稻田綜合種養(yǎng)研究進展及其在貴州省的發(fā)展現(xiàn)狀

岳 勇,張書海,董響紅,王楨璐

(貴州大學 動物科學學院/高原山地動物遺傳育種與繁殖教育部重點實驗室,貴州 貴陽 550025)

稻田綜合種養(yǎng)是基于水稻種植下養(yǎng)殖高等水生經(jīng)濟動物(魚、蝦、蟹和鱉等)的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式[1],其種養(yǎng)模式主要為稻魚、稻蝦、稻蟹、稻蛙、稻鱉、稻螺和稻鰍共生等種養(yǎng)模式。貴州省位于我國大西南東南部,地處云貴高原,境內(nèi)地形地貌復雜,山巒起伏,高山峽谷交錯分布,92.5 %的土地是山地及丘陵[2]。限于地理環(huán)境條件的制約,貴州地區(qū)的種、養(yǎng)殖發(fā)展十分緩慢,故貴州素有“天無三日晴,地無三尺平,人無三分銀”之稱。21世紀以來,為實現(xiàn)全面脫貧攻堅,助力鄉(xiāng)村振興,幫助農(nóng)民增產(chǎn)增收,稻田綜合種養(yǎng)新型種養(yǎng)殖模式陸續(xù)在我國農(nóng)村推廣開來。本文以稻田綜合種養(yǎng)模式為研究對象,綜述了稻田綜合種養(yǎng)的發(fā)展進程,以及在種養(yǎng)殖過程中所面臨的問題,同時探討了稻田綜合種養(yǎng)模式在貴州省持續(xù)推廣的可行性,以期為貴州省水稻種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖及其種養(yǎng)殖模式提供理論參考,尋求出適合我國農(nóng)村發(fā)展的新型稻田綜合種養(yǎng)殖模式,助力我國鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略下西南地區(qū)農(nóng)村的高質(zhì)量發(fā)展。

1 稻田綜合種養(yǎng)在國內(nèi)外的發(fā)展進程

1.1 稻田綜合種養(yǎng)的發(fā)展

稻田綜合種養(yǎng)是在水稻種植基礎上將水稻種植和動物養(yǎng)殖相結(jié)合,通過物種間互惠共生和資源的互補利用,達到提升土地利用效益、增加經(jīng)濟產(chǎn)出并改善稻田生態(tài)環(huán)境的目的[3],其廣泛分布于亞洲一些國家和地區(qū)[4-5]。國外稻田綜合種養(yǎng)的開展主要流行在世界重要的產(chǎn)稻地區(qū),主要模式是稻魚兼作和稻魚輪作,以泰國、印度尼西亞、日本、菲律賓等國家和地區(qū)相對較發(fā)達。泰國在1850年開始進行稻田綜合種養(yǎng)相關的養(yǎng)殖,主要在稻田中養(yǎng)殖鯉魚[6];印度尼西亞在1860年開始利用稻田養(yǎng)魚,采用稻魚間作與輪作方式養(yǎng)殖鯉魚[7];日本的稻田種養(yǎng)始于1884年的稻田養(yǎng)鯉,菲律賓科學養(yǎng)殖稻魚始于1974年[8]。其他各國也逐步在開展與稻田種養(yǎng)相關的養(yǎng)殖試驗。

相較而言,我國稻田種養(yǎng)歷史悠久,已有2000多年的相關記載,是世界上最早進行稻田養(yǎng)魚的國家[9]。新中國成立后我國稻漁發(fā)展經(jīng)歷了4個發(fā)展階段:傳統(tǒng)稻漁的恢復和探索期、稻漁共作的快速發(fā)展期、稻田綜合種養(yǎng)綜合推廣期,以及稻漁新模式的創(chuàng)新期[10]?，F(xiàn)階段,我國各地開展的稻田綜合種養(yǎng)模式多數(shù)正處于綜合性發(fā)展期,開展更深層次的稻田綜合種養(yǎng)研究有助于在我國廣闊的農(nóng)村地區(qū)快速、高質(zhì)量的發(fā)展稻田綜合種養(yǎng)殖模式。

1.2 稻田綜合種養(yǎng)模式推廣帶來的分歧

稻田綜合種養(yǎng),其本質(zhì)是想通過提升水稻與水產(chǎn)經(jīng)濟動物之間的生態(tài)效益,從而提高單位種植土地面積內(nèi)的經(jīng)濟產(chǎn)值,獲得更高的經(jīng)濟效益,進而獲得更高的社會效益。

