廖欣 梁玉剛 陳治鋒 孟祥杰 熊瑞 黃璜* 余政軍*
(1 湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,長沙 410128;2 湖南省水稻研究所,長沙 410125;3 湖南省煙草公司長沙市公司,長沙 410011;第一作者:2553444397@qq.com;*通訊作者:hh863@126.com;yuzhengjunkk@163.com)
煙草在我國有著悠久的栽培歷史,已成為增加國民經(jīng)濟收入的重要支柱產(chǎn)業(yè)。隨著煙草品種不斷改良和栽培技術進步,烤煙已逐步成為我國乃至世界的主要煙草栽培品種,兼具產(chǎn)量高和品質優(yōu)雙重優(yōu)勢,對提高煙農(nóng)收入具有重要作用[1]。目前,在煙糧爭地矛盾突出、控煙政策收緊和煙葉庫存量偏高等背景下,煙草種植面積不斷下降[2],其中,烤煙種植面積從2013年141.0 萬hm2下降至2020年的88.7 萬hm2[3]。加上傳統(tǒng)的煙葉種植模式多采用連作,雖可節(jié)省時間、勞力、成本等,但長期采用連作會導致土傳病蟲害增加[4]、雜草群落趨于單一[5]、土壤地力下降[6-7]、土壤微生物種群結構失衡[8-10],增加植煙根際土壤化感物質積累[11],從而降低烤煙產(chǎn)量和煙葉品質[12]。晉艷等[13]4年定位比較試驗結果表明,烤煙連作產(chǎn)出的上等煙比例僅為輪作的52.07%。與此同時,烤煙采用連作方式,在煙葉收獲后土地基本處于閑置,加劇了煙糧爭地的矛盾[14-15]。
針對烤煙連作模式所出現(xiàn)的問題,部分學者提出了煙稻輪作模式,并已廣泛應用于南方烤煙種植區(qū)域。大量研究表明,煙稻輪作可提高農(nóng)作物的復種指數(shù)[16]、減輕病蟲草害[17]、調整土壤養(yǎng)分[18]、增加煙農(nóng)經(jīng)濟效益[19]等,已得到廣泛推廣應用[20]。煙稻輪作是在煙葉采收完畢并處理煙稈后,采用機械多次整地,然后種植晚稻,不僅延長農(nóng)時、耗費勞力和增加機械成本,而且無法重復利用煙草的壟和壟溝。同時,單一種植水稻的收益低,煙農(nóng)多不愿意從事晚稻種植。為解決煙稻輪作中所出現(xiàn)的問題,部分學者又提出了煙稻輪作下養(yǎng)殖動物,如翁民欽提出“煙+稻+冬閑田養(yǎng)魚”技術[21]、余政軍等[22]提出煙后稻養(yǎng)鴨關鍵技術。以上技術雖有顯著優(yōu)勢,但水稻種植前仍需機械整田,未兼顧到壟作與免耕的優(yōu)勢。
筆者在參考煙稻輪作栽培技術[23]和壟作稻魚雞生態(tài)種養(yǎng)模式[24]的基礎上,提出了“煙草-水稻”輪作耦合養(yǎng)雞養(yǎng)魚的多層次種養(yǎng)模式。該模式充分利用了種植烤煙的壟和壟溝,烤煙采收處理煙稈后,壟溝灌水浸泡土壤,后將水稻移栽于壟的兩側,水稻返青后投放雞和魚,形成了壟肩養(yǎng)雞和壟溝養(yǎng)魚。該模式融合了烤煙壟作種植、水稻壟作種植、壟作養(yǎng)雞養(yǎng)魚等多種栽培和養(yǎng)殖技術,實現(xiàn)了壟作免耕種植水稻,節(jié)省稻作生產(chǎn)成本,具有顯著的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益,促進了“烤煙-水稻”輪作模式的發(fā)展,也是貫徹農(nóng)業(yè)“綠色、優(yōu)質、高效、豐產(chǎn)”理念的實踐。現(xiàn)將“烤煙-水稻”輪作耦合養(yǎng)雞養(yǎng)魚技術要點、綜合效益和發(fā)展展望介紹如下。
選擇耕性良好、土壤肥沃、水源較好、灌溉和排水條件便利、農(nóng)田基礎設施完善的田塊種植烤煙。煙葉品質受環(huán)境影響很大,田塊處理是烤煙種植的重要環(huán)節(jié)。田塊需要經(jīng)過深耕、起壟等步驟。深耕:耕深控制在20~30 cm,其目的在于改善土壤環(huán)境,預防病蟲害發(fā)生,增加土壤水分和孔隙度,改善土壤滲透性。選擇晴朗天氣整地,有利于殺死土壤中的病蟲卵,減輕后期烤煙發(fā)生病害。起壟:烤煙移栽前14~21 d,在深耕的基礎上將土壤的結塊打碎進行起壟。起壟規(guī)格:1.1 m 行距,壟底寬80~90 cm,壟面寬60~70 cm,壟高40~50 cm。整理好壟溝,鞏固壟體,確保排水良好。待壟體充分濕潤后,噴施預防蟲害藥劑后蓋膜。
