我国稻鸭共作生态农业的发展现状与技术展望

南京农业大学农学院 甄若宏

现代稻作生产主要依赖于化肥、农药等大量化学性物质的投入来获得高产稳产，这不仅破坏了生态环境，也使稻米品质受到危害。而稻鸭共作生态农业是以稻作水田为条件，以种稻为中心，家鸭田间网养的自然与人工相配合的生态工程系统，是有效控制常规稻作生态污染的重要技术途径。目前，国内对于稻鸭复合生态农业有共作、共生、共育、共栖、生态种养和稻丛间家鸭野养等提法，但技术本质相同。
稻田养鸭是我国传统农业的精华，加世纪60年代就有技术总结，80年代末、90年代初已经历流动放牧、圈牧结合和稻鸭共栖等发展阶段，但由于鸭子践踏禾苗与啄食稻穗，稻田天敌危害、食料不足和病虫难防，化肥和农药对鸭子栖息的负面影响以及鸭子规模放养防疫技术不成熟等多方面限制，加之各地重视程度不够而未能广泛普及。国外稻鸭共作技术于1991年在日本首先流行，它是在借鉴我国稻田养鸭技术和受当地自然农法的启发而发展起来的一项新型农业生产技术。由于具有明显的社会、经济和生态效益，该项技术1999年就从日本稻鸭共作发源地九州地区推广到日本全国，并被日本农林水产省确定为全日本12项受国家资助的环保持续型农业生产技术。韩国于1992年开始进行 稻鸭共作的试验与推广，并把此项技术生产出的大米认定为第1号无农药大米。越南也于1993年引入稻鸭共作技术，在其北部、中部和南部地区广泛推广应用，取得明显成效。缅甸、菲律宾、马来西亚等国家以及我国台湾地区也在纷纷
一、我国稻鸭共作生态农业的现状
稻鸭共作技术是指将出壳10 天左右的雏鸭全天候放入稻田，利用鸭子旺盛的杂食性，吃掉稻田内的杂草和害虫；和用鸭子不问断的活动刺激水稻生长，产生中耕浑水增氧的效果，促进养分物质循环，增强植株的抗性；同时鸭的粪便作为肥料，在施足生物有机肥的基础上，水稻移栽后基本不追施无机化肥和农药；鸭子可为水稻除草、控虫、松土、供肥和提供刺激源，稻田为鸭提供充足的水、适量的食物以及劳作、栖息的场所；在稻田有限的生态空间里生产出无公害、安全、优质的大米和鸭肉，所以稻鸭共作是一项种养相结合、降本增效的生态农业技术。它与我国传统稻田养鸭的最大区别在于，稻鸭共作技术改鸭子散养为围养，改白天放鸭为昼夜放鸭，将雏鸭放入稻田后，直到水稻抽穗为止，鸭子一直生活在稻田里，这样稻和鸭构成一个相互依赖、相互促进、共同生长的复合体系。
（一） 应用现状
我国自2000年推广稻鸭共作技术以来，在农业、畜牧等单位的大力协作下，技术内容不断完善，应用范围迅速扩大。许多地区特别是南方稻区，结合当地生态环境和生产实际提出了因地制宜的稻鸭共作技术体系。国家农业部于2003年在湖南省召开了南方优质高效无公害稻米生产示范观摩会。 稻鸭共生生态种养技术作为无公害稻米生产的主导技术引起各地农业主管部门的关注。如今此项技术在浙江、江西、江苏、湖南、安徽、云南、四川、广东等省有较大发展，其中推广力度最大的是浙江和江西。浙江省示范推广面积已超过3 万公顷，稻鸭共育技术成果已通过省级鉴定，预计2005年实施面积达到20～35万公顷；江西省于2003年启动以稻鸭共栖为主要技术的绿色大米发展计划，制定了稻鸭共栖生产绿色大米操作技术规程，力争3年内扩大到20万公顷，占全省粮食播种面积的45％左右，部分地区实行了鸭苗、鸭棚和围网全补贴政策；湖南省的应用面积已达1.2万多公顷，建立了生态优质稻米生产基地，部分地区对鸭子、种子、围网成本实行半价补贴；安徽省农业科学院畜牧所和水稻所承担 “稻鸭共生绿色农业生产技术”示范推广任务，推广面积现已超过700公顷；江苏省于2000年在镇江市延陵镇率先开展 稻鸭共作的研究与示范应用，多次举办各种形式的技术培训班、现场观摩会和成果推广会，经3年发展，延陵基地已获得有机稻米认证，全省从南到北各个稻区在大力推广应用此项无公害水稻生产关键技术，应用面积超过3500公顷。
