稻渔种养产业化关键技术研究
基金项目：合肥市肥西县沃土扶贫产业园科技特派员工作站。
徐忠有等
为了推广稻渔综合种养模式，使稻田生态系统维持良性平衡，改善农村生态环境，以提高种粮养鱼的综合效益为突破口，大幅度提高稻田的综合效益和生产能力；利用水稻与水产动物的共生互利作用，借助时间和空间的阻隔作用，避免水稻与水产之间相互冲突，以稳定水稻生产、促进稻田单位面积效益和产品质量提升，稳粮增效，提高稻田综合收益，调动农民种稻的积极性。为探索这一问题，笔者研究总结出一种“稳粮、促渔、增效、提质、生态”的现代农业发展新模式。安徽省水产技术推广总站牵头成立稻渔种养产业化关键技术 和主要模式攻关课题组，于2009—2020年开展了较为系统的稻渔种养产业化关键技术研究。
1 研究内容
1.1 稻田工程改造技术 构建5种基本工程布局（环沟型、十字型沟、U型沟、L型沟、I型沟等），沟坑占比不超过10%。
1.2 稻渔互促水稻稳产的化肥减量施用技术 水稻产量稳定在7500kg/hm 2 ，化肥减少30%。
1.3 水稻病虫害生物防控的农药减量技术 主要采取生物办法控制水稻病虫害，农药减少40%。
1.4 稻田杂草生物控制技术 通过小龙虾、泥鳅、鳖、鱼等水产动物清除稻田杂草，杂草生物量减少50%。
1.5 水稻小龙虾（泥鳅、鳖等）协同耦合技术 小龙虾、泥鳅、鳖等养殖与水稻种植茬口的安排。
1.6 小龙虾苗种秋繁技术 在稻渔种养基础上繁育秋苗，实现商品虾早上市。
2 结果与分析
2.1 稻田工程改造 构建5种基本工程布局
（环沟型、十字型沟、U型沟、L型沟、I型沟等），沟坑占比不超过10%。稻田面积2hm 2 以上的，宜建环型沟和十字型沟，面积0.6～2hm 2 的，宜建，U型沟或L型沟，面积0.3～0.6hm 2的，宜建I型沟，面积0.3hm 2 以下的稻田建I型沟或不开沟，宜异地取土加高加固田埂。
稻虾种养或稻虾鳖种养稻田应建外埂和内埂，在距外埂内侧1～2m处开挖边沟，根据田块大小开挖环型沟、十字型沟、U型沟、L型沟、I型沟等，沟宽2～4m，沟深0.8～1.5m；在交通便利一侧留宽4m的机械作业通道，便于机械化作业；外埂高度宜高出田面80cm，保证田面最高水位能达到60cm；在临近边沟的田面建高20cm、宽30cm的内埂，将田面和边沟隔开，在不同的时间段便于水稻或小龙虾的生产管理。在水稻秧苗移栽前5d和移栽后20d内，控制田面水位低于内埂，使留存在稻田内小龙虾在边沟内活动，防止小龙虾夹食秧苗；在秧苗移栽30d后，提升田面水位淹没内埂，停止投喂小龙虾饲料，诱导小龙虾进入田面捕食水稻各种害虫、水稻基部叶片、杂草和浮游动植物；水稻黄熟至收割期间逐步降低水位，田面干裂能承载收割机作业，同时诱导小龙虾在内埂两侧掘洞、交配产卵，减少小龙虾在外埂掘洞的几率。
稻鳅种养开挖边沟、田间沟和暂养坑，边沟开挖环型沟、U型沟、L型沟、I型沟等，沟宽1～2m，沟深0.5～1.0m；田间沟十字型沟，沟宽30～40cm（略宽于水稻行距，充分发挥水稻边际增产效应），沟深30～40cm；在进水口和边沟交汇的地方开挖暂养坑，占稻田面积的0.5%，暂养坑、边沟和田间沟三者互相连通，便于泥鳅进入稻田除虫、除草、疏松土壤。
稻鳖种养开挖养殖池和养殖沟，养殖池在稻田僻静的一侧，占稻田面积6%；养殖沟占稻田面积的3%，沟宽2～4m，沟深0.8～1.0m，养殖沟和养殖池互相连通。
