张 印,陈慧娜,吕广动,王 忍,黄 璜,陈 灿
(湖南农业大学农学院,长沙 410128)
近年来,湖南稻米重金属污染问题日趋严重。为处理此类问题,大部分地区采用休耕的方式来缓解,但大面积休耕必然会对粮食安全造成影响[1]。因此,重金属污染区的农田治理与利用必须探索新路径,而农田种植结构调整正作为一种有效的新路径展示其独特魅力。
水稻是重金属富集能力较强的作物。范荣伟等研究发现,重金属污染区内所种植的水稻,在根、茎、叶和籽粒都有重金属积累,大部分重金属含量均超过国家标准,其中籽粒对重金属富集系数大小顺序为Cd>Zn>Se>Cu>Ni>V>As>Cr>Sb>Pb[2]。若在污染区内挖莲池改种莲,产品中重金属超标情况可大大改善。叶宏萌等对莲池底泥及莲体内重金属含量测定实验表明:底泥Cd和Hg超出《无公害农产品—种植业产地环境条件》标准限值,而莲子和莲叶重金属分别符合《食品中污染物限量》、《绿色食品—茶叶》和《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》标准[3]。
小龙虾,原名克氏原螯虾,具有抗病能力强、食性杂、生长快、繁殖能力强、对水域大小要求低、养殖成本低等优点。小龙虾能够在被污染的环境中生长。岁珂等采用微波消解—电感耦合等离子体质谱分析技术对重金属污染地区小龙虾体内的重金属进行含量和分布研究,结果表明小龙虾不同部位的重金属元素含量存在显著差异,其头部富集重金属最多,可食用部位的重金属元素含量都在限量值以内[4]。
在重金属污染区域选取适当稻田改水稻种植为“莲+小龙虾”生态种养模式,一方面可以有效解决污染区农产品质量安全问题;另一方面,有利于充分利用莲田、莲池水体、土地、肥力、溶解氧、光照、热能和生物资源等自然条件,将种植业与养殖业有机结合起来,达到莲虾双丰收,综合效益明显提高。湖南省浏阳市淳口镇重金属污染区改水稻种植为“莲+小龙虾”生态种养模式,结合休闲旅游,取得了很好的效益。笔者在总结该基地经验基础上,对湖南省益阳市、常德市、岳阳市、长沙市的20多个“莲+小龙虾”基地进行考察,形成了适合湖南省的“莲+小龙虾”生态种养模式,现总结如下。
目前,浏阳“湘莲+”种植基地有“莲+小龙虾”模式生产面积4 hm2,在种莲养虾的基础上进行深加工,产品有莲子面条、荷叶茶、莲子饮料等,而且已经和大型知名品牌大润发、兴盛优选、芙蓉兴盛、浏水蒸香签订销售合同。
坚持与休闲旅游及研学旅行相结合。2019年以来,该基地秉承农业资源融合、优势互补原则,积极吸引各地游客来基地观赏花海、开展农耕文化体验、进行青少年素质拓展。“湘莲+”基地与中旅国际等旅行社签订了合作协议,成为浏阳市全域旅游十大线路中集观光、美食、休闲于一体的新型农业观光休闲旅游基地。
基地产品的精深加工丰富了产品的形式,增加了产品的价值;和知名品牌的合作以及结合观光旅行,为产品的销售提供了有力保障,同时也增加了额外的收入。通过对基地的调查,每公顷利润达18万余元,非常可观(表1)。
表1 “莲+小龙虾”模式经济效益剖析
注:田间工程和种苗为每一年的平均费用,分别按10年和5年计算;其他投入包括电力及运输等;肥料为有机肥;小龙虾批发价平均30元/kg;鲜莲蓬售价12元/kg。
“莲+小龙虾”模式有力地发挥了莲和小龙虾的互利共生效应,实现了莲虾双丰收;充分利用了莲田、莲池水体、土地、肥力、溶解氧、光照、热能和生物资源等自然条件,实现了农业规模化生产和粪尿资源化利用,降低了农田化肥和农药使用量,提高了农产品产量和质量,有利于农业的可持续发展。
“莲+小龙虾”模式具有良好的社会效益,对于农村的经济发展具有重要促进作用。目前,该基地已为120名农民提供信息、技术、销售等服务,引导培训近200名贫困群众到基地务工,扶持精准扶贫建档立卡贫困户,2017年帮助85户,2018年帮助58户,2019年帮助72户贫困户脱贫致富。
