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稻渔综合种养模式下水稻生长特性与生态效益分析

作者

彭芳 赖绮思 钟君伟 李远辉

兴宁市农业技术推广中心 兴宁市土壤肥料研究站 兴宁市种子监督管理站 梅州百谷种植专业合作社

一、引言

随着农业现代化进程的加快,传统水稻种植模式面临着化肥农药过量使用、土壤退化、经济效益低下等诸多问题,严重制约了农业的可持续发展。在此背景下,稻渔综合种养模式应运而生,它将水稻种植与鱼类养殖有机结合,实现了空间共享、物质循环和生态调控,成为推动农业绿色发展的重要举措。

、、联合科研机构实施的稻渔综合种养生态关键技术示范推广项目,在农业农村部相关政策支持下,聚焦破解传统水稻种植难题,集成创新“稻-鱼”生态共生技术体系,构建了“空间优化-环境调控-品种适配”三位一体模式。自 2021 年启动以来,取得了显著的经济、生态和社会效益。本文基于该项目的实践成果,对稻渔综合种养模式下水稻生长特性与生态效益进行深入分析,旨在为该模式的进一步推广和完善提供理论与实践参考。

二、稻渔综合种养模式的核心技术

稻渔综合种养模式的成功实施,得益于一系列核心技术的支撑,这些技术相互配合,共同保障了水稻和鱼类的协同生长,实现了生态与经济的双赢。

(一)技术原理

该模式基于空间共享、物质循环、生态调控三大生态学原理。空间共享方面,构建“丰”字形沟渠网络,鱼沟深 0.8-1.2m ,占田面积 ⩽10% ,实现水稻根系与鱼类活动区立体分层,提高了土地资源的利用效率。物质循环上,鱼类摄食害虫(如蚊幼虫、螟虫等)及杂草,其排泄物可替代 30% 化肥;水稻秸秆分解后又能反哺鱼类饵料,形成了良性的物质循环系统,减少了外部投入。生态调控则通过动态水位管理系统实现,分蘖期浅灌( 5-10cm )促进水稻分蘖,孕穗期深灌( 15-20cm )保障水稻需水,灌浆成熟期浅灌( 5-locm )确保灌浆顺利进行,为水稻生长创造了适宜的水分环境。

(二)关键技术体系

空间优化设计:将田埂加高至 50cm ,底宽 80cm ,顶宽 50cm,设置环形沟深 100cm ,并配备进排水口及防逃网(埋土 10cm+高出田埂 50cm )。其中,专利池口结构(ZL202321765358.4)能有效防止鱼类逃逸,为水稻生长和鱼类活动提供了稳定的空间格局。

精准水位管理:根据水稻不同生长时期的需求,分期进行水位调控。分蘖期和灌浆成熟期实行 5-10cm 浅灌,孕穗期 15-20cm 深灌,晒田前疏通鱼沟。这种管理方式不仅满足了水稻生长对水分的需求,还能减少农药使用量达 41.1% ,节约用水 20% 。

品种协同配置:水稻选择抗逆性强的青香优 19 香品种,鱼类则采用草鱼 60%+ 鲤鱼 30% +鲫鱼 10% 的搭配,每亩投放 160-200 尾。通过优化生物链,提升了资源利用率,促进了水稻和鱼类的共同生长。

智能装备应用:自动投饵装置(ZL202322263684.1)实现了定时定量投喂,使饲料利用率提升 15% ,人工成本降低 30% ,提高了种养的智能化水平和经济效益。

绿色防控体系:采用太阳能杀虫灯、深水灭蛹结合低毒农药的方式,施药前将水位升至10cm ,有效减少了病虫害的发生,农药减量 41.1% ,且稻米农残达标率为 100‰ 。