目前,在稻田綜合種養(yǎng)的相關研究中,主要存在兩種觀點,一是認為稻田綜合種養(yǎng)模式優(yōu)于水稻單一種植;國外學者Ahmed等[11]認為,在資源利用、生產(chǎn)力以及所生產(chǎn)水稻的質(zhì)量和數(shù)量方面,稻田綜合種養(yǎng)優(yōu)于水稻單一種植,并提出通過增加農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的投入可以實現(xiàn)更高的水稻產(chǎn)量。Berg等[12]認為稻田種養(yǎng)是一個人工生態(tài)系統(tǒng),以水稻為中心,稻田里其他的生物與水稻形成共生關系,這種共生關系既有互利共生,也有競爭共生,該模式有利于稻田生態(tài)系統(tǒng)中水稻的生長。而另一觀點則認為,開展稻田綜合種養(yǎng),會嚴重壓縮水稻生長空間,造成水稻減產(chǎn)。國內(nèi)學者彭翔等[13]的研究表明,相比水稻單作,稻田綜合種養(yǎng)模式下的水稻穂數(shù)和穗粒數(shù)分別降低1.6 %～7.4 %和0.0 %～9.3 %,其結(jié)果中有59 %的實驗樣本量表明稻田綜合種養(yǎng)水稻產(chǎn)量低于水稻單作,作者認為,稻田綜合種養(yǎng)在一定程度上影響了水稻分蘗的發(fā)生,降低了水稻產(chǎn)量。而國外學者Vromant N等[14]研究認為,稻田綜合種養(yǎng)方式對水稻產(chǎn)量沒有任何影響,水稻的產(chǎn)量受水稻品種、溫度、灌水量、光照等多種自然因素和人為因素的共同影響,單一增加變量并不能影響到水稻的產(chǎn)量。

1.3 稻田綜合種養(yǎng)模式持續(xù)推廣可行性

近年來,我國稻田綜合種養(yǎng)發(fā)展迅猛,2020年我國稻田綜合種養(yǎng)面積已達226.67萬 hm2,約占水稻種植總面積的7 %[15]。現(xiàn)有的研究結(jié)果間的分歧給稻田綜合種養(yǎng)進一步的推廣應用帶來了不確定性。目前而言,稻田綜合種養(yǎng)模式作為一種助農(nóng)的手段,在實現(xiàn)幫助農(nóng)民增加收入的同時,契合時代“綠色循環(huán)可持續(xù)發(fā)展”的主題,在國家政策的扶持引導下,稻田綜合種養(yǎng)得以蓬勃發(fā)展。但在未來講究高效高收益種養(yǎng)殖的前提下,稻田綜合種養(yǎng)模式并不能滿足我國農(nóng)業(yè)的種養(yǎng)殖需求。國內(nèi)外對稻田綜合種養(yǎng)的研究主要集中在經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益等方面。在經(jīng)濟效益方面,基于單一土地面積有了更多產(chǎn)物的產(chǎn)出,稻田綜合種養(yǎng)模式具有了更高的經(jīng)濟產(chǎn)出[16]。表1的數(shù)據(jù)表明,相較于水稻單一種植,稻田綜合種養(yǎng)各種養(yǎng)模式均帶來了更高的經(jīng)濟效益,基于水產(chǎn)經(jīng)濟動物的價值,稻魚、稻蝦等高產(chǎn)出動物占據(jù)了主要種養(yǎng)位置。在生態(tài)效益方面,稻田綜合種養(yǎng)相較于水稻單一種植,綜合生態(tài)效益相對明顯于水稻單一種植[17-20]。而在社會效益方面,現(xiàn)階段稻田綜合種養(yǎng)殖模式只能改變我國廣大水稻單一種植的農(nóng)村現(xiàn)狀,并不能從本質(zhì)上解決我國農(nóng)村土地稻田產(chǎn)值普遍偏低的問題。

表1 稻田綜合種養(yǎng)主要模式下的經(jīng)濟效益[13]

2 稻田綜合種養(yǎng)主要養(yǎng)殖模式的相關研究

稻田綜合種養(yǎng)發(fā)展至今以來,已由最開始的稻田養(yǎng)魚,演化為稻田養(yǎng)蝦、稻田養(yǎng)蟹、稻田養(yǎng)蛙等多類種養(yǎng)模式。