(1)莲田选址。在区域内选择合适的稻田,要求水源充足、排灌方便、抗洪抗旱能力强,田块背风向阳,优先选择低洼田、冷浸田和烂泥田等低产田。特别是有泉眼的稻田,它能周年提供地下水,冬暖夏凉,有利于小龙虾的生长与繁育。
(2)开挖虾沟及加高加固池埂。选择合适田块片区后,进行田间改造,使每个虾池面积为0.67~3 hm2,呈方形。围绕池埂,沿池埂内2 m处向田内挖一条围沟,即围沟不能紧邻田埂,留出一段“肩”。大田围沟宽4~6 m、深1.2~1.5 m,围沟上宽下窄,截面为倒梯形。围沟内挖出的田泥用于加高加固池埂,使其高于田面0.4~0.5 m。小池围沟宽度减少,沟面积控制在10%以内。在围沟以内的田面开挖“十”字形或“井”字形腰沟,宽1 m、深0.5 m。腰沟与围沟相通,在田面四周临围沟处修内田埂以防田泥淤塞围沟。
(3)进排水系统设置。每个虾池应有独立的进水口、排水口,并分别设在虾池对角线位置。进水口设在池埂上并高于水面,进水管要稍长以防止对池埂造成冲刷。出水口设在围沟底部,围沟底部水平管道内连接竖直管道,竖直管道上设置阀门以调节水面高度。进、排水口采用直径30 cm的PVC管道,并用60目以上的不锈钢网片封口,防止有害生物的侵入以及小龙虾外逃。
(4)防逃设施。虾池四周池埂内用硬质塑料板、小龙虾防逃网或石棉瓦围严,围栏在田块拐角处呈圆弧形。围栏的底部埋入泥中20 cm,地面以上至少露出50 cm,略向内中间倾斜,每隔1.5 m左右用竹竿固定。做好防鸟工作,每隔10 m设置防鸟带,高出莲冠层1.5 m。
(5)增氧系统和投饵系统。养殖面积较大的虾池,需根据养殖虾池的面积等实际情况在虾池中均匀安置微孔增氧设备。每个莲池根据实际情况在虾池四周设置多个升降式投饵台,可根据水位高低调节食台高低,以及时掌握小龙虾取食情况,合理确定饲料投喂量,既保证小龙虾正常生长发育需要,又减少饲料的浪费,提高其利用率。
(1)莲花种植。莲花品种以籽莲为主,如中国杂交莲1号、太空莲36号等。选择色泽新鲜、藕身粗壮、节间短、无病斑、顶芽完整,具有3个节以上的主藕和2节以上种藕[5,6]。种藕在定植前用50%咪鲜胺锰盐可湿性粉剂800~1000倍液浸种1 h,或98%恶霉灵可溶粉剂2000倍液浸种0.5 h。均匀撒施经腐熟的有机肥(农家肥)22 500~30 000 kg/hm2翻耕入土,并将畦面整平耙碎。选种藕约4500支/hm2,每穴栽2~3支,株行距以1.5~2.0 m×3.0 m为宜。
(2)水草种植。水草是小龙虾在天然环境下的饲料来源和栖息、生活场所,比较普遍的有轮叶黑藻、伊乐藻、苦草等。水草种植可以根据种养过程的实际情况随时补栽。11月至翌年1月在虾沟内种植伊乐藻,4~6月种植轮叶黑藻。水草种植面积占围沟水面的三分之一左右。
(3)清池消毒。4~6月,水草种植后的一周左右,用茶枯饼300~375 kg/hm2[7]全池均匀投洒,可有效杀灭池中的敌害生物。清池后用生石灰750 kg/hm2对水泼洒。待水体毒性消失后(约7 d)再放养小龙虾。
(1)种苗选择。选择大小规格及颜色基本一致、附肢齐全、活力强、体表光滑无附着物,健康无病的虾苗。
(2)放养密度。由于莲田常年有水,因此小龙虾放养量可稍多于普通稻田养殖。8月中旬至9月初,放养25~30尾/kg的亲虾,以375~525 kg/hm2为宜[8],规格小的亲虾,投放总重量减少;雌∶雄配比以2~3∶1为佳。翌年4~5月份,选择体青色、体肢完整、无病无伤、活动力强、体质健壮、生长发育良好的幼虾(体重要求为125~165尾/kg),以375~525 kg/hm2的密度放养。
(3)虾苗投放。放养前用3%食盐水浸洗消毒,消毒时间一般控制在3 min[9]。放养时应采取缓苗处理,将虾苗在池水中浸泡2~3 min,提起搁置3~5 min后再次浸泡,如此反复3次让虾苗体表和鳃腔吸足水分,以缓解小龙虾虾鳃粘连,提高成活率。最好在气温较低的早晨,起捕、过数后尽快放入莲田,降低虾苗受到伤害的程度。
