蔣 芳，韋先超，梁 勤，黃 劼，程 相，陽清發(fā)，龍祥平*

(1.四川省水產(chǎn)學(xué)校，成都 611730；2.四川省弘牧坤華農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司， 四川 廣安 638500；3.上海能正漁業(yè)科技開發(fā)有限公司，上海 201700)

1 前言

農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)之間的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)的通道被隔斷，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的原有平衡被打破。因此，打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，應(yīng)走種養(yǎng)結(jié)合之路，發(fā)展循環(huán)型生態(tài)農(nóng)業(yè)。水稻種植業(yè)污染物排放主要來自農(nóng)業(yè)種植過程中化肥和農(nóng)藥的過度施用。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)業(yè)污染主要問題在于飼料和添加劑的使用，以及各種養(yǎng)殖動(dòng)物的排泄物。新型稻漁綜合種養(yǎng)“稻田內(nèi)循環(huán)3.0系統(tǒng)”將水稻種植與水產(chǎn)養(yǎng)殖有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建稻─漁共生互促系統(tǒng)，具有穩(wěn)糧、促漁、提質(zhì)、增效、生態(tài)等多方面功能[1]，能有效解決水稻種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來的農(nóng)業(yè)面源污染問題。

2 模式建設(shè)

本典型案例在傳統(tǒng)稻漁綜合種養(yǎng)的基礎(chǔ)上，開創(chuàng)稻田內(nèi)循環(huán)3.0系統(tǒng)稻漁生態(tài)綜合種養(yǎng)新技術(shù)，2019年12月四川省水產(chǎn)學(xué)校與四川省弘牧坤華農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司在達(dá)州市大竹縣石橋鋪鎮(zhèn)長(zhǎng)青村通過校企合作建成稻田內(nèi)循環(huán)3.0系統(tǒng)基地，項(xiàng)目實(shí)施地塊約7hm2，配備3套內(nèi)循環(huán)3.0設(shè)備系統(tǒng)，單套系統(tǒng)養(yǎng)殖區(qū)域長(zhǎng)24m、寬5m、高2.5m，養(yǎng)殖鱸魚，另三邊開挖蝦溝寬3～6m，深1.2m，用于養(yǎng)殖小龍蝦。水產(chǎn)養(yǎng)殖的糞便通過集中收集后排放進(jìn)入稻田，作為水稻生長(zhǎng)的生物肥料，并利用水稻生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)殖尾水進(jìn)行循環(huán)凈化，凈化處理后水體回用于養(yǎng)殖池中供魚類生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)稻漁綜合種養(yǎng)內(nèi)循環(huán)。

本典型案例將內(nèi)循環(huán)3.0系統(tǒng)和水稻種植、小龍蝦養(yǎng)殖結(jié)合，改變現(xiàn)有的稻漁綜合種養(yǎng)模式，全方位提高稻漁綜合種養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，提升稻漁綜合種養(yǎng)發(fā)展水平，為穩(wěn)糧增收、漁業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和推動(dòng)鄉(xiāng)村振興找到一條新的發(fā)展之路。

3 總體技術(shù)路線和工程方案

3.1 技術(shù)原理

內(nèi)循環(huán)3.0設(shè)備系統(tǒng)是通過對(duì)水稻田2%～5%的面積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化循環(huán)流水池改造作為集約化精養(yǎng)區(qū)域，其余95%～98%作為水質(zhì)凈化區(qū)域，采用氣提技術(shù)、集排污技術(shù)等，進(jìn)行的一種低碳、生態(tài)、高效、健康的循環(huán)水水產(chǎn)養(yǎng)殖模式，通過2%面積的精養(yǎng)區(qū)產(chǎn)量可達(dá)甚至超過100%傳統(tǒng)池塘面積產(chǎn)量。

內(nèi)循環(huán)3.0養(yǎng)殖設(shè)備系統(tǒng)養(yǎng)殖區(qū)長(zhǎng)24m、寬5m、高2.5m，除立體型底部聚污排污之外，后端設(shè)置5m寬二次底部聚污排污裝置。主要包括曝氣推水區(qū)、養(yǎng)殖區(qū)、一級(jí)聚污區(qū)、二級(jí)聚污區(qū)和拉水區(qū)，其典型特征是養(yǎng)殖區(qū)為斜底結(jié)構(gòu)，底部設(shè)置一級(jí)聚污，讓養(yǎng)殖區(qū)任何一點(diǎn)產(chǎn)生的污染物離收集口的距離小于3m，實(shí)現(xiàn)高效聚污。后部二級(jí)聚污強(qiáng)化糞污收集，后端拉水方式促進(jìn)水體交換，解決頂水應(yīng)激問題。養(yǎng)殖區(qū)底部斜體，糞污收集區(qū)由通常的后端聚污前移到養(yǎng)殖區(qū)中間底部，成為立體狀底部聚污。水槽四周和底部為玻璃鋼材質(zhì)，前端和后端的下部增加玻璃鋼板，避免沉性糞污的散逸，上部為304不銹鋼攔漁網(wǎng)，攔漁網(wǎng)雙層設(shè)計(jì)，大小孔徑的攔漁網(wǎng)各兩組。不銹鋼框架的理論使用壽命大于20年，避免了熱鍍鋅框架防銹防腐的問題，減少了相關(guān)維護(hù)的材料和人工成本。

