张泉,蔡教明,余政军,张印,陈灿,3*,黄璜,3*
(1 湖南农业大学农学院,湖南 长沙 410128;2 怀化市畜牧水产事务中心,湖南 怀化 418000;3 湖南省稻田生态种养工程技术研究中心,湖南 长沙 410128)
作为传统农业的经典农艺,稻田生态种养在中国已经有2 000 多年历史[1]。稻田生态种养,顾名思义,即运用生态学原理,在同一块稻田中既种水稻又养殖水产或禽类,充分发挥水稻和水产或禽类间的互利共生效应,实现“一水两用,一田双收,稳粮促渔”。随着绿色环保理念的发展,社会不断改革进步,稻田养鱼与有机稻种植结合,在保证产品质量提升的同时可以发展旅游业,发展第三产业链[2]。稻田生态种养具有良好的生态、经济和社会效益,中国大部分地区均有不同类型的分布,如湖北、湖南、江苏、安徽的“稻+小龙虾”模式,浙江、四川、湖南的“稻+鱼”模式,吉林、辽宁、宁夏的“稻+蟹”模式,浙江、福建、湖南、湖北的“稻+鳖”模式以及多种多样的复合模式等[3]。2012 年,中国稻田养殖面积达到149.29 万hm2,水产品年产量为133.14 万t[4]。到2019 年,中国稻田综合种养面积接近233 万hm2,水产品产量超过290 万t[10]。近年来,中国稻田养殖总产量和养殖面积总体上呈增加趋势(图1,表1)[4-10,11]。
图1 2012—2019 年中国稻田养殖总产量和总面积Fig.1 Total yield and total area of paddy field aquaculture from 2012 to 2019 in China
表1 2019 年中国稻渔综合种养面积前10 省份及其产量Table 1 Top ten provinces rice and fishery comprehensive planting and breeding area and their output in 2019 in China
武陵山区位于25.56°~31.64°E,106.34°~113.09°N 之间,包括湖北、湖南、贵州和重庆4 省市11 个地(市、州)的71 个县(市、区)。该区域为亚热带向暖温带过渡类型气候,多年平均气温为17.50 ℃,平均降水量为1 104.20 mm,年均蒸发量950.40 mm,热量资源丰富,雨热同期,生产潜力巨大。同时山区植被覆盖率高,水资源丰富,病虫害发生较少。这些得天独厚的地理条件对于该地区稻田生态种养的发展非常有利。通过实地考察和相关文献查找,笔者比较分析了武陵山区5 种有代表性的稻田生态种养模式:第一种是“稻+鲤鱼”,该模式是传统稻田种养的典型;第二种是“稻+田螺”,该模式是非常契合山区、丘陵地带地理条件的生态种养模式;第三种是“稻+鳖”,该模式效益较好;第四种是“稻+小龙虾”,该模式为最流行的模式;第五种是“稻+鲟鱼”,该模式则是“潜力股”的代表。同时,也总结了武陵山区稻田生态种养实际操作过程中的诸多问题,并对该地区今后稻田生态种养的发展提出对策,以期为武陵山区稻田生态种养的可持续发展提供参考。
