◎ 文/肖若+余 羅雪峰* 郭繼萱 薛洋 翟旭亮 凡肖
為進一步優(yōu)化稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)技術(shù),挖掘稻鰍共生潛力,團隊開展稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)和稻—冬水大田對比試驗,分析稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)對土壤性質(zhì)及水稻品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,通過稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)可增加土壤有機質(zhì)含量,提升稻米鋅、硒含量,有效改善風(fēng)味品質(zhì)。
習(xí)近平總書記強調(diào),糧食安全是“國之大者”?!吨貞c市推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化“十四五”規(guī)劃(2021—2025年)》指出,堅持走“小規(guī)模、多品種、高品質(zhì)、好價錢”的路子,大力發(fā)展生態(tài)漁業(yè)、特色糧油等現(xiàn)代山地特色高效農(nóng)業(yè)集群;規(guī)范發(fā)展稻漁綜合種養(yǎng),打造全國領(lǐng)先的山地特色稻漁綜合種養(yǎng)典型樣板;到2025年,稻漁綜合種養(yǎng)面積達(dá)到120萬畝。
稻—冬水是單季稻收獲后至次年栽秧前,利用稻田蓄水過冬的傳統(tǒng)種稻模式。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)是利用種植水稻的稻田水體養(yǎng)殖泥鰍,水稻和泥鰍同田共生,實現(xiàn)綠色種稻和生態(tài)養(yǎng)鰍的綜合種養(yǎng)模式。稻鰍共生,鰍通過鉆泥松土、加快土壤代謝活動、捕食有害昆蟲,達(dá)到改善土壤理化性狀、生物防控病蟲害、提供天然有機肥三大功效,有效改善土壤的通氣性、水分保持能力和養(yǎng)分供應(yīng)能力,既滿足了水產(chǎn)養(yǎng)殖“不與人爭糧,不與糧爭地”的要求,又促進水稻生長發(fā)育,實現(xiàn)“一水兩用,一地兩收”,充分提高土地的綜合產(chǎn)出率,有效提升經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。
重慶為亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,年平均氣溫15℃~18℃,最高41.7℃,年降水量1000mm ~1200mm,空氣相對濕度為83%,年日照1316.2h,適合稻鰍生長。試驗地點選擇在重慶市武陵山區(qū)“國家級鰍田稻標(biāo)準(zhǔn)化示范區(qū)”,示范區(qū)海拔570m ~820m,地勢相對平坦、開闊,屬典型的淺丘地貌,土壤類型為沙溪廟組水稻土。
試驗基地周邊50km內(nèi)無工業(yè)污染,水資源豐富,水庫山坪塘300余個,總集雨面積10km2,總庫容量480萬m3,總設(shè)計灌溉面積18700畝,耕作層較厚,適合開展稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)。
水稻品種為宜香優(yōu)2115,來自四川某種業(yè)有限公司。泥鰍品種為本地青鰍,來自當(dāng)?shù)啬圉q養(yǎng)殖場。
試驗采取大田對比試驗方式,共設(shè)計2個處理,即稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式和稻—冬水模式,每個處理設(shè)3個平行。
1.田間工程建設(shè)
稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式中,結(jié)合田間工程與稻田整治加高加固田埂,田埂高60cm,頂寬40cm。在稻田進水口與邊溝交匯處開挖深80cm ~120cm暫養(yǎng)坑,面積不超過稻田總面積1%;在排水口處挖1個寬60cm、深50cm的小坑,坑底部可鋪一層網(wǎng)片或者其他硬質(zhì)材料,防止泥鰍外逃,并作夏季水溫上升或干涸時的棲息場所。沿田埂內(nèi)側(cè)挖“L”或“I”型邊溝,溝寬100cm ~300cm,深30cm ~50cm,面積不超過稻田面積的10%,溝坑相通。在進排水口及溢水口硬底處用尼龍網(wǎng)片或金屬網(wǎng)片制成高于水面30cm以上的防逃網(wǎng),設(shè)置二道弧形防逃設(shè)施。
