CN108967084A - 一种稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统及养殖方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稻渔共生‑水产养殖耦合的复合种养系统及养殖方法，是新式分池稻渔共作的稻田‑池塘复合系统，采用新型水循环技术实现多个功能单元之间互相连通，构建网格状长形或方形的池塘复合生态系统；包括：布置水循环系统管道，通过沟渠或高位池塘进行水体循环；搭建复合种养系统，分别构建稻田养殖系统和水产养殖系统，并经进排水管道或沟渠水循环相互连通；精准养殖，种养殖完美结合互补；生物综合防治，通过稻鱼共作模式和保护蜘蛛群体进行水稻害虫防治；解决水稻种植业过度施肥、排放污染问题，及水产养殖业排放污水、缺少水源问题。
Description
技术领域
本发明属于生态种养系统，涉及一种新的稻田综合种养系统，具体涉及水产养殖系统和稻渔共生系统耦合的养殖方法。
背景技术
目前，渔业资源现状不乐观，无论是淡水还是海水，中国水产养殖业对近海渔业资源依赖大，呈现出高碳、高氮、低品质的生产模式，传统单塘口调节水生态的综合混养殖模式产量无较大增长空间，尤其外源水质污染较重情况下，内源营养已无法通过混养养殖方式进行有效调节，水质容易恶化，急需可持续的、不同养殖单元互补的生态综合养殖模式。目前，国内推行有效的稻渔共作模式如湖北潜江的稻虾共作模式和辽宁盘锦的稻蟹共作模式等在全国范围内取得较大影响，有效地带动相关贫困地区经济发展。
但是，稻田种养殖还存在以下问题：一是稻田种养殖都是集中于稻田中套养水产品，仅适用于低洼稻田如潜江、盘锦、四川稻田养鱼等，忽略水稻种植影响相关水产品的高密度养殖，如混养泥鳅，泥鳅养殖低密度养不好，稻田中天敌多、回捕困难，高产难；二是高密度生产导致水质恶化，大量使用药物和水质改良剂等既增加成本，又影响水产养殖产品品质；三是土壤重金属含量过高，影响水稻品质如湖南、广东大片区出现铬大米，而有机水稻种植成本高，有机肥难获得等导致生产积极性不高。
另外，由于没有解决有机水稻种植瓶颈、虫害和草害及有机肥料来源等问题，将水产养殖系统和稻田种植系统结合的综合养殖模式推广性不强，目前采用稻渔共生模式处理养殖用水研究很少报道，通过“稻渔共生”系统处理后的水源进一步对池塘养殖净化相关研究也很少；现有的稻田～复合生态系统中，多以稻田净化水产养殖系统中营养物质为研究重点，对池塘养殖系统研究较少，且依靠稻田湿地原理深度处理营养物质，工艺复杂，导致稻田改造成本较高，制约其技术大面积推广。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统及养殖方法，是新式分池稻渔共作的稻田-池塘复合系统，采用新型水循环技术实现多个功能单元之间互相连通，构建网格状池塘复合生态系统，如附图2所示，解决水稻种植业过度施肥、排放污染问题，以及水产养殖业排放污水、缺少水源问题。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
第一方面，一种稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统，一侧为水产养殖系统，另一侧为若干个稻渔共生系统，且所述水产养殖系统和所述稻渔共生系统之间通过若干个所述进水渠和所述排水渠相互连通。
进一步地，所述复合种养系统还包括置于所述水产养殖系统或所述稻渔共生系统内的工程化养殖单元。
更进一步地，所述工程化养殖单元包括鱼养殖单元、小龙虾养殖单元或河蟹养殖单元，还包括水生蔬菜种植单元。
进一步地，所述复合种养系统包括长型和/或方型。
