马学虎 黄璜,* 陈灿,* 王忍 张印 伍世豪
(1 湖南农业大学农学院,长沙410128;2 湖南省稻田生态种养工程技术研究中心,长沙410128;第一作者:1584215567@qq.com;*通讯作者:hh863@126.com;CC973@126.com)
稻田立体生态种养是利用生物间的相互作用,将特定动物养殖与水稻生产相结合的复合农业生产模式,能实现病虫害绿色防治,具有良好的生态、经济和社会效应[1-2]。随着经济的发展和社会的进步,人们更加注重饮食安全,对食物来源及品质的要求也在进一步提高。稻田养蛙可以实现不施用杀虫剂[3],从而达到降低生产成本、提高经济效益和防止农药污染的目标,并且还可以满足市场对蛙肉的需求。
中国古代的明朝就已经出现了稻田养鸭的复合种养模式,主要用于稻田防治蝗虫。1980年之后,我国广泛推行稻田复合种养,逐渐形成了稻渔种养、稻+鸡-蛙、稻+鸭-蛙等生产模式[4]。2005年和2011年,联合国粮农组织将浙江省青田县的稻田养鱼和贵州从江县侗乡的稻鱼鸭两种模式分别列为世界农业遗产保护项目与全球重要农业文化遗产[5]。稻田养蛙是近年来发展较好的一种新型稻田立体生态种养模式,对控制水稻病虫草害有良好效果,并减少了农药和化肥的施用,具有生产成本低、经济效益高、环境污染小等优点,在中国南方稻区和其他部分地区发展较好,并且形成了一定规模[6-7]。稻田养蛙的优点:1)能为城乡居民提供肉质鲜美、营养丰富的高级滋补品;2)以蛙养稻,稻蛙共生,少施化肥,不施农药,进而达到提高农产品品质,实现无公害生产的目的;3)可以减少野外田间捕捉,对农业生态平衡具有促进作用;4)以此为核心形成产业开发,对其他相关产业的发展创新具有重要作用[8]。稻田立体生态种养模式在提高农业竞争力、提升经济效益、降低环境污染等方面是一个可行性很高的方式[9]。贵州省黎平县坝寨乡5 个行政村“稻+蛙”生态种养总面积达20.8 hm2,预计全乡“稻+蛙”养殖产业年产值达450 多万元[10];广西桂林市灵川县的薛家村村民文震宇和几个村民在2019年一起承包了2.0 hm2稻田,开启“稻+蛙”的特色种养模式,当年,每667 m2稻田收获450 kg优质生态稻谷的同时还收获了150 kg 青蛙[11]。稻田养蛙能最大限度地利用稻田的生态空间,对增加农民收入和农业与环境协调发展具有重要意义。
养蛙的稻田一般选择在丘陵或平原地带,且交通便利,水资源丰富,排灌方便,保水性能良好,土壤无污染。天气干旱时,有充足的水资源及时灌溉,遇到水涝时稻田不能被淹没。
在田埂上覆一层塑料薄膜,这样既能防止田埂漏水也可防止蛙类在田埂上打洞,田埂周围设置防逃网等装置,围网距地面高度约1 m,并埋入地下15~20 cm,进水口与排水口也要加设防逃网。
选用高产、优质、分蘖能力与抗逆性强、生育期适中的优质品种,如湖南可以选择农香32、晶两优534和准两优608 等。
以市场销量大、价格高、成活率高、生长周期短的黑斑蛙为佳,也可选用青蛙、牛蛙、田蛙和虎纹蛙等品种。
水稻返青期过后放养幼蛙,选择大小基本一致、活动能力强、体质健康的幼蛙,放养规格根据蛙品种不同有一定差别。美国青蛙放养规格为150 g/只左右,放养密度为1 000~4 500 只/m2[12];牛蛙放养规格为25 g/只左右,放养密度为100~200 只/667 m2[13];虎纹蛙放养规格为13 g/只左右,放养密度为8 000 只/667 m2[14]。整个稻蛙共生阶段要加强对蛙类各种疾病的防治。
定时、定点、定量投饲喂食,饵料主要为蝇蛆、黄粉虫、蚯蚓和专用颗粒饲料等,同时也可以增设灯光诱虫装置诱捕昆虫,用来充当部分饵料。
