廣東魚塘種稻研究現(xiàn)狀與對(duì)策

廣東是一個(gè)擁有1.27億人口的糧食消費(fèi)大省，年糧食消費(fèi)量達(dá)到5000多萬t，而糧食產(chǎn)量?jī)H1200多萬t，自給率僅24%左右，糧食安全問題備受關(guān)注。水稻是廣東第一大糧食作物，2020年播種面積183.4萬hm2，總產(chǎn)量1099.6萬t，分別占糧食作物總播種面積和總產(chǎn)量的83.2%和86.7%。穩(wěn)定水稻種植面積，提高水稻產(chǎn)量，是保障廣東糧食安全的關(guān)鍵。近年來，廣東先后采取對(duì)撂荒地復(fù)耕復(fù)種、耕地占補(bǔ)平衡等措施，穩(wěn)定水稻種植面積，并取得了一定成效。但由于農(nóng)村勞動(dòng)力短缺、種糧效益低等原因，穩(wěn)定水稻種植面積的難度越來越大，成本也越來越高。而廣東地處華南，水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)達(dá)，如能開發(fā)部分魚塘水面種植水稻，可有效擴(kuò)大水稻種植面積，為保障廣東糧食安全開辟一條新路。魚塘種稻是指利用水產(chǎn)養(yǎng)殖的池塘種植水稻的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。根據(jù)水稻種植與水產(chǎn)養(yǎng)殖在時(shí)間上是否重疊或部分重疊，魚塘種稻可分為稻漁輪作或連作（時(shí)間上不存在重疊）和稻漁共作（時(shí)間上存在重疊）等類型。根據(jù)水稻種植在魚塘中的空間位置，魚塘種稻可分為魚塘水上種稻和魚塘塘底種稻兩種類型。前者以適當(dāng)?shù)牟牧蠟槠≥d體，在魚塘水面上種植水稻，后者則直接在魚塘塘底種植水稻，通常采用高稈水稻品種。根據(jù)水稻種植基質(zhì)的不同，魚塘水上種稻又可分為無土栽培（水培）和土培兩種類型。無土栽培一般采用海綿等支撐物固定水稻植株，而土培則采用塘泥等基質(zhì)固定。此外，根據(jù)魚塘水中的鹽分含量高低，可將魚塘分為淡水魚塘和咸水魚塘，它們對(duì)水稻品種和種植技術(shù)的要求有所不同。魚塘水上土培種稻具有稻漁共生、一塘兩用、實(shí)施方便等優(yōu)勢(shì)，是目前魚塘種稻的主要模式，本文以此模式為主展開分析。1980-1990年代，中國(guó)水稻研究所開展了水上無土種植水稻研究并取得成功。該研究以泡沫板為浮體材料，采用海綿固植水稻植株，每667m2實(shí)收稻谷產(chǎn)量達(dá)到496kg。但由于種植成本高等原因，未能實(shí)現(xiàn)大面積應(yīng)用。隨著科技不斷進(jìn)步和新材料、新裝備不斷涌現(xiàn)，以及國(guó)家對(duì)糧食安全、環(huán)境保護(hù)問題日益重視，魚塘種稻技術(shù)再次受到關(guān)注。近年來重慶、浙江等地出現(xiàn)了魚塘種稻的零星應(yīng)用案例。但這些案例多為基層農(nóng)技人員或農(nóng)戶的自發(fā)探索，缺乏系統(tǒng)研究，也未形成成熟的技術(shù)方案。2022年我們研究團(tuán)隊(duì)在廣東省廣州市開展了魚塘種稻初步試驗(yàn)。本文對(duì)魚塘種稻研究進(jìn)行梳理，并結(jié)合我們的初步研究結(jié)果，對(duì)目前魚塘種稻的存在問題、發(fā)展策略進(jìn)行探討，以期為推動(dòng)魚塘種稻的深入研究和應(yīng)用提供參考。1發(fā)展魚塘種稻的意義1.1魚塘種稻有利于擴(kuò)大水稻種植面積，

