张家宏,韩光明,唐鹤军,王守红,寇祥明,王桂良,毕建花,朱凌宇,徐荣,杨建春
(1.江苏里下河地区农业科学研究所,江苏 扬州 225007; 2.扬州龙兴生态农业发展有限公司,江苏 扬州 225008;3.江苏省生态农业工程技术研究中心,江苏 扬州 225008)
“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式配套技术及经济效益分析
张家宏1,韩光明2,唐鹤军2,王守红1,寇祥明3,王桂良2,毕建花2,朱凌宇3,徐荣3,杨建春1
(1.江苏里下河地区农业科学研究所,江苏 扬州 225007; 2.扬州龙兴生态农业发展有限公司,江苏 扬州 225008;3.江苏省生态农业工程技术研究中心,江苏 扬州 225008)
摘要:[目的]探索“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式集约化种养的配套技术体系及经济效益表现。[方法]采用田间试验示范方法,研究明晰该模式的资源配置、配套工程建设方案以及稻田养鸭、鸭鱼共育的配套技术。以常规稻-麦轮作方式为对照,分析稻-鸭-鱼循环农业模式的比较效益。[结果]集成了“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式生态系统的时间、空间、水资源、疫病防控等耦合技术及其配套技术体系,阐明该模式的运行效益是稻-麦轮作方式的2.11倍。[结论]推广“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式,是实现农牧渔种养结合、优化农业产业结构、提高农产品质量、增加农民收益的新途径。
关键词:“双链型”;循环农业模式;比较效益;农业结构调整
江苏里下河地区境内江滩、湖泊、河流及沟塘纵横交错,水资源极其丰富,“四水”(指水稻、水产、水禽和水生蔬菜)种植业和养殖业异常发达。长期传统的稻麦轮作方式导致农田生态环境日益恶化,诸如土壤质量下降、水体富营养化、病虫草害加剧、重金属及有机农药污染等一系列农业生态环境问题凸显。为改变现状,政府大力倡导种养业协调发展的循环农业。笔者通过多年探索研究,提出了立足地区资源优势,以食物链促成农产品产业链“双链”开发农业的新理念,开展了一系列“双链型”生态循环农业模式的创建、技术集成与示范推广工作,取得了良好的经济、社会和生态三效益[1~3]。
循环农业的核心在于实现资源高效循环利用,形成以低消耗、低排放、高效率为基本特征的农业发展模式,从根本上转变 “大量生产、大量消费、大量废弃”的传统农业增长模式。近年来,课题组根据本地区资源禀赋,研究创建了多项种养循环农业模式,集成了关键技术,并示范推广应用,如鲜食玉米-奶牛-沼气-龙虾-牧草[1]、牧草-鹅-鲜食玉米[2]、牧草-鹅-水稻-鸭[3]共作模式等,制订了多项江苏省地方标准[4],在促进农业增产、农民增收方面取得了显著成效[5]。
1“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式集约化生产的合理资源配置及配套工程
“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式(图1)中,食物链是鸭取食稻田杂草和害虫以及池塘的螺蛳小杂鱼等,鸭粪自然还田种稻和培育鱼塘水体浮游生物养鱼,池塘养殖肥水灌溉稻田以及池塘底泥作有机肥种稻。利用系统各生物因子的互作和在食物链中的位置关系,提高生态系统的自我调控能力[6]。产业链是稻谷、鱼、鸭、蛋等优质农牧渔产品。 “双链型”稻-鸭-鱼模式实现了农业自然资源的循环利用,并生产出优质的具有水乡特色的农牧渔产品,对于农业生态环境的修复和改善意义重大。
图1 “双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式示意图Fig.1 Diagram of “Rice-duck-fish” circular agriculture model of “Double-chain” type
1.1合理的资源配置
为实施好“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式,实现生态种养产业的规模化和集约化,应对模式实施区域进行科学合理的规划和资源的优化配置,在建设必要的道路、水利、电力等基础设施外,还需合理配置水稻种植面积、池塘养鱼面积、鸭舍布局及建设规模等生产要素。通过对该模式相关物质流和效益流分析,其合理建设方案为:区域面积为10 hm2,水稻种植面积为6.50 hm2,作为灌溉用水消纳养殖池塘肥水10 000 t,养鸭4 000只;鸭鱼共育池塘的面积为2.50 hm2;鸭舍、围栏、陆上运动场地等配套设施0.25 hm2;道路、水利等基础设施占用0.75 hm2。
