鸭稻共作生态系统的实践与理论问题探讨

鸭稻共作技术作为一项环保性生态农业技术,现已在亚洲许多国家和我国多个省份得到应用和推广。为了使鸭稻共作技术模式更好地、更科学地推广应用,还有很多实践和理论问题需要加以研究探索和解决,主要包括:(1)水稻品种和鸭子品种的筛选问题;(2)鸭稻共作模式系统的结构优化问题;(3)鸭子的生态学功能过程及其内在机理有关的科学问题;(4)水稻病虫害的综合防治问题;(5)稻田土壤肥力维持问题;(6)田间日常管理问题;(7)鸭子饲料来源问题;(8)稻田鸭子的疫病综合防治问题;(9)鸭稻共作技术模式的标准化问题;(10)鸭稻共作技术模式的经济效益问题。

稻鸭共作系统的稻田氮素渗漏和径流特征

通过田间试验,分析了稻鸭共作(MRD)、常规栽培(MR)和淹灌单作(CK)3种稻作方式的稻田氮素渗漏和径流特征.结果表明:与MR处理相比,稻鸭共作系统稻田渗漏液氮素浓度尤其是NO3--N浓度显著减少,与CK处理相比,稻鸭共作稻田渗漏液氮素浓度有增加趋势;MRD处理在施肥7～9d后,田面水中的NH4+-N和NO3--N浓度高于MR处理,由于MRD处理不用搁田且田埂较高,田间排水量显著减少,氮素径流损失反而显著少于MR处理;与MR处理相比,MRD处理增加了鸭粪的氮素投入,减少了氮素渗漏和径流损失,减少了化学氮肥用量,增加了水稻地上部吸氮量;MRD系统的氮素输入总量和氮素输出总量均减少,且减少量基本相等.

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。

鸭稻共作对水稻生理特性的影响

为探讨鸭稻共作对水稻某些生理特性的影响,本研究设计了不同的鸭稻共作处理区,研究了鸭子活动对水稻植株的某些生理学特性的影响.结果表明,鸭稻共作能降低叶片的质膜透性、丙二醛含量和脯氨酸含量,提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶的活性及可溶性糖含量.说明鸭稻共作方式对提高水稻植株的抗性、延缓叶片衰老以及对水稻的生长发育均具有积极作用.