2.1 稻魚種養(yǎng)模式的相關研究

中國稻田養(yǎng)魚歷史悠久,早在東漢末年的《魏武四時食制》已有明確記載:“郫縣子魚,黃鱗赤喂,出稻田,可以為醬”[21]。關于稻田養(yǎng)魚技術的發(fā)展,我國稻田養(yǎng)魚可劃分為3個階段:傳統(tǒng)稻田養(yǎng)魚時期、稻田養(yǎng)魚探索發(fā)展時期、現(xiàn)代稻魚綜合種養(yǎng)時期[22-23]。在稻魚共生種養(yǎng)技術的研究中,王華等[24]研究發(fā)現(xiàn),稻田養(yǎng)魚區(qū)水稻早稻分蘗率為111 %,比對照高20.30 %,成穗率為71.30 %,比對照高2.90 %,每穗實粒數(shù)比對照多7.7粒,空殼粒較對照低1.60 %,實際產(chǎn)稻谷4023 kg/hm2,比對照增產(chǎn)15.80 %。在“稻-魚”模式下,基于魚類的生長環(huán)境和漫長的生長周期,需保證稻田里水位的高度保持在6～18 cm[25],有研究表明,水稻增產(chǎn)的部分原因,或與稻田水的保有量多少有關[26]。而水稻屬春播秋收一年一季作物,在水稻6個月的生長期結(jié)束,“稻-魚”模式下的魚基本還處于性未成熟階段。該模式下,稻花魚的捕捉,會極大程度的造成水稻稻粒的脫落,造成水稻收獲時減產(chǎn)[27]。在生產(chǎn)實踐中,稻田養(yǎng)魚帶來的收益遠不如池塘養(yǎng)魚,且耗費人力物力財力,不能帶來穩(wěn)定的經(jīng)濟增長效益?，F(xiàn)階段,多數(shù)學者認為,稻田養(yǎng)魚是種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的有機結(jié)合,具有生物除蟲、除草以及中耕施肥等多種生態(tài)功能,可在一定程度上代替和減少化肥及農(nóng)藥的使用量,減少環(huán)境污染,生態(tài)效益和經(jīng)濟效益明顯[28-31]。

2.2 稻蝦種養(yǎng)模式的相關研究

我國的稻蝦綜合種養(yǎng)源于2001年湖北省潛江市農(nóng)民劉主權的自主創(chuàng)新嘗試出的“稻蝦連作”模式[32]。綜合來說,稻蝦綜合種養(yǎng)模式具有較高的綜合效益。從生態(tài)效益方面,稻蝦綜合種養(yǎng)對區(qū)域上水稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的作用效果缺乏定量化的文獻研究[33-37]。劉全科等[38]的稻蝦種養(yǎng)模式試驗結(jié)果表明蝦的攝食能夠有效控制稻田中雜草的生長,使稻田主要雜草數(shù)量顯著降低,稻田雜草數(shù)量得到有效控制,既能提升水稻的生長競爭優(yōu)勢,又能促進蝦增產(chǎn)提質(zhì)。在春播時節(jié)將小龍蝦置于稻田中任其生長,小龍蝦可很好地除去稻田中的雜草為水稻提供有機肥[39],這和管勤壯等[40]研究結(jié)果一致。袁家富等[41]認為長期稻蝦種養(yǎng)模式下能夠提高土壤中氮肥利用效率,增加水稻產(chǎn)量的同時提升蝦的品質(zhì)。相反地,車陽等[42]研究結(jié)果表明在“稻-蝦”共作種養(yǎng)模式下水稻產(chǎn)量比水稻單一種植降低了4.95%～5.80%,基于小龍蝦喜好掘穴打洞的生活習性,易破壞稻田田埂,造成稻田保水量流失,保水量流失易影響水稻正常生長。倪明理等[43]研究提及龍蝦屬雜食性生物,在啃食稻田雜草的同時,也極易啃食水稻的根系,造成水稻減產(chǎn)。龍蝦的生長周期短,和水稻生長周期并不同步,在捕獲成熟期龍蝦時,人為因素極易破壞水稻的生長,造成水稻穗粒數(shù)的減少[44]。在進行稻蝦種養(yǎng)的模式下,保證水稻不減產(chǎn)的情況下去平衡蝦的養(yǎng)殖,是稻蝦下階段發(fā)展需要面對的問題。

