降低種養(yǎng)農產品推介成本 同 時增加銷售量 促進利潤增長 在利潤驅動下 農戶會增加對 種養(yǎng)品牌農產品的供給 進而增強了農戶的可持續(xù)經營能力 最后是生態(tài)高值化發(fā)展 生態(tài)高值農業(yè)是現代農業(yè)的一 種發(fā)展趨勢 它將集約化經營與生態(tài)化生產有機結合起來 從生態(tài)角度看 生態(tài)高值化發(fā)展不但能產出安全優(yōu)質的稻米 和水產品 還能實現水 土等農業(yè)資源的永續(xù)利用 促進稻田 種養(yǎng)產業(yè)可持續(xù)發(fā)展 從高值角度看 生態(tài)高值化發(fā)展能夠大 幅提高土地產出率 投入產出率 勞動生產率 切實實現農業(yè) 增效 農民增收的雙增效益 目前在高值效益的吸引下 形成 了多種生態(tài)高值模式 如稻田種養(yǎng) 設施精養(yǎng)相結合模式 該 模式在增加稻米和水產品產量的同時 實行農產品反季節(jié)上 市 大大提高了農產品價值 稻田種養(yǎng) 模式 相關企業(yè) 將 稻田種養(yǎng) 的營銷思維融入稻田種養(yǎng)產業(yè)發(fā)展 形成了 如稻田種養(yǎng) 社群 稻田種養(yǎng) 會員制 稻田種養(yǎng) 互聯網 稻田種養(yǎng) 私人訂制等營銷模式 拓寬了銷路 滿足了消費者 需求 觀光稻田種養(yǎng)模式 將稻田種養(yǎng)與旅游觀光產業(yè)結合 以稻田種養(yǎng)為基礎 強化其觀光 休閑 娛樂等功能特征 形成 具有第三產業(yè)特征的觀光生態(tài)農業(yè)模式 稻田種養(yǎng)產業(yè)向生 態(tài)高值化發(fā)展 不但兼顧了產業(yè)的生態(tài) 經濟 社會效益 更促 進了地區(qū)農業(yè)結構的調整 切實增加了農民收入 是我國生態(tài) 農業(yè)發(fā)展上的關鍵一環(huán) 參 考 文 獻 1 BrownME Funk C C Food security under climate change J Science 2008 319 5863 580 581 2 GodfrayHCJ BeddingtonJR CruteIR etal Foodsecurity the challengeoffeeding9billionpeople J Science 2010 327 5967 812 818 4 1 江蘇農業(yè)科學 2019年第47卷第4期 3 MacDonaldG M Water climate change and sustainability in the southwest J Proceedings of the National Academy of Sciences 2010 107 50 21256 21262 4 王強盛 黃丕生 甄若宏 等 稻鴨共作對稻田營養(yǎng)生態(tài)及稻米品 質的影響 J 應用生態(tài)學報 2004 15 4 639 645 5 KleijnD BerendseF SmitR etal Agri environmentschemesdo noteffectively protect biodiversity in Dutch agricultural landscapes J Nature 2001 413 6857 723 725 6 KleijnD BaqueroRA CloughY etal Mixedbiodiversitybenefitsof agri environmentschemesinfiveEuropeancountries J Ecology Letters 2006 9 3 243 254 7 駱世明 農業(yè)生態(tài)學 M 2版 北京 中國農業(yè)出版社 2009 8 卞有生 張鳳廷 中國農業(yè)生態(tài)工程的理論與實踐 M 北京 中國環(huán)境科學出版社 1999 9 Frei M Becker K A greenhouse experiment on growth and yield effectsinintegratedrice fishculture J Aquaculture 2005 244 1 2 3 4 119 128 10 Halwart M Biodiversity and nutrition in rice based aquatic ecosystems J JournalofFoodCompositionandAnalysis 2006 19 6 7 747 751 11 石庭明 生態(tài)人類學視野下的侗族稻作文化研究 以貴州省 榕江縣宰章村為例 D 北京 中央民族大學 2013 12 倪達書 我國稻田養(yǎng)魚的現狀與展望 