保障糧食安全廣東是漁業(yè)大省，2020年全省水產(chǎn)養(yǎng)殖面積47.41萬hm2，其中淡水養(yǎng)殖面積30.94萬hm2，相當(dāng)于稻田面積的33.7%。如果能開發(fā)50%魚塘種植水稻，按每年2季、種稻面積占水面面積1/3計(jì)，則每年可增加水稻種植面積10.3萬hm2，相當(dāng)于現(xiàn)有水稻播種面積的5.6%。2020年中國(guó)人工淡水養(yǎng)殖面積504.06萬hm2，其中相當(dāng)部分具有發(fā)展魚塘種稻的潛力。已有研究表明，魚塘種稻具有不怕旱、不怕澇、病蟲為害輕、抗倒性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，穩(wěn)產(chǎn)性較好。1.2魚塘種稻有利于穩(wěn)定魚塘養(yǎng)殖，

協(xié)調(diào)糧漁爭(zhēng)地矛盾魚塘養(yǎng)殖是南方水網(wǎng)地區(qū)的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，以其經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)勢(shì)深受廣大農(nóng)民喜愛。隨著生活水平的提高和食物結(jié)構(gòu)的變化，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整優(yōu)化。由于種糧經(jīng)濟(jì)效益不佳，為了追求更高的種養(yǎng)效益，部分稻田被轉(zhuǎn)為養(yǎng)殖魚塘，水產(chǎn)養(yǎng)殖面積持續(xù)擴(kuò)大。但近年來隨著國(guó)內(nèi)外形勢(shì)的變化和我國(guó)糧食安全問題突顯，部分魚塘面臨復(fù)耕種稻的壓力，種糧與水產(chǎn)養(yǎng)殖的矛盾顯現(xiàn)。魚塘種稻可以一塘兩用，水上種稻，水下養(yǎng)殖，在穩(wěn)定魚塘養(yǎng)殖的同時(shí)增加水稻種植面積，從而緩解糧漁爭(zhēng)地矛盾，實(shí)現(xiàn)糧食安全與農(nóng)民增收的協(xié)調(diào)。1.3魚塘種稻有利于凈化水質(zhì)，

減輕環(huán)境污染合理的飼料投入是實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖高產(chǎn)高效的基礎(chǔ)。但養(yǎng)殖尾水中往往出現(xiàn)氮磷等物質(zhì)超標(biāo)問題，導(dǎo)致環(huán)境污染。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，養(yǎng)殖尾水排放的污染問題備受關(guān)注，《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》（SC/T9101-2007）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)出臺(tái)，要求養(yǎng)殖尾水達(dá)標(biāo)排放。為解決池塘養(yǎng)殖尾水污染問題，廣東正著力推廣“三池兩壩”（即沉淀池+過濾壩+曝氣池+過濾壩+生態(tài)池）等尾水處理技術(shù)。該技術(shù)要求各水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)“三池兩壩”面積不低于養(yǎng)殖總面積的8%~10%。此外，氮和磷是養(yǎng)殖尾水中的主要污染物，而它們恰恰是水稻生長(zhǎng)發(fā)育所需的主要營(yíng)養(yǎng)元素。每生產(chǎn)100kg稻谷，水稻需吸收純氮1.5~2.0kg、純磷0.26kg左右。魚塘種稻可以利用水稻吸收魚塘水中的氮、磷等元素，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分循環(huán)利用，從而凈化水質(zhì)，減輕環(huán)境污染。