馬永明

(上海市金山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化管理站，上海 201599)

0 引言

水稻是我國重要的糧食作物之一，同時我國也是世界上最大的水稻生產(chǎn)國和消費國，因此，水稻高產(chǎn)及優(yōu)質(zhì)對于保障我國糧食安全及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1]。

為了提高水稻產(chǎn)量，大量化肥及農(nóng)藥的使用嚴(yán)重破壞了稻田的生態(tài)環(huán)境，并且?guī)砹艘幌盗协h(huán)境污染問題[2]。為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高效、安全和可持續(xù)發(fā)展，復(fù)合種養(yǎng)模式逐漸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用與發(fā)展[3]。稻田復(fù)合種養(yǎng)主要是指，通過對稻田實施工程化改造，在稻田生態(tài)系統(tǒng)中引進(jìn)鴨(鱉、蝦、鰍、蟹)種群后而形成的以稻、鴨(鱉、蝦、鰍、蟹)為主導(dǎo)生物的稻-鴨(鱉、蝦、鰍、蟹)復(fù)合種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)[4]，實現(xiàn)水稻高產(chǎn)的同時，增加漁業(yè)發(fā)展，顯著提高整體經(jīng)濟效益，是一種生態(tài)環(huán)保的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。

稻-鴨共作可以最大限度地發(fā)揮稻田生態(tài)功能，是以稻田為載體，以種植優(yōu)質(zhì)水稻為中心，利用家鴨的雜食性消滅田間雜草及病蟲害，家鴨糞便可以作為良好的稻田有機肥，減少化肥、農(nóng)藥的投入使用。同時綠色生產(chǎn)模式可以提高消費者對水稻及家鴨的安全性與優(yōu)質(zhì)風(fēng)味要求，實現(xiàn)生物病蟲害防治與生態(tài)培肥，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及農(nóng)業(yè)安全優(yōu)質(zhì)發(fā)展的新型技術(shù)之一[5]。

1 國內(nèi)外研究進(jìn)展

我國作為世界上最大的水稻與家鴨消費國家，也是最早開始研究稻-鴨復(fù)合種養(yǎng)模式的國家之一，早在古代就有“養(yǎng)鴨治蝗”的理論研究，目前已經(jīng)有近400年的歷史，但是隨著近幾年復(fù)合種養(yǎng)模式、循環(huán)農(nóng)業(yè)及有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展，才逐漸形成科學(xué)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展模式。主要發(fā)展歷經(jīng)2個階段[6]。

1)從明代到20世紀(jì)90年代，主要是將家鴨定期、流放式地放入稻田中，利用稻田間的優(yōu)質(zhì)、天然飼料進(jìn)行家鴨養(yǎng)殖，主要特點是復(fù)合種養(yǎng)技術(shù)相互分離，兩個生態(tài)系統(tǒng)相互獨立發(fā)展；

2)20世紀(jì)90年代后，逐漸通過吸收引進(jìn)日本稻田養(yǎng)鴨技術(shù)，逐漸發(fā)展稻-鴨復(fù)合種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)，家鴨在稻田中生長，實現(xiàn)有機大米和鴨產(chǎn)品的共步種養(yǎng)，其示范推廣面積逐漸擴大，在我國浙江、江蘇、四川、安徽、云南等地區(qū)開始進(jìn)行廣泛推廣與應(yīng)用。

稻-鴨復(fù)合種養(yǎng)主要是基于家鴨的田間雜食性，以稻田間的雜草和害蟲為優(yōu)質(zhì)飼料，稻田可以為家鴨提供良好的活動場所，同時家鴨糞便可以作為稻田的優(yōu)質(zhì)飼料，實現(xiàn)培肥地力的目的，二者相互依賴，實現(xiàn)水稻與家鴨的有機、綠色生產(chǎn)，是發(fā)展有機農(nóng)業(yè)的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)之一[7]。

日本最早在1991年開始在九州進(jìn)行稻-鴨復(fù)合種養(yǎng)模式的應(yīng)用與研究，并在2000年之后開始在全國推廣應(yīng)用；韓國在1993年開始進(jìn)行相關(guān)研究與技術(shù)推廣；在1995年之后，菲律賓、越南和馬來西亞等地區(qū)逐漸開始應(yīng)用與發(fā)展該技術(shù)。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗設(shè)計

選取常規(guī)稻作、轉(zhuǎn)換期稻鴨互作和有機稻鴨共作三種水稻種植模式，每個試驗重復(fù)3次，共9個試驗小區(qū)，小區(qū)在田間隨機排列。在水稻插秧10 d后，放入雛鴨，放鴨數(shù)量約為25只·(667 m2)-1，保證家鴨晝夜生活在水稻田間，每天僅給家鴨補充少量稻米碎米，在此期間，轉(zhuǎn)換期稻鴨互作和有機稻鴨共作不施加化肥及農(nóng)藥，試驗田基本理化性質(zhì)及基礎(chǔ)養(yǎng)分如表1所示。

表1 試驗田基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)

2.2 測定指標(biāo)及方法

2.2.1 土壤環(huán)境指標(biāo)