3.2 技術(shù)路線

在達(dá)州市大竹縣石橋鋪鎮(zhèn)長(zhǎng)青村，選擇水源條件豐富、交通便利、氣候適宜、地勢(shì)較為平坦的稻田6.67hm2，引入3套內(nèi)循環(huán)3.0設(shè)備系統(tǒng)，在設(shè)備內(nèi)養(yǎng)殖鱸魚，另三邊開挖蝦溝寬3～6m，深1.2m，養(yǎng)殖小龍蝦，將內(nèi)循環(huán)3.0系統(tǒng)收集的糞污泵送至稻田(分級(jí)由高向低流)，作為水稻的有機(jī)肥，并繁育浮游生物作為蝦的餌料，同時(shí)水體得以進(jìn)化。在設(shè)備進(jìn)水端進(jìn)一步利用微生態(tài)制劑(如：硝化細(xì)菌、光合細(xì)菌、小球藻等)調(diào)水至達(dá)標(biāo)后進(jìn)入內(nèi)循設(shè)備系統(tǒng)。形成魚蝦和水稻共作的新型種養(yǎng)結(jié)合模式，整個(gè)生產(chǎn)過程中不施化肥，不打農(nóng)藥，真正實(shí)現(xiàn)了水產(chǎn)養(yǎng)殖的生態(tài)、節(jié)能、環(huán)保、高效，從根本上解決農(nóng)業(yè)面源污染問題。

3.3 工程方案

3.3.1 稻田選擇 在達(dá)州市大竹縣石橋鋪鎮(zhèn)長(zhǎng)青村水稻種植基地，選擇6.67hm2地勢(shì)相對(duì)平坦的水稻田，按照1.3～2hm2稻田配備一套內(nèi)循環(huán)3.0系統(tǒng)建設(shè)稻田內(nèi)循環(huán)基地。

3.3.2 田間工程 選擇水源豐富區(qū)域開挖基槽安裝設(shè)備，另三邊開挖蝦溝，四周用開挖的土方筑壩坎，西側(cè)壩寬3m，余寬1.5m。進(jìn)水面蝦溝水面高于稻田30～50cm，便于養(yǎng)殖尾水進(jìn)入稻田，出水端蝦溝水面低于稻田，便于養(yǎng)殖尾水進(jìn)入稻田消納吸附后回到蝦溝，在蝦溝進(jìn)排水兩端安裝水車式增氧機(jī)，便于蝦溝增氧和水循環(huán)流動(dòng)。稻田開挖面積嚴(yán)格按《中華人民共和國(guó)水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—稻漁綜合種養(yǎng)技術(shù)通則》和《四川省地方標(biāo)準(zhǔn)—稻漁綜合種養(yǎng)技術(shù)通則》(DB51/T2494-2018)執(zhí)行，稻漁綜合種養(yǎng)田間養(yǎng)魚工程不超過稻田總面積的10%，田間工程施工不破壞稻田的耕作層，地塊中間90%區(qū)域種植水稻，在蝦溝內(nèi)種植水草，養(yǎng)殖小龍蝦等水產(chǎn)品。

3.3.3 內(nèi)循環(huán)3.0系統(tǒng)建設(shè) 6.67hm2水稻田共建設(shè)3套內(nèi)循環(huán)3.0系統(tǒng)，單套內(nèi)循環(huán)3.0養(yǎng)殖設(shè)備系統(tǒng)養(yǎng)殖區(qū)長(zhǎng)24m、寬5m、高2.5m，除立體型底部聚污排污之外，后端設(shè)置5m寬二次底部聚污排污裝置，材料為玻璃鋼組裝材料，進(jìn)排水端用金屬網(wǎng)片、聚乙烯網(wǎng)片等材料隔離。每個(gè)流水槽前端配備一個(gè)2.2KW推水機(jī)，底部并排安裝多根微孔增氧管。安裝物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)，將推水機(jī)、增氧系統(tǒng)、自啟式發(fā)電機(jī)和停電報(bào)警系統(tǒng)連接。內(nèi)循環(huán)槽覆蓋尼龍網(wǎng)片防止鳥害。