1.2配套工程
1.2.1养鸭稻田
配套的稻田要求地势平坦、稳水性好,有方便的排灌设施。田块连片成方,规模一般以户为实施单位,连片面积2 hm2以上,规模要与劳力相适应,不宜过小也不宜过大。稻田四周围网:每隔1~2 m打桩固定养鸭围网,围网下纲埋入土中,地上网高50 cm左右;稻田与池塘相接处搭建鸭舍:鸭舍一般四周用竹、木围筑,石棉瓦盖顶,外围再用网围起,防止天敌入侵,并保持良好的通风透气条件,鸭舍地面垫上塑料薄膜。每个鸭舍建有通往规定稻田和养殖池塘的鸭群专用通道,上午和下午将鸭群赶往稻田活动,中午和傍晚用特定信号唤回鸭群,并赶入池塘活动,夜晚赶入鸭舍休息。
1.2.2养鸭鱼塘
配套的养鱼池塘可利用农村中低产田、低产水面或荒滩荒地开发,也可以利用现有的池塘。池塘必需水源充足、排灌方便、水质无污染,池深在2.5 m以上,水深1.5~2.0 m,池塘埂宽且有一定的坡度,一般为1∶1.5~2.0,在靠近鸭舍专用通道处的坡度应加大,并铺设砖块,以便鸭上岸下塘活动自如,池埂不坍塌。池塘最好在冬天起捕鱼后,干塘曝晒并冻池一段时间,以杀灭有害病菌及残存池底的野杂鱼。放鱼苗前10 d左右,再用生石灰清塘消毒,用量1 800 kg·hm-2,1周后再注入新水。
1.2.3鸭舍及运动场
配套的鸭舍应选择搭建在稻田和鱼塘相邻的位置,要求地势较高、阳光充足,远离污染源、居民区和村庄。冬季能密封保温,夏季能通风降温,雨季排洪排水良好。一般是在鱼塘岸边建造一个结构较为简单的开放式或半开放式鸭舍,一般每平方米鸭舍放养鸭8只左右。在鸭舍、稻田、池塘相邻的位置建一个鸭滩,即为陆地运动场,在池塘水面围出一定区域作为水上运动场,鸭舍面积、陆上运动场和水上运动场面积之比一般在1∶1∶1.5,陆上运动场与水上运动场的交接处应铺砖。
2“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式的集成技术
2.1稻鸭共作技术
2.1.1鸭品种筛选
稻田中养鸭,因体型较大的鸭品种,易践踏秧苗、行动迟钝、抗逆性不强,在稻田中觅食和适应性差,较难适应稻田环境,不宜选用。应选择体型小、适应性广、抗逆性强、生活力强、活动时间长、活动量大、嗜食野生生物等役鸭型品种,如江苏高邮鸭、浙江麻鸭、金定鸭等。
2.1.2水稻品种选择
水稻品种应选用株型紧凑、分蘖力强、抗性强、品质优、成穗率高、熟期适中的大穗型品种,江苏里下河地区以优质早熟晚粳或晚熟中粳为佳。
2.1.3稻鸭共作技术
稻鸭共作田肥水运筹:施经腐熟的有机肥15.00~22.50 t·hm-2,尿素150 kg·hm-2左右,过磷酸钙375 kg·hm-2左右,氯化钾150 kg·hm-2左右,化肥应先混匀后再施用。水稻抽穗前18 d左右,每公顷追施尿素75.0~112.5 kg·hm-2。该模式连续实施3 a后,田间可以不施或少施化学肥料;除水稻在搁田期短暂断水外,稻田应保持10 cm左右的水层,补水时将养殖池塘肥水引入稻田灌溉,养殖池塘再补充新水,以保持良好水质。水稻搁田期应将鸭群集中在水产养殖池塘放养。
苗鸭放养前的驯养:鸭在放入稻田之前,应有意识地进行采食训练,以便放入稻田中能迅速采食各种野生饲料;鸭的听觉较为灵敏,可以在喂食时进行固定的口令或音乐训练,使鸭群建立听从指挥的条件反射,便于规范化管理。
放鸭时间:鸭子育雏20日龄以上,水稻栽后15 d左右,及时放入300只·hm-2苗鸭入稻田和养殖池塘。
2.2鸭-鱼共育技术
2.2.1鸭鱼放养
幼鸭经育雏20日龄以上可以进稻田、下池塘放养,稻田鸭放养密度300 只·hm-2左右,鱼塘鸭放养密度800 只·hm-2左右;池塘放养鱼品种主要有鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼、团头鲂、草鱼等,均应为大规格鱼种,无病无伤,体质健壮,其中鲢鱼、鳙鱼等滤食性鱼占45%,草鱼、鲂鱼占5%,底层鲤、鲫占50%。
2.2.2鸭鱼共育池塘的饲养管理
鸭粪肥水:每日清理出鸭陆地运动场和鸭舍中的鸭粪自然堆积发酵,根据需要施入鱼塘,为鲢鳙等滤食性鱼类培育生物饵料,施用频率为每月2次,施用量为3 000~6 000 kg·hm-2。
水质调节:鸭鱼共育池塘应安装增氧机,使水体保持5 mg·L-1以上的溶氧量。6—9月每间隔1周根据实际情况加注新水,每次加水10 cm左右。每间隔20~30 d,施用生石灰进行池塘消毒,每次用量225~300 kg·hm-2,促使水体pH值保持在7~8。