根據(jù)煙稻輪作的特點及當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境選擇烤煙品種,烤煙品種應具有產(chǎn)量高、抗病能力強、變黃快、易烘烤、高香氣特點。
育苗:選擇地形平坦、背風向陽、通風良好、交通便利、遠離污染的地方建育苗棚。在育苗前對苗床充分消毒,采用“大棚套小棚”方式控制育苗棚的溫度、濕度及通風。培育壯苗,根據(jù)煙苗長勢,在育苗過程中剪葉1~2 次,剪葉后及時噴施8%寧南霉素1 200 倍液+0.1%硫酸鋅溶液,防止葉片切口感染患病。移栽前5~10 d斷水煉苗,提高煙苗移栽后的成活率。移栽:選擇溫度20 ℃左右的晴天清晨或傍晚,或陰天進行移栽。移栽深度6~8 cm,株行距120 cm×50 cm。
1.3.1 施肥
以“控氮、穩(wěn)磷、增鉀、適當補充微量元素”為原則,施足基肥,早施追肥,有機肥與復合肥相結合。根據(jù)土壤肥沃程度施用基肥,一般每hm2施30 kg 餅肥,配合腐熟農(nóng)家肥和火土灰施用。肥料撒施完成后用起壟機將肥料翻入壟內(nèi)。一般在大田移栽后7 d 左右,施提苗肥,以磷肥和鉀肥為主,噴施在葉面上。在大田移栽30 d 左右,每hm2追施復合肥200 kg。
1.3.2 合理控水
根據(jù)烤煙不同生育期的水分需求進行管理:澆足移栽水,少澆伸根水,重澆旺長水,輕澆成熟水。也可根據(jù)煙葉的狀態(tài)進行灌溉,以晴天中午之前葉片不萎蔫為宜。同時合理布局腰溝,及時清溝,保持良好的排灌。
1.3.3 打頂抑芽
烤煙打頂抑芽是烤煙管理的重要環(huán)節(jié),是促進煙葉成熟和提高品質的必要措施,因此要適時打頂,科學控制烤煙株型。長勢正常的煙田,在初花期一次性打頂;長勢過旺的煙田,在盛花期進行打頂;出現(xiàn)早衰的煙田,應及早打頂。打頂順序為先打健康的煙株,再打病株,防止病毒傳染。打頂時間宜選在露水干后晴天的上午。打頂后去除2 cm 以上的腋芽,并將25%氟潔胺乳油350 倍液或其他抑芽劑噴施在每一個腋芽切口,打頂完成后要將花蕾帶出煙田,防止病毒傳染。
根據(jù)煙株長勢適時采收,適時早采收下部煙葉,成熟采收中部煙葉,充分成熟采收上部煙葉,6月底采收完畢,以滿足水稻生育期。最適宜采收的時間為早晨,以采收露水煙為宜。
2.1.1 品種選擇
水稻品種原則上應選擇生育期較長、植株較高、莖稈粗壯不易倒伏、分蘗能力強、耐淹耐肥的高產(chǎn)優(yōu)質品種,如農(nóng)香32。不宜選擇株型較矮的品種,防止雞取食稻谷。
2.1.2 培育壯秧
煙后水稻的育秧時間應綜合考慮烤煙的終采期、品種特性以及水稻的安全齊穗期等因素。播種前對種子翻曬、消毒、催芽。可用5%烯效唑對種芽進行半旱式管理培育壯秧,秧田用種量150 kg/hm2左右。秧苗2 葉1 心施“斷奶肥”、移栽前5~7 d 施“送嫁肥”。
2.1.3 移栽水稻
移栽水稻前要去除煙田中的煙稈和薄膜,并修整壟溝。后將水稻秧苗移栽至壟溝兩側,雜交稻一般株距20 cm,坡行距20 cm,每叢栽2 株;常規(guī)稻一般株距18 cm,坡行距18 cm,每叢栽4 株。
2.1.4 田間管理
2.1.4.1 合理施肥 煙稻輪作田在種植烤煙時已施足肥料,所以水稻移栽前可不再施基肥。為促進水稻分蘗早發(fā),可在栽后5~7 d 追施分蘗肥,一般每hm2施尿素120 kg、氯化鉀75 kg。
2.1.4.2 科學控水 通過調整壟溝水位達到防治雜草、曬田、養(yǎng)魚的目的。具體措施:水稻插秧前對田塊深水灌溉,防止雜草生長;水稻移栽后至返青期,保持壟溝水位在15 cm 左右;投放魚苗后整體水位保持在30 cm 以上。在水稻生育期中進行曬田時,要求輕曬、短曬,曬田結束后及時恢復水位。水稻收割前15 d 適當降低水位至20 cm 左右。水稻收獲后將水位提高至35 cm 左右,為魚提供足夠的生長和活動空間。