2.3 稻蟹、稻鰍等其他種養(yǎng)模式的相關研究

目前稻田綜合種養(yǎng)模式主要以稻田養(yǎng)魚和稻田養(yǎng)蝦為主。我國的稻田綜合種養(yǎng)模式中,稻蝦共作占比為47.70 %、稻魚共作占比為41.40 %、稻蟹共作占比為5.94 %,稻鱉、稻蛙、稻螺和稻鰍等其他模式總占比不足5 %[45]。分析其原因,一是魚、蝦在水產(chǎn)經(jīng)濟動物中,占據(jù)主導地位,經(jīng)濟價值高,效益明顯。二是隨著我國人民的生活水平的提高,吃魚、吃蝦的人數(shù)占比逐年增高,魚蝦占有非常廣闊的市場。而其他種養(yǎng)模式下的養(yǎng)殖動物,在稻田綜合種養(yǎng)過程中帶來的經(jīng)濟效益低,且很難規(guī)模化養(yǎng)殖,所以至今發(fā)展緩慢。

3 貴州省稻田綜合種養(yǎng)發(fā)展面臨的難題

3.1 種植面積受限,規(guī)?；B(yǎng)殖困難

貴州位于中國西南部,其山地面積占全省總面積的75.1 %,丘陵占23.6 %,平地僅占1.3 %[46]。貴州地區(qū)地處云貴高原,地理環(huán)境多以丘陵山地為主,地形崎嶇不平,可用耕地面積小,廣泛分布的喀斯特地貌,使地表水容易轉(zhuǎn)化為地下水,導致地表水缺乏,影響農(nóng)作物生長,石灰?guī)r地區(qū)土層比較薄,容易發(fā)生水土流失,導致土地貧瘠。山體多且大,地理環(huán)境的復雜性伴隨著植被的多樣性,森林覆蓋率極高,以及氣候以溫暖潮濕天氣居多,導致土壤肥力不夠[47]。貴州的水稻種植主要是在水田里進行。受氣候條件影響只能一年一種,且耕地多為梯田種植為主,開展種植手段比較原始,基本依靠農(nóng)耕和小型農(nóng)機,無法開展大型機械種植,很難形成規(guī)模化的大型化種養(yǎng)殖。

3.2 種養(yǎng)殖模式發(fā)展晚,仍處于探索階段

貴州省湄潭縣自2008年起逐步實施稻田綜合種養(yǎng),通過強化基礎設施、推廣先進技術、加大資金扶持、完善支撐服務體系等措施,大膽探索、積極實踐,取得了顯著成效,形成了典型的“湄潭模式”[48]。2010年,遵義市開始推廣稻田養(yǎng)殖青田魚,種養(yǎng)殖面積達10 017畝,23鎮(zhèn)92村3303戶參與其中。2016年,銅仁市重點在松桃、碧江等區(qū)縣實施稻蝦綜合種養(yǎng),共實施鄉(xiāng)鎮(zhèn)98個,累計發(fā)展稻田養(yǎng)蝦面積38 554畝[11]。2018—2021年貴州綜合種養(yǎng)殖面積及水產(chǎn)品產(chǎn)量如圖1所示。在稻田綜合種養(yǎng)發(fā)展模式下,養(yǎng)殖技術要求不高,但農(nóng)田改建是一個前期投入較大的工程,總體而言,稻田綜合種養(yǎng)處于一個尷尬的地位,介于水稻種植與池塘養(yǎng)殖之間,只能帶來稍高于水稻種植的經(jīng)濟價值產(chǎn)出,卻遠達不到池塘養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益,這就讓稻田綜合種養(yǎng)不具備經(jīng)濟投資條件。加之,貴州省農(nóng)田在早期分配時多分散,土地不集中[49]。開展稻田綜合種養(yǎng)大多以戶為單位,多數(shù)在自家的耕地上進行種養(yǎng)殖,存在種養(yǎng)殖條件艱難、沒有有效的防逃設施、種養(yǎng)殖規(guī)模小等問題。換言之,稻田綜合種養(yǎng)模式下的魚、蝦、蛙、蟹商品率不高,經(jīng)濟效益不明顯。