进一步地，所述长型复合种养系统内所述稻渔共生系统一侧布置若干片稻鱼共生单元和单独种稻单元，且每个3～5片稻鱼共生单元布置一片单独种稻单元；另一侧依次包括若干片稻蟹共生单元、稻虾共生单元、稻鳖共生单元或稻鳅共生单元中的一种或两种以上；所述进水渠进水端与所述水产养殖系统连接，所述进水渠出水端与所述稻渔共生系统各单元内侧分别连通，所述稻渔共生系统各单元外侧分别设有若干个排水渠，且所述排水渠与所述水产养殖系统连通。
进一步地，所述方型复合种养系统还包括高位池塘或高位稻田，置于所述水产养殖系统和所述稻渔共生系统之间，分别通过所述进水渠与所述水产养殖系统连接，通过所述排水渠与所述稻渔共生系统连接。
进一步地，所述高位池塘或高位稻田高于所述水产养殖系统和所述稻渔共生系统0.5～2m。
第二方面，上述稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统的养殖方法，具体地，包括以下步骤：
S1：水循环系统管道或渠道布置；
S2：搭建复合种养系统，包括分别构建稻田养殖系统和水产养殖系统，并经步骤S1水循环相互连通；
S3：精准养殖；根据养殖系统中排放的营养含量来确定稻田种植系统中投饵或施肥的含量。根据悬浮和沉积有机物含量，叶绿素含量，微生物含量确定水产养殖系统中和稻田种养殖系统中各个单元的水体循环效率；施相关水产养殖系统肥度情况对其进行换水和循环，不是平均分配水资源和固定水循环频率。
S4：生物综合防治；通过避免农药使用，保护稻作系统中水生和陆生蜘蛛群体，能过光诱捕等措施，实现水稻虫害的控制；通过中药原理进行鱼类寄生虫的防治和控制；通过增加系统中微生态制剂如EM菌或芽孢杆菌或酵母制剂等进行生态抗病。
进一步地，对上述步骤进行充分说明如下：
步骤S1中，所述水循环系统中，养殖水通过沟渠和进水管道将水产养殖排水输送到各个稻田养殖模块，根据不同田块设计成不同渠道走向，对于大于500亩左右以上的稻田规划为20～30亩一个单元，保证每一个单元有独立的进水和排水；其中，稻田养殖系统的排水通过大型排水沟渠收集至水产养殖系统，用水泵控制水多次循环流动至水质调节为水产养殖需求标准。在一些优选的实施方式中，设置部分稻田单元作为贮水池，通过高位贮水池进行水系循环，有助于减少水泵功率，小功率水泵即可产生循环作用。
步骤S2中，所述稻田养殖系统包括水生植物和水生动物，其中所述水生植物包括水稻、莲藕、水芹菜或茭白，所述水生动物包括鱼、虾、稻蟹、稻鳖、稻鱼、稻鸭或稻鳅，且所述水生植物和水产动物单养或混养。需要说明的是，稻田养殖系统中与水稻共生的对象越多样化越好，生态系统多样性越高。在一些优选的实施方式中，所述水产养殖系统内设有工程化养殖系统或工厂化养殖系统，如鱼类养殖单元、小龙虾养殖单元、河蟹养殖单元，还包括水生蔬菜如莲藕、水芹菜、茭白种植单元。通过构建所述稻田养殖系统和所述水产养殖系统经步骤S1水循环相互连通耦合后的复合生态系统复合程度高，形成较强的营养互补和利用能力。
步骤S3中，所述精准养殖在于在生态化学计量学指导下在步骤S2所述复合种养系统内构建碳源、氮源和磷源封闭式内循环，通过自身生态调节实现所述复合种养系统内营养循环耦合；且步骤S1所述水循环中仅在较大降雨情况下和/或晴天时进行水体排放。
步骤S4中，所述稻田养殖系统内投放水生蜘蛛，并布置若干个荧光灯；将黄鳝、泥鳅和莲藕混养，以及投放樟树皮～杨树叶～楝树果组合的天然植物原料控制所述水产养殖系统内病虫害。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
一、本发明水稻种植采用有机生态方式，稻田中的水质是水产养殖的最佳水源，尤其是水稻生产高峰期正是水产养殖高温季节，最需要清洁水源；水产养殖采取缩合养殖、稻田种植采用传统稻渔共生方式，将两个系统耦合发挥超强生态效应，获得1+1>2的实际效果。
二、本发明是新式分池稻渔共作的稻田-池塘复合系统，通过新型水循环技术实现多个功能单元之间互相连通，构建网格状池塘复合生态系统，解决了水稻种植业过度施肥、排放污染问题，以及水产养殖业排放污水、缺少水源问题，且碳氮磷等主要营养物质高效循环可以实现可持续发展。