采用浮床無土種植的方法，研究了魚塘種稻對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體中氮磷的去除效果，結(jié)果表明，在水深1.4m左右、水面浮床覆蓋率分別為20%、40%和60%條件下，通過水稻自分蘗至成熟期歷時(shí)84d處理，全池水體中全氮凈去除率分別為29.0%、49.8%和58.7%，總磷凈去除率分別為32.1%、42.0%和49.1%。李鳳博等[13]在黃顙魚精養(yǎng)塘塘底種植高稈型水稻，研究發(fā)現(xiàn)在水稻生長(zhǎng)期，種稻魚塘水體中的氮、磷養(yǎng)分含量顯著低于不種稻單養(yǎng)魚池塘；在水稻收獲期，不種稻單養(yǎng)魚塘水體的總氮和總磷含量為11.98、0.52mg/L，超過《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》標(biāo)準(zhǔn)，而種稻魚塘水體中的總氮和總磷含量?jī)H為0.49、0.08mg/L，達(dá)到《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；種稻魚塘水體中的總氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和總磷含量分別比不種稻魚塘降低96%、98%、98%和84%。按漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水體溶氧量在連續(xù)24h內(nèi)必須有16h以上高于5mg/L，且任何時(shí)候都不得低于3mg/L。根系是水稻吸收水分和養(yǎng)分的主要器官，同時(shí)也是多種物質(zhì)合成和分泌的場(chǎng)所。水稻與其他水生和濕生植物一樣，為適應(yīng)淹水脅迫環(huán)境，在根系內(nèi)形成發(fā)達(dá)的通氣組織。通氣組織為根系氧氣運(yùn)輸提供通道，滿足根部呼吸需要。氧氣由地上部通過通氣組織向地下部運(yùn)輸，部分被釋放到根際，使根際形成微域氧化圈。這不僅緩解了一些還原性物質(zhì)對(duì)根系的毒害作用，同時(shí)也促進(jìn)了硝化作用等好氧過程，對(duì)根際氮素循環(huán)發(fā)揮重要作用。據(jù)測(cè)定，水稻單株根系徑向泌氧量（ROL）隨著水稻生長(zhǎng)顯著增加，且高產(chǎn)品種增加幅度大于低產(chǎn)品種。根系發(fā)達(dá)、通氣組織發(fā)育好的水稻ROL也較大。在水稻播種后50d，低產(chǎn)品種和高產(chǎn)品種的ROL分別為700、1400μmol/株·h左右。若保守地按667m2種植水稻15000株、種稻面積占魚塘面積30%、ROL為700μmol/株·h、每天根系泌氧12h計(jì)，則667m2水稻的根系泌氧量為1.21kg/d。按水深1.5m計(jì)，則可使魚塘水體溶解氧濃度提高1.21mg/L?？梢姡~塘種稻通過水稻根系泌氧，可在一定程度上改善魚塘水體的氧氣供應(yīng)。種稻魚塘的化學(xué)需氧量（COD）低于不種稻單養(yǎng)魚塘，也印證了這一觀點(diǎn)。2廣東魚塘種稻研究初步進(jìn)展2.1試驗(yàn)材料與方法2022年早季，我們?cè)趶V州市南沙區(qū)廣東國(guó)際漁業(yè)高科技園開展魚塘種稻試驗(yàn)，共用4口魚塘（編號(hào)1~4號(hào)），水面面積共0.93hm2。1號(hào)塘為水稻品種篩選試驗(yàn)，供試水稻品種為粵泰油占、黃廣油占、美香占2號(hào)、泰豐優(yōu)208、廣紅3號(hào)、粵香430、粵農(nóng)絲苗、五山絲苗、南晶香占等9個(gè)（另有品種19香因遭受嚴(yán)重鼠害未納入分析），養(yǎng)殖品種為大口黑鱸優(yōu)鱸3號(hào)。