蛙类常见的疾病有:1)歪头病,该病具有很高的传染性,可在饲料中添加青蒿、鱼腥草等中草药混合制料投喂,发现病蛙、死蛙及时在远处深埋;2)腐病,又叫烂皮病、脱皮病,保持良好水体环境,定期给蛙沟换水,有条件的地方采用微流水灌溉,及时隔离发病蛙,用0.1%~0.15%的食盐水浸泡处理;3)腹水病,保持水质清洁,适度降低放养密度,并注意饲料的新鲜度,发现病症,用庆大霉素、氯霉素等药物混合饲料投喂;4)蛙类肠胃炎,及时清除饲料残渣,对水体、食台、蛙体进行消毒,保持水质清新。放养前用生石灰和漂白粉对水体进行彻底消毒。定期投喂拌入中草药和动物保护产品的药饵,可起到明显的预防作用。蛙类发病的主要原因是由于外伤感染引起综合症状,然后导致进一步传染,因此要采用“预防为主,治疗为辅,防治结合”的原则,勤于巡田,发现有蛙发病时及时治疗并隔离,同时进行稻田换水、消毒。
移栽或直播前15 d 左右翻耕大田并施足基肥,一般按400~450 kg/667 m2用量施商品有机肥,在水稻生长过程中根据水稻长势追施适量分蘖肥和孕穗肥。根据当地生产、气候特点及品种生育期按时播种、移栽。移栽之后合理控制水分,如寸水返青、浅水分蘖,够苗后保持8~10 cm 水层,收割前10 d 排水晒田。晒田期间,蛙沟保持满水。
9 月份开始捕捞蛙类,根据“捕大留小,分批捕获”的原则,按照市场行情适时捕捞。蛙类的捕捉一般在夜间进行,开始用专用诱捕网捕捉,蛙类数量变少之后将田块内水排干再用网兜捕捉,捕捉时不要弄伤蛙类。水稻则根据品种生育期按时收获,采用人工或机械收割。
稻田复合种养增加了产出,减少了化肥和农药的投入,比单一种植水稻利润高,还降低了环境污染[15]。郑华斌等[1]综合比较了“稻+鱼”“稻+蛙”等多种复合种养模式的产投比和利润值,得出“稻+蛙”模式产投比最高为2.63,利润4 683 元/667 m2,仅次于“稻+鳖”模式。乔志刚等[16]研究表明,稻田饲养美国青蛙可提高水稻有效分蘖和结实率,水稻产量比未养蛙稻田提高9.18%;稻田养蛙的利润是单一种稻的4.3 倍。目前,蛙类销售以蛙肉为主。有研究表明,蛙类除了蛙肉可以食用以外,蛙皮肤分泌物和蛙皮素类多肽对人体的健康也有益,具有一定药用价值[17]。由表1 可见,6 种模式中,“稻+蛙”模式的产投比最高,达到了2.29;“稻+虾”模式次之,产投比为1.9;“稻+鸭”模式产投比最低,为1.47。
表1 不同稻田综合种养模式经济效益分析
稻蛙生态种养模式能同时促进蛙类养殖与水稻生产的发展,有力推动农业转型升级和农业增长方式转变,更容易实现高效环保的生产理念,同时提高水稻与蛙类的供应,从而增加农民收入[23]。因此,稻田生态种养扩大了再生产,对提高稻米质量和促进粮食安全都有着重要意义,同时加强了稻作文化传承,促进了乡村旅游业的发展[9]。桂林市灵川县的薛家村村民文震宇经营的“稻+蛙”种养基地,现有长期工8 名,临时工每天数名,忙碌的收蛙季节,每天需要聘请的临时工多达90 多人,这些人都是来自本村及周边村的村民[11]。研究表明,稻田立体生态种养模式可以达到节约成本、增加收益和绿色高效等目标,具有很好的社会效应[24]。
