规模化稻鸭生态种养对稻田杂草群落组成及物种多样性的影响

为探索规模稻鸭生态种养稻田杂草群落的变化动态,运用植物群落生态的方法研究了规模稻鸭生态种养、常规稻鸭生态种养和水稻单一种植稻田杂草的群落变化特点及控草效果。结果表明:规模稻鸭生态种养杂草密度显著降低,与水稻单一种植比较防效为94%;水稻分蘖到孕穗期稻田杂草主要由看麦娘(Alopecuruspratensis)、稗草(Echinochhloa crausgalli)、狗牙根(Cynodon dactylon)、水花生(Alternanthera philoxeroides)、鸭舌草(Mouochoria vaginalis)、水竹叶(Murdannia triquetra)和鳢肠(Eclipta prostrata)组成,抽穗期到成熟期主要由水花生、稗草、狗牙根和水竹叶组成。研究还表明,规模稻鸭生态种养水稻分蘖期物种丰富度、Simpon指数、Shannon-Wiener指数略高于水稻单一种植,Pielou指数低于水稻单一种植;孕穗期到成熟期物种丰富度、Simpon指数、Shannon-Wiener指数低于水稻单一种植,Pielou指数显著高于水稻单一种植。水稻全生育期规模稻鸭生态种养与常规稻鸭生态种养比较稻田杂草密度、杂草生物量和多样性指数差异不显著,但杂草生物多样性指数略有提高。说明规模稻鸭生态种养显著改变稻田杂草的群落结构和组成,可抑制杂草发生危害,达到有效控草目的。

稻鸭生态种养系统直播水稻根表和根际土壤营养特性研究

采用田间小区试验对比分析了直播方式下稻鸭生态种养系统和水稻单一种植系统水稻根表和根际土壤的氮、磷、钾和有机碳含量及pH的变化。结果表明:与水稻单一种植系统相比,稻鸭生态种养系统水稻根表和根际pH分别升高4.41%、0.85%,全氮含量分别降低0.11g·kg-1、0.11g·kg-1,全磷和全钾含量变化不明显。水稻根表速效氮和速效钾含量分别增加30.80mg·kg-1、17.93mg·kg-1,速效磷含量降低8.66mg·kg-1;水稻根际速效氮和速效钾含量分别减少15.13mg·kg-1、7.61mg·kg-1,速效磷增加9.66mg·kg-1。稻鸭生态种养系统水稻根表活性有机碳和高活性有机碳分别增加2.17g·kg-1、0.56g·kg-1,全有机碳含量减少0.99g·kg-1;根际土壤全有机碳、活性有机碳和中活性有机碳含量分别减少2.39g·kg-1、2.64g·kg-1、0.72g·kg-1。稻鸭生态种养改变了速效磷、速效钾和活性有机碳在水稻根域土壤的相对富集部位,即速效钾和活性有机碳富集部位主要在根表土壤,速效磷则主要在根际土壤。表明稻鸭生态种养明显改善了水稻根表和根际土壤营养状况,这可能对水稻根系吸收和利用土壤养分具有积极意义。

上海市松江区稻鸭生态种养关键技术及经济效益分析

近年来,松江区探索实践稻鸭生态种养模式,取得了良好的经济和生态效益。该文介绍了松江区稻鸭生态种养关键技术,并对其经济效益进行了初步分析,结果显示,稻鸭生态种养能实现较高的经济效益,减少化学肥料、农药施用,有利于推动实现农业提质增效、农民增收和稻米产业绿色发展。

稻鸭生态种养的生态系统服务功能分析

分析了稻田养鸭生态种养模式的生态服务功能,并从农民的角度出发对免耕抛秧养鸭、免耕抛秧不养鸭和翻耕抛秧不养鸭3种种植模式进行了比较。分析表明,免耕稻—鸭生态种养技术既能充分发挥稻—鸭复合生态系统的生态和经济效益,又能较好地克服免耕给生态环境带来的不利影响,是一种很有发展潜力的可持续农业生产模式,具有良好的推广和发展前景。

基于生长发育天数的稻鸭生态种养专家系统框架设计

在总结稻鸭生态种养经验的基础上,采用人工智能技术,提出了基于生长发育天数的稻鸭生态种养专家系统的设计方案,分析了稻鸭生态种养专家系统的框架设计、知识的获取和模块的内容、数据库结构设计。

稻鸭生态结构对稻田有害生物群落的控制作用

2000—2002年在浙江省金华市婺城区有机稻米生产基地进行了稻鸭生态共育技术应用研究。结果表明,稻鸭共生45～60d,鸭在稻田中的除草、除虫和控病效果十分显著,可以取代化学除草剂和稻飞虱的药剂防治,减少水稻纹枯病的危害,使稻田生态趋于良性循环。研究表明,该项技术对抑制稻田有害生物作用明显。