2、3、4號(hào)塘供試水稻品種分別為南晶香占、粵農(nóng)絲苗和五山絲苗，養(yǎng)殖品種分別為澳洲淡水龍蝦紅螯螯蝦、白金豐產(chǎn)鯽和黃顙魚。水稻于3月21日播種，常規(guī)拋秧盤育秧，4月13-24日移栽。選用33.4cm×33.4cm×5cm的HDPE材質(zhì)塑料浮板（壁厚≥2mm，拉力>180kN/m2，浮力>300kN/m2）。配套塑料小盆缽，小盆缽高8cm，開口內(nèi)徑8cm，盆底內(nèi)徑4.5cm，底部有內(nèi)徑1cm小孔8個(gè)。每塊浮板4穴，每667m2種植2.4萬穴，水稻種植面積占魚塘面積的45%。以塘泥作為栽培基質(zhì)，每盆裝風(fēng)干塘泥250g，每盆栽插1穴，雜交稻每穴2苗，常規(guī)稻每穴3~5苗。移栽作業(yè)在岸上進(jìn)行，移栽前先將塑料浮板拼接成10m2的大塊，然后將移栽好的盆缽置于浮板洞中，移栽完成后再將浮板移入水中并固定。在水稻移栽前，每667m2施用復(fù)合肥（含氮15%、五氧化二磷5%、氧化鉀10%）36kg作基肥。移栽后根據(jù)水稻長(zhǎng)勢(shì)，1、2、3、4號(hào)塘分別在分蘗末期采用葉面噴施的方式每667m2追施尿素2.5、2.5、7.5、5.0kg。水稻播種的同時(shí)進(jìn)行魚塘清淤、消毒、平整和放水等作業(yè)。在水稻移栽完成后，分別在1、2、3、4號(hào)魚塘每667m2投放大口黑鱸2000尾、澳洲淡水龍蝦3500尾、鯽魚2000尾和黃顙魚10000尾，投放時(shí)各養(yǎng)殖品種種苗的體長(zhǎng)分別為5.7、3.0、5.8、3.0cm。按常規(guī)養(yǎng)殖方法投喂和管理。在水稻成熟期，對(duì)1號(hào)塘各水稻品種以及2、3、4號(hào)塘水稻品種，分別隨機(jī)選取3個(gè)代表性樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)實(shí)割100盆，脫粒曬干，去除雜質(zhì)和空秕粒，稱取300g在105℃下烘干至恒重，測(cè)定水分含量，最后折算成含水量14%的稻谷產(chǎn)量。采用Excel2007整理數(shù)據(jù)，采用Statistix8.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析，采用t測(cè)驗(yàn)檢驗(yàn)品種間產(chǎn)量差異顯著性。2.2試驗(yàn)結(jié)果與啟示由圖1可見，不同水稻品種在魚塘種植條件下的產(chǎn)量存在顯著差異（F=14.15**，P<0.0001）。在本試驗(yàn)條件下，9個(gè)供試品種中以粵香430稻谷產(chǎn)量最高，每667m2產(chǎn)量為390.8kg，其次是粵泰油占、為339.2kg，泰豐優(yōu)208產(chǎn)量最低、為157.2kg。產(chǎn)量最高品種與最低品種相差148.6%，變異系數(shù)為29.21%。據(jù)了解，9個(gè)供試水稻品種的區(qū)試產(chǎn)量（按兩年區(qū)試每667m2平均產(chǎn)量計(jì)）分別為：粵泰油占447.87kg、黃廣油占486.38kg、美香占2號(hào)365.08kg、泰豐優(yōu)208457.78kg、廣紅3號(hào)430.20kg、粵香430456.25kg、粵農(nóng)絲苗429.27kg、五山絲苗458.11kg、南晶香占424.15kg，以黃廣油占的產(chǎn)量最高、美香占2號(hào)最低，產(chǎn)量最高品種與最低品種的產(chǎn)量相差33%，變異系數(shù)為7.71%。可見，魚塘種植條件下的水稻產(chǎn)量表現(xiàn)與稻田種植時(shí)的產(chǎn)量表現(xiàn)差異很大，稻田種植時(shí)產(chǎn)量高的，在魚塘種植時(shí)產(chǎn)量不一定高，反之亦然。而且魚塘種植條件下不同品種的產(chǎn)量差異，比稻田種植條件下的產(chǎn)量差異大得多。