蛙类的活动可以促进水稻枯叶脱落,有利于改善水稻基部的通风条件,从而降低水稻病害和虫害发生的概率[25]。水稻害虫主要有稻纵卷叶螟和稻飞虱,二者对水稻的危害部位不同,前者主要危害水稻叶片中上部,后者主要危害水稻基部,稻田里的两栖类和甲壳类动物会消灭掉稻飞虱,而禽类会捕食稻纵卷叶螟[26]。有研究表明,稻田饲养美国青蛙每m2的叶蝉、飞虱和三化螟等水稻害虫数量比未养蛙减少46 只[16]。四川稻区秋收后通过有益系数分析发现,青蛙、沼蛙和泽蛙的有益系数分别为22.51%、45.84%和53.93%,说明这3 种蛙都对人类有益[27]。对北京稻区夏秋两季黑斑蛙的食性分析发现,黑斑蛙捕食的主要害虫有叶蝉、稻飞虱、稻象甲、粘虫、二化螟和灰种蝇等,计算其有益系数为13.00%,说明黑斑蛙属于有益动物[28]。蜘蛛对水稻害虫有一定的防治作用[29-30]。通过多年对湖南等稻区稻田立体生态模式的探索,在一定范围内增加稻田青蛙数量,稻田蜘蛛数量显著增加[31]。饲养蛙类,对稻田中两种主要害虫有明显的防治效果,但对稻田中蜘蛛数量的影响不明显[6]。
“稻+蛙”模式中蛙类品种不同对不同水稻害虫的防治效果也有差别,“稻+蛙”模式对稻飞虱的防治效果较高,达62.85%;“稻+黑斑蛙”对二化螟的防治效果较高,达49.60%;“蜂+蛙+稻”模式对稻纵卷叶螟的防治效果较高,达62.26%;4 种稻蛙模式中,以“蜂+蛙+稻”复合模式对虫害的防治效果最佳,以“稻+牛蛙”模式对虫害的防治效果最低(表2)。
表2 不同稻蛙模式对水稻害虫的防治效果
稻田立体生态种养可以有效控制杂草生长[33]。在稻鱼蛙立体生态种养模式中,经过田间调查,发现杂草种类和杂草发生量都发生了改变,通过对水稻生长前期和后期的比较,得出杂草的总生物量下降26.7%[34]。水稻移栽后,幼蛙通过自身活动对稻田中的杂草起到了防治作用,有利于水稻的生长发育[35]。“稻+鱼+蛙”和“鸭+蛙+稻”复合模式对杂草的防治效果分别达73.78%和92.10%,大幅高出“稻+黑斑蛙”模式的36.36%(表3)。
表3 不同稻蛙模式对水稻杂草的防治效果
稻田立体生态种养可以改善土壤自身的肥力状况,增加土壤速效肥和有机质含量[37-39]。投喂的饲料会产生较多的食物残渣,这些食物残渣也会为水稻的生长发育提供一定养分[40-42]。“稻+蛙”复合种养系统中蛙作为消费者,它的部分食物来源为稻田中的昆虫及其他一些生物,蛙粪作为有机肥料,提高了稻田土壤肥力的同时对水体微生物种群的形成具有促进作用[43]。蛙通过自身的生存活动有利于土壤的疏松,土壤疏松程度增强会增加土壤团粒结构的形成,最终改善土壤结构,稻田中的养分更容易被水稻吸收[16]。研究表明,蛙粪能促进稻田土壤酶活性和养分提高,稻田养殖虎纹蛙90 d 后,虎纹蛙随着进食量增加和体型增大,排泄物也会增加,导致多种土壤酶活性及N、P、K 含量远高于常规管理稻田[44]。“稻+蛙”立体生态种养能明显提高土壤微生物数量和活度,增加土壤中磷元素的吸收[45]。一定面积上蛙类的增加,投食量也增加,致使食物残渣和蛙粪排泄增加,引起稻田水体氨态氮、硫化氢、盐度、溶解氧等稻田系统中相关指标发生改变,进而改变稻田系统中的微生物种群和数量[46]。有研究表明,以黑斑蛙为试验品种,精养与稻蛙共生两种模式下的土壤养分含量有所不同,稻蛙共生模式下土壤全磷、全钾、碱解氮和速效钾的含量比精养模式高,两种模式除土壤的碳氮比无明显差异外,稻蛙共生模式土壤的全氮、有效磷和有机质含量明显低于黑斑蛙精养模式[47]。孟祥杰等[48]分析了稻田不同种养模式对土壤肥力的影响,结果表明,土壤肥力水平总体呈现稻+蛙>稻+鸭>稻+虾>稻+金鱼>稻+蟹。不同稻蛙模式提升土壤肥力的程度也有一定的差别,稻蛙模式对土壤全磷和速效磷的提升幅度较高,有机稻蛙模式对土壤全氮、碱解氮、有机质的提升幅度较高(表4)。
表4 不同稻蛙模式提升土壤肥力程度
由于养殖蛙类比种植水稻能获得更加可观的效益,重养轻稻现象严重,既不利于粮食生产,也有可能因为大量的养殖蛙类会对生态环境产生不利影响。因此,在实施过程中要规范种养标准,以种稻为主,养蛙为辅,选用优质稻,减少化肥投入,主打有机稻米品牌,保障稻米产量与品质的前提下提高养殖蛙类的效益。养蛙结合物理防控做到“零”农药输入,兼顾蛙产品以增收。