湖南稻鸭生态种养水稻品种优选研究

稻田养鸭作为一种传统农业生产模式,在湖南发展迅速。为筛选出适宜湖南稻鸭生态种养的水稻品种,2021年向全省征集17个优质水稻品种在长沙县进行试种展示。结果表明,悦两优美香新占的稻谷产量和稻米产量分别为8.69 t/hm^(2)和5.90 t/hm^(2),垩白粒率和垩白度分别为2.75%和0.8%,谷草比和收获指数分别为1.08和0.52,株高适中,且遭遇大风天气无倒伏情况发生,可作为湖南稻鸭模式主推水稻品种;湘岳占、悦两优钰占和吨两优900这3个品种可作为稻鸭模式的适宜水稻品种。

稻鸭生态种养技术及效益分析

从技术效果、经济效益、社会效益、生态效益等方面对稻鸭生态种养技术进行了分析评价,介绍了稻鸭生态种养的关键技术,提出了促进稻鸭生态种养技术健康持续发展的建议。

从生态学观点再析稻鸭生态种养中鸭子的作用

实施稻鸭生态种养的稻田,鸭子在这个生态系统中以青蛙和肉食性昆虫为食,占据了最高营养级别;又以植物、植食动物等为食,是分解食物链中重要的环节。由于鸭子的作用,促进了田间物质流朝着有益人类的方向流动,控制了水稻有害生物的发生程度,改善了水稻生长环境,保护了农业环境条件。

伊犁河谷地区稻鸭生态种养对稻田土壤、虫害和杂草影响的研究

通过设立养鸭15只/667m^2、25只/667m^2、45只/667m^2和对照组4个不同处理组,开展在稻鸭生态种养过程中不同处理组对稻田土壤、水稻虫害和水稻田间杂草影响的研究。试验结果表明,养鸭45只/667m^2组对稻田土壤容重效果和对水稻田间杂草控制效果最佳,养鸭25只/667m^2组对稻田土壤空隙扩容效果和对稻田间虫害控制效果最佳。

稻鸭共育生态栽培模式配套频振式诱蛾灯物理杀虫技术应用效果研究

稻鸭共育生态栽培配套频振式诱蛾灯物理杀虫技术应用示范表明,该项技术对稻田有害生物控效明显,稻纵卷叶螟、二化螟、稻飞虱及纹枯病都未出现危害高峰期,对杂草的防除效果更为显著,免去了除草剂的使用,减少了化学农药的施用量;与传统的栽培方式比较,早、晚稻增产率分别为5.7%和5.6%,两季合计每公顷增收4665元。

稻鸭与稻鱼生态系统土壤微生物量N和土壤酶活性动态

在一个水稻生长季节,采用田间采样与室内分析的方法,利用氯仿熏蒸培养法、苯酚钠比色法、TTC比色法、高锰酸钾滴定法和茚三酮比色法测定和研究了稻鸭与稻鱼生态系统稻田土壤微生物量N(MBN)和土壤脲酶、脱氢酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性的动态变化,及其与土壤养分和水稻吸N量的相关性。结果表明,(1)随着水稻的生长,土壤微生物量N表现为先上升随后下降,于成熟期有所回升趋势;土壤微生物量N与土壤速效N、全N和全P不相关;由于水稻与微生物对养分的竞争,土壤微生物量N与水稻吸N量不相关;稻田养鸭,养鱼显著地提高了土壤微生物量N。(2)土壤脲酶、脱氢酶和蛋白酶活性都表现出先上升后下降趋势,而过氧化氢酶活性变化不大;稻鸭与稻鱼共作显著地提高了土壤脲酶、脱氢酶和蛋白酶活性,而对过氧化氢酶活性影响不大;线性相关分析表明,在一个稻季内,土壤脲酶和脱氢酶活性与土壤速效N负相关,土壤脲酶、脱氢酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性与土壤全N和全P不相关;土壤脲酶、脱氢酶和蛋白酶活性与水稻吸N量呈显著相关。(3)稻田土壤微生物量N与土壤酶不相关。

湿地稻-鸭复合生态系统综合效益研究

2000年3月至2001年10月在湖南长沙进行了湿地稻-鸭复合生态系统综合效益的小区试验。结果表明,实行稻-鸭生态种养显著降低稻田甲烷排放量,与常规稻田相比,甲烷排放总量在早稻田与晚稻田分别降低44.2%和40.7%。各处理晚稻田甲烷排放总量高于早稻田甲烷排放总量。养鸭稻田与常规稻田相比,土壤肥力都有所增加,土壤容重降低,>0.25mm团聚体增加2.65～3.12百分点,土壤结构系数增加2.56～6.63百分点。同时,稻田土壤氧化还原状况也得到明显改善。湿地稻-鸭复合生态系统直接的经济效益也远高于常规稻田。