三、本发明可实现稻渔共生，不仅实现水稻优质化生产，还保护水产养殖高品质水源，更避免养殖尾水排放发生，是一种三高生态农业(渔业)新模式。
附图说明
图1为现有稻渔共生系统结构示意图；
图2为本发明中理想情况下稻渔共生-池塘复合系统示意图；
图3为本发明中方型稻渔共生-池塘复合系统示意图；
图4为本发明中长型稻渔共生-池塘复合系统示意图；
图5为本发明中稻渔共生-池塘复合系统营养循环耦合过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
参见附图1，为现有的稻渔共生系统，包括混养的水产养殖系统和稻渔共生的稻田种植系统。
参见附图2，为理想情况下稻渔共生-池塘复合系统，除稻鱼共生系统外还包括若干片稻蟹共生单元、稻虾共生单元、稻鳖共生单元和稻鳅共生单元，但是在复杂生态环境下，上述各单元共生的养殖模式还需要进一步探索。
参见附图3，为方型稻渔共生-池塘复合系统，一侧为水产养殖系统，另一侧为若干个稻渔共生系统，且所述水产养殖系统和所述稻渔共生系统之间通过若干个所述进水渠和所述排水渠相互连通；还包括置于所述水产养殖系统或所述稻渔共生系统内的工程化养殖单元，所述工程化养殖单元包括鱼养殖单元、小龙虾养殖单元或河蟹养殖单元，还包括水生蔬菜种植单元；还包括置于所述水产养殖系统和所述稻渔共生系统之间的高位池塘，分别通过所述进水渠与所述水产养殖系统连接，通过所述排水渠与所述稻渔共生系统连接，且高于所述水产养殖系统和所述稻渔共生系统1～2m。
参见附图4，为长型稻渔共生-池塘复合系统，所述稻渔共生系统一侧布置若干片稻鱼共生单元和单独种稻单元，且每个3片稻鱼共生单元布置一片单独种稻单元，另一侧包括若干片稻鱼共生单元；所述进水渠进水端与所述水产养殖系统连接，所述进水渠出水端与所述稻渔共生系统各单元内侧分别连通，所述稻渔共生系统各单元外侧分别设有若干个排水渠，且所述排水渠与所述水产养殖系统连通。
稻渔共生-池塘复合系统具体操作如下：
700亩基地，其中，水产养殖池塘的面积为300亩，稻田种养殖的面积为400亩，并将稻田分割成面积为20～30亩不等的各田块，并建设好道路、沟渠、桥梁、电力控制系统、增氧系统等设备和设施。同时设有两个主水泵，稻田中设置一个高位稻田，通过进水渠将该高位稻田中水体输送到各个田块中，通过养殖排水渠向高位稻田中抽水，布置一个人工动力，促进系统内水循环。再将稻田净化后的水作为养殖用水，通过沟渠、水泵再次收集到水产养殖系统，反复循环实现耦合。
稻田挖4～10m边沟，围堤较宽，高度为1～2m且有一定坡度，水稻采用传统撒种或机插秧形式，大垄双行种植模式。
采用传统水产池塘养殖方式，正常放苗或加2～3倍密度放苗、正常投饵、增氧机数量可以减少三分之一或二分之一；不外排养殖用水，而是将水产养殖用水能过渠道输送到稻作系统中，再回到水产养殖池塘中，再次利用；
水产养殖系统中采用智能水质监控系统，对常规水质指标，如溶解氧、温度、pH、氧化还原电位、叶绿素、氨氮等指标进行检测。尤其是通过溶解氧等指标，自动警报，加快水体循环频率。从而保证各养殖系统鱼类等养殖对象的健康。
稻渔共作系统不用化肥，除投喂饲料外，对部分养殖田块，如果营养缺乏，人工增加鲜牛粪，每亩2～5吨，直接施用每一个田块的4个边沟处，不要直接投放到水里，放在堤滩上，让其被鱼类等生物利用自然滑动，直到不能自然降落时，再人工向水里推送。
稻渔系统中每亩地放小龙虾50～100斤/亩，甲鱼50～80只/亩，河蟹大眼幼体0.5斤/亩或扣蟹每亩地5～8斤/亩；鲫鱼平均亩放400尾夏花；泥鳅养殖，以台湾泥鳅为例放苗密度4000尾/亩～8000尾/亩，放苗规格60尾/kg～1200尾/kg，但每块独立的稻田要放同一规格的苗种。