(三)标准化操作规程

形成了《兴宁市稻渔综合种养生态关键技术操作规程》,涵盖基建标准、生产管理和水质维护等方面。基建标准对田埂/鱼沟尺寸、防逃网铺设、专利池口安装做出明确规定;生产管理中,水稻在 3 月播种、4 月移栽(1.8 万科/亩),基肥施复合肥 30kg/Ω 亩,移栽后 5-7 天施用量 46% 尿素 5kg 亩,穗肥补施 46% 尿素 3kg/Ω /亩、 60% 氯化钾 5-8kg/亩,全生育期施肥总量 21.68kg/ 亩,比对照减少 9.7% ;渔业方面,鱼种需经盐水消毒,暂养期投喂蛋白 30% 全价料,中期植物性饵料占比 60%-70% ;水质维护每月泼洒生石灰( 20mg/L )调节 pH ,并定期监测DO、氨氮等指标,为水稻和鱼类生长提供了规范的操作指引。

三、稻渔综合种养模式下水稻生长特性

稻渔综合种养模式通过独特的技术体系,对水稻的生长产生了积极影响,主要体现在产量提升和品质改善两个方面。

(一)产量提升

项目数据显示,稻渔综合种养模式下水稻亩产量达到 549.5kg ,相比单作水稻的 493.65kg ,提升幅度为 11.30% 。这一显著的产量提升得益于多种因素的综合作用。

从空间优化设计来看,“丰”字形沟渠网络和合理的田埂结构,不仅为鱼类提供了活动空间,也改善了稻田的通风和光照条件,有利于水稻进行光合作用,促进干物质积累。精准的水位管理满足了水稻不同生长阶段对水分的需求,分蘖期浅灌促进分蘖,增加有效穗数;孕穗期深灌保障了水稻生长关键期的水分供应,减少了因缺水导致的穗粒数减少;灌浆成熟期浅灌则有利于养分向籽粒运输,提高千粒重。

品种选择上,青香优19 香具有较强的抗逆性,能够适应稻渔综合种养环境下可能出现的各种不利条件,减少了因病虫害和环境胁迫造成的减产。此外,鱼类排泄物作为天然肥料,为水稻生长提供了持续的养分供应,且养分释放较为缓慢,有利于水稻的吸收利用,避免了传统化肥一次性施用可能导致的养分流失和浪费,从而促进了水稻的生长发育,提高了产量。

(二)品质改善

稻渔综合种养模式不仅提高了水稻产量,还显著改善了稻米品质,主要体现在整精米率、垩白度和蛋白质含量等指标上。

整精米率是衡量稻米加工品质的重要指标,项目中稻渔综合种养模式下稻米整精米率为53.4% ,相比对照的 50.6% ,提升了2.8 个百分点。这可能是由于该模式下水稻生长环境更为适宜,籽粒饱满度提高,在加工过程中完整精米的比例增加。

垩白度反映了稻米的外观品质,垩白度越低,稻米外观越好。该模式下稻米垩白度为 0.42% ,对照为 0.53% ,降低了 20.7% 。这得益于合理的养分供应和水分管理,减少了稻米中垩

白的形成。

蛋白质含量是稻米营养品质的重要体现,稻渔综合种养模式下稻米蛋白质含量为 8.23% ,对照为 7.41% ,提升了 11.1%9textperthousand 。鱼类排泄物提供的养分中含有丰富的氮元素等,有利于水稻蛋白质的合成,从而提高了稻米的营养品质。

四、稻渔综合种养模式的生态效益

稻渔综合种养模式在实现经济效益的同时,也展现出显著的生态效益,主要体现在减少农药和化肥使用、改善土壤质量、净化水体等方面。

(一)减少农药使用

项目数据表明,稻渔综合种养模式下农药使用量降低 41.1% ,亩均减量 1.2kg ,节约成本39.6 万元。这主要得益于绿色防控体系的有效实施,太阳能杀虫灯利用害虫的趋光性进行诱杀,减少了害虫数量;深水灭蛹破坏了害虫的生长环境,降低了害虫繁殖率;低毒农药的合理使用则在必要时进一步控制病虫害,且施药前将水位升至 10cm ,减少了农药对鱼类的影响。同时,鱼类摄食害虫和杂草,从源头减少了病虫害的发生,降低了对农药的依赖,减少了农药对土壤和水体的污染,有利于生态环境的保护。