“稻鸭共生”生态系统稻季N、P循环

稻鸭共生是对我国传统农业稻田养鸭的继承与发展。在长江流域双季稻主产区湖南布置了稻田养鸭田间试验,以常规稻作为对照,研究"稻鸭共生"生态系统N、P循环。结果表明:"稻鸭共生"生态系统N、P输出分别为153.50 kg/hm2和59.03kg/hm2,其中鸭产品N、P输出分别是23.98 kg/hm2和3.10 kg/hm2;"稻鸭共生"系统在目前的N、P养分投入水平下,土壤存在严重的N和P亏缺;鸭子系统N、P输入对系统外饲料投入依赖高,自持能力较差;鸭粪N、P参与当季的稻田养分循环,其循环率分别为10.66%和28.16%。

稻-鸭复合生态系统产甲烷细菌数量

采用厌氧培养箱技术 ,用最大或然数计数法 (MPN法 )和滚管法同时测定稻 -鸭复合系统和常规稻作系统早稻不同生育期土壤中的产甲烷细菌数量。结果表明 :(1)两系统产甲烷菌数量具有明显的季节变化规律。水稻返青期前 ,两系统的产甲烷菌数量相差不大 ,随着水稻生育期的推进 ,两处理的产甲烷菌数量逐渐增加 ,均在分蘖盛期明显增高 ,孕穗期达到最高 ,乳熟期又显著减少 ,生长后期又有所回升。(2 )稻田围栏养鸭能减少稻田中的产甲烷菌数量 ,特别是减少了稻田甲烷排放高峰期的产甲烷菌数量。在水稻分蘖盛期和孕穗期 ,MPN计数法中 ,稻 -鸭复合生态系统低于常规稻作系统 2 0 .0 %～ 96 .9% ;滚管法计数中 ,前者比后者降低 33.3%～ 98.1% ,两系统的产甲烷菌数量之间的差异均达极显著水平。 (3)产甲烷细菌对甲醇、异丙醇、CO2 / H2 、乙酸钠有嗜好表现 ,对甲胺、甲酸、甲胺 +甲醇 +甲酸 +异丙醇 +乙酸钠 (混合基质 1)、甲酸 +甲醇 +异丙醇 +乙酸钠 (混合基质2 )、甲醇 +异丙醇 +乙酸钠 (混合基质 3)

稻-鸭生态种养对鸭生产性能及肉品质的影响

选用21日龄金定公鸭132只,随机分为3个处理组,每组3个重复.试验1组为地上平养组,每重复20只鸭,饲喂配合日粮;试验2,3组为稻-鸭生态种养组,按12只/667 m^2投放,每重复12只鸭.第2组饲喂配合日粮,饲喂量为第1组的60%;第3组饲喂稻谷,饲喂量为第1组的60%.试验期42 d.结果表明:1)稻-鸭生态种养组与地上平养组比较,鸭末重、日增重下降(P<0.01),料重比降低(P<0.01),尤以稻-鸭生态种养补充配合饲料组最好.2)与地上平养组比较,稻-鸭生态种养组鸭屠宰率、半净膛率、全净膛率下降(P>0.05),肌肉中水、蛋白质含量没有明显变化(P>0.05),但是肌肉粗脂肪含量下降(P<0.05),胸肌的熟肉率提高,失水率降低(P>0.05),腿肌的熟肉率、失水率没有显著变化(P>0.05),胸肌的肉色评分极显著提高(P<0.01),腿肌的肉色评分有所提高(P>0.05),表明稻-鸭生态种养鸭的肉品质有一定的改善.

稻鸭、稻鱼共作生态系统土壤可溶性有机N的动态和损失

通过田间试验研究了稻鸭、稻鱼共作生态系统土壤可溶性有机N(SON)的动态和损失,及其与土壤微生物量N和水稻吸N量的相关性。结果表明,(1)土壤SON是稻田土壤主要的可溶性N,其中处理CK,RD和RF土壤SON库分别为121.16,109.30和113.71 kg/hm2,高于土壤无机N库。(2)土壤SON与土壤可溶性无机N显著正相关(p<0.01);在水稻生育期间,土壤SON含量随水稻的生长而逐渐降低;同时由于鸭和鱼的存在,处理RD和RF土壤SON含量显著低于处理CK;土壤SON与水稻累积吸N量呈显著负相关(p<0.01),表明水稻生长强烈影响着土壤SON。(3)在水稻生长前期,渗漏水各形态N含量最大;溶解性有机N(DON)是稻田渗漏水N素的主要形态;同时,统计分析显示,相对于处理CK,RF土壤SON的下渗淋失量显著降低,RD土壤SON的下渗淋失量则略为降低。(4)水稻生育期间,土壤微生物量N不断地变化着,此外,由于鸭和鱼的存在,相对与处理CK,处理RD和RF土壤显著的提高了土壤MBN。同时,由于水稻吸收和N的淋失,土壤微生物量N与土壤SON不相关。总之,在水稻生长期间,土壤可溶性有机N受水稻吸N、微生物吸N与分解和N淋失的共同作用。