对于四大家鱼养殖，每667m2鱼种放养搭配：草鱼，体重250～750g的210～240尾，150～250g的450～600尾；鲢鱼，体重250～400g150尾，50～100g的750尾；鳙鱼，体重250～500g的60尾，50～100g的90尾；青鱼体重250～750g的9尾；团头鲂体重50～100g的150尾；鲤鱼体重50～150g的150尾；鲫鱼体重50～100g的600尾，每667m2商品鱼产量1600kg左右。
利用普通养鱼池塘，黄颡鱼放养规格平均为18.1g/尾，放养密度在12万～15万尾/hm2，投喂黄颡鱼专用膨化配合饲料(含粗蛋白40％)，约8个月后，黄颡鱼商品鱼收获，其平均产量超过18000kg/hm2，平均规格约150g/尾，具有较好的经济效益。
当年放养鳜鱼苗种4.5～5.0cm，亩放养量为2200～2500尾。6.0～7.0cm的亩放养量为2000～2200尾。
加州鲈成鱼养殖一般开始于5月中下旬～6月中上旬，多在8～15亩的精养池中进行，放养密度一般为2000～3500尾/亩，放养规格一般为60～160尾/千克。
水稻收割前2周，提前捕捞稻田水产品，降水干田，以保证及时收获水稻；保证机械化能够作业。
工程化养殖分为两种。一种是池塘工程化养殖，就是流水槽养殖(一个系统6～8组，1000平方左右，每立方米载鱼量150斤以上；“池塘工程化循环水养殖系统”，或称“低碳高效池塘循环水养殖技术”，其核心是在池塘中设置养鱼水槽，将养鱼和养水在空间上隔离，配套增氧机、推水泵、集污槽等设施，通过养鱼槽高密度流水养殖和池塘水体循环流水自净的提高，实现池塘养殖不减产的同时，达到池塘低碳净化尾水的目标。
二是工厂化流水养殖；就是传统的工厂化养殖系统，但是不要传统的水质处理系统，仅设计使用进、排水系统，每立方米养殖密度200斤以上。两种系统都高投饲料，高循环排水；两种系统排放的营养都通过沟渠水循环到稻渔共作系统中进行处理；加上工程化养殖的系统，我们称之为“3.0模式”稻渔共作—水产养殖复合系统。只有实现高密度、高生态、低运行成本才能真正实现水产养殖模式的成功。
参见附图5，稻渔共生-池塘复合系统营养循环耦合过程，稻田养殖系统中与水稻共生对象越多样化越好，如水生植物为鱼、虾、蟹等水生生物提供饲料和肥料，水生动物在养殖过程中的废水又作为稻田的肥源，生态系统多样性高，经水循环相互连通耦合后形成较强营养互补和利用能力。
另外，在生态化学计量学指导下复合种养系统内构建碳源、氮源和磷源封闭式内循环，通过自身生态调节实现系统内营养循环耦合，仅在较大降雨情况下和/或晴天时进行水体排放，有助于系统高效利用完其中有机物质，防止雨季时过多水量排放带走系统中的营养物质，减少系统中营养损失，有助于外界营养截留；同时保持系统内循环可最大程度减少无氧事件以及因厌氧导致脱氮、脱碳等情况。传统纯水产养殖70％以上营养沉积在池塘底泥中，稻田中增施牛粪等有机肥，通过水循环进入稻田种植系统，有助于营养高效利用。通过投放水生蜘蛛，布置若干个荧光灯进行稻田虫害防治如稻飞虱、稻纵卷叶螟等，或通过延迟种植水稻避免当地周边小麦收获季节相关虫害的迁移。将黄鳝、泥鳅和莲藕混养，以及投放樟树皮～杨树叶～楝树果组合的天然植物原料控制水产养殖系统内病虫害。
上述稻渔共生-池塘复合系统，在长江中下游地区春季稻田中以养殖龙虾为主，种草养虾，后期种植水稻时大量捕捞，保留部分做种，或养殖如河蟹、甲鱼、青虾或鱼类等品种；宁夏等西北地区直接在水稻中养殖幼蟹如扣蟹、泥鳅或鲫鱼等。
2017年，在银川各基地进行了养殖，实现高效率的有机农产品生态生产，促进环境保护，降耗、增产、增收。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统，其特征在于，一侧为水产养殖系统，另一侧为若干个稻渔共生系统，且所述水产养殖系统和所述稻渔共生系统之间通过若干个所述进水渠和所述排水渠相互连通。
2.如权利要求1所述稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统，其特征在于，所述复合种养系统还包括置于所述水产养殖系统或所述稻渔共生系统内的工程化养殖单元。