(二)减少化肥使用

该模式下化肥减施量达 9.7% ,鱼类排泄物替代了 30% 的化肥,减少了化肥的投入量。化肥的过量使用是导致土壤退化和水体富营养化的重要原因之一,减少化肥使用不仅降低了农业生产成本,还减少了氮、磷等营养元素的流失,降低了面源污染的风险。此外,水稻秸秆分解反哺鱼类饵料,实现了资源的循环利用,进一步减少了外部物质的投入,促进了农业生态系统的平衡。

(三)改善土壤质量

连续 3 年实施稻渔综合种养模式后,土壤有机质含量达到 34.6g/kg,相比对照的 29.1g/k g,增幅为 9.82% ,提升了7.16 个百分点,有效磷含量也提高 8.28% 。这是因为鱼类排泄物和水稻秸秆等有机物质进入土壤,增加了土壤中的有机质含量,改善了土壤结构,提高了土壤的保水保肥能力和通气性,有利于土壤微生物的活动和繁殖,增强了土壤的肥力和可持续生产能力。

(四)净化水体

项目监测显示,稻渔综合种养模式下水体氨氮含量稳定在 0.07⋅0.17mg/L ,低于行业安全阈值 0.5mg/L ,符合养殖标准。鱼类在生长过程中摄食水体中的浮游生物和有机碎屑,减少了水体中的营养物质;水稻根系则能够吸收水体中的氮、磷等元素,起到了净化水体的作用。同时,合理的水位管理和水质调控措施,如定期泼洒生石灰调节pH,维持了水体的生态平衡,提高了水体质量。

五、推广应用前景与措施

(一)推广应用前景分析

政策环境契合:项目契合中央一号文件“农业绿色发展”要求及相关政策精神,已纳入广东省乡村振兴重点项目库,可优先获财政补贴。梅州市将稻渔综合种养列为生态农业核心推广模式,设专项扶持资金,2023 年投入 1200 万元,为项目推广提供政策支持。

市场需求扩张:项目产出的稻米整精米率、鱼肉粗蛋白含量高于常规种植,产品溢价率15%-20% ,市场认可度和需求高,提供广阔市场空间。

经济效益突出:稻渔综合种养亩均产值、纯利润提升幅度大,成本回收周期缩短,能吸引更多农户和合作社参与。

生态效益显著:该模式在污染防控和土壤修复方面成效好,农药使用量降低,化肥替代率提高,减少氮磷流失,增强土地可持续生产能力,有长远生态价值。

(二)重点推广实施措施

构建三级联动推广体系:政府引导层由市农业农村局渔业发展股牵头,统筹多部门资源;技术支撑层依托设培训基地;主体带动层培育合作社联合体,形成协同推广格局。

创新三维赋能机制:技术上轻量化改造,降低安装成本,实现精准投喂与成本控制;土地上集约利用,流转闲置农田;品牌上对接市场,打造公用品牌,建设冷链中心,提高竞争力。

实施差异化推广策略:核心示范区升级智能装备;辐射带动区采用“合作社+农户”订单生产模式;潜力培育区免费提供鱼苗和技术包,根据不同区域特点推广。

构建风险防控体系:建立病害预警平台,编制《应急管理手册》防控技术风险;发展“保底收购+二次分红”机制,开发加工线降低滞销风险,保障农户收益。

六、结论

稻渔综合种养模式通过集成空间优化、精准水位管理等核心技术,实现了稻鱼生态共生,兼具经济与生态价值。其契合政策导向,市场需求旺盛,推广前景广阔,是农业绿色可持续发展的有效路径,适宜在类似地区推广,建议进一步完善技术并扩大应用规模。

参考文献

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