稻鸭共作生态系统中N_2O排放及经济效益评价

稻鸭共作技术是中国传统农业的精华,研究稻鸭共作生态系统中N2O排放产生的环境效应并对其经济价值进行评价,为进一步开发利用这一经典农艺提供理论基础和实践依据。采用静态箱技术,研究稻鸭共作生态系统N2O排放规律,并运用增温潜势对稻鸭共作生态系统N2O排放的温室效应及经济效益进行了估算。结果表明,稻鸭共作生态系统N2O排放呈现明显的日变化和季节变化。N2O日变化与鸭子的活动呈现明显的相关性,其排放峰值出现在清晨和16:00;N2O季节变化幅度较大,排放峰值出现在水稻成熟期。在施用等量基肥条件下,稻鸭稻田排放的N2O高于常规稻田,其平均排放通量分别为(149.46±25.81)μg.m-.2h-1和(138.84±25.26)μg.m-.2h-1,产生的温室效应成本分别为283.14yuan.hm-2和265.47yuan.hm-2。除去N2O排放产生温室效应的环境成本,采用稻鸭生态种养技术的经济效益为7687.66yuan.hm-2,比常规不养鸭稻田增加1932.33yuan.hm-2。可见,稻鸭共作技术仍具有较好的推广价值。

“双季稻-鸭”共生生态系统C循环

"稻鸭共生"是对我国传统农业稻田养鸭的继承与发展。在双季稻主产区湖南布置了稻田养鸭田间对比试验,以常规稻作为对照,采用投入产出法,分析"稻鸭共生"生态系统C的输入输出及循环情况。结果表明:"早稻-鸭"生态系统碳输出中,水稻籽粒C占42.21%;水稻秸秆C占38.42%;气态C(CH4和CO2)占18.50%;鸭产品C仅占0.87%。"晚稻-鸭"生态系统碳输出中,水稻籽粒C占53.80%;水稻秸秆C占35.12%;气态C占8.67%;鸭产品C仅占1.07%。两季稻作里,"稻鸭共生"土壤截存C量是2103.2 kg/hm2,水稻植株地上部分固定的C量是15109.96 kg/hm2,水稻根固定的C量是1261.34 kg/hm2,归还给土壤的鸭粪C量是229.87 kg/hm2。鸭子系统C输入主要来自系统外投入的饲料C,早稻季鸭所食的杂草C和害虫C分别为60.53 kg/hm2和2.75 kg/hm2,晚稻季鸭所食的杂草C和害虫C分别为3.64 kg/hm2和6.73 kg/hm2。对"双季稻-鸭"共生生态系统的碳收支与平衡的分析表明,"稻鸭共生"生态系统是碳汇,且固碳潜力大于常规稻作。

“稻鸭共生”生态系统重金属镉的转化、迁移及循环特征

重金属镉(Cd)通过污染的饲料和化肥而影响农产品进而危害人体健康已经成为食品安全和生态环境关注的焦点。为完善"稻鸭共生"系统的肥料和饲料管理,建立合理的物质产投结构及降低重金属Cd的生态毒理风险,在湖南省长沙市望城区桐林坳社区开展了2年田间试验,以常规稻作为对照,采用投入产出法,研究分析"稻鸭共生"生态系统重金属Cd的转化、迁移及循环特征。结果表明,"稻鸭共生"生态系统Cd输入量为:肥料>饲料>秧苗>雏鸭,其中肥料Cd输入主要是磷肥输入。"稻鸭共生"生态系统Cd输出主要是水稻籽粒Cd和成鸭Cd。"稻鸭共生"生态系统内循环的Cd主要是鸭粪Cd、杂草Cd、害虫Cd及归还给系统的水稻秸秆Cd和根系Cd。鸭所摄食的Cd主要来自鸭饲料,大鸭饲料Cd输入大于小鸭饲料Cd输入。在"稻鸭共生"生态系统中重金属Cd沿食物链的转化、迁移过程以鸭粪Cd形式放大,且鸭粪Cd高于鸭饲料Cd输入。稻田土壤Cd输出来看,"稻鸭共生"和常规稻作相比无显著差异(P>0.05)。无论是常规稻作还是"稻鸭共生",水稻植株Cd含量次序为根>秸秆>籽粒。与常规稻作相比,"稻鸭共生"没有增加水稻植株Cd含量和Cd积累。糙米和鸭肉镉含量分别为0.033 mg·kg-1和0.008 mg·kg-1,短期来看,"稻鸭共生"能够提供安全无Cd污染的农产品(鸭和稻米)。