2.1.5 水稻收獲
當90%~95%以上的稻穗成熟時即可收割。
2.2.1 前期田間工程
2.2.1.1 搭建雞舍 雞舍應搭建在田塊地勢較高、通風、干燥的一角。雞舍面積按15 羽/m2的規(guī)格搭建,并在雞舍上方搭建遮雨棚。
2.2.1.2 構建防逃設施 采用尼龍網(wǎng)、鐵絲、竹竿搭建防逃網(wǎng)。具體措施為:每隔1.5 m 用高度、粗細合適的竹竿插入田埂,將養(yǎng)雞田塊四周圍住,將高度為1.2 m的尼龍網(wǎng)用鐵絲固定在竹竿上,尼龍網(wǎng)底部用泥土壓緊,不留縫隙。
2.2.2 品種選擇及投放密度
選擇適應力強、體質量在350 g 左右、30日齡的本地雞苗。魚苗選擇以鯽魚為主,配養(yǎng)草魚、鰱魚等,為凈化水質可配投田螺。雞苗和魚苗投放時間為水稻插秧后20 d 左右。雞苗的投放密度為每hm2600~1 200 只。魚苗投放密度為每hm2投放5~10 cm 長的鯽魚6 000~9 000 尾,配養(yǎng)每尾100 g 左右的草魚300 尾、每尾50 g 左右的鰱魚60 尾,以及7 500 只田螺(2 g/只)。
2.2.3 科學喂養(yǎng)
雞苗和魚苗投放前在壟溝中適當培育浮萍或小球藻。在投放到稻田后的前20 d,雞苗以投喂人工飼料為主,搭配稻谷和玉米等,隨著雞苗的長大可逐漸減少飼料的投喂。魚苗一般不投喂飼料,以田間浮游動植物及投喂雞的殘余飼料為食。在投放到稻田20 d 后,雞苗以投喂稻谷和玉米為主,搭配豆粕和蔬菜,增加雞苗蛋白質和維生素的攝入。為保持雞在田中均勻作業(yè),在日常投喂餌料時可調整餌料投放的位置,引導雞在壟上活動。與此同時,減少魚苗的田間食物,分區(qū)分片、少量多次投放麥麩和豆粕等餌料。根據(jù)第2 天餌料是否剩余調整餌料投放量。
2.2.4日常巡田
日常巡田應檢查田間水質情況及水位、雞魚活動及生長情況、飼料多或少、是否有天敵入侵,以及田間病蟲害發(fā)生情況。
2.2.5 收獲
在水稻收獲前1 周,將體質量達到1.5 kg 及以上成雞進行回收銷售,未達到的可繼續(xù)喂養(yǎng)在田里,待其達到要求后再進行銷售。在水稻收獲后,加深壟溝水位,將魚喂養(yǎng)至11月底收回。
由表1可知,煙稻連作模式較烤煙和水稻單作的純收益分別增加51.44%和84.94%[25];稻魚共生、壟作稻魚、壟作稻魚雞模式較水稻單作純收益均有所增加[26-27]。本文提出的“煙草-水稻”輪作耦合養(yǎng)雞養(yǎng)魚模式水稻、烤煙種子、雞魚苗投入分別為500 元/hm2、220 元/hm2、13 950 元/hm2,肥料農(nóng)藥、田間管理及機械投入分別為4 650 元/hm2、31 500 元/hm2、12 300 元/hm2,總投入為76 595 元/hm2;產(chǎn)出的煙葉、稻谷、魚、雞的收益分別為41 250 元/hm2、18 000 元/hm2、17 100 元/hm2、45 900 元/hm2,合計122 250 元/hm2,純收益45 655 元/hm2,較煙稻連作和壟作稻魚雞模式分別增加130.85%和16.12%。可見,該模式產(chǎn)出的優(yōu)質煙葉、稻谷、雞和魚等產(chǎn)品可提高烤煙和水稻生產(chǎn)經(jīng)濟效益。
表1 不同稻田種養(yǎng)模式經(jīng)濟效益比較