饲料投喂:按照“定质、定量、定时和定位”的四定原则,采用投饵机投喂。日投饵量为鱼体重的2%~5%,并视池水、天气和鱼的吃食情况适时调整。
鱼病预防:坚持“以防为主,防重于治”的原则,谨防鱼病发生。6—9月每半月泼洒一次1 mg·L-1漂白粉溶液,预防疾病。7月中旬用0.5 mg·L-1晶体敌百虫杀灭寄生虫。
加强巡塘:每日巡塘3~4次,根据实际情况运筹投饵、施肥、防病和换水等。
2.2.3鸭的饲养管理
鸭的喂养:采用自行配制的饲料,中午喂1次,傍晚喂1次,每日投喂量占鸭体重的6%~8%。
防疫措施:40日龄时,注射1次禽流感疫苗,120日龄注射第2次禽流感疫苗。鸭在60日龄、100日龄前后,分别注射1次鸭霍乱疫苗。70~80日龄注射1次鸭瘟弱毒疫苗。养殖期间需要定期消毒鸭舍。
2.3鸭粪及残饲沼气化利用
将鸭粪及残饲投入沼气池发酵处理,C/N比调整为25∶1,并适时出料、投料。
2.4稻-鸭-鱼循环农业系统耦合技术
2.4.1时间耦合
一稻一鱼两鸭:江苏里下河地区水稻种植品种多为迟熟中粳,全生育期150 d左右,6月上中旬移栽,10月下旬收割,大田生长期一般为130 d左右,而经育雏20 d的鸭一般饲养50~60 d即可养成成鸭。大规格鱼苗的饲养周期一般为6~8个月。因此一季水稻和一季鱼塘可养两批鸭,第一批苗鸭一般在6月中旬水稻活棵后施放,第二批苗鸭一般在8月中下旬施放。
鸭入稻田和养殖池塘:每日上午和下午,鸭进入稻田2次,每次2~3 h,每日中午和傍晚,鸭下池塘2次,每次1~2 h。
2.4.2空间耦合
稻鸭共作田一般在10月底养成2批鸭,水稻收割结束,接下去可以种植小麦;放养大规格鱼苗的养殖池塘,一般在当年年底捕捞结束,冬季清塘、晒塘。如果放养的小规格鱼苗还未养成成鱼,则可继续留塘养殖;稻田养成的第2批鸭如作产蛋鸭,可在现有的鸭舍和养殖池塘继续饲养。
2.4.3水资源耦合
稻鸭共作生态系统是一个良好的人工湿地,由于水稻生长和鸭的活动都需要水资源,因此需要大量的水。而养殖池塘的水由于不断地投饵和鸭、鱼的持续排泄,富营养化程度会愈加严重,需要不断地换新水,如果把养殖肥水随意排放,会浪费水资源和污染环境。把养殖肥水引入稻鸭共作人工湿地生态系统,既节省了水资源,实现了水资源的循环利用,同时又为稻田增施了肥料养分。一般稻田能够消纳1 500 t·hm-2的养殖肥水,以江苏里下河地区养殖肥水中平均含TN 9.16 mg·L-1、TP 0.43 mg·L-1计算,则相当于施入稻田尿素29.9 kg·hm-2、过磷酸钙5.4 kg·hm-2。
2.4.4疫病防治耦合
要经常巡田、巡塘。应及时治疗病鸭和清除死亡的鸭子;在养殖的中后期,需控制施入池塘的鸭粪量,避免池塘水体过肥,容易导致池塘突发性缺氧,造成鱼类浮头;每隔4~5 d巡查水稻生长、田间杂草以及病虫害发生情况。一般鸭在稻田活动觅食,对水稻田杂草防除率达到95%以上,对于稻田病虫害目前多采取安装频振式杀虫灯诱杀螟蛾或采用Bt类生物农药防控,以降低害虫的落卵量和产生危害,病虫综合防控率可达90%以上。
3“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式比较效益分析
以江苏里下河地区农业科学研究所高邮送桥镇循环农业示范基地2013—2014年该模式示范结果的平均效益为例,作比较效益分析,其中沼气的投入和产出未列入计算。
3.1稻-麦轮作
稻-麦轮作效益核算见表1。
表1 稻-麦轮作周年经济效益
由表1可见,稻-麦轮作周年平均纯效益为16 080元·hm-2。
3.2“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式
“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式的经济效益核算见表2。由表2可见,种水稻纯收益20 010元·hm-2;养鱼纯收益18 675元·hm-2;养肉鸭、蛋鸭各1批效益:肉鸭纯收入为3 840元·hm-2,养蛋鸭可获利78.0元·只-1,放养300只,则养蛋鸭可获利23 400元·hm-2。但蛋鸭的养殖周期一般为1.5 a,折成每年蛋鸭的养殖纯收益为15 600元·hm-2。由此可见每年肉鸭和蛋鸭养殖总效益为19 440元·hm-2。
种植小麦效益为5 580元·hm-2(表1)。