2.播種
3月下旬采用濕潤育秧播種,水稻畝用種量1kg ~1.2kg。 播種前25d ~30d平整稻田,按大田移栽施入農(nóng)家肥或有機肥,用量為800kg/畝~1000kg/畝培肥。播種前按2m開廂做苗床,保持平整,高低一致,廂面凈寬1.4m ~1.5m,撒入壯秧劑拌合土后用精量播種器精播或人工均勻撒播,用細(xì)土蓋種后搭拱架單膜或雙膜覆蓋。
3.移栽
秧苗葉齡4.0葉~4.5葉時選晴天或陰天移栽,畝栽插密度1.2萬窩左右,窩行距(36+24) cm×18cm,每窩插2粒谷苗。
4.肥料
栽插前3d~5d,大田每畝施入40kg油菜餅肥或豬、牛糞100kg ~20kg、鈣鎂磷肥20kg做底肥。栽秧后7d ~10d畝追施油菜餅肥10kg作分蘗肥。
5.水漿管理
淺水栽插,濕潤立苗,寸水返青,薄水分蘗,孕穗—成熟期廂面保持5cm左右水層。
6.泥鰍放養(yǎng)與飼料投喂管理
稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式泥鰍放種前用生石灰進行消毒,插秧前施足腐熟的有機糞肥繁殖培育天然餌料,促進泥鰍攝食生長。水稻插秧后10d開始放養(yǎng)泥鰍,苗種規(guī)格以體長3cm/尾~6cm/尾為宜,放養(yǎng)密度0.5萬尾/畝~0.6萬尾/畝。投喂飼料以谷糠、麥麩及魚類專用飼料等為宜,日投喂量一般為泥鰍體總重量4%~5%。
7.病蟲害防控
選用高效、低毒、低殘留農(nóng)藥,在關(guān)鍵時期防治好水稻二化螟、稻飛虱、稻縱卷葉螟和稻瘟病、紋枯病、稻曲病等病蟲害,適時適量葉面噴灑。不使用含禁用漁藥化學(xué)成分的農(nóng)藥和泥鰍敏感的農(nóng)藥。
8.水稻和泥鰍收獲
水稻收割前先將田面水快速降至5cm左右時再緩慢排水,稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式坑內(nèi)水位保持在50cm ~70cm,9月全田谷粒95%以上黃熟,稻谷含水量25%左右時選晴好天氣收割。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式10月以后開始捕撈泥鰍,排干稻田中的水,使泥鰍集中到溝坑中捕撈。
1.稻米品質(zhì)檢測
稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)和稻—冬水試驗田分別采收稻谷樣品3份,送往“農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心”和“農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心”檢測稻米的礦質(zhì)元素、維生素、氨基酸和理化指標(biāo)。
2.土壤樣品檢測
按照NY/T 1121.1-2006《土壤檢測第1部分:土壤樣品的采集、處理和貯存》標(biāo)準(zhǔn)要求,于11月18日分別采集不同田塊土壤樣品各3份,送西南大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,進行土壤樣品指標(biāo)分析測定。
采用Excel進行數(shù)據(jù)和圖表處理,SPSS 23.0、DPS 7.05對試驗數(shù)據(jù)進行方差和相關(guān)性分析。
方差與相關(guān)性分析(見表1)顯示,稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)較稻—冬水模式,土壤有機質(zhì)含量顯著提升56.46%,其他指標(biāo)差異不顯著,但初步顯示,土壤pH值降低,土壤堿解氮、全氮、有效鋅、交換酸含量提升。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式能顯著提升土壤有機質(zhì)含量。
表1 不同模式土壤理化指標(biāo)方差分析表
根據(jù)全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn),兩種種養(yǎng)模式土壤有機質(zhì)均屬于國家一級水平。通過表2可知,稻鰍生態(tài)種養(yǎng)模式土壤有機質(zhì)與堿解氮極顯著相關(guān),與全氮、交換酸含量顯著相關(guān);稻—冬水模式土壤有機質(zhì)分別與堿解氮、有效鋅含量極顯著相關(guān)。稻鰍共作系統(tǒng)中,泥鰍新陳代謝產(chǎn)生的糞便作為生物有機肥,落入土壤后,在土壤微生物的作用下分解轉(zhuǎn)化,提高了土壤有機質(zhì)含量,增加氮肥含量。土壤有機質(zhì)與交換酸含量顯著正相關(guān),交換酸的提高使土壤酸性增強,降低土壤pH值。
