免耕稻-鸭生态种养技术的环境经济学分析

采用田间试验及环境经济学方法研究免耕稻-鸭生态种养技术的生态、经济效益。试验结果表明:农户采用免耕稻-鸭生态种养技术对稻田杂草的控制效果显著;在晚稻分蘖盛期和孕穗期,采用免耕稻-鸭生态种养技术对稻二化螟防效达100%,稻纵卷叶螟发生率分别比免耕抛秧不养鸭的稻田低48.05%、93.55%,免耕抛秧养鸭稻田中水稻纹枯病的病株率比免耕抛秧不养鸭的稻田分别低48.15%、38.21%;在稻田甲烷排放高峰期(晚稻分蘖始期-分蘖盛期),免耕抛秧养鸭对甲烷排放的控制效果明显,分别比翻耕抛秧不养鸭稻田、免耕抛秧不养鸭稻田的甲烷排放量减少4.723g/m2、2.333g/m2,晚稻整个生育期间,免耕抛秧养鸭稻田甲烷排放量比免耕抛秧不养鸭稻田减少3.37g/m2,比翻耕抛秧不养鸭稻田减少5.59g/m2;免耕可节约灌溉用水1300m3/hm2。环境经济学分析结果表明:采用免耕稻-鸭生态种养技术的农户比采用免耕抛秧不养鸭技术或采用翻耕抛秧不养鸭技术的农户分别增加财务净收益2166yuan/hm2、4207yuan/hm2;免耕抛秧养鸭获得的经济净效益为4062yuan/hm2,而免耕抛秧不养鸭、翻耕抛秧不养鸭的经济净效益分别为1592yuan/hm2、-997yuan/hm2。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。     

垄作稻田和垄作养鱼稻田土壤结构与肥力特征研究

水稻半旱式垄作栽培技术(又称水田自然免耕技术)的推广运用为稻田资源的综合开发利用,尤其是稻田高产养鱼奠定了物质和技术基础。它比较合理地解决了传统淹水平作水稻和传统稻田养鱼中存在的种稻与蓄水,种稻与养鱼,养鱼与晒田,养鱼与化肥、农药施用,水稻与杂草,水稻与病虫等方面的问题,水稻增产显著,成鱼产量大幅度提高,一般可达750—2250kg·ha~(-1),高者3750kg·ha~(-1)以上。物质循环和能量转化的成倍增加,势必对稻田生境和土壤肥力产生影响。因此,搞清楚传统淹水平作稻田起垄后的垄作稻田和垄作养鱼稻田的土壤结构和土壤肥力的变化规律,对指导开发稻田资源,实现稻鱼双丰收具有重要的意义。     

稻鸭共作生态系统中N2O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-2·h-1和(138.84±25.26)μg·m-2·h-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1932.33 yuan·hm-2.可见,稻鸭共作技术仍具有较好的推广价值.     

稻鸭共作对稻米品质的影响

稻鸭共作技术是中国传统农业的精华.作为一种可持续的水稻生态种养模式,稻鸭共作对水稻生长、病虫草害防治、生物多样性和稻田环境的改善具有明显的作用,然而目前还没有关于稻鸭共作对稻米品质影响的报道.因此,于2005年在华南农业大学增城教学科研基地进行了田间试验,共设计稻鸭共作、混水处理和常规稻作3个处理,研究其对稻米加工品质、外观品质、蒸煮品质、营养品质和微量元素含量的影响效应.结果表明:稻鸭共作技术能够提高整精米率,减少垩白,增加粒宽,降低米粒长宽比值,同时促进稻米蛋白质和氨基酸含量的下降,Mn元素含量上升,但对出糙率、精米率、胶稠度和直链淀粉含量没有显著影响.说明稻鸭共作可在一定程度上改善稻米品质,为水稻的优质生产提供了一条较好的生态技术途径.     

稻鸭共作技术的生物防治效应

稻鸭共作是一项种养复合的、环境友好型的农业综合生产技术,起源于我国传统的稻田养鸭。鸭子与水稻共育于稻田中,二者存在共生互利关系,鸭子对稻田有害生物具有一定控制作用。文章综述了国内近年来利用稻鸭共作技术防治稻田病虫草害以及对稻田天敌的影响研究进展。从已有的研究中可以看出,稻鸭共作对草害和主要虫害有较好的控制效果,可在全生育期取代相应化学药剂的使用,对某些水稻病害具有一定的防治效果,对天敌种群也会产生一定的影响。但在鸭子对病虫草害防治的确切效应及其内在过程与机理方面,尚有待开展深入探究。     