（二）生态功能
稻鸭共作生态系统中由于鸭子的加入而使得水稻栽培过程的多个生产环节由鸭子来承担，其主要生态优势表现为：除草效果，鸭喜欢吃禾本科以外的植物和水面浮生杂草，再加上田间活动产生的浑水控草作用，显示出出类拔萃的除草功能；除虫防病效果，鸭喜欢吃昆虫和水生小动物，能消灭稻飞虱、稻叶蝉、稻蟓甲、福寿螺等，同时能清除病害寄生或传播途径，改善群体通风透光条件，控制纹枯病、条纹叶枯病和黄萎病等发生；增肥效果，鸭粪是养分丰富的有机肥，1只鸭在稻田排泄粪便约10 kg(相当于N 49 g、P2O572 g、K2O 32 g)，能够有效地培肥土壤；中耕浑水效果，鸭在稻田不停地游动，增加水中的溶解氧，疏松了表层土壤，促进水稻强根和壮蘖形成，刺激水稻生长，增强水稻抗性；省工节本效果，水稻栽插实行稀植，节约稻种，稻作生产过程中又省去施肥、除草、用药等过程，同时又节省养鸭饲料。
（三） 研究进展
在稻鸭共作技术广泛推广应用的同时，国内有关高等院校和科研院所也在积极进行相关的基础研究，探索稻鸭共作 条件下的稻田生态规律，完善相应的配套技术措施。
1 、鸭子和水稻品种的筛选
全国各地的研究与应用的结果基本一致。鸭子选用体型小、适应性广、抗逆性强、生活力强、活动时间长、活动量大、嗜食野生生物和肉质优的蛋肉兼用型、蛋用型或杂交鸭作为首选品种，如江苏高邮鸭、江西红毛鸭、四川建昌鸭和浙江、湖南、江西、福建的麻鸭等；而体型较大的肉用鸭，由于易压倒秧苗，又不善于活动而不能选用，只有云南农业大学的水效果和稻作效益较体型较小的蛋鸭好。江苏省镇江市水禽研究所率先通过纯系繁育和杂交筛选方法培育出共作性能较强的役用鸭系列品种，并掌握了大规模育雏技术，此类鸭在耐水、耐饥、耐渴等方面性能优越。湖南“江南一号”水鸭在稻田生态种养中表现出非凡的“清道夫”功能；水稻品种在单季稻区应选用株型紧凑、分蘖力强、抗性强、品质优、成穗率高、熟期适中的大穗型品种，以优质早熟晚粳或晚熟中粳为好。
2、 田块利用与水分管理
各地在实施稻鸭共作技术时基本是按无公害农业生产对水源、土壤、环境的要求进行适度规模种养，以提高稻田土地利用率。在稻田水分管理方面，首先要建立排灌通畅的独立水系，不得与非共作区稻田相互串灌和漫灌。灌水深度以鸭脚刚好能接触到泥土为宜，使鸭在活动过程中充分搅拌泥土，为此要求在鸭子不同生长阶段实行不同水分管理方式。放鸭初期以3～5 cm水层为宜，既可防止天敌袭击，又可保证鸭子游戏；放鸭中后期，为保证鸭子在稻田正常活动．以 5～8 cm水层为宜，水过深则会影响鸭子除草除虫效果。另外，一般在共作期内不搁田，如为了使茎秆更加健壮，可实施分区搁田或在田边挖一定的沟渠来供鸭临时饮水。在抽穗收鸭之后排掉田间水层，保持干干湿湿，利于水稻灌浆充实。
3 、稻田杂草和病虫控制