已有研究表明,煙稻輪作具有減輕病蟲害發(fā)生、減輕雜草危害,及調整土壤養(yǎng)分的優(yōu)勢[20];壟作栽培具有保水蓄水、改善土壤結構、調節(jié)土壤肥力、提高水肥利用率、促進作物生長發(fā)育等優(yōu)勢[28];免耕栽培能降低土壤容重、增加土壤孔隙度、富集土表養(yǎng)分、實現(xiàn)水稻節(jié)本增效和可持續(xù)發(fā)展[29];稻田綜合種養(yǎng)具有優(yōu)化養(yǎng)分循環(huán)、吸收和利用,大大減少農(nóng)藥化肥施用的優(yōu)勢[30]。本文提出的“煙草-水稻”輪作耦合養(yǎng)雞養(yǎng)魚模式兼具輪作、免耕、壟作和綜合種養(yǎng),通過生產(chǎn)實踐表明,該模式在烤煙采收處理煙稈后,將水稻以一定間距直接移栽在壟的兩側,保持了煙田原有的壟和壟溝,實現(xiàn)了煙田免耕,不僅節(jié)省了機械耕田所產(chǎn)生的成本,而且維持了土層原有結構,對改善土壤質量具有重要作用。水稻返青后投放雞苗和魚苗,壟肩保持濕潤無水狀態(tài)便于雞捕食、活動等,壟溝灌水便于養(yǎng)魚和水稻生長,通過雞魚在稻田捕食可有效防控田間病蟲草害,減少化學農(nóng)藥使用;同時雞魚在稻田活動以及排泄的糞便,可中耕、培肥土壤,利于維持土壤肥力,降低肥料用量。農(nóng)藥和化肥用量減少,可改善稻田土壤、水體等生態(tài)環(huán)境,減輕農(nóng)業(yè)面源污染。煙田的壟溝兼具蓄水和排水雙重作用,也可用于養(yǎng)魚和保障水稻生長,實現(xiàn)了“一水多用”。同時雞在壟肩穿梭、捕食等活動,可增加水稻地下部群體通風透光能力,進而促進水稻生長發(fā)育。因此,該模式在實現(xiàn)煙草、水稻和雞魚等互利共生的同時,也可減少農(nóng)藥和肥料的使用,有利于改善土壤、水體等環(huán)境因子,進而重塑稻田良好的生態(tài)系統(tǒng)。
“煙草-水稻”輪作耦合養(yǎng)雞養(yǎng)魚模式每hm2可產(chǎn)出優(yōu)質煙葉2 400 kg 和優(yōu)質稻谷6 000 kg,另外還可產(chǎn)出雞1 148 kg、魚570 kg,為農(nóng)民帶來了可觀的收益,大大提高了農(nóng)民的種糧積極性。且該模式改善了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,利于改善稻米品質和優(yōu)質水(禽)產(chǎn)品產(chǎn)出,對于彌補優(yōu)質產(chǎn)品的不足和解決食品安全問題具有重要作用。筆者通過生產(chǎn)實踐觀察發(fā)現(xiàn),大規(guī)模從事煙稻輪作或稻田生態(tài)種養(yǎng)模式有助于家庭農(nóng)場的形成。每hm2大田農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要1~2 名固定管理人員,農(nóng)忙時還需另外聘請零工,可為當?shù)剞r(nóng)戶提供就業(yè)機會,又為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)集約化、規(guī)?;?jīng)營提供契機,進而促進農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營,提高我國農(nóng)業(yè)市場競爭力。
綠色可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個重要方向。目前在烤煙和水稻生產(chǎn)過程中產(chǎn)量的提高和病蟲害防治主要依賴于化肥農(nóng)藥的使用,不僅降低了煙葉和稻米的品質,也造成嚴重的農(nóng)業(yè)面源污染。單一的連作栽培不利于土壤的可持續(xù)發(fā)展及農(nóng)田生態(tài)結構的改善。與此同時,生產(chǎn)模式能否進行大面積推廣,取決于是否真正給農(nóng)戶帶來經(jīng)濟收益以及是否具有可實施性。本文提出的“煙草-水稻”輪作耦合養(yǎng)雞養(yǎng)魚模式在解決煙糧爭地矛盾,穩(wěn)定煙葉和水稻產(chǎn)量的前提下,充分發(fā)揮水旱輪作、農(nóng)田免耕、壟作等耕作制優(yōu)勢,生產(chǎn)成本降低,單位面積產(chǎn)出增加,在提高農(nóng)民經(jīng)濟收入的同時促進農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展,具有良好的發(fā)展前景。