在每個試驗小區(qū)內(nèi)，按照棋盤式分布的方法選擇8～10個采樣點，利用土鉆法采集0～20 mm、20～40 mm、40～60 mm層次的土壤，混合后的樣品帶入實驗室進(jìn)行肥力測量。

2.2.2 作物指標(biāo)

產(chǎn)量測定時，于成熟期在各小區(qū)隨機選取5叢水稻計算出每667 m2穴數(shù)、平均穴穗數(shù)和平均穗粒數(shù)。收獲的水稻脫粒曬干后放置于室內(nèi)至籽粒與空氣濕度平衡，通過風(fēng)選清除雜質(zhì)和空秕粒后稱取實粒重量(采用精度0.01 g天平)，計算結(jié)實率。籽粒烘干后測定稻谷質(zhì)量和含水率，然后按照標(biāo)準(zhǔn)含水率13.5%計算水稻產(chǎn)量，理論畝產(chǎn)=每畝穴數(shù)×平均穴穗數(shù)×平均穗粒數(shù)×結(jié)實率×千粒重。

2.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0進(jìn)行顯著性和相關(guān)關(guān)系分析，用Origin 2019進(jìn)行繪圖分析。

3 三種水稻種植模式下對土壤肥力的影響

3.1 對有機質(zhì)的影響

土壤有機質(zhì)是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)之一，是土壤氮、磷等養(yǎng)分的主要來源之一，可以提高土壤的保肥力，因此，監(jiān)測土壤有機質(zhì)含量對于研究不同水稻種植模式下對土壤肥力的影響具有重要意義。

三種水稻種植模式下對土壤有機質(zhì)含量的影響如圖1所示。研究結(jié)果表明，有機稻鴨共作模式下在水稻不同生育時期有機質(zhì)波動較少，稻鴨共作模式下，家鴨在稻田中不斷活動，對于維持土壤有機質(zhì)含量具有重要作用。研究測定表明，一只家鴨每日產(chǎn)生新鮮鴨糞約0.15 kg，按照每667 m2稻田平均20只家鴨計算，在水稻田間共生活約60 d左右，則排便量共計180 kg，可以顯著增加土壤有機質(zhì)約33 kg，顯著提升土壤肥力。

圖1 三種種植模式下土壤有機質(zhì)含量對比

3.2 對破解氮含量的影響

三種水稻種植模式下對土壤破解氮含量的影響如圖2所示。研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)換期稻鴨互作和有機稻鴨共作的破解氮含量較低，即使有家鴨糞便作為肥力來源，但是前期家鴨較小，糞便含量較低，無法滿足水稻生長的需求，后期隨著家鴨的逐漸生長，稻田養(yǎng)分含量逐漸升高，滿足水稻生長的基本要求。因此，在進(jìn)行轉(zhuǎn)換期稻鴨互作和有機稻鴨共作種植時，需在水稻前期施用底肥。

圖2 三種種植模式下土壤破解氮含量對比

4 三種水稻種植模式下經(jīng)濟效益對比分析

在水稻收獲時期測定水稻產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因素，進(jìn)而對比三種種植模式下水稻生產(chǎn)效益分析。三種種植模式下水稻產(chǎn)量如表2所示，有機稻鴨共作模式下產(chǎn)量與常規(guī)水稻種植模式相比有所降低，但是水稻成穗率、穗粒數(shù)等高于常規(guī)水稻種植模式，主要是由于家鴨在稻田中不斷活動，起到一定的“耕水增氧”的效果，有利于水稻植株的生長。

表2 三種種植模式下水稻生產(chǎn)及其產(chǎn)量構(gòu)成因素對比結(jié)果

經(jīng)對比，三種水稻種植模式下以有機稻鴨共作模式經(jīng)濟效益最高。該模式下雖然水稻產(chǎn)量較常規(guī)水稻種植模式較低，但是品質(zhì)高，屬于有機稻米，稻米銷售價格較高；另一方面，家鴨的經(jīng)濟效益也十分顯著。經(jīng)測算，三種水稻種植模式的下經(jīng)濟效益對比結(jié)果為有機稻鴨共作>轉(zhuǎn)換期稻鴨互作>常規(guī)稻作。同時，有機稻鴨共作模式帶來的生態(tài)效益及社會效益也是十分顯著。

5 結(jié)論

針對目前稻鴨共作模式下對土壤及生態(tài)環(huán)境的作用機理尚不明確，本研究以常規(guī)稻作、轉(zhuǎn)換期稻鴨互作和有機稻鴨共作三種水稻種植模式探明不同水稻種植模式下對稻田土壤肥力、養(yǎng)分變化的影響，研究結(jié)果表明，有機稻鴨共作可以凈化生態(tài)環(huán)境，培肥地力，改善土壤理化性質(zhì)，并且三種種植模式下經(jīng)濟效益變化為有機稻鴨共作>轉(zhuǎn)換期稻鴨互作>常規(guī)水稻種植，經(jīng)濟效益十分顯著。研究結(jié)果對于實現(xiàn)稻田農(nóng)業(yè)科學(xué)可持續(xù)發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境、降低農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，綜合提高農(nóng)田經(jīng)濟效益，實現(xiàn)農(nóng)民增收具有重要意義。