J 淡水生物學科技情 報 1983 6 1 5 13 倪達書 稻魚共生理論 J 科學與人 1984 1 10 11 14 倪達書 汪建國 稻魚共生理論的研究 J 水產科技情報 1981 6 1 3 15 倪達書 汪建國 論稻魚共生生態(tài)系統(tǒng)的應用價值 J 水產科 技情報 1983 6 1 4 16 倪達書 汪建國 稻魚共生生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)及經濟效益 J 水產科技情報 1985 6 1 4 17 黃毅斌 翁伯琦 唐建陽 等 調控稻田人工生物圈及其新耕作 體系研究 綜合調控技術對水稻生長和稻田生態(tài)環(huán)境的影響 J 福建省農科院學報 1997 3 44 50 18 林忠華 稻田人工生物圈的調控技術研究 J 耕作與栽培 1997 1 24 28 19 陳飛星 張增杰 稻田養(yǎng)蟹模式的生態(tài)經濟分析 J 應用生態(tài) 學報 2002 13 3 323 326 20 丁偉華 中國稻田水產養(yǎng)殖的潛力和經濟效益分析 D 杭州 浙江大學 2014 12 13 21 李娜娜 中國主要稻田種養(yǎng)模式生態(tài)分析 D 杭州 浙江大 學 2013 27 22 呂永林 陳志儉 蔡 政 等 山區(qū)稻田養(yǎng)魚高產技術 J 淡水 漁業(yè) 2002 32 2 20 22 23 閆少杰 王雨雅 稻田養(yǎng)殖小龍蝦技術 J 科學養(yǎng)魚 2016 11 31 32 24 惠同勝 艾 丹 付艷梅 北方稻蟹共作綜合種養(yǎng)技術 J 黑 龍江水產 2016 2 26 28 25 馬義軍 張 鳴 淺析稻田養(yǎng)鰍關鍵技術措施及效益分析 J 中國水產 2016 6 94 95 26 蔣業(yè)林 侯冠軍 王永杰 等 稻田養(yǎng)鱉生態(tài)系統(tǒng)構建與種養(yǎng)殖 技術研究 J 安徽農學通報 2015 21 20 94 95 27 王小明 湯明庚 周菊華 等 稻鴨共作養(yǎng)鴨技術要點 J 畜牧 與獸醫(yī) 2006 38 4 23 24 28 張達余 郭麗華 周志華 闊池寬溝稻蟹魚復合生態(tài)種養(yǎng)技術集 成 J 江蘇農業(yè)科學 2010 1 249 250 29 江興龍 稻魚生態(tài)兼作輪作一體化優(yōu)質高產技術及其效益評價 J 水生態(tài)學雜志 2009 30 6 118 123 30 吳金書 賀長征 劉冬平 等 機插秧模式在稻鴨共作中的應用 與推廣 J 中國稻米 2011 17 2 51 53 31 蔣祖明 史粉袢 蔣紅剛 等 水稻機插稻鴨共作精確定量施肥 技術研究 J 中國稻米 2007 13 4 67 70 32 李克勤 黃 璜 任澤明 湖南稻鴨生態(tài)種養(yǎng)與頻振式誘蛾燈技 術示范成效與技術 J 中國稻米 2008 14 5 35 37 33 吳敏芳 張 劍 胡亮亮 等 稻魚系統(tǒng)中再生稻生產關鍵技術 J 中國稻米 2016 22 6 80 82 34 章家恩 近10多年來我國鴨稻共作生態(tài)農業(yè)技術的研究進展 與展望 J 中國生態(tài)農業(yè)學報 2013 21 1 70 79 35 王 昂 王 武 馬旭洲 等 養(yǎng)蟹稻田水環(huán)境部分因子變化研 究 J 湖北農業(yè)科學 2011 50 17 3514 3519 36 汪金平 曹湊貴 金 暉 等 稻鴨共生對稻田水生生物群落的 影響 J 中國農業(yè)科學 2006 39 10 2001 2008 37 王昌付 汪金平 曹湊貴 等 稻鴨共作對稻田水體底棲動物生物 多樣性的影響 J 中國生態(tài)農業(yè)學報 2008 16 4 933 937 38 袁偉玲 曹湊貴 汪金平 等 稻魚共作生態(tài)系統(tǒng)浮游植物群落 結構和生物多樣性 J 生態(tài)學報 2010 30 1 253 257 39 李成芳 曹湊貴 徐擁華 等 稻鴨與稻魚生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物 量N和土壤酶活性動態(tài) J 生態(tài)學報 2008 28 8 3905 3912 40 章家恩 許榮寶 全國明 等 鴨稻共作對土壤微生物數量及其 功能多樣性的影響 J 資源科學 2009 31 1 56 62 41 孫 剛 房 巖 王 欣 等 稻魚復合生態(tài)系統(tǒng)對水田土壤呼 吸的影響 J 農業(yè)與技術 2008 28 5 66 68 42 張 劍 胡亮亮 任偉征 等 稻魚系統(tǒng)中田魚對資源的利用及對 水稻生長的影響 J 應用生態(tài)學報 2017 28 1 299 307 43 王強盛 黃丕生 甄若宏 等 稻鴨共作對稻田營養(yǎng)生態(tài)及稻米 品質的影響 J 應用生態(tài)學報 2004 15 4 639 645 44 劉小燕 劉大志 陳艷芬 等 稻 鴨 魚共棲生態(tài)系統(tǒng)中水稻 根系特性及經濟效益 J 湖南農業(yè)大學學報 自然科學版 2005 31 3 314 316 45 沈建凱 黃 璜 傅志強 等 規(guī)?