稻渔综合种养的科学范式

21世纪是渔业的世纪。中国和世界水产业历经数十年的发展为人类应对食品危机做出了巨大贡献。然而,我国传统的水产业对产量的片面追求导致养殖环境日趋恶化,养殖生态系统不断退化,养殖业的可持续发展受到限制。传统稻田其氮素的流失亦是导致农业面源污染的主要原因之一。我国当前的环境问题源于复合生态系统演化进程的缺陷,解决当前的环境问题,必须从优化复合生态系统演化进程着眼。采用优化的生态循环水产养殖模式,如综合水产养殖则可以大大提高氮、磷等养分物质的利用率。稻渔综合种养是一种科学的复合生态模式,可以概括为三种模式,一种是在我国传统稻田养鱼的基础上,逐步发展起来的一种稻渔共生模式,可采取稻鱼、稻蟹、稻虾等多种共作形式;二是稻田作为湿地用于处理水产养殖尾水的模式,属于异位处理形式;三是将稻渔共生和水产养殖相耦合的模式,尤其是与多种水产养殖形式结合或与复合水产养殖系统相结合,甚至是与农牧系统相结合。这第三种稻渔共作模式又称为陆基生态渔场,具有高产、高品质、高生态可持续性等特点,应加强对该创新养殖模式中有机碳、氮、磷等营养收支平衡和循环利用的相关机制以及复合生态系统对外源营养输入的整体响应机制开展研究。概括而言,尾水排放是传统池塘养殖中氮源的主要流失途径,颗粒物吸附沉降是池塘养殖中磷源的主要流失途径,而系统中的碳源则主要是通过鱼类等生物的呼吸作用进行消耗。基于生态循环的"稻渔共生-池塘复合生态系统"则恰好可以解决这三大类营养物质在生态系统中的高效保持和利用问题,实践业已证明该复合系统拥有较高的产量、品质和生态效益,是一种可持续的农业发展模式。稻渔复合生态系统的创新模式因其特有的生态循环机制及系统的高弹性、高缓冲性、高可持续性,将成为我国乃至世界应对农田、渔业生态系统的退化,复合高效解决渔业、农业或农牧业生态环境问题的典型范式。     

2000年间野生稻和栽培稻(O.sativa.L)分布区逆向分离的过程及动力 Ⅱ古今野生稻和栽培稻(O.satival.L)分布区变化的动力分析

人口增加、人口扩散从而促进农业发展是野生稻面积缩小、分布北界南移而栽培稻面积扩大、分布区向北、向东扩张的根本动力。由于野生稻与栽培稻在历史上处于同一生态位,发展栽培稻使野生稻生境破坏。提出生态位恒定假说并解释了野生稻与栽培稻分布区变化的特点。     

基于Ecopath评估蟹-稻复合生态系统营养结构和能量流动

蟹-稻综合种养模式为我国水产养殖以及农业从单一经营转变为复合经营提供了一种新模式,为了促进蟹-稻共作模式的推广和普及,应用Ecopath生态通道模型对该系统进行了营养结构和能量流动的分析。研究结果表明蟹-稻共作生态系统的最高营养级(3.140)高于稻田单作系统的最高营养级(2.676),生态系统的能量流动主要有两条途径,即以沉水植物和其他维管束植物为起点的牧食链及以碎屑为起点的腐质链;蟹-稻共作农田生态系统在6月和10月的Finn′s循环指数(Finn′s cycling index,FCI,0.55和1)和Finn′s循环平均能流路径长度(Finn′s cycling mean path length,FCL,2.066和2.077),稻田单作农田生态系统在6月和10月的FCI(1.14和0.81)和FCL(2.089和2.137),说明蟹-稻共作模式可以形成一个稳定的生态系统,中华绒螯蟹的加入可以促进该完整的生态系统的能量流动,且随着螃蟹的成长,系统成熟度有所提高,只是较单作系统的成熟度低,共作系统有更大的成熟空间;蟹-稻共作农田生态系统在6月和10月的连接指数(Connectance index,CI)分别为0.135和0.135,稻田单作系统在6月和10月的CI为0.188和0.161,共作系统的各功能组之间的连接强度较单作系统弱,稳定程度相对较低,蟹-稻共作农田生态系统的初级生产力显著高于单作农田生态系统,且蟹-稻共作农田生态系统的发育良好。     

起垄栽培对土壤理化性质、粉葛生物量及其重金属镉富集的影响

为研究新余地区镉污染稻田治理方法,筛选稻田替代种植经济作物,以赣葛1号为试验材料,设置2种栽培方式(平作、垄作),分析起垄栽培对土壤理化性质、镉含量、粉葛葛根产量、生物量及其对重金属镉富集的影响。结果表明,与平作栽培相比,垄作栽培增加了粉葛块根产量(13.96%)和地上部生物量(7.02%)。垄作栽培增加了土壤pH、有机质、阳离子交换量、全镉和有效态镉含量,增幅分别为7.34%、11.48%、0.97%、16.67%和8.00%。垄作栽培还提高了粉葛块根、葛渣、葛头和叶片中镉含量,分别增加了67.74%、52.24%、20.51%和5.43%,但减轻了葛粉、主藤和侧枝中镉含量,分别降低了20.00%、10.13%和3.54%。粉葛不同部位中镉含量表现为:侧枝>主藤>葛头>叶片>块根。综上,起垄栽培可改善土壤环境,提高粉葛产量和生物量,但有增加土壤和粉葛中镉含量的风险。     