鲤鱼生命力强、生长速度快。中国的“稻+鲤鱼”模式主要分布在湖南、贵州、四川等地,其发展经历了四个阶段。新中国成立前,“稻+鲤鱼”模式停留在自给自足的自然经济状态,农民插完水稻后往稻田里投放鱼苗,稻田不做任何改造,不投放任何饲料,水稻收割前收获鲤鱼,稻田水体小,主要投放小规格鱼苗,每公顷产量只有75~150 kg,产品用于满足自身需求。20 世纪50 年代到70 年代,国家鼓励稻田养鱼,稻田中开始出现了鱼沟和鱼凼,鱼苗规格也有所增大,开始投放饵料,稻田养鱼面积曾超过66 666.67 hm2,但由于技术等多方面原因,种养面积下降很快。上世纪70 年代到90 年代,稻田养鱼开始快速发展,种养面积扩大,技术有所提高。本世纪以来,“稻+鲤鱼”模式开始有了相对规范的田间工程,出现了埋头鲤、福瑞鲤、金边鲤等新养殖品种。福瑞鲤饲料转化率高,生长速度快,抗逆性强,深受养殖户和消费者喜欢[13-14]。金边鲤的选育群体经过稻田环境长期选择,喜定居性稻田栖息,是稻田综合种养产业发展的适宜养殖品种,同时它的营养成分与组成比例符合人体需求[15-16]。
田螺,学名为中华圆田螺,在我国各地广泛分布,是终生生活在淡水中的杂食动物。田螺肉嫩味美,营养丰富,是人们喜爱的水产品之一。田螺是广西稻田养殖的重要水产品种之一,也是广西“十四五”期间乡村振兴特色种养业、发展“柳州螺蛳粉”产业的重要品种。利用这一特色品种,配合山区流水多,温度低,适宜田螺的生长环境,因地制宜地发展稻螺综合种养,可提高稻田的单位产出和综合效益,达到稳粮增收和提质增效的目的。
鳖(Amydasincnsis)别称甲鱼、团鱼、水鱼、王八,卵生两栖爬行动物,属水鳖科鳖属,有很高的药用和食用价值。20 世纪70 年代前后,中国鳖类动物的来源以野外捕捉为主,20 世纪70 年代末,由刘筠院士牵头,在湖南省汉寿县开展鳖人工繁殖研究并取得成功,从此拉开了中国大陆鳖类养殖的序幕。甲鱼是我国传统的美食。改革开放后,随着国民经济的发展和市场需求的不断增加,甲鱼养殖也得到了迅猛发展,并形成了产、加、销一条龙产业体系。稻鳖种养模式主要分布于我国长江中下游地区,其中湖北、湖南、安徽、浙江、江西5 省产量占稻鳖种养模式产量的97.28%[11]。
小龙虾属于外来物种,20 世纪30 年代由日本引入中国,但随着其在中国的发展,它逐渐成为中国人民餐桌上的美食,小龙虾养殖业蓬勃发展。开始的养殖模式主要是湖区养殖、网箱养殖和池塘养殖。21 世纪以来,随着需求量日益扩大,原有的养殖模式已经不能满足市场的需求,“稻+小龙虾”模式开始探索并实践。经过十几年的摸索与实践,“稻+小龙虾”模式技术体系逐步完善,养殖面积逐年增加,单产和总产也不断提高。2020 年,小龙虾总产量达到239.37 万t,养殖总面积达1 456 420 hm2,其中稻田小龙虾养殖占比最大,养殖面积约为1 261 353.33 hm2,养殖产量达206.23 万t,分别占小龙虾养殖总面积和养殖总产量的86.61%和86.15%,分别占全国稻渔综合种养总面积和总产量的49.22%和63.38%[17]。目前,湖北、湖南、江苏、江西、安徽等地成为主要分布区,养殖方式以宽沟式最为流行,养殖模式有稻虾共作、稻虾连作和稻虾轮作。
鲟鱼(Acipenser sturioLinnaeus)隶属于硬骨鱼纲、辐鳍亚纲、硬鳞总目、鲟形目,是世界上现有鱼类中体形大、寿命长、最古老的一种鱼类,具有较高经济价值[18]。中国的鲟鱼产业起步于20 世纪90 年代,当时的苗种是从国外进口受精卵并人工孵化获得,养殖规模小。本世纪初,随着中国自主育苗技术的成熟,鲟鱼养殖规模不断扩大,形成了以水库网箱养殖、池塘流水养殖、大水面放牧式养殖为主的模式,养殖品种以杂交鲟为主,中国一跃成为世界上最大鲟鱼养殖国家[19]。近年来,随着国家环保力度的加大,“稻+鲟鱼”作为一种生态高效可持续的鲟鱼养殖途径在湖南山区开展了实践并取得很好的成效,其发展前景广阔。