2.2 稻渔互促水稻稳产的化肥减量 水稻产量稳定在7500kg/hm 2 、化肥减少30%。应用生态经济学原理和综合种养技术手段，对稻田生态系统的结构和功能进行改造，使水稻和鱼类都能充分利用稻田浅水环境。选择优良的水稻品种和适宜的水产品种在同一稻田生态系统内进行生物工程技术、水产养殖技术和水稻种植技术的组装。形成田面种稻，水体养虾、鳖、鱼等水生经济动物的共生互利生态系统，水生动物的粪便为水稻提供优质的有机肥料，自然减少化肥的使用量，并改善因长期单一使用化肥而越来越板结的土壤，逐步修复稻田生态。稻田养殖系统中，由于水生动物的活动，土壤养分的有效性增加，水稻对氮素的吸收也增加，从而促进养分的循环利用。当水稻田养鱼时，水稻对土壤氮素的吸收增加10%左右。水稻和水生生物之间对元素源的互补利用是稻田养殖化肥减少的重要原因。如稻鱼系统中，水稻利用饲料中未被鱼利用的氮，减少鱼饲料氮在环境中（即土壤和水体中）的积累。
2.3 水稻病虫害生物防控的农药减量农药减少40%。控药技术，通过水生动物与物理防控等方法消灭稻田部分病虫害 ，减少农药的使用量。具体方法如下：
2.3.1 使用新型太阳能诱虫灯 利用太阳能灯光诱虫是解决农产品农药残留和农村环境污染问题成本低、用工少、效果好、副作用最小的物理防治手段。从实践效果看，在稻田综合种养中，利用太阳能频振灯、节能宽频灯作为诱虫光源，利用水溺式的杀灭方式能在稻田种养中获得较好的杀灭害虫效果，诱杀的害虫成为水生动物优质蛋白质来源，如采用太阳能供电的方式，能够将环保与种养结合。
2.3.2 天敌群落重建研究发现，在稻田生态系统田埂等非稻田生境中保留一定比例的野生植物，可以更好地引诱害虫产卵和取食；在田埂上种植大豆等作物，能促使某些天敌种群迅速建立，并增加天敌的数量和活力；在田埂上保留禾本科杂草，对保护水稻病虫害的天敌具有重要作用；通过间作或轮作的方式进行种植，也能增加天敌的数量。
2.3.3 稻田共生控虫 稻渔种养产业化关键技术田间试验显示，稻田养蟹模式对稻飞虱的防控效果较好、对二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟的捕食效果一般。稻田养鱼模式，鱼类活动使稻株上害虫落水，取食落水虫体，可以在一定程度减轻稻飞虱、叶蝉等危害，降低二化螟发生基数。稻田养蛙模式摄食水生和落水害虫，捕食水稻茎叶上的害虫；对稻飞虱、叶蝉等害虫具有显著的控制效果。
2.4 稻田杂草生物控制杂草生物量减少50%。研究表明：稻田放养草鱼、鲫鱼和罗非鱼后，稗草等多种杂草基本得到了控制，鱼群的扰动使杂草无法萌生。草鱼对稗草的防治效果好，对慈姑、眼子菜等的防控效果较差。河蟹取食稻田害虫，还会觅食水稻根际的杂草和新芽阻止其生长，对稗草、鸭舌草、眼子菜、水葫芦、野慈姑等稻田杂草具有很好的防控效果，但对水绵的防控效果一般。
2.5 水稻小龙虾（泥鳅、鳖等）协同耦合
2.5.1 小龙虾（泥鳅、鳖等）与水稻茬口安排 水稻小龙虾协同耦合技术，当年水稻收割后的9月底或10月上旬至第2年6月上旬养殖小龙虾；5月至6月上旬专田育秧，6月中旬至10月上旬种植水稻，以水稻种植管理为主。5月至6月上旬用地笼捕捞小龙虾，留下部分规格较大的小龙虾苗种与水稻共作，作为后备亲虾培育，规格为80～100尾/kg，留存量为75kg/hm 2 。8月中旬至9月上旬往稻田的环形沟和田间沟适当补投亲虾，补充投放量75～150kg/hm 2 。稻虾共作期间：留田小龙虾数量较少，水位控制以适应水稻生长为主，采取浅灌即排，诱导小龙虾集中到环沟中，环沟中水位控制在0.8～1.0m。