(1)饲料组成。小龙虾食性杂,除莲田中天然饵料外,碎玉米、小麦、麸皮、小杂鱼和全价颗粒料都可作为小龙虾的饲料,也可以饲喂南瓜与包菜。定期在饲料中添加适量微量元素和中草药等,可增强虾体抗病力和免疫力,如大蒜和鱼腥草。
(2)投喂。每天早晚各投喂1次,以傍晚投喂为主,约占总投喂量的70%。每日投放的标准是不剩料、2 h左右吃完最佳。坚持“定时、定点、定质、定量”的原则;根据水质情况调整投喂量,水质变浓时应减少投喂;出现大量虾蜕皮现象时减少投喂,虾发病期少投喂;雷雨天气气压低,应适量减少投喂量。
(1)巡田检查。坚持每天早中晚3次巡田,注意温度及水质的变化,观察食台上小龙虾摄食情况并做好记录。定期测量小龙虾体长,记录其生长状况以及时调整饵料投喂。检查莲池水位变化,及时排灌。
(2)水质调控。根据实际情况打开微孔增氧机,确保水体溶解氧含量在5 mg/L以上。小龙虾适宜在pH7~8.5的微碱性水体中生长,每隔20 d向池中泼洒一次生石灰,用量为150 kg/hm2。每隔15~20 d换一次水,每次换水量为三分之一左右,使水体透明度保持在0.5 m左右。另外要维持水位的基本稳定,不能忽高忽低。
(3)小龙虾病害防治。小龙虾常见病害有白斑病、甲壳溃烂病、出血病、水霉病和纤毛虫病,它们的发病主要是由于细菌、真菌、病毒、寄生虫和水质恶化造成的。坚持“预防为主,积极治疗”的原则[10],可以从以下几个方面着手:选择放养健壮、生活力强的优质虾苗,从源头上阻断病害的传播;控制好放养密度;加强水质调控,增加换水次数,使水中物质处于良性循环状态;定期泼洒生石灰以改善水中生态环境;控制好饲料投喂量,根据虾的取食情况进行投喂。如若发病应及时治疗,可以采用连续泼洒聚维酮碘或中草药拌饲料连续投喂的方式。
(4)莲花病害防治及追肥。莲花病害主要有腐败病、叶枯病、叶斑病等;主要虫害有缢管蚜、潜叶摇蚊、斜纹夜蛾等[11],可用生物防治和选用对口无公害农药进行综合防治。在每株抽生3片立叶及田间植株封行前各施1次肥,每次施N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15的复合肥750 kg/hm2,或在3片立叶期一次性施入复合肥1500 kg/hm2[12]。
(1)捕捞。捕捞当天不投喂任何饵料,傍晚时分在各食台附近安置2~3个地笼,地笼里面放有饵料等诱惑物,第二天清晨起地笼收虾,个头过小个体放回田中。
(2)运输。在运输前对小龙虾进行挑选,选择体格强壮、附肢健全的个体停食暂养,使其排空体内废物,避免污染。选择合适的包装材料,确保合适的温度、湿度和氧气。包装放置要整齐,防治堆压过高压死压伤小龙虾。
莲兼有观赏功能和产品功能,小龙虾是当前的“明星水产”,莲和小龙虾食用部分对重金属富集能力均较弱,而且该模式可进一步与休闲农业、乡村旅游相结合,赏荷钓虾,丰富美丽田园。此外,莲有多种加工用途,可形成多种加工产品,融合一、二、三产业,助力产业兴旺、乡村振兴、脱贫致富。
“莲+小龙虾”模式有助于解决重金属污染的问题,作为种植业结构调整的重要内容,可在重金属污染区域内选择合适稻田适当发展。
“莲+小龙虾”与“稻+小龙虾”两种模式比较,各有优势。“莲+小龙虾”模式的优势是荷叶大而遮光面积大、秆高而耐深水、基秆密度小而小龙虾容纳空间大,有助于解决夏季小龙虾越夏问题。
“莲+小龙虾”模式有助于解决一、二、三产业融合的问题。同时莲有4种产品:藕尖、观花、青莲、藕,每一种产品上市时都可吸引客人,成为推销各种农副产品的契机。
“莲+小龙虾”模式有助于解决农村就业问题。与水稻生产比较,莲藕种植需要的劳动力增加,工艺较复杂,而且对技术要求较高,在短期内难以实现机械化,只能采用人工作业。我国农村仍有较大的就业需求,特别是在不离土、不离乡的前提下,“莲+小龙虾”模式对解决农民就业问题具有重要的现实意义,对助推乡村振兴将起到重要作用。