4 生產(chǎn)管理

大竹石橋鋪鎮(zhèn)稻田內(nèi)循環(huán)基地于2019年9月開建，2019年12月建成，水稻品種為德優(yōu)4727，2020年5月20日插秧，8月30日收割，產(chǎn)量350kg/667m2，水稻種植期間全程沒有施用化肥及農(nóng)藥。2020年3月20日開始向蝦溝里和囤水稻田里投放蝦苗，投放20～25kg/667m2，下午5點(diǎn)投喂1次，5月20日前稻田里的小龍蝦全部捕撈，環(huán)溝里的小龍蝦繼續(xù)投喂，小龍蝦產(chǎn)量約為100kg/667m2。內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)于2020年4月10日投放鱸魚苗，每套20000尾，苗子期間每天投喂3次，半月后每天投喂2次，根據(jù)水溫、水質(zhì)情況每周或半月施用1次小球藻或光合細(xì)菌，鱸魚年總產(chǎn)量約30000kg。

5 效益分析

5.1 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益分析

5.1.1 年總支出 本基地于2019年9月開建，2019年12月建成，2020年2月開始投入生產(chǎn)，項(xiàng)目總投資150萬元，其中硬件設(shè)施投入70萬元，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)性投入80萬元，項(xiàng)目投資概算見表1。

表1 稻田內(nèi)循環(huán)基地投資概算情況

5.1.2 年總收入 項(xiàng)目2020年收入來源主要為水產(chǎn)品和稻米銷售，總收入156萬。項(xiàng)目2020年總收入見表2。

表2 稻田內(nèi)循環(huán)基地2020年總收入

5.1.3 年利潤(rùn) 固定投資70萬元按照10年折舊，年折舊費(fèi)7萬元，年流動(dòng)資產(chǎn)投入為80萬元，故年度支出為87萬元。年實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)69萬元，年利潤(rùn)率為46%，2.5年可收回全部投資。項(xiàng)目社會(huì)效益分析，本典型案例建設(shè)基地實(shí)行公司+集體+農(nóng)戶的經(jīng)營(yíng)模式，從根本上解決了農(nóng)村土地撂荒問題，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效、農(nóng)民持續(xù)增收，基地新增就業(yè)30余人，帶動(dòng)近10余農(nóng)戶增收，由產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動(dòng)附近農(nóng)民就業(yè)，對(duì)推動(dòng)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要意義。

本稻田內(nèi)循環(huán)新型稻漁綜合種養(yǎng)技術(shù)把水稻生產(chǎn)放在第一位，充分利用內(nèi)循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施拓展水產(chǎn)養(yǎng)殖空間、保障糧食安全，在溝坑占比低于10%的條件下，本典型模式不僅不影響水稻生產(chǎn)，而且解決了稻田撂荒閑置和“非糧化”“非農(nóng)化”等突出的農(nóng)村問題，大大調(diào)動(dòng)了農(nóng)民種稻積極性，促進(jìn)糧食穩(wěn)產(chǎn)，是提高糧食生產(chǎn)效益、保障糧食安全的有效途徑[2]。項(xiàng)目生態(tài)效益分析，本典型案例“稻田+內(nèi)循環(huán)”生態(tài)養(yǎng)殖模式，在設(shè)備內(nèi)養(yǎng)殖鱸魚，在稻田和環(huán)溝中養(yǎng)殖小龍蝦，將系統(tǒng)收集的糞污泵送至稻田(由高處向低處分級(jí)分流)，作為水稻的有機(jī)肥，并繁育浮游生物作為蝦的餌料，同時(shí)凈化水體，生產(chǎn)有機(jī)水稻；在設(shè)備設(shè)置區(qū)域進(jìn)一步利用微生態(tài)制劑(如：硝化細(xì)菌、光合細(xì)菌、小球藻等)調(diào)水，維持水質(zhì)達(dá)標(biāo)后供養(yǎng)殖設(shè)備系統(tǒng)的循環(huán)利用。稻田中魚、蝦等能大量攝食稻田中蚊子幼蟲和釘螺等，可有效減少瘧疾和血吸蟲病等重大傳染病的發(fā)生，稻田中魚、蝦類活動(dòng)和攝食可減少雜草的滋生，可有效節(jié)省人力并減少農(nóng)藥的使用，采用本生產(chǎn)模式的稻田其溫室氣體排放也大大減少。