2.5.2 插秧后大规格鳅种放养 6月中旬待稻苗返青后，通过泥鳅分拣筛区分不同规格的鳅种，然后将鳅种放入已消毒的暂养沟、环沟内，让鳅种自行慢慢游开，投放规格240尾/kg的鳅种375kg/hm 2 。放养时，要将经消毒处理的鳅种连盆移至田水中，缓缓将盆倾斜，让泥鳅自行游出，避免体表受伤。泥鳅在稻田中主要摄食各种浮游动、植物及腐殖质、植物碎片、植物种子、水蚯蚓等。但稻田中泥鳅的天然饵料是有限的，需要辅以人工投饵。需保持稻田水质清新，若发现水色变浓，要及时换水，田面水深保持15cm左右；环沟、暂养沟保持水深40～65cm。在高温季节，每10～15d换水1次，每次换水量为稻田水量的1/4左右，适当加深水位。定期用生石灰或微生物制剂调节和改善水质。采用放地笼的方式，捕捞大规格的泥鳅适时上市销售，既控制了水稻田中泥鳅的养殖密度，又可适时销售提高养殖的经济效益。
2.5.3 设置饲料台和晒背台 沿四周环沟每隔30m设置一个面积为2m×2m的饲料台,设在坑塘向阳一面离池边1m处,饲料台一侧以30°斜下水面30cm；为方便鳖晒背和休息需要，坑塘设立面积为2m×2m晒背台，固定在坑塘的水面上。
2.5.4 幼鳖的选择与放养 选择行动敏捷、体质健壮的幼鳖，投放同池的幼鳖规格要整齐。放养时间为水稻有效分蘖结束第1次烤田后，6月底温室与外塘水温基本一致将幼鳖从温室转入稻田，使幼鳖受到的应激减少到最小，一进入稻田就能迅速适应。投放幼鳖规格为400～500g/只，放养量为750～1500只/hm 2 。鱼种及螺蛳投放，稻田套养规格为100g/尾左右的鲢150尾/hm 2 、鲫鱼750尾/hm 2 ；稻田投放螺蛳750kg/hm 2 ，让其在稻田内繁殖、生长，为甲鱼提供更多活饵料。
2.6 小龙虾苗种秋繁 初步掌握秋季苗种繁育技术 。
亲虾选择，坚持异地选择亲虾，在8月下旬至9月初从湖泊、河流、蟹池等大水体中选购亲虾，投放量为300～375kg/hm 2 ，雌雄比例为3∶1。饲料投喂：亲虾以稻田内的有机碎屑、底栖动物、水生昆虫、周丛生物、水草等天然饵料为食，视情况适量补充颗粒饲料或鲜活饲料，投饲量占虾总重量的1%～2%。水位、水质管理：由于8月下旬亲虾已经充分发育成熟，在亲虾放养7d以后，结合烤田逐渐降低稻田水位，以刺激亲虾打洞、交配和产卵，这是克氏原螯虾繁育的关键，在晒田期间，保持环沟水位稳定。水稻收割一周后，开始灌水淹青，不久即可发现仔虾附着在水草和秸秆上。淹青时，初始水位控制在10～20cm，以利于二茬再生稻发育，淹青以后，可以将雄虾和未抱卵雌虾陆续捕捞出售，以提高亲虾回捕率，降低生产成本。
稻田灌水淹青以后，进入苗种培育阶段。收割时留下的稻茬、秸秆和环沟内水草为克氏原螯虾提供了较为丰富的基础饵料资源；从淹青到11月初，基本不需要补充饵料。从11月初开始，进入虾苗越冬期，田面水深逐渐加深至50cm，在11月份，天气晴好时，由于虾苗依然活跃摄食，补充投喂少量商品饲料。从翌年3月中旬至5月底，是虾苗培育的又一关键时期，试验期间也投喂部分颗粒饲料，以弥补后期天然饵料的不足，饲料投喂率为3%～5%。到4月上旬，虾苗平均规格约为240只/kg，开始陆续分塘和出售，直至5月下旬。
3 结论与讨论
3.1 稻田工程改造技术 构建5种基本工程布局，沟坑占比不超过10%实践与理论推算。要保证稻渔综合种养模式水面占稻田总面积不超出10%，通过模拟计算和实证调查，基本掌握了稻田的面积、形状（尤其是长宽比）与沟型之间存在的相互关系。沟的具体宽度和长度，根据现场的形状来计算。具体如下：