表2 土壤有機質(zhì)含量與部分理化指標(biāo)相關(guān)性分析表
稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)較稻—冬水模式稻米維生素含量減少0.73%,不過維生素E含量增加15.16%;六種人體必需氨基酸含量增加2.82%;七種礦質(zhì)元素含量平均增加91.90%,蛋白質(zhì)含量減少27.20%,蛋白質(zhì)含量降低有利于提高稻米食味品質(zhì),糙米率、精米率、整精米率、直鏈淀粉、堊白度提高0.17%、0.14%、79.67%、9.74%、38.89%。稻鰍綠色種養(yǎng)模式可在一定程度上提升稻米維生素E、六種人體必需氨基酸含量,較大提升整精米率,有利于促進稻米礦質(zhì)元素積累,尤其是較大的提升稻米硒、鋅含量,提升大米的營養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)和食味品質(zhì)。不同模式稻米品質(zhì)對比見圖1。
圖1 不同模式稻米品質(zhì)對比圖
稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式,泥鰍新陳代謝產(chǎn)生的排泄物作為生物有機肥,在土壤微生物的作用下分解轉(zhuǎn)化,顯著提升土壤有機質(zhì)含量。土壤有機質(zhì)增加有利于提升土壤氮肥含量,改善土壤保肥供肥及緩沖能力,改善土壤物理性質(zhì),促進微生物和土壤生物的活動,促進土壤中營養(yǎng)元素的分解,改善土壤污染情況,促進水稻的生長發(fā)育。
稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式下,有機質(zhì)與交換酸呈顯著正相關(guān)關(guān)系,泥鰍代謝產(chǎn)生的排泄物提升有機質(zhì),呼吸作用消耗氧氣,代謝物在缺氧情況下分解產(chǎn)生有機酸,土壤pH降低,引起土質(zhì)偏酸。在生產(chǎn)中,可每公頃用生石灰1125kg ~1500kg均勻潑灑,進行清整消毒并改良土壤酸性。
稻—冬水模式精米含硒量較低,稻鰍綠色種養(yǎng)模式精米硒含量提升340.00%,達(dá)到國標(biāo)GB/T 22499-2008富硒水平,增硒效果明顯。施用鋅肥可以顯著提高水稻籽粒中鋅含量和鋅累積,西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院佘旭認(rèn)為,0 ~20cm表層土壤有效鋅與籽粒鋅含量呈極顯著正相關(guān)。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)土壤全鋅和有效鋅含量均增加,有利于稻米鋅的積累。
稻鰍共作能降低稻米蛋白質(zhì)含量,與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院陳燦研究結(jié)果一致,蛋白質(zhì)含量與食味品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式稻米蛋白質(zhì)降低,有利于提升稻米食味品質(zhì)。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)楊文祥研究發(fā)現(xiàn),噴施鎂肥顯著提高了精米中的鎂鉀元素含量、Mg/K和Mg/(N·Ac·K)。增 施鎂肥能提高稻米食味品質(zhì)。日本多位學(xué)者一致認(rèn)為Mg及Mg/K比值對稻米的品質(zhì)和食味會產(chǎn)生很大的影響。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)較稻—冬水模式土壤交換性鎂含量提升2.56%,稻米鎂含量提高58.50%,Mg/K增加42.4%,蛋白質(zhì)含量降低了27.20%,提高稻米食味品質(zhì)。
與稻—冬水相比較,稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式可增加土壤有機質(zhì)和氮肥含量,提升稻米鋅、硒含量,改善食味品質(zhì)、加工品質(zhì),保證稻米質(zhì)量安全,提高種植效益。在生產(chǎn)中,可每公頃用生石灰1125kg ~1500kg均勻潑灑,進行清整消毒并改良土壤酸性。