5 种模式中,水稻和水产依靠彼此的互利共生关系,产生了良好的生态效益。辰溪县稻鱼共作(鱼类以鲤鱼为主)实践中,与对照相比,农药、化肥的使用量分别减少68%和24%[20];陈文辉等发现,与水稻单作相比,稻虾综合种养模式下水稻的虫害发生率(稻蓟马、稻水象甲、褐飞虱、白背飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟)均明显降低[21]。稻虾共作模式也改善了土壤结构,增加了土壤养分和微生物群落多样性,降低杂草发生和多样性[22]。田螺是最为常见的稻田水生物,稻螺共养可以利用稻田生态空间,拓宽稻田生态系统的生物链,利用田螺生物活性可复盘稻田土壤空气,田螺的排泄物及分泌物可提升土壤营养物质,改善稻田环境[23]。稻鳖生态种养模式,稻田提供给鳖生长环境,稻的生长带走了有机质和腐殖质,稻后期烤田还可消灭病菌和鳖的病原物。同时鳖的杂食性和昼夜不断的活动性,对水稻的杂草、害虫以及病害都有一定的防止效果,并且由于鳖对水环境的要求,又控制了全程化肥和农药的施用,减少了污染源[24-25]。笔者在怀化市中方县的实地考察中发现,稻鲟共生模式下,由于稻田长期处于深水状态,田内几乎没有杂草,鲟鱼也使得稻田肥力状况改善,水稻全生育期不用施肥。总之,这五种模式都有着较好的生态效益——“一增、二减、三防控”,即增加土壤肥力、减肥减药、防控病虫草害。
稻田生态种养产出的农产品品质较之于普通农产品有很大提升,因此其价格也较普通农产品高。从表3 中可以看出,5 种模式的产投比较之于常规稻作都有不同幅度的提升,其中,稻鲟模式增幅高达7.37,稻小龙虾、稻鲤次之,稻螺增幅最小。在稻鲤模式中,其水稻品种为泰优390 和云粳37,鱼类都选用本地鲤鱼,以基肥为主,以尿素辅助追肥,肥药减施,人工投放饵料,采用宽沟式田间工程,稻谷按常规价格售出,鲤鱼以30 元/kg 左右售出。在稻螺模式中,水稻品种分别为高秆抗倒伏的农香32 和生长期长抗倒伏的中浙优1 号,田螺的选择均以周边种螺为主,都以基肥为主,不施用农药,饵料为麦麸、玉米粉、米糠等配合人工投喂,再生稻以常规稻谷价格售出,农香32 以生态大米售出,价格达20 元/kg,田螺为12~16 元/kg。稻鳖模式中,水稻品种选择当地主流品种,采用大垄双行栽插,田间挖环沟,鳖选用当地培育的鳖种,期间水稻不施肥打药,饲料以膨化商品饲料人工投喂,水稻以稻谷出售,鳖整体规格为862.6 g/只,达到商品鳖规格。同样的种养出现不同的产投比,可能是因为第二个案例的商品鳖规格较小,仅为613.0 g/只,其售价偏低。在稻小龙虾模式中,水稻选用当地推广品种,宽沟式田间工程,肥药减施、生态防控病虫草害,饲料为天然饲料配合人工投喂,水稻以稻谷或加工成大米售出,稻谷为常规稻谷价格,大米10 元/kg,小龙虾以35 元/kg售出。在稻鲟模式中,水稻选用本地主推品种,鲟鱼为人工培育的中华鲟苗种,采用沟凼式田间工程,每公顷放养苗种7 500 尾,规格为150 g/尾,饲料为河虾、田螺等底栖动物和其它浮游生物,稻田常年有山泉水自流灌溉,鲟鱼成活率高,水稻整个生育期不施用化肥和农药,每公顷稻田产稻谷6 000 kg,鲟鱼经过一年生长可达1.5 kg,稻谷以常规价格的两倍售出,鲟鱼以100 元/kg 售出。5 种模式的经济效益存在较大差距,主要原因有两点。第一,养殖品种的选择,鲤鱼和田螺为常规水产,小龙虾是热门水产,鳖与鲟鱼属特种水产,售出的价格自然有差异;第二,饲养环节,鲟鱼养殖过程中不投放人工饲料,完全以丰富的稻田生物为食,降低了成本。由此可见,品种的选择和种养技术对经济效益有相当大的影响。