3.3 種養(yǎng)戶勞動力水平不夠,種養(yǎng)效益不明顯

我國城鎮(zhèn)化建設以來,農(nóng)村青壯年勞動力大批量進城務工,我國農(nóng)村只剩下老齡人口勞動力,再加上近年來人口老齡化問題日益嚴重,農(nóng)村地區(qū)勞動力銳減[50]。貴州省作為西南相當貧困地區(qū),每年更是有大批的勞動力東輸?shù)綎|部沿海和南部沿海地區(qū)。本質(zhì)是,我國農(nóng)村地區(qū)種地并不能維持一家人的生計,不得不迫使年輕人口背井離鄉(xiāng),從事其他的體力勞動。稻田綜合種養(yǎng)模式,作為一種在水稻單種基礎上發(fā)展而來的生產(chǎn)方式,只能稍微改善農(nóng)村的生活水平,而在貴州省從事稻田綜合種養(yǎng)的多為留守農(nóng)戶中的大齡人口。在種養(yǎng)殖過程中,種養(yǎng)戶受教育程度不高,化肥、農(nóng)藥和漁藥過多的使用導致種養(yǎng)收成不佳[51]。現(xiàn)今,稻田綜合種養(yǎng)模式下,水生經(jīng)濟動物的經(jīng)濟價值顯著高于水稻價值[52],極易造成諸多種養(yǎng)戶在種養(yǎng)的過程中,以養(yǎng)殖經(jīng)濟動物為主,忽視甚至拋棄水稻的生長,而水稻是我國的主要糧食作物之一[53],保證水稻的增產(chǎn)增收亦是國民發(fā)展的重中之重。當前關于稻田綜合種養(yǎng)的爭論,還是在于稻田綜合種養(yǎng),以稻為主還是以“漁”為主[54-56]?，F(xiàn)階段,隨著旅游業(yè)的進一步發(fā)展,生態(tài)漁業(yè)有望成為稻田種養(yǎng)下一步發(fā)展的方向,目前不少農(nóng)戶充分利用稻漁與旅游業(yè)相結(jié)合這一特點,因地制宜發(fā)展農(nóng)家樂和休閑觀光漁業(yè)。農(nóng)家樂的興起為稻花魚帶來了銷路,給當?shù)剞r(nóng)民帶來了收益;稻田綜合種養(yǎng)的實施,為我國農(nóng)村增加了一道亮麗的鄉(xiāng)村旅游風景線[57],也為我國農(nóng)村稻田新型種養(yǎng)模式發(fā)展探究出了一條新出路。

4 總結(jié)與展望

稻田綜合種養(yǎng)作為生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的一種新發(fā)展模式,將單一種植水稻發(fā)展為“稻魚”、“稻蝦”、“稻蛙”、“稻鰍”等多種共作模式。從經(jīng)濟效益來說,該發(fā)展模式值得大規(guī)模推廣。生態(tài)效益方面,目前多數(shù)研究表明稻田綜合種養(yǎng)模式為種養(yǎng)雙方帶來的生態(tài)效益相對明顯,營養(yǎng)層級的增加促進了稻田生態(tài)系統(tǒng)的能量循環(huán),魚、蝦、蟹等水生動物的引入,加長了該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈長度,加深了整個生態(tài)系統(tǒng)的能量利用效率。而從現(xiàn)實的生產(chǎn)實踐來看,“稻魚”、“稻蝦”等模式下,對水稻的生長的積極影響有限,且在種養(yǎng)戶種養(yǎng)過程中易形成“輕稻重漁”的現(xiàn)象。在綜合種養(yǎng)模式下,魚病、蝦病防治較為困難。稻田綜合種養(yǎng)模式下的魚,是否完全綠色無毒無公害,且養(yǎng)殖出來的水產(chǎn)品是否具有良好的消費市場,這些都缺乏定量化的研究。現(xiàn)有結(jié)果為稻田綜合種養(yǎng)的進一步推廣應用帶來了不確定性,更讓對稻田綜合種養(yǎng)模式開展更深層次的研究有了更深的意義。在講究科學、數(shù)據(jù)化工廠養(yǎng)魚的現(xiàn)階段,僅依靠原始稻田開展養(yǎng)殖的模式是否還能繼續(xù)下去,這成了稻田綜合種養(yǎng)下一階段必須思考的問題。