水、土、气、热是人类在地球上得以生存的根本,气和热在自然界中不会变的匮乏,但是水和土则属于不可再生资源,是保证人类食物持续供给的物质基础。稻田养蛙由于蛙的密度大,排泄量大,土壤中容易积累毒素,常年积累会降低土壤质量,影响水稻产量与品质,因此,在保障稻米生产的过程中需进行土壤翻晒消毒、水旱轮作改良土壤等,这是新时代稻蛙综合种养研究的主题。
稻蛙立体生态种养实践中大多施用农家有机肥或不施肥,时间一久可能会使土壤中的某些养分过度消耗,从而造成土壤养分不平衡的状况,因此,在稻田立体生态种养施农家有机肥或不施肥的情况下如何避免土壤养分不平衡是一个难题[24]。同时,需要进一步完善和加强稻蛙立体生态种养中田间工程,稻、蛙品种选择,水稻种植密度,蛙苗投放数量及时间,水稻病虫害防治,蛙类疾病防治,饲养驯化,防打洞措施,防逃逸装置等养殖管理技术。
稻蛙立体生态种养模式相比稻鸭、稻鱼等稻田立体生态种养模式知名度不高,因此,稻蛙模式产出的产品加工、流通和销售等市场机制尚不完善[51]。稻蛙立体生态种养只施有机肥、全程不打任何农药,生产的稻米和蛙类为绿色有机产品,但由于品牌知名度不高,产品卖不出该有价格,无法实现效益最大化。日前,随着各大网络平台直播带货的兴起,应该抓住机遇打响稻田养蛙特色品牌。
目前,稻蛙立体生态种养基本是以农户或家庭农场为单位小规模养殖,缺乏大型企业在养殖和加工方面的带动。由于产品加工环节薄弱,产品所带来的附加值低,难以形成优势品牌[52]。因此,需要建立一批大型企业作后盾,从养殖到加工再到销售规模化经营,这样既能解决老百姓销售的问题,也能发挥出产品优势,实现效益最大化。
稻蛙综合种养产业以一产为主,大部分蛙类还是鲜活直销,加工产品种类较少,市场营销渠道较为单一,要努力打造养殖加工、冷链物流、休闲餐饮于一体的全产业链条经营企业,除此之外,蛙类身上的皮肤及分泌物还有一定的药用价值,因此,可以根据蛙类身体各个部位的营养、品质、口味、用处的不同进行分别销售,做到利益最大化。
完善“产、学、研、推”协同攻关专家团队,针对稻田环境、稻和蛙专用品种、配套种养技术、生态影响和稻蛙品质与产量等方面的关键核心问题,结合各生产区当地的地貌特征、气候条件等实际情况,开展联合攻关和试验示范。加快研究制定稻田养蛙种养技术操作规程,规范地方标准,提高标准化种养水平,促进产业可持续发展。加大稻蛙模式推广力度,建设标准化示范基地。加快成果转化应用,通过相关技术培训和田间指导服务,切实帮助农户提高技术水平,同时培养一批掌握水稻种植、水产养殖和经营管理的复合型人才。
随着生活质量的提升,我国休闲农业正在快速兴起,稻田综合种养又是优良的农业观光旅游资源,因此,可以借此契机将稻田养蛙模式叠加旅游服务。每一个生活在城市的人们都会有一个农村的田园生活梦,行走在农村的小道上,迎面吹来的阵阵微风夹杂着稻花香,蛙类在稻田中嬉戏打闹,伸手就能抚摸到稻穗,这是多少久居城市的人可望而不可及的生活。要积极发展乡村旅游、体验农业、田园综合体等形式的农家乐,提高管理水平和服务质量,提升第三产业附加效益。
稻田立体生态种养实现了一田双收,具有生态、稳产、增效、增收等特点,是提升农产品产量和品质、减少化学肥料和农药投入、增加收益的有效途径[53]。要建设一批稻蛙综合种养融合发展基地,推进稻蛙综合种养与旅游、教育、文化、健康养老等产业深度融合。着力研究推广稻田综合种养技术,科学布局,筛选主导模式和主推品种,推动产业规模化发展,把稻蛙综合种养深度融入农村地区经济圈建设,助力乡村振兴,将稻田综合种养生产区域打造成一幅幅乡村振兴的美丽画卷。