表2 5 种稻田生态种养模式经济效益比较Table 2 The comparison of economic benefits of five ecological cropping and breeding patterns in the five paddy field
“稻花鱼之乡”——怀化市辰溪县,大力发展稻鱼生态种养,鱼类首选本地鲤鱼。目前,稻鱼综合种养已成为辰溪县的支柱产业,大大提升了就业率[26]。近年来,广西柳州市依托独特的自然资源优势,大力推广稻螺综合种养新模式,推动了稻螺综合种养产业的快速发展,田螺产量比传统稻田养殖大大提高,稻谷价格也可提升[33]。潜江市被誉为“龙虾之乡”,政府引导发展稻虾生态种养,建立国家现代农业产业园,形成了产业园建设的潜江模式,绘就了农业强、农村美、农民富的乡村振兴新画卷。在贵州省铜仁市、安顺市为主的环梵净山冷水鱼产业带中,鲟鱼产量快速提升,在2020 年底以“贵州鲟鱼”品牌活体水产品实现出口,成为当地群众小康生活重要来源[34]。这5 种稻田生态种养模式,在给人们带来优质安全的农产品的同时,也对当地经济发展起到了重要推动作用,带动地方致富。
武陵山区属于热带亚热带季风气候,年降水量丰富,山区植被覆盖率高,很多山区甚至还有山泉水自流灌溉,病虫害发生较少,作物生长季节极端高温少。这些得天独厚的环境为该地区的种植业和养殖业发展提供了很有利条件,因此稻田生态种养今后的发展潜力仍然很大。
长江流域作为中国重要经济带,近年来,由于化肥、农药等农业投入品过量使用,畜禽粪便、农作物秸秆等不合理处置等原因,导致严重的土壤系统生态功能退化和水体污染[35]。源头治理是解决这一问题的关键,这就意味着我们要控制化肥与农药的投入、科学处理好畜禽粪便和农作物秸秆等农业废弃物,实现农业生产绿色、可持续发展。稻渔生态种养方式可减少化肥和农药的使用及重金属污染。作为传统农业的经典农艺,稻田生态种养遵循生态学原理、追求物质和能量的利用效率、倡导病虫草害的生态防治,有利于化肥农药的减施和农业废弃物的科学处置,可作为中国南方地区农业发展的一项长久之策。
山区的地理位置偏僻造成机械操作困难,生产效率极低,资源过量消耗,粮农收入较低[36],山区农民生产积极性不高。根据山区的实际情况,对稻田进行适当改造,在稻田中生态养殖合适的禽类或水产,充分发挥水稻和养殖动物之间的互利共生效应,最终将实现“一水两用,一田双收”,大大提高山区农业生产的效益,提高了农民的生产积极性,同时也保证了粮食的正常生产,也符合国家“藏粮于技”战略[37]。
稻田生态种养的技术体系可分为田间工程技术体系、水稻栽培及管理技术体系和动物养殖及管理体系。这三大体系均存在不科学、规范的问题,需进一步完善。
