水稻在傳統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)中的作用

羅日環(huán)

摘 要：水稻遠比旱作農(nóng)業(yè)更加符合可持續(xù)發(fā)展的特點。水稻在構(gòu)成了一個和諧的生態(tài)系統(tǒng)的同時，構(gòu)成了一個良好的社會生態(tài)系統(tǒng)。中國古代農(nóng)業(yè)起義地區(qū)多數(shù)發(fā)生在旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，很少發(fā)生在水田稻作農(nóng)業(yè)區(qū)。

關(guān)鍵詞：水稻;生態(tài)農(nóng)業(yè);作用

生態(tài)農(nóng)業(yè)是指在基于保護和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的前提條件下，遵循生態(tài)學(xué)基本原理和生態(tài)經(jīng)濟規(guī)律，通過運用系統(tǒng)工程方法和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來進行集約化經(jīng)營的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。生態(tài)農(nóng)業(yè)本身就是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)，它要求農(nóng)業(yè)發(fā)展同資源、環(huán)境和相關(guān)產(chǎn)業(yè)共同協(xié)調(diào)發(fā)展，形成生態(tài)與經(jīng)濟兩方面的良性循環(huán)，從而實現(xiàn)經(jīng)濟、生態(tài)和社會三大效益的相互統(tǒng)一。

一、水稻在傳統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)中的作用

1.有利于土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用。通過水旱輪作土壤中養(yǎng)分的積累和釋放，而得到調(diào)節(jié)，促進土壤養(yǎng)分合理分階段利用，間接地起到恢復(fù)和提高了地力的作用，形成了良性循環(huán)。

2.改善土壤的物理性狀。長期種稻的土壤，盡管產(chǎn)量并不會快速減少，但是容易板結(jié)，改為旱作以后，可使土壤疏松，透氣好，營養(yǎng)物質(zhì)釋放充分。

3.減輕病蟲和農(nóng)田污染對作物的病害。作物病害、蟲害有許多附著于土壤、雜草、稻根及其他作物殘體上，感染并傳播疾病。通過水旱輪作，改變農(nóng)田環(huán)境，可消滅和減少病源，消滅蟲卵，達到減輕病蟲危害的目的。

4.消除雜草。如同病蟲害一樣，雜草也有一定的適宜環(huán)境。水旱輪作后，水、旱雜草的生長環(huán)境發(fā)生變化，能達到抑制、減少，甚至消滅雜草的目的。

5.有利于充分利用土壤中各層次養(yǎng)分。水田作物與旱作作物的根系存在區(qū)別，對土壤養(yǎng)分的吸收存在區(qū)別。大致說來，水田作物一般根系較淺，主要吸收耕層養(yǎng)分;旱田作物主根入土較深，能加強對耕層及耕層以下養(yǎng)分的吸收。長期種植一種作物則只能利用其相應(yīng)根系的營養(yǎng)。

二、稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的組分研究

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(zhì)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(zhuǎn)的關(guān)鍵一環(huán)?？梢哉f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(nèi)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。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(shù)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。王昌付等在稻鴨共作條件下，對稻田水體底棲動物的數(shù)量、群落組成和生物多樣性指數(shù)進行了測定，發(fā)現(xiàn)稻鴨共作使水體底棲動物的種類數(shù)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。目前，對土壤的研究內(nèi)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(nèi)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。

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(nóng)作物的產(chǎn)量、質(zhì)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(chǎn)品產(chǎn)量;微生物組分集中在細菌數(shù)量、種群組成、數(shù)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(xiàn)，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(chǎn)量，認為田魚攝食稻田資源并轉(zhuǎn)化為水稻可利用養(yǎng)分是促進了水稻產(chǎn)量提升的原因。在稻鴨共作條件下稻米的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及蒸煮品質(zhì)得到了改善，尤以降低堊白率效果最明顯。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(xiàn)系統(tǒng)中的根系α-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。在規(guī)模化稻鴨種養(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(jié)構(gòu)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。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(jié)果表明，壟稻溝魚模式的田魚增量最大，適宜在生產(chǎn)上推廣。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(shù)量及種群組成，結(jié)果表明，稻魚系統(tǒng)中異養(yǎng)細菌數(shù)量顯著高于傳統(tǒng)稻田，異養(yǎng)細菌的數(shù)量分布與田魚產(chǎn)量有顯著相關(guān)關(guān)系。采用厭氧培養(yǎng)箱技術(shù)，測定了稻-鴨復(fù)合系統(tǒng)中土壤的產(chǎn)甲烷細菌數(shù)量，發(fā)現(xiàn)稻鴨共作能減少稻田中的產(chǎn)甲烷菌數(shù)量，產(chǎn)甲烷細菌對甲醇、異丙醇、CO2/H2、乙酸鈉有嗜好表現(xiàn)。

3.稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)各組分之間的聯(lián)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(lián)系的，也正是由于這種聯(lián)系的存在才使得系統(tǒng)內(nèi)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(jié)分析發(fā)現(xiàn)，這種聯(lián)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(xiàn)出來。人們結(jié)合生產(chǎn)目標，根據(jù)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(diào)控。在稻蟹共生條件下發(fā)現(xiàn)，河蟹能通過對稻田雜草的不斷攝食作用，使株防效和鮮質(zhì)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。朱鳳姑等在稻鴨共作條件下，發(fā)現(xiàn)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。在稻鴨共作條件下，測得稻鴨共作稻田的雜草平均株數(shù)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。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。綜上可知，系統(tǒng)內(nèi)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(xiàn)了飼養(yǎng)動物與水稻的和諧共生。

三、結(jié)語

綜上所述，水稻不僅構(gòu)建了良好的自然生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，同時又有助于構(gòu)建了良好的社會生態(tài)系統(tǒng)，其角色在中國歷史上的，是任何其他農(nóng)作物都無法相提并論的。因此，今天的中國人，該是充分認識水稻的價值的時候了。

參考文獻：

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