GIAHS试点——侗乡稻鱼鸭复合农业系统(中国贵州)

中国敖汉网 来源:魅力城乡   发布日期:2012年09月04日 08:16:12

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  在黔东南层峦叠嶂的大山里,在清澈的都柳江畔,有一片侗族人的集中聚居区,称之为“侗乡”。每年谷雨前后,侗乡人劳作的身影就出现在层层的梯田里。当温室里培育的秧苗高约3厘米的时候,他们将苗密密地移栽在稻田里,这个过程叫做寄秧。一个月之后秧苗再分到其它的稻田里面栽培,秧苗插进了稻田,鱼苗也就跟着放了进去,等鱼苗长到两三寸,人们再放入雏鸭,于是形成了典型的传统生态农业系统——稻鱼鸭复合系统。稻鱼鸭复合系统不仅为当地人们提供了所需要的食品,还具有重要的生态服务功能,联合国粮农组织与2011年6月将贵州从江侗乡稻鱼鸭复合系统列为全球重要农业文化遗产保护试点。

  稻鱼鸭系统的多重价值

  稻鱼鸭系统可一田多用,在同一的土地面积上既提供水稻又提供鱼肉和鸭肉,这意味着农民们可以通过这一农业系统获得充足的动物蛋白和植物蛋白,满足自身的营养需要。此外,该系统还有如下好处。

  有效控制病虫草害。稻瘟病是水稻的重要病害之一,但是在稻鱼鸭系统田中其发病率和病情指数明显低于水稻单作田,在从江县的调查结果不难看出这一点;同时,系统中鱼、鸭通过捕食稻纵卷叶螟和落水的稻飞虱,大大减轻了害虫的危害。此外,鱼和鸭的干扰与摄食使得稻鱼鸭系统中杂草的密度发生了显著的变化。在水稻生长期,稻鱼鸭杂草密度明显低于水稻单作田。

  增加土壤肥力。在稻鱼鸭系统中,鱼和鸭的存在可以改善土壤的养分、结构和通气条件。鱼、鸭吃掉的杂草可以作为粪便还田,增加土壤有机质的含量。同时,鱼、鸭的翻土打破了土壤的胶泥层的覆盖封固,增大了土壤孔隙度,有利于肥料和氧气渗入土壤深层,起到了深施化肥提高肥效的作用。而鱼、鸭的活动也扰动田水,从而增加了水面和空气的接触面积,改变了水中的气体结构,改善了气体的物理属性和化学成分。

  减少甲烷排放。在稻田里养鱼、鸭可以显著降低甲烷排放通量的高峰值,使得甲烷排放通量的日变化趋于平缓。这是因为在稻鱼鸭系统中,鱼、鸭能够消灭杂草和水稻下脚叶,从而影响了甲烷菌的生存环境,间接地减少了甲烷的产生;最重要的是鱼、鸭的活动增加了稻田水体和土层的溶解氧,改善了土壤的养化还原状况,加快了甲烷的再氧化,从而降低了甲烷的排放通量和排放总量,尤其是对稻田甲烷排放高峰期的控制效果最为明显。

  隐形水库的作用。侗乡的人都说:鱼无水则死,水无鱼不活。侗乡人用养鱼来保证田间随时都有足够的水,如此鱼才不死,稻才不枯,鸭才不渴。为了保证田块水源不断,下雨时节就要尽可能的多储水,所以在侗乡,稻田一般的水位都会在30公分以上,以备旱季之用。这种深水稻田具有巨大的水资源储备潜力,具有蓄洪和储养水源的双重功效。而在持续干旱季节,这些稻田又能通过地下水渠道和直接排放的方式,持续不断的向江河下游补给水资源,其功效等同于一个小型水库。

  保护生物多样性。侗乡人保留了多样性的水稻品种。并且,在稻鱼鸭系统中,由于利用三者之间的相互作用已经很好的控制了病虫草害的影响,因此外部投入大大减少,亦减少了对环境的污染,避免施用化肥农药带来的生物多样性的破坏。侗乡的每一块传统稻田都是多种生物并存的乐园:螺、蚌、虾、泥鳅、黄鳝等野生动物和种类繁多的野生植物共同生息,数十种生物围绕稻鱼鸭形成一个更大的食物链网络,呈现出了繁盛的生物多样性景象。

  稻鱼鸭系统的生态奥秘

  与稻田单作相比,稻鱼鸭系统内的营养层次依次增多,食物链增长、食物网更为复杂。在稻田单作生态系统中,食物链逐步退缩,物质能量仅按单一的循环和转化,一些生产过程物质不能在系统内就地转化,系统中杂草、浮游生物和底栖生物被人工清除或随水流失带走了系统内的肥料,不利于稻田生态系统中能量的有效转化和物质的有效利用,降低了系统的稳定性。而稻鱼鸭系统内的物流、能流途径能依次增强,食物链得到加环而趋于复杂,实现多营养级利用各种资源,使系统稳定性增强。

  然而,在稻鱼鸭三者之间,鸭并非一个天然的和谐因素。因为鸭会吃鱼,鸭也会吃稻。然而侗乡人是如何让三者由相克转为相生的呢?