综上分析,如两种模式区域面积均以10 hm2估算,根据前述的循环农业模式合理建设方案,“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式中,水稻和稻后小麦种植面积均为6.5 hm2,养肉鸭和蛋鸭各300只·hm-2计算,池塘养鱼面积为2.5 hm2,则其年平均运行效益为33.938万元;稻-麦轮作模式年平均运行效益为16.080万元。
表2“双链型”稻-鸭-鱼农业模式年经济效益
Table 2The economic of “Double-chain” Rice-duck-fish agriculture mode
种植水稻成本/元·hm-2Thecostofgrowingrice养鱼成本/元·hm-2Thecostoffishculture种子费600鱼苗费12000肥料费1440疫病防治2625水费900鱼塘租金9000农药费525水电费2700机耕费975人工费5400机插秧费3150收割费1050用工费1350围网费600合计10590合计31725种植水稻收益/元·hm-2Theincomeofgrowingrice养鱼收益/元·hm-2Theincomeoffishculture产量/kg·hm-27650产量/kg·hm-26300价格/元·kg-14.0价格/元·kg-18.0毛收益30600毛收益50400纯收益20010纯收益18675肉鸭成本/元·只-1Thecostofmeatduck蛋鸭成本/元·只-1Thecostoflayingduck鸭苗2.5鸭苗2.5药费0.5药费2.4水电费1.0水电费1.6饲料费15.0饲料费142.0人工费2.0人工费11.0其他3.0其他12.0合计24.0合计171.5肉鸭收益Theincomeofmeatduck蛋鸭收益Theincomeoflayingduck成鸭体重/kg1.6产蛋量/kg·只-116.4价格/元·kg-123.0价格/元·kg-112.8产值/元·只-136.8蛋产值/元·只-1209.9纯收益/元·只-112.8淘汰鸭值/元·只-139.6公顷养鸭/只300蛋鸭纯利/元·只-178.0纯收益/元·hm-238401.5a纯收益/元·hm-223400
综上所述,“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式的效益与稻-麦轮作效益相比,每10 hm2高出17.858万元,前者是后者的2.11倍。在“双链型”稻-鸭-鱼共作生态系统中,鱼、鸭通过活动搅动土壤和水体,改善了土壤通透性,使水中溶氧量增加,优化了群落结构和生态环境,促进了水稻和鱼类的生长发育[7]。鱼、鸭的残饵及粪便还成为水稻的天然有机肥来源,为水稻生长供应了丰富养分,提高了水稻产量,同时节省了大量肥料投入成本,提高了共作系统中资源利用率和综合运行效益。
3.3“双链型”稻-鸭-鱼模式的生态环境效益显著
“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式,将鸭粪及残饲、养殖池塘肥水和底泥等农业自然资源循环利用,并利用鸭子的杂食性特点防除病虫害和杂草危害[8],可代替人工进行耙田、施肥、除草、施药等劳作,大大降低了农药和化肥的使用量,从而实现减肥、减药、节约水资源等循环农业目标,有利于维护农业生态平衡[1]。“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式在江苏里下河地区实施,能够避免大量养殖肥水肆意排放,造成南水北调东线源头水资源的污染,同时为本地区循环农业发展提供了种养一体化示范模式[5]。此外,实施“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式,可实现农牧渔产业结构优化、种养协调发展,全面提高农产品质量安全,开发出生态稻米、生态鱼鸭、生态蛋品等高品质绿色农产品供应市场[9],提升单位农产品的效益和产值。因此,资源优势明显的江苏里下河地区大面积示范推广“双链型”稻-鸭-鱼循环农业模式,有利于发展高效低碳循环农业,生态效益显著。
注:文中2.4.3中肥水折算成肥料的计算方法:
尿素折合量=1 500 t·hm-2×9.16 g·m-3(N含量)÷0.46(每kg尿素含N量)=29.9 kg
过磷酸钙折合量=1 500 t·hm-2×0.43 g·m-3(P含量)÷0.12(每kg过磷酸钙P量)=5.4 kg。
参考文献
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(编辑:武英耀)
收稿日期:2016-02 -29 修回日期:2016-04-20