3.1.1 “口”型边沟（环形沟） 适合2hm 2 以上的田块（以1hm 2 =15×667m 2 =10000m 2 进行推算）。长宽比=1，沟面宽4m：稻田长100m、宽100m、长宽比=1，沟面宽4m，沟坑面积＝（100+100+92+92）×4＝1536m 2 ；沟坑水面占比＝1536m 2 ÷10000m 2 ＝15.36%；长宽比=4，沟面宽3m：稻田长200m、宽50m、长宽比=4，沟面宽3m，沟坑面积＝（200+200 + 44 + 44）× 4＝1952m 2 ；沟 坑 水 面 占 比 ＝1952m 2 ÷10000m 2 ＝19.52%；长宽比=1，沟面宽2m：稻田长100m、宽100m、长宽比=1，沟面宽2m，沟坑面积＝（100+100+96+96）×2＝784m 2 ；沟坑水面占比＝784m 2 ÷10000m 2 ＝7.84%；长宽比=4，沟面宽2m：稻田长200m、宽50m、长宽比=4，沟面宽2m，沟坑面积＝（200+200+46+46）×2＝984m 2 ；沟坑水面占比＝984m 2 ÷10000m 2 ＝9.84%。通过以上的推算显示稻田开挖“口”型边沟（环形沟），沟面宽原则上不能超过2m。
3.1.2 “U”型边沟 沟适合于0.6～2hm 2 的稻田。长宽比=1，沟面宽2m：稻田长85m、宽85m、长宽比=1，沟面宽2m，沟坑面积＝（85+85+81）×2＝502m 2 ；沟坑水面占比＝502m 2 ÷7225m 2 ＝6.95%；长宽比=4，沟面宽2m：稻田长180m、宽45m、长宽比=4，沟面宽2m，沟坑面积＝（180+180+41）×2＝802m 2 ；沟坑水面占比＝802m 2 ÷8100m 2 ＝9.90%。对于“U”型边沟，沟面宽不超过2m，很容易将沟坑占比面积控制在10%之内。
3.1.3 “L”型边沟 沟适合于0.3～0.6hm 2 的稻田。长宽比=1，沟面宽2m：稻田长70m、宽70m、长宽比=1，沟面宽2m，沟坑面积＝（70+68）×2＝276m 2 ；沟坑水面占比＝276m 2 ÷4900m 2 ＝5.63%；长宽比=4，沟面宽2m：稻田长160m、宽40m、长宽比=4，沟面宽2m，沟坑面积＝（160+38）×2＝396m 2 ；沟坑水面占比＝396m 2 ÷6400m 2 ＝6.19%。对于“L”型边沟，沟面宽不超过2m，沟坑占比面积基本在6%之内。
3.1.4 “I”型边沟 适合于0.3hm 2 以下的稻田。长宽比=1，沟面宽2m：稻田长56m、宽56m、长宽比=1，沟面宽2m，沟坑面积＝56×2＝112m 2 ；沟坑水面占比＝112m 2 ÷3136m 2＝3.57%；长宽比=4，沟面宽2m：稻田长112m、宽28m、长宽比=4，沟面宽2m，沟坑面积＝112×2＝224m 2 ；沟坑水面占比＝224m 2 ÷3136m 2 ＝7.14%。对于“I”型边沟，面积很小的田块，沟面宽不超过2m，沟坑占比面积基本在7%之内。
3.2 稻渔互促水稻稳产的化肥减量施用技术 开展种养生产的稻田，水稻播种面积基本不减少、水稻单产相对稳定，通过对稻虾（鳅、鳖、鱼）共作主产区连续多年跟踪调查，稻虾（鳅、鳖、鱼）共作相比常规水稻单作的稻米产量持平或略增。设计的水稻和田鱼等水产动物田间试验显示,水稻和田鱼等水产动物共同分享稻田的氮素资源，使稻田资源利用率提高。田间试验和饲料-N 15 标记受控试验显示，水稻籽粒和秸秆中31.8%的氮素来自饲料；而通过被浮游生物吸收，通过食物链被田鱼取食，化肥氮中约2.1%被田鱼同化，水稻和田鱼分享不同氮素资源。稻田中很多“闲置”的生物资源（昆虫、杂草、水稻基部叶片、藻类、浮游动植物等），这些闲置的生物资源都成了田鱼的“美味饵料”。稳定性同位素C 13 和N 15 食谱分析显示，对田鱼食源的贡献率达49.1%。