；绝喩鷳B(tài)種養(yǎng)對稻田雜草 群落組成及物種多樣性的影響 J 中國生態(tài)農業(yè)學報 2010 18 1 123 128 46 林傳政 呂澤林 周遠清 等 不同稻魚共生方式對水稻性狀及 稻魚產量的影響 J 耕作與栽培 2015 6 19 21 43 47 楊富億 李秀軍 王志春 等 鹽堿化濕地稻一魚復合生態(tài)系統(tǒng) 微生物特征 J 濕地科學 2003 1 2 105 110 48 鄧 曉 廖曉蘭 黃 璜 稻 鴨復合生態(tài)系統(tǒng)產甲烷細菌數 量 J 生態(tài)學報 2004 24 8 1695 1699 49 呂東鋒 王 武 馬旭洲 等 稻蟹共生對稻田雜草的生態(tài)防控 試驗研究 J 湖北農業(yè)科學 2011 50 8 1574 1578 50 朱鳳姑 豐慶生 諸葛梓 稻鴨生態(tài)結構對稻田有害生物群落的 控制作用 J 浙江農業(yè)學報 2004 16 1 37 41 51 禹盛苗 金千瑜 歐陽由男 等 稻鴨共育對稻田雜草和病蟲害 的生物防治效應 J 中國生物防治 2004 20 2 99 102 52 吳敏芳 郭 梁 張 劍 等 稻魚共作對稻縱卷葉螟和水稻生 長的影響 J 浙江農業(yè)科學 2016 57 3 446 449 53 Costanxza R D Arge R Groot R et al The value of the word s ecosystemservicesandnaturalcapital J Nature 1997 387 15 253 260 5 1 江蘇農業(yè)科學 2019年第47卷第4期 54 黃 璜 楊志輝 王 華 等 濕地稻一鴨復合系統(tǒng)的CH 4 排放 規(guī)律 J 生態(tài)學報 2003 23 25 929 934 55 傅志強 黃 璜 廖曉蘭 等 養(yǎng)鴨數量對CH 4 排放的影響 J 生態(tài)學報 2008 28 5 2107 2114 56 展 茗 曹湊貴 汪金平 等 稻鴨共作對甲烷排放的影響 J 應用生態(tài)學報 2008 19 12 2666 2672 57 高洪生 北方寒地稻田養(yǎng)魚對農田生態(tài)環(huán)境的影響初報 J 中國農學通報 2006 22 7 470 472 58 丁偉華 李娜娜 任偉征 等 傳統(tǒng)稻魚系統(tǒng)生產力提升對稻田 水體環(huán)境的影響 J 中國生態(tài)農業(yè)學報 2013 21 3 308 314 59 劉某承 張 丹 李文華 稻田養(yǎng)魚與常規(guī)稻田耕作模式的綜合 效益比較研究 以浙江省青田縣為例 J 中國生態(tài)農業(yè)學 報 2010 18 1 164 169 60 江興龍 稻魚生態(tài)兼作輪作一體化優(yōu)質高產技術及其效益評價 J 水生態(tài)學雜志 2009 30 6 118 123 61 陳飛星 張增杰 稻田養(yǎng)蟹模式的生態(tài)經濟分析 J 應用生態(tài) 學報 2002 13 3 323 326 62 章家恩 陸敬雄 張光輝 等 鴨稻共作生態(tài)農業(yè)模式的功能與 效益分析 J 生態(tài)科學 2002 21 1 6 10 63 鄭華斌 陳 燦 王曉清 等 水稻壟栽種養(yǎng)模式的生態(tài)經濟效 益分析 J 生態(tài)學雜志 2013 32 11 2886 2892 64 張 丹 劉某承 閡慶文 等 稻魚共生系統(tǒng)生態(tài)服務功能價值 比較 以浙江省青田縣和貴州省從江縣為例 J 中國人口 資源與環(huán)境 2009 19 6 30 36 65 岳冬冬 王魯民 稻魚共生系統(tǒng)的低碳漁業(yè)生態(tài)補償標準研 究 基于溫室氣體減排視角 J 福建農業(yè)學報 2013 28 4 392 396 王 長 偉 陳 琛 藺 蓓 蓓 等 狼 牙 刺 中 生 物 堿 的 研 究 應 用 進 展 J 江 蘇 農 業(yè) 科 學 2019 47 4 16 21 doi 10 15889 j issn 1002 1302 2019 04 004 狼牙刺中生物堿的研究應用進展 王 長 偉 陳 琛 藺 蓓 蓓 吳 三 橋 陜西理工大學生物科學與工程學院 陜西漢中7