作者简介:张家宏(1965-),男(汉),江苏高邮人,研究员,研究方向:生态农业技术和生态农业产品的研发和示范推广
基金项目:江苏省科技支撑计划项目(BE2014360);江苏省水产三新工程项目(Y2013-28);江苏省农业标准化示范区项目(苏质监标发〔2013〕147号)
中图分类号:F320.1
文献标识码:A
文章编号:1671-8151(2016)08-0533-05
Supporting technologies and benefit analysis for ‘Double-chain’ type circulation agriculture model: Rice -Duck-Fish
Zhang Jiahong1, Han Guangming2, Tang Hejun2, Wang Shouhong1, Kou Xiangming3, Wang Guiliang2, Bi Jianhua2, Zhu Lingyu3, Xu Rong3, Yang Jianchun1
(1.InstituteofAgriculturalSciencesinLixiaheAreaofJiangsuProvince,Yangzhou225007,China; 2.YangzhouLongxingEco-agricultureDevelopmentCo.Ltd.,Yangzhou225008,China; 3.Eco-agriculturalengineeringtechnologyresearchcenterofJiangsuProvince,Yangzhou225008,China)
Abstract:[Objective] This article was to explore matching technological system and economic benefit performance of “Double-chain” type circulation agriculture model: Rice-Duck-Fish. [Methods] By ways of field experiment and demonstration, we studied and clarified resource allocation and construction scheme of supporting projects of this model, as well as matching technologies for breeding duck in paddy fields and fish pond. On contrast of regular rice-wheat rotation system, we analyzed comparative effectiveness of the Rice-Duck-Fish circulation agriculture model. [Results] We integrated highly-efficient matching technologies of the Rice-Duck-Fish circulation agriculture model, such as time, space, water source and epidemic disease prevention and control. We also illuminated that operation benefits of this model was 2.11 times as rrice-wheat rotation model.[Conclusion] It’s a new path to realize combination of farming, grazing and fishery, optimize agricultural industry structure, improve quality of agricultural products and increase income of farmers, by expanding “Double-chain” type circulation agriculture model: Rice-Duck-Fish.
Key words:“Double-chain” type; Circulation agriculture model; Compare benefit; Adjustment of agricultural structure