3.如权利要求1或2所述稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统，其特征在于，所述工程化养殖单元包括鱼养殖单元、小龙虾养殖单元或河蟹养殖单元，还包括水生蔬菜种植单元。
4.如权利要求1所述稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统，其特征在于，所述复合种养系统包括长型和/或方型。
5.如权利要求1或4所述稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统，其特征在于，所述长型复合种养系统内所述稻渔共生系统一侧布置若干片稻鱼共生单元和单独种稻单元，且每个3～5片稻鱼共生单元布置一片单独种稻单元；另一侧依次包括若干片稻蟹共生单元、稻虾共生单元、稻鳖共生单元或稻鳅共生单元中的一种或两种以上；所述进水渠进水端与所述水产养殖系统连接，所述进水渠出水端与所述稻渔共生系统各单元内侧分别连通，所述稻渔共生系统各单元外侧分别设有若干个排水渠，且所述排水渠与所述水产养殖系统连通。
6.如权利要求1或4所述稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统，其特征在于，所述方型复合种养系统还包括高位池塘或高位稻田，置于所述水产养殖系统和所述稻渔共生系统之间，分别通过所述进水渠与所述水产养殖系统连接，通过所述排水渠与所述稻渔共生系统连接。
7.如权利要求1或4所述稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统，其特征在于，所述高位池塘或高位池塘水位高于所述水产养殖系统和所述稻渔共生系统0.5～2m。
8.如权利要求1～7任一项所述稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统的养殖方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：水循环系统管道或渠道布置；
S2：搭建复合种养系统；包括分别构建稻田养殖系统和水产养殖系统，并经步骤S1水循环相互连通；
S3：精准养殖；在生态化学计量学指导下在步骤S2所述复合种养系统内构建碳源、氮源和磷源封闭式内循环，通过自身生态调节实现所述复合种养系统内营养循环耦合；包括：根据养殖系统中排放的营养含量确定稻田种植系统中投饵或施肥的含量，根据悬浮和沉积有机物含量、叶绿素含量和微生物含量确定水产养殖系统和稻田种养殖系统中各个单元的水体循环效率；
S4：生物综合防治；包括：所述稻田养殖系统内投放水生蜘蛛，并布置若干个荧光灯；将黄鳝、泥鳅和莲藕混养，以及投放樟树皮～杨树叶～楝树果组合的天然植物原料控制所述水产养殖系统内病虫害，增加系统中微生态制剂EM菌、芽孢杆菌或酵母制剂。
9.如权利要求8所述稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统的养殖方法，其特征在于，步骤S1中，所述水循环系统中，养殖水通过沟渠和进水管道将水产养殖排水输送到各个稻田养殖模块，根据不同田块设计成不同渠道走向，对于大于500亩左右以上的稻田规划为20～30亩一个单元，保证每一个单元有独立的进水和排水。
10.如权利要求8所述稻渔共生-水产养殖耦合的复合种养系统的养殖方法，其特征在于，步骤S2中，所述稻田养殖系统包括水生植物和水生动物，其中所述水生植物包括水稻、莲藕、水芹菜或茭白，所述水生动物包括鱼、虾、稻蟹、稻鳖、稻鱼、稻鸭或稻鳅，且所述水生植物和水产动物单养或混养；所述水产养殖系统内设有工程化养殖系统或工厂化养殖系统，包括鱼类养殖单元、小龙虾养殖单元或河蟹养殖单元，还包括水生蔬菜种植单元。
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