有机稻田褐稻虱种群动态及天敌作用分析

为组建有机稻田褐稻虱Nilaparvata lugens(Stl)种群生态控制系统,系统调查实施有机耕作1年后褐稻虱种群动态,并应用生命表技术评价自然天敌的作用。结果表明,有机晚稻田中褐稻虱种群发生2个世代。高峰期分别为9月底~10月初、10月下旬,平均百丛达502.3,164.5头,种群增长率为常规稻田的31.76%。水稻移栽后天敌数量迅速回升,有机稻田中蜘蛛、捕食性天敌、寄生性天敌分别比常规稻田增长66.10%,166.67%,44.24%。将各类天敌作用相加,以"捕食及其它"、"寄生"对褐稻虱种群的控制作用最强,其EIPC值均显著高于常规稻田相应天敌因子EIPC。     

鸭稻共作方式对水稻生长的影响

对鸭稻共作生产方式下水稻几个生育期的株高、叶面积指数、生物量、根系活力、根系形态特征指标等进行了对比研究。结果表明,鸭稻共作生态模式中由于鸭子的活动,对水稻生长发育具有一定影响。与常规水稻栽培方式相比,鸭稻共作方式下水稻株高、叶面积指数、生物量有减小的趋势,而且在有效分蘖期和幼穗分化期存在着显著或极显著差异。鸭子活动对水稻根系生长状况(根/冠比、根系活力)也具有一定作用,与常规水稻栽培方式相比,鸭稻共作方式下水稻根冠比和根系活力有增加趋势,根冠比在幼穗分化期达到显著差异,根系活力在有效分蘖期存在显著差异;鸭稻共作方式下水稻根系总长变化无明显规律,根系表面积与常规栽培方式下相比无显著差异。     

稻鸭共作对水稻条纹叶枯病发生规律的影响

由灰飞虱传毒危害的水稻条纹叶枯病是近年来在我国部分稻作区严重发生的病毒病害.作为稻作生产生态实践模式之一的稻鸭共作技术对稻田病虫草具有显著的控制效应,然而目前还没有关于稻鸭共作对灰飞虱和条纹叶枯病影响的报道.因此,于2004～2005年在南京农业大学东台试验场进行了田间实验,共设计了4个处理,分别为常规稻作区（不养鸭、施药）、稻鸭共作区（养鸭、不施药）和秧田期覆盖防虫网、栽后大田稻鸭共作区（秧田覆盖防虫网、栽后稻田养鸭、不施药）和对照区（不养鸭、不施药）.结果表明：稻鸭共作以及秧田期覆盖防虫网、栽后大田稻鸭共作处理对灰飞虱有显著的控制效应,因此也显著降低了两处理在水稻整个生长期间条纹叶枯病的发病率;稻鸭共作处理对条纹叶枯病的综合防效为79.44﹪,略高于常规稻作78.82﹪的防效,而秧田期覆盖防虫网、栽后大田稻鸭共作处理对稻田灰飞虱和条纹叶枯病的防治效果最好,对条纹叶枯病的防效超过94.01﹪.总之,通过以上试验结果可知,稻鸭共作尤其是秧田期覆盖防虫网、栽后稻鸭共作处理为防治条纹叶枯病提供了一条安全高效的生态控制途径.     

中国南方集约多熟稻田保护性耕作制度

总结了南方集约多熟农区稻田耕作制度的发展和演变过程,分析了南方集约多熟稻田保护性耕作制的技术特征、模式和研究进展。认为中国南方稻区已形成一系列突破性保护性耕作关键技术,并取得了显著的生态、经济和社会效益,为南方集约多熟稻区的粮食生产和生态环境保护提供了有益的途径;指出了研究和推广中存在的不足,提出在今后南方集约多熟稻区保护性耕作的发展过程中,要继续加强区域布局、技术机理和生态经济评价方面的研究,进一步规范模式和技术集成,为制定保护性耕作技术生态补偿政策提供科学依据。     

