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稻鴨共作生態系統是稻作區主要復合種養模式[1-3]。稻田養鴨密度方式對稻田水層和土壤中“溫室效應”氣體分子含量和釋放過程有明顯的影響。稻鴨共作生態過程中發生的水層和土壤的“溫室效應”一氧化二氮、二氧化碳、甲烷、溶解氧含量最終將決定稻鴨共作模式下田間小氣候的性質和“溫室效應”減量化目標的實現。2011-2012年筆者對上海長江現代農業有限公司稻鴨共作生態和傳統稻田養鴨研究現狀進行比較,提出了崇明長江農場稻鴨共作規程,低碳化特征,為推廣稻鴨共作模式提供新的理論依據,并為豐富稻田養殖生態學機制奠定理論基礎。 1稻鴨共作生態模式和傳統稻田養鴨研究現狀 稻鴨共作生態模式主要探討的是在單元稻田里圍網,圈養一定數量的鴨子,在稻田露天養殖的理論。近年來,眾多學者對稻鴨共作模式進行了深入的研究,探索稻鴨共作條件下的稻田生態模式,鴨與稻“全天侯”同生共長、互利共作[3],生產過程不施化肥、農藥。稻鴨共作生態模式完善相應的配套技術措施,并形成了系統的理論。 傳統稻田養鴨生產過程將鴨子早放晚歸于稻田,流動放養;同時,水稻的種植主要依賴化肥、農藥、人工和機械等進行生產。 稻鴨共作生態模式和傳統稻田養鴨區別為現狀不同。(1)生產理念與目的:稻鴨共作生態模式:充分利用空間與稻田生態系統的物質與能量、“以稻田養鴨,以鴨子種稻”、以鴨子疫力代替人工和化學能的投入;傳統稻田養鴨利用稻田解決鴨子的飼料、追求水稻高產、不重視環境污染和食品安全問題。(2)實際功效:稻鴨共作生態模式,種稻與養鴨完全融為一體、充分發揮了生態系統功能和鴨子的役用功能、基本代替化肥、農藥、除草劑、機械、人工等的投入、對環境無污染;另一種傳統稻田養鴨,利用鴨子早出晚歸、種稻與養鴨兩個環節分離、未能充分發揮鴨子的功能、仍需化肥,農藥等生產資料的投入。(3)產品質量:稻鴨共作生態模式,綠色食品、有機食品;利用傳統稻田養鴨,不一定為健康食品。 1.1稻鴨共作生態模式技術的實施步驟 稻鴨在時間上的銜接是稻鴨共作生態方法的關鍵,是結構的主體。根據上海長江現代農業有限公司水稻和鴨子的生長特點和規律確定放鴨時段。從稻鴨共作生態模式的整個過程來看,在鴨放入水田前,水稻育秧和鴨孵化育雛期是分開進行的。一旦小鴨(約8日齡)放入稻田,稻和鴨即結為一個互生共利、互利共作的整體,稻鴨共作的時間60~90d。水稻秧苗移栽后一般需要10d左右才能活蔸,秧苗活蔸后將雛鴨(7~17日齡)全天24h放入稻田,直至水稻灌漿后趕鴨上岸,待稻谷收割后,再把鴨子趕下田覓食遺落的稻穗(見圖1)。 1.2鴨子數目和水稻品種的篩選 鴨的品種選擇雙軌鴨,2011年7月15日譜尼測試科技股份有限公司取水田水層水檢測:稻田最適宜的放鴨只數為300只/hm2土壤中溶解氧增加,促進活性有機還原物質氧化(放養密度300只/hm2,溶解氧4.6mg/L>放養密度100只/hm2,溶解氧4.3mg/L>放養密度200只/hm2,溶解氧3.8mg/L。1hm2放養密度300只鴨一氧化二氮(N2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)分別為0.70、0.035%、1.80>1hm2放養密度100只鴨一氧化二氮(N2O)、二氧化碳(CO2)甲烷(CH4)分別為0.68、0.024%、1.33>1hm2放養密度200只鴨一氧化二氮(N2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)分別為0.64、0.026%、1.48)[4-5]。2011年8月14日譜尼測試科技股份有限公司檢測:秸桿還田溶解氧高于非結桿還田1.3mg/L。同一放養密度,在7月17~24日放養,甲烷氣最高,放養過早或過晚甲烷氣較低。7月10日放養,二氧化碳釋放最低,7月17日以后放養二氧化碳釋放量增加到0.021%左右,并保持恒定。秸稈還田對土壤耕層甲烷氣影響較明顯,秸稈還田后甲烷氣釋放量下降0.85mg/m3。