丁秀文等[38]研究发现,丹阳市的稻鸭共作模式生产的绿色、有机稻米比常规稻米贵很多,加上品牌建设力度不足,稻米销量不佳;鸭子和鸭蛋赢得了市场好口碑,但也只能在本地菜市场销售,卖不出好价格;因深加工成本高,鲜有加工企业愿意参与,限制了产业链的拓展。彭春娥等[39]研究发现,湖南省常德市鼎城区稻虾共作模式中,养殖的水产品主要通过经纪人进行鲜销,农户在交易中话语权较弱,且该区目前仅有4 个稻虾养殖专业合作社,成立年限短,还未形成强势的品牌效应。通过与种养大户交流,笔者也发现他们的产品营销意识不强、销售渠道也很匮乏,这导致了优质农产品的贱卖,使稻田生态种养的经济效益大打折扣,对产业的可持续发展非常不利。
稻田生态种养属于传统农业,也是现代农业的一个发展方向,稻田里丰富的物种既为加工制造业提供更多的原材料,构建研发、生产、加工、消费等多方面组成的产业联盟或者联合体[40],又可以成为休闲旅游农业,这对于实现三产的融合发展是一个很好的突破口,但实际发展中却很少见。彭春娥等[39]研究发现,湖南常德鼎城区的稻田种养仅局限于种、养、销售阶段,产品精加工、深加工未形成气候,科技含量不高,二、三产业滞后,增值空间不大。黄志才等[41]研究发现,目前湖南省稻田综合种养产品稻谷基本以原粮和稻米出售,水产品主要以鲜活产品出售上市,精深加工不够,附加值很低,副产品利用率较低。加工仍处于起步阶段,并没有将产业融合发展的优势利用起来,而且还经常面临着产品滞销的难题,很多种养产业不能做大做强的原因就在于此。
技术体系在生产过程中起着关键性的作用,决定着生产环节的成败。对于科研机构而言,首先,致力于培育和筛选适合稻田生态种养的水稻和水产或禽类品种,为种养产业解决良种问题;其次,努力研制出适合武陵山区稻田生态种养的农业机械,减少劳动力投入,降低生产成本和实现规模发展;同时,不断改进技术。对于政府而言,首先,要加强技术引进,定期邀请专家进行指导,给农民上课培训,以提高农民的生产管理水平;其次,要出台相关政策法规确保粮食正常生产。对于农民而言,首先,不要盲目跟风,结合区域和自身实际情况并结合专家意见,选择最适合的发展模式;其次,对种养之间的关系要有正确认识,实现效益的最大化。通过这样,将科研机构、政府和农民三者联系起来,促进政、研、学、产、推的有机结合,以期不断完善技术体系,实现规范化发展。
对于农民而言,应根据市场增强产品营销意识,努力形成品牌效应,让优质安全的农产品卖出好价钱。对于政府而言,要整合种养农户、专业合作组织、企业等力量,扶持企业做大做强,做出精品名牌,打造具有区域特色和优势的稻米与水产品公共品牌和企业知名品牌[41];开展绿色、有机水产品和稻米产地认定和产品认证,发展订单生产,深化与阿里、京东等电商合作,拓宽销售渠道。利用典型效应帮助和带动周边,形成“示范带动、典型引路、以点带面、全面开花”的均衡发展格局,持续提高区域稻作水平[42]。通过农民和政府的双方努力,打造出具有区域特色和影响力的品牌,形成品牌效应,解决农产品滞销和贱卖的难题。
三产的融合发展,既需要有利条件,也需要政策支持。一方面,政府要出台相关的优惠政策,鼓励三产的融合发展,对计划实施融合发展的农民给予技术和物质上的扶持;政府可设立财政专项资金,制定扶持措施,对发展稻田综合种养的农户给予贴息贷款和农业保险支持[39]。另一方面,选择有加工制造和休闲旅游潜力的种养模式,结合种养模式及当地特色,对外宣传,开展旅游业,打造稻渔农产品专属品牌,寻找合适的销售渠道,大力推进社区支持农业和现代生态农业可持续绿色健康高质量发展[43]。借助政策的扶持,将种养产业做大做强,实现三产融合发展。