这些“闲置”的生物资源经田鱼转化部分氮素以粪便形式返回稻田，DNA稳定性同位素探针研究发现，田鱼粪便中的氮素可进入稻田土壤微生物组分，维持着土壤肥力。揭示出物种间的正相互作用及资源的互补利用是稻渔共生生态系统可持续的重要生态学机制。对比试验显示，稻渔综合种养促进了稻田环境和土壤质量的改善；由于稻田综合种养利用生物共生互促原理，稻渔综合种养能使鱼虾粪便等营养物质被循环利用，增加土壤有机质和养分含量，有效地改善了贫瘠土壤的肥力水平，氮肥平均投入可比水稻单作模式减少30%以上。
3.3 水稻病虫害生物防控的农药减量技术 长期适应和生活在稻田浅水环境的田鱼等水产动物，可减轻病、虫、草等有害生物对水稻的危害。设计的水稻和田鱼等水产动物田间试验，用连续摄像观察到田鱼等水产动物通过活动和碰撞，稻飞虱的去除率约为30%；直接取食水稻基部的纹枯病菌，纹枯病的去除率分别为70%；连续摄像还观察到田鱼在1d中活动中有2个活动高峰，一是早晨鱼对水稻植株的碰撞导致露珠的掉落，水稻叶片冠层湿度降低，降低稻瘟病的发生；二是傍晚，鱼类活动对水稻的碰撞，干扰蛾类害虫的交配和产卵。水稻植株为田鱼等水产动物创造良好生态环境，夏季高温季节，水稻植株下光照强度降低72%，水温降低1.5℃；稻田水体铵态氮浓度下降50%。连续摄像观察表明，和水稻共生的田鱼，其活动频率比在相同水深池塘高40%。同时，由于鱼虾类捕食稻谷的害虫，减少农药使用，稻渔综合种养相比单纯种稻可减少农药使用量40%以上，有效降低了农业面源污染，稻田生态环境得到了显著改善，促进生态绿色的种养环境形成。
3.4 水稻小龙虾（泥鳅、鳖等）协同耦合技术 小龙虾为适应低水温生长的水产动物，当遇到高温干旱季节通过掘洞蛰伏来度过恶劣环境，水温水位等环境适宜时，又从洞穴中爬出进行正常活动，所以在稻田中生长时间主要为第1年的10月至12月上旬，第2年的3月至6月上旬；这一时间段是水稻种植的空闲季节，稻田灌浅水养殖小龙虾，通过小龙虾觅食、爬行等系列活动，清除留在稻茬根部和四周的虫卵、成虫，各种杂草的种子和嫩芽，同时也疏松土壤改善土壤微生态环境，为水稻生长创造了一个病虫害、杂草少的良好环境；小龙虾未消化吸收的饲料和粪便，为水稻生长提供了优质的有机肥料。水温气温偏高的6月中旬至10月上旬，稻田适宜水稻的种植，水稻茂盛的秸秆使田间的光照强度和温度有所降低，少量留存稻田蛰伏度夏的小龙虾更易存活。稻虾共作期间：留田小龙虾数量较少，水位控制以适应水稻生长为主，采取浅灌即排，诱导小龙虾集中到环沟中，环沟中水位控制在0.8～1.0m。
水稻黄熟时必须机械化收割，秋季光照非常强烈，经过30～40d的曝晒，稻田土壤表层干涸开裂，促进土壤中矿物质的分解，改变土壤的微结构，使水稻收割后的小龙虾养殖期间，水体底部理化等因素适合小龙虾的生存和生长，特别有利于小龙虾苗种的生存和生长，因为小龙虾苗种主要生活在水体底部。更为重要的是，水稻黄熟收割前30～40d的曝晒，稻田土壤表层完全干涸，这对其他水产动物来说是致命的危害，要么提前捕捞出售，要么面临死亡；但对达到性成熟期的小龙虾而言，这是干旱季节来临的信号，为了保存物种的延续拼命地向下掘洞，雄虾用2只大螯一直掘到与地下水位相平的位置，洞穴里水温和湿度比较适宜，基于补偿效应更多达到性成熟的小龙虾陆续加入掘洞繁育的队伍，可使第2年春天稻田小龙虾苗种一茬接一茬。因此，小龙虾的养殖为水稻生长提供了更好的生长环境，水稻的种植与机械化收割诱导达到性成熟期的小龙虾加大繁殖力度；水稻机械化收割前的长时间曝晒，改善了土壤表层的理化因子，同时也为小龙虾苗种生长提供了适宜的水土底部环境。