稻蟹共作对田间生态环境与水稻生长的影响研究进展

稻蟹共作模式是我国较成熟的稻田综合种养模式。由于"蟹"的加入,稻蟹共作带来较高经济价值的同时,对田间生态环境和水稻生长也带来显著影响,但对其影响结果及原因缺少系统总结与分析。基于此,本文结合近年国内外稻蟹共作相关研究,总结了稻蟹共作对田间气体排放、养分循环及生态效益的影响,进一步探讨稻蟹共作对水稻品种选择、田间水肥管理及水稻产量品质的影响。提出未来研究应更关注整体生态环境效应,研究方法应加强大范围田间实验与小规模模拟实验结合,研究内容应加强机理研究,深入稻蟹共作整体效应,研究周期应加强长期定位研究,研究方向应关注协同、优质、高效等问题。以期深入了解稻蟹共作对田间生态环境及水稻生长的影响,进而为稻蟹共作理论创新与技术突破提供理论支撑。     

2000年间野生稻和栽培稻（O.sativa.L）分布区逆向分离的过程及动力：Ⅰ古？？

人口增加,人口扩散从而促进２发展是野生稻面积缩小,分布北界南移而栽培面积扩大,分布区向北,向东扩张的根本动力。由于野生稻与栽培稻的历史上处于同一生态位,发展栽培稻使野生稻生境破坏,提出生态位恒定假说并解释了野生稻与栽培稻分布区变化的特点。     

杂草稻的研究现状与展望

杂草稻属于野生稻与栽培稻中间类型.一方面,由于杂草稻与栽培稻之间的前期形态、生理生化特性相似,很难化学控制其在稻田发生,影响水稻产量与品质;另一方面,杂草稻长期自然生长繁衍,其抗病、虫、寒、旱、盐碱等特性优于栽培稻,而且与栽培稻的亲缘关系相对接近,是一种改良栽培稻抗逆性的天然基因库.     

稻鸭共作对稻田水体环境的影响

通过田间对比试验,研究了稻鸭共作技术对稻田水体环境性质的影响.结果表明：稻鸭共作能够降低稻田表层水体的温度与pH值,提高电导率、氧化还原电位、混浊度和总氮、总磷、总钾三大营养元素的含量,其中总氮、总磷、总钾的含量分别比常规稻作增加1.85～5.06倍、2.01～8.70倍和42.79%～109.18%.说明稻鸭共作对改善水体理化性质、提高有效肥力供应,进而优化稻田生态环境和促进水稻的生长发育均具有积极作用.     

"稻-蛛-螺"种养生态调控复合模式的综合效益研究

通过对全国稻田蜘蛛地理区系分布特点、群落结构和功能的多年研究,结合湖南岳阳君山实施的稻田生物灾害生态调控大田示范实验,提出了“稻-蛛-螺”种养生态调控复合模式.本模式采用“保蛛控虫,养螺灭草肥田,辅以高效生物农药控制爆发性害虫”等主要配套措施.2002～2003年在岳阳君山区示范试验结果表明:采取“以蛛控虫、养螺灭草”的主要措施,调控田化学农药用量降低了65%,土壤和稻谷的甲胺磷含量均低于化防田,但物种多样性指数明显高于化防田,能有效地保护稻区的生物多样性;调控田的杂草群落由于南美螺的啃食而显著低于化防田,同时由于螺的大量排泄物可以补充作物生长发育所需要的营养,无需追肥,降低了化肥用量;因实施了种养立体化,调控田的土地生产率、产值利税率、农副产品商品率和纯收入均高于化防田.     

中国稻田蜘蛛优势种及其成因探讨

文中介绍了中国稻田蜘蛛26个优势种在全国117个样点中的发生现状；论述了稻田蜘蛛优势种在中国稻区的地理分布概况；分析了稻田生态系统主要生态因子对稻田优势种蜘蛛发生发展的影响；重点探讨了稻田蜘蛛优势种的成因，提出了稻田蜘蛛优势种形成的主要条件和关键因子，为有的放矢地保护利用蜘蛛优势种群控制稻早效能提供了科学依据。     

轻型栽培技术对稻田潜杂草群落多样性的影响

为明确轻型栽培技术对稻田潜杂草群落多样性的影响,研究了旱直播、水直播、抛秧、机插秧、麦套稻5种轻型栽培稻作模式及传统手插秧模式下稻田杂草种子库的数量特征.结果表明：旱直播稻田种子库密度显著高于其他模式,达228416粒·m^-2,麦套稻模式其次.另外,旱直播稻田莎草类杂草与麦套稻稻田阔叶类杂草种子密度显著高于其他模式的各类杂草种子.传统手插秧稻田具有最高的物种丰富度,Margalef指数达1.86; 麦套稻与水直播模式中,Shannon-Wiener指数、Gini指数、Pielou群落均匀度指数明显高于旱直播和机插秧等模式.与传统手插秧相比,各轻型栽培稻作模式具有不同的潜杂草群落优势种.为防治稻田杂草的持续危害,应轮流实施不同轻型栽培稻作模式.