全国各地研究结果表明，鸭子在稻田除草方面效果十分明显，还能够有效控制病虫害发生。江苏省延陵基地稻鸭共作区只有极少量稗草发生，杂草控制率在99.4％以上，鸭子进不去的浑水区杂草控制率也在76.3％。云南农业大学研究表明，除部分稗草和牛毛草外稻田中其它杂草被鸭子食完。湖南的调查显示，早稻田杂草减少98.8％，晚稻田减少65.3％。在病虫害控制方面，江苏省延陵基地稻鸭共作对稻飞虱防除效果达79.9％，稻纵卷叶螟为23.8％，水稻生长前期“枯心塘”不到常规田块的30％，几乎无纹枯病发生。对湖南省的调查表明，二化螟幼虫、稻纵卷叶螟幼虫、稻飞虱数量和孕穗期病株率分别减少80％、85％、79％和5.3％。华南农业大学、云南农业大学、浙江婺城农业技术推广站和温州农业科学院、湖北农学院等都有相似研究结果。
4 、稻田水和土壤理化性质
南京农业大学在延陵基地的研究表明，稻田水中溶解氧和氧化还原电位比灌溉水提高20％左右，湖南农业大学试验结果表明，稻鸭共作土壤氧化还原电位比不养鸭稻田增加15.3 mV，土壤容重降低，土壤结构系数增加2.56～ 6.63百分点，还原物质、活性还原物质以及活性有机还原物质总量都降低，早稻、晚稻田甲烷排放总量分别降低44.2％和40.7％。华南农业大学和湖北农学院研究认为，稻田鸭子的加入提高了土壤养分供应和收获后土壤肥力，尤其是土壤磷。而南京农业大学试验表明，稻鸭共作土壤速效养分到抽穗期就与移栽前的基础肥力相近，成熟期土壤速效养分低于移栽前，以速效钾含量相差最大。
5 、水稻产量性状与经济效益
对于稻鸭共作，云南农业大学研究表明，成熟期水稻叶面积指数(LAI)、相对生长率(RGR)、净同化率(NAR)、作物生长率(CGR)等作物生长分析指标高于常规稻作，产量增加26％左右；而从华南农业大学试验来看，水稻实粒数、千粒重提高，产量与常规稻作基本持平；安徽省农业科学院推广示范结果表明，1公顷稻鸭共作田可增收稻谷450 kg；浙江省温州市农业科学院试验结果显示，稻鸭共作与常规稻作相比，穗数和实粒数减少，结实率提高，实际产量降低15.9％。南京农业大学研究认为，稻鸭共作株行距扩大导致成熟期穗数减少，产量较常规栽培减少12.3％。至于稻鸭共作的经济效益，各地试验结果相一致，一般较常规稻作每公顷增收2000～3700元。
二、我国各地实施稻鸭共作技术的要点
我国各地实施稻鸭共作技术的步骤基本类似(图1)，一般包括田块的选择与准备，水稻和鸭子品种的选用与准备，防护网与鸭棚的准备，水稻的移栽与鸭子的投放(雏鸭的训水，放养的时间、密度)，稻鸭共作的田间管理和鸭子的饲喂，鸭子的回收和水稻的收获等主要过程。当然各地由于季节和稻作制度的不同，在种养模式的具体技术上亦略有不同。密度，早稻每亩2.0～2.2万穴，常规早稻基本苗12～13 万，杂交早稻8～10万；晚稻1.8～2.0万穴，常规晚稻基本苗10.5～11.5万。鸭子育雏期18～20天，早稻栽后15天，中晚稻栽后12天放人鸭子，每亩放鸭12～20只。安徽省农业科学院在推广稻鸭共作技术时确定的放鸭数量为，常规稻田每亩放养7～13只，早期栽插的水稻田则为6～ 7只。华南农业大学在广东省增城市的示范应用中每亩放鸭25只左右，在秧苗抛植12天左右放鸭下田。云南农业大学在昆明基地的试验中水稻栽插采用双行条栽，每穴3～4苗。
三、 我国稻鸭共作生态农业的技术展望
（一） 鸭子选用、防护及鸭病防治