同一水稻品種在不同魚塘的產(chǎn)量也存在較大差異。1號(hào)塘和2號(hào)塘的施肥量完全相同，但南晶香占在1號(hào)塘的稻谷產(chǎn)量每667m2為275.9kg，而在2號(hào)塘（養(yǎng)殖澳洲淡水龍蝦）的稻谷產(chǎn)量為399.0kg，比1號(hào)塘高44.6%；3號(hào)塘的粵農(nóng)絲苗（養(yǎng)殖鯽魚）和4號(hào)塘的五山絲苗（養(yǎng)殖黃顙魚）產(chǎn)量分別為294.4、453.0kg，也與1號(hào)塘相應(yīng)品種的產(chǎn)量存在很大差異，說明施肥和水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)水稻產(chǎn)量有顯著影響。水稻品種與養(yǎng)殖品種的優(yōu)化搭配，以及種植和養(yǎng)殖技術(shù)的改進(jìn)，值得進(jìn)一步深入研究。本試驗(yàn)條件下4個(gè)養(yǎng)殖品種均表現(xiàn)良好，成活率高，沒有出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。有的養(yǎng)殖品種的生長(zhǎng)速度甚至比不種稻條件下還快，如澳洲淡水龍蝦經(jīng)過2個(gè)半月的養(yǎng)殖期，平均體重從0.8g增長(zhǎng)到50g。這可能與魚塘種稻對(duì)水質(zhì)的改善有關(guān)[16]，也可能與本試驗(yàn)中的養(yǎng)殖密度較低有關(guān)。有研究表明，在魚塘底部種植水稻能顯著促進(jìn)日本沼蝦生長(zhǎng)，日本沼蝦的平均體重比不種稻對(duì)照增加73.1%[16]。3廣東魚塘種稻研究對(duì)策目前，魚塘種稻還存在成本偏高、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏、基礎(chǔ)研究滯后等問題，成為制約其發(fā)展的瓶頸，亟需組織水稻種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)機(jī)裝備等方面的科技人員進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。目前，對(duì)魚塘種稻研究需重點(diǎn)開展以下工作：3.1研發(fā)魚塘種稻專用浮板，

實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，降低成本當(dāng)前魚塘種稻的一個(gè)重要限制因素是種植成本高，特別是浮板成本和人工成本。目前采用EVA泡沫浮板，每667m2成本為1萬元左右，若按重復(fù)使用5~7季計(jì)，則每季成本為1500~2000元，若采用HDPE塑料浮板則成本更高。如能按照魚塘種稻的技術(shù)要求，進(jìn)行浮體材料的定向篩選，研制魚塘種稻專用浮板，有可能找到更為價(jià)廉物美的材料，并通過浮床結(jié)構(gòu)和固定方法的優(yōu)化，節(jié)省材料用量，從而大幅降低浮板成本。此外，隨著魚塘種稻規(guī)模的擴(kuò)大和浮板生產(chǎn)的批量化、標(biāo)準(zhǔn)化，浮板價(jià)格也將下降。3.2開展適宜魚塘種稻的水稻品種