  从空间看,在稻鱼鸭系统中,有机体之间不仅确定了多种共生关系,而且养成了特有的生活习性,在系统中占有不同的生态位,摄取各个层次的物质和能量。稻田是浅水生态系统,水体内的生物容量有限。从稻田生态系统的垂直结构上分析,主要分为水上层、表水层、中水层和底水层四个层次。水上层的挺水植物(水稻、长瓣慈姑、矮慈姑)为生活在其间的鱼等提供了遮阴、栖息的场所,鸭也主要在水上层活动。表水层分布着较多的浮游生物,浮叶植物(眼子菜、苹),漂浮植物(槐叶萍、满江红),它们靠挺水植物间的太阳辐射以及水体的营养进行生长繁殖,此外还有从稻株中落下的昆虫,它们是鱼和鸭等重要的饵料来源。鱼主要在中水层活动。底水层聚集着底栖动物(河蚌、螺)、细菌以及挺水植物的根茎和沉水植物(黑藻),一些螺、河蚌等可为鸭所捕食。

  从时间看,稻鱼鸭本来是具有相克禀赋的物种,要把它们编织进一个人为的系统中,就要尽量让它们相生,而避免相克。根据水稻、鱼和鸭自身生长特点和规律,尽量选择适宜的阶段,使稻鱼鸭和谐地共生。例如,备耕前,从正月孵出鸭仔3天之后开始,可以放到田里,一直到农历三月初为止;农历三月初,水稻播种,在下谷种的半个月左右,放鱼花(刚刚孵化的鱼苗);四月中旬水稻开始插秧,由于鱼此时个体很小,不会扰动水稻的定根,因此可以与水稻共生,而鸭则不同,即使是稚鸭也会扰动稻秧的定根;稻秧插秧返青后,田中放养的鱼花体长超过5厘米,稚鸭无法再吃它们时,开始放养稚鸭;当水稻郁闭之后,鱼体长超过8厘米时,成鸭也可以开始放养了;之后的112-137天内,稻鱼鸭就和谐地共生在一起。直至水稻收割前期,稻田再次禁鸭,当水稻收割、田鱼收获完毕,稻田才再次向鸭开放。

  机遇与挑战

  长期以来的“以粮为纲”政策虽然有效缓解了地方粮食供应问题,对于侗族地区的粮食安全保障发挥了重要作用,但对侗族地区的农业发展,特别是稻鱼鸭系统的发展也产生了明显的负面影响。过去,人们过于强调粮食生产,为了增加粮食产量采取了集约化种植方式,放弃了稻鱼鸭系统,造成了农作物品种单一,使一些具有重要遗传价值的传统水稻品种流失。

  进而水稻品种的单一化对稻鱼鸭系统产生了很大影响。传统上,侗族地区种植的水稻以糯稻为主,成熟期较长(8个月左右),而且密度小,根系少,土层较松,适合鱼类的生长。20世纪70年代开始推广的“糯改籼”以及90年代引种的杂交水稻,成熟期一般缩短为6个月左右,而且种植密度大,植株根系发达,透光通气不好,管理上需要浅灌和晒田,不利于鱼类的生长,鱼的产量较低。

  此外,过去大量施用农药、化肥,不仅造成农田生态环境质量的下降,也不利于稻鱼鸭系统的发展。农药的过量使用,不仅威胁了鱼、鸭的生长,而且也影响到昆虫、土壤动植物和微生物,降低了稻田的生物多样性。另外,化肥施用带来的土壤板结,导致了鱼类觅食困难。

  随着农业生产水平的提高,粮食数量安全问题已经得到了很大程度上的缓解,目前的粮食安全问题已经逐步转变为农产品质量安全问题。于是,人们开始探索无公害食品、绿色食品和有机食品的发展。稻鱼鸭系统可以大幅度减少农药和化肥的使用,所生产出的产品安全、健康,符合现代人们对食品安全的要求。

  “侗乡稻鱼鸭”可以说就是顺应了时代的要求,因此凭借其农业系统的独特性和民族性,该系统被推荐为联合国粮农组织全球重要农业文化遗产保护试点的候选点,这无疑是一个推广其发展的极好机遇。

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