二氧化氮、二氧化碳略有下降,分別下降0.02mg/m3、0.03mg/m3。 水稻品種的選擇銀香18,株型緊湊、分蘗力強、品質優、成穗率高、抗性強品種。稻鴨共作生態模式強調的是水稻和鴨子兩者要共生效應、互惠互利,所以應優先選用體型小、適應性廣、抗逆性強、生活力強、田間活動時間長、活動量大、嗜食各種昆蟲、土壤生物和水生生物功能較強的役用鴨。 1.3稻鴨共作生態模式的創新 自稻鴨共作生態模式取得成效以來,“稻-鴨-萍-魚”模式、“稻-鴨-蟹”模式、“稻-鴨-蛙”模式、“稻-鴨-生物”模式等生態種養模式也相應地被提出。“稻-鴨-生物”模式是在“稻鴨共作生態”的基礎上構成生態環保型的稻鴨共作生態體系,形成“稻護鴨、鴨吃生物、鴨糞肥田”的稻田生態食物鏈,不僅豐富了稻田物種結構,而且通過鴨群日夜不停的啄食和攪動,促進了水田養分物質(包括水體中的氧氣)的流動,刺激了水稻的生長發育,為水稻生長起到除草、捕蟲、施肥和中耕等作用。 鴨在稻間不斷捕食害蟲,吃(踩)雜草,耕耘和刺激水稻生育,能顯著減輕稻田蟲、草、病的危害,同時排泄物又是水稻的優良有機肥,使水稻健壯生育,具有明顯的省肥省藥省工、節本增收和保護環境的多重功效,生產出的稻米和鴨肉產品優質、無公害,每667m2凈節支增收200元以上,成鴨價值30~40元/kg,約每只鴨35元。稻鴨米4~6元/kg,產375kg/667m2,收入6000元/667m2左右,扣出稻鴨每667m2稻種14元,購鴨6元/只,人工90元,不打1次農藥。傳統稻每667m2種子14元,化肥120元,農藥100元,人工90元,機械損耗、水電總計450元左右。“鴨稻共作”使鴨子、水田、水稻形成了一個新的生態系統,通過鴨群的活動使該系統“活躍”起來,形成一個動態的多級食物鏈網結構和動物循環再生利用體系。 2稻鴨共作生態對系統生態學的影響 2.1稻鴨共作生態對水稻和鴨的影響#p#分頁標題#e# 童澤霞、李彥利研究報道,稻田養鴨能充分發揮鴨好動,勤覓食、啄食、踐踏雜草,改善田間通風透光條件。稻鴨共作生態技術由于不施農藥,不施除草劑,化肥施用較少,顯著提高了稻米的品質[6],降低穗頸稻瘟病害發生[9]。 稻鴨共作生態模式為鴨的生長提供了適宜的自然生態環境。雙軌鴨放養稻間具有穿行活動靈活、覓食力、消化力強、合群、喜水、敏感、成本較低、露宿抗逆性強、適應性較廣、成活率高等特點。稻田則為其提供了隨時覓食水體飼料的自然環境、稻株為其創造了避免烈日暴曬和風雨龔擊的棲身環境。 2.2稻鴨共作生態對水稻有害生物群落影響 稻鴨共作生態對稻田有害生物有較好的控制作用。2011年上海交大在長江現代農業有限公司稻鴨33.3hm2示范區,不噴農藥,減少化肥,可控病蟲草危害,尤以對農田雜草和稻飛虱控制效果最好。不噴農藥完全可以控制雜草和稻飛虱對水稻的危害,鴨子對農田雜草的控制率98.8%,對稻飛虱的控制率其次,對二化螟和紋枯病控制率在50%左右[10]。稻鴨共作區對稻飛虱、二化螟和縱卷葉螟的除蟲效果明顯好于常規化防治區[3]。 3討論 根據稻鴨的生長特點和規律確定放鴨時間60~80d,稻鴨放養雛鴨已300只/hm2為好。放鴨過多,過肥對秧苗損害較大,過少,達不到最佳的除草防病蟲效果。7月24日放養稻鴨最佳。雛鴨選擇體型小,適應性廣,抗逆性強,嗜食野生植物強,田間活動時間長的役用鴨。如江蘇高郵鴨,江西紅毛鴨,四川建昌鴨和浙江、湖南、江西的麻鴨等。水稻選用株型緊湊,分蘗力強,抗性強,品質優的大穗型品種,以優質早熟晚粳或晚熟中粳為好。 稻鴨共作生態具有防除雜草、病蟲、刺激水稻生長、增強植株抗病能力、減少環境污染、減少溫室氣體甲烷排放、增加稻米和稻鴨收入等優點,稻田禾苗滾滾,鴨聲陣陣新景觀。 稻鴨共育模式下的溫室效應因子變化規律,為低碳化稻鴨共育栽培提供了理論依據。放鴨密度過大不利于控制溫室氣體甲烷的釋放,適當早或晚放鴨有利于減少甲烷氣體的釋放。 稻鴨共育田間條件下明確秸稈還田對“溫室氣體”釋放的時間動態,秸稈還田不會增加環境中的甲烷、二氧化碳和二氧化氮的釋放。明確秸稈還田有利于水層中氨態的增加。