篩選和專用品種選育試驗(yàn)表明，在魚塘種植條件下，不同水稻品種的產(chǎn)量表現(xiàn)與稻田種植時(shí)不同。例如，在2022年早季的魚塘種稻試驗(yàn)中，泰豐優(yōu)208和粵香430的區(qū)試產(chǎn)量相近，每667m2分別為457.78、456.25kg；但在魚塘種植條件下，前者的稻谷產(chǎn)量比后者低得多，前者僅為后者的40.2%。這一現(xiàn)象表明魚塘種稻的水稻品種篩選必須在魚塘種植條件下進(jìn)行。要擴(kuò)大篩選范圍，篩選出更多適合魚塘種植的水稻品種。有必要開展魚塘種稻專用水稻品種選育。沿海地區(qū)部分魚塘處于咸淡水交匯區(qū)，還需考慮水稻品種的耐鹽堿能力。浙江已成功選育適合魚塘塘底種植的高稈型專用雜交稻安粳優(yōu)1號(hào)。目前適合水上浮床種植的魚塘種稻專用水稻品種尚未見報(bào)道。3.3開展魚塘種稻關(guān)鍵種養(yǎng)技術(shù)研究3.3.1水稻品種和養(yǎng)殖品種的合理搭配研究魚塘種稻是由水稻、水產(chǎn)動(dòng)物、水體等組成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，水稻與水產(chǎn)動(dòng)物之間可能存在復(fù)雜的相生相克關(guān)系，需經(jīng)過研究提出水稻與水產(chǎn)動(dòng)物的優(yōu)化組合。3.3.2種稻面積占比與適宜種養(yǎng)密度研究目前，魚塘種稻面積占魚塘水面面積的比例一般為10%~60%不等。實(shí)際上，不同水產(chǎn)養(yǎng)殖品種的適宜種稻面積占比可能不同，亟需通過試驗(yàn)研究加以明確。在不影響?zhàn)B殖品種生長(zhǎng)發(fā)育的情況下，適當(dāng)提高種稻面積占比，有利于充分利用魚塘水面，增加稻谷產(chǎn)量。水稻和養(yǎng)殖品種的適宜種植（養(yǎng)殖）密度，也需通過試驗(yàn)加以明確和規(guī)范。有研究表明，魚塘種稻明顯影響日本沼蝦個(gè)體生長(zhǎng)，在種稻面積占比為50%、種植間距為50cm×50cm時(shí)，日本沼蝦放養(yǎng)密度以90萬尾/hm2為宜。3.3.3魚塘種稻的肥料運(yùn)籌研究在魚塘種稻條件下，水稻種植于浮板的小盆缽中，與稻田栽培相比，基質(zhì)養(yǎng)分供應(yīng)少、緩沖能力小。根系長(zhǎng)期處于魚塘水中，不能通過曬田（控水）控制無效分蘗，水稻群體的調(diào)控主要通過養(yǎng)分（肥料）調(diào)控來實(shí)現(xiàn)。此外，魚塘水質(zhì)和飼料投入也對(duì)水稻的養(yǎng)分供應(yīng)產(chǎn)生影響。因此，魚塘種稻的肥料運(yùn)籌要綜合考慮水稻養(yǎng)分需求、基質(zhì)養(yǎng)分供應(yīng)、魚塘水質(zhì)、飼料投入等多種因素。3.3.4魚塘種稻的有害生物綠色防控研究目前國(guó)家對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖投入品實(shí)行白名單制度，水稻在魚塘內(nèi)生長(zhǎng)期間全程不能使用農(nóng)藥，這為魚塘種稻有害生物的防控帶來挑戰(zhàn)。水稻病蟲害防控應(yīng)以防為主，綜合防治。通過選用抗病品種、消毒種子，以及采用生物防治（如種植顯花植物培育益蟲、釋放赤眼蜂）和物理防治（如性誘劑、殺蟲燈、粘鼠板）等措施，做好病蟲草鼠鳥等有害生物防控。最近，呂進(jìn)等[18]以黑魚為供試材料，研究在稻田養(yǎng)魚條件下幾種農(nóng)藥對(duì)魚的安全性，結(jié)果表明，在大田登記推薦劑量下，氯蟲苯甲酰胺、氯蟲·噻蟲嗪、吡蚜酮、井岡霉素、噻菌銅、春雷霉素對(duì)黑魚均表現(xiàn)為低毒，可用于套養(yǎng)黑魚的稻田水稻病蟲害防治。有必要針對(duì)魚塘種稻中水稻病蟲害的防控問題，積極開展相關(guān)試驗(yàn)研究，探索將部分高效低毒農(nóng)藥（特別是生物農(nóng)藥）納入水產(chǎn)養(yǎng)殖投入品白名單的可能性。3.4研發(fā)或改裝魚塘種稻配套農(nóng)機(jī)裝備目前魚塘種稻主要采用育