鸭子的选用是稻鸭共作技术的重要组成部分。虽然我国鸭种资源丰富，但各地现有鸭品种在灵活性、杂食性、抗逆性等方面还不能真正满足稻鸭共作要求，例如东北稻区就表现出鸭子昼夜耐寒性不够。目前国内开展适合稻鸭共作的鸭子选育单位和研究力量还很少。江苏省镇江市水禽研究所选育的役用鸭，稻田活动表现出色，肉质鲜嫩，但鸭子体型较小，羽毛黑色，宰杀后商品性稍差，应加强选育体型色泽更美观、功能用途更多样的专用鸭。另外，以往常用脉冲器来防止天敌危害，但首次投入较大，大面积应用时可省去电围栏，在稻田四周用尼龙网围好，这样可节本增效。鸭病防治方面，虽然施关林等提出了稻鸭共作中鸭病的预防和免疫措施，但目前对于鸭子在稻田露宿养殖的防疫技术还不完全成熟，一定要做好鸭子的免疫和病害防治，如发现病鸭要及时处理。
（二）水稻栽插方式及配套农机要求
稻鸭共作生产中，考虑到鸭子在田间的活动，应扩大水稻种植的株行距，常采用较宽大的特定株行距来进行栽插，但对水稻高产稳产来说，基本苗数往往显得不够。朱克明等认为适当提高移栽密度不影响鸭子除草捕虫效果而利于获得优质高产。生产上如何协调稻鸭共作稀植要求与保持水稻高产稳产的栽插密度之间的矛盾，应针对不同水稻类型、不同生育期的品种来进行试验研究，不能一概而论。此外，传统手工栽插方式不适应稻鸭共作要求，而目前生产使用的各种国内外插秧机株行距调整范围尚不能满足稻鸭共作的需要，必须研制相适应的插秧机，使之既符合软盘育秧、双膜育秧等育秧方式要求，又能满足稻鸭共作模式需要。
（ 三）施肥制度与病虫防治
现行稻鸭共作技术一般只在基肥中施入适量的有机肥或绿肥，即使加上鸭粪还田，在水稻抽穗后往往仍出现肥力不足现象，导致产量下降。鲁建国等认为鸭粪有肥田作用，但仅相当于20％左右氮肥用量。朱克明等认为在不施肥条件下并未显示因养鸭而增产的情况，提出不能因运用此项技术而减少肥料施用量。陈金星等认为施用适量有机复合肥作为稻鸭共作技术的水稻促花肥，对水稻有明显的增产作用。采用稻鸭共作技术生产无公害稻米时，对施肥制度(施肥时期、施肥用量、肥料类型和配比等)还需进一步探索。如果一味地强调只在基肥中多施有机肥，也会对稻田生态带来负面影响。另外，鸭能够有效清除稻田主要害虫并减轻病害发生，但对危害稻株上部的三化螟、卷叶螟防效较差，尤其在抽穗收鸭后还有1个多月的水稻灌浆期，难于继续发挥鸭子的除虫作用。虽有调查认为稻鸭共作的白穗率比非养鸭田降低74.2％，但更多的结果是抽穗后水稻白穗率增多9.3％～10.3％，严重的达到18.4％。因此，做好稻田后期的生物防治显得尤为重要。生产上除通过种子处理防止原种带菌、调整播栽期避开螟虫危害和适当使用生物农药防治外，还可采用物理防治方法来减轻病虫危害，如采用频振式杀虫灯来防治害虫。
（四）稻田生态效应及高效种养模式
稻鸭共作正在全国呈现强劲发展势头，但技术空间的拓展程度不够充分，稻田生态的利用与研究不够深入。目前主要在移栽稻的表观功能与生态效应上进行了相应研究，而在土壤理化性质，稻田生物多样性(如有益生物组成与变化、微生物效应、杂草库变化等)，水稻生长发育特性(如根系构型、分蘖发生规律、群体特征、品质生理等)，整个生态系统的能量、物质、信息和价值流向及转化利用等方面的研究还很缺乏。对于不同种植制度与方式(直播、再生、抛秧等)的生态效应研究更是鲜见，如对于直播水稻来说，无效分蘖难于控制、杂草危害严重以及后期倒伏是生产上常遇到的3大难题，如能发挥鸭子的作用而获得较好效果，必将对推动直播水稻的发展产生深远意义。另外，为了充分利用稻田生态系统潜在的时空、营养结构，实现资源的高效利用，可在稻鸭共作基础上再加环(生产环、增益环和产品加工环)，如发展稻-鸭-萍等当季复合生态模式和稻+鸭-草+鹅周年生态模式，这样既可保持土壤肥力的持续性又能提高稻田生态效益。