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“烟草-水稻”轮作模式耦合养鸡养鱼的技术要点

时间:2024-05-23

廖欣 梁玉刚 陈治锋 孟祥杰 熊瑞 黄璜* 余政军*

(1 湖南农业大学农学院,长沙 410128;2 湖南省水稻研究所,长沙 410125;3 湖南省烟草公司长沙市公司,长沙 410011;第一作者:2553444397@qq.com;*通讯作者:hh863@126.com;yuzhengjunkk@163.com)

烟草在我国有着悠久的栽培历史,已成为增加国民经济收入的重要支柱产业。随着烟草品种不断改良和栽培技术进步,烤烟已逐步成为我国乃至世界的主要烟草栽培品种,兼具产量高和品质优双重优势,对提高烟农收入具有重要作用[1]。目前,在烟粮争地矛盾突出、控烟政策收紧和烟叶库存量偏高等背景下,烟草种植面积不断下降[2],其中,烤烟种植面积从2013年141.0 万hm2下降至2020年的88.7 万hm2[3]。加上传统的烟叶种植模式多采用连作,虽可节省时间、劳力、成本等,但长期采用连作会导致土传病虫害增加[4]、杂草群落趋于单一[5]、土壤地力下降[6-7]、土壤微生物种群结构失衡[8-10],增加植烟根际土壤化感物质积累[11],从而降低烤烟产量和烟叶品质[12]。晋艳等[13]4年定位比较试验结果表明,烤烟连作产出的上等烟比例仅为轮作的52.07%。与此同时,烤烟采用连作方式,在烟叶收获后土地基本处于闲置,加剧了烟粮争地的矛盾[14-15]。

针对烤烟连作模式所出现的问题,部分学者提出了烟稻轮作模式,并已广泛应用于南方烤烟种植区域。大量研究表明,烟稻轮作可提高农作物的复种指数[16]、减轻病虫草害[17]、调整土壤养分[18]、增加烟农经济效益[19]等,已得到广泛推广应用[20]。烟稻轮作是在烟叶采收完毕并处理烟秆后,采用机械多次整地,然后种植晚稻,不仅延长农时、耗费劳力和增加机械成本,而且无法重复利用烟草的垄和垄沟。同时,单一种植水稻的收益低,烟农多不愿意从事晚稻种植。为解决烟稻轮作中所出现的问题,部分学者又提出了烟稻轮作下养殖动物,如翁民钦提出“烟+稻+冬闲田养鱼”技术[21]、余政军等[22]提出烟后稻养鸭关键技术。以上技术虽有显著优势,但水稻种植前仍需机械整田,未兼顾到垄作与免耕的优势。

笔者在参考烟稻轮作栽培技术[23]和垄作稻鱼鸡生态种养模式[24]的基础上,提出了“烟草-水稻”轮作耦合养鸡养鱼的多层次种养模式。该模式充分利用了种植烤烟的垄和垄沟,烤烟采收处理烟秆后,垄沟灌水浸泡土壤,后将水稻移栽于垄的两侧,水稻返青后投放鸡和鱼,形成了垄肩养鸡和垄沟养鱼。该模式融合了烤烟垄作种植、水稻垄作种植、垄作养鸡养鱼等多种栽培和养殖技术,实现了垄作免耕种植水稻,节省稻作生产成本,具有显著的经济、生态和社会效益,促进了“烤烟-水稻”轮作模式的发展,也是贯彻农业“绿色、优质、高效、丰产”理念的实践。现将“烤烟-水稻”轮作耦合养鸡养鱼技术要点、综合效益和发展展望介绍如下。

1 烤烟栽培技术要点

1.1 烟田准备

选择耕性良好、土壤肥沃、水源较好、灌溉和排水条件便利、农田基础设施完善的田块种植烤烟。烟叶品质受环境影响很大,田块处理是烤烟种植的重要环节。田块需要经过深耕、起垄等步骤。深耕:耕深控制在20~30 cm,其目的在于改善土壤环境,预防病虫害发生,增加土壤水分和孔隙度,改善土壤渗透性。选择晴朗天气整地,有利于杀死土壤中的病虫卵,减轻后期烤烟发生病害。起垄:烤烟移栽前14~21 d,在深耕的基础上将土壤的结块打碎进行起垄。起垄规格:1.1 m 行距,垄底宽80~90 cm,垄面宽60~70 cm,垄高40~50 cm。整理好垄沟,巩固垄体,确保排水良好。待垄体充分湿润后,喷施预防虫害药剂后盖膜。

1.2 品种选择及育苗移栽

根据烟稻轮作的特点及当地生态环境选择烤烟品种,烤烟品种应具有产量高、抗病能力强、变黄快、易烘烤、高香气特点。

育苗:选择地形平坦、背风向阳、通风良好、交通便利、远离污染的地方建育苗棚。在育苗前对苗床充分消毒,采用“大棚套小棚”方式控制育苗棚的温度、湿度及通风。培育壮苗,根据烟苗长势,在育苗过程中剪叶1~2 次,剪叶后及时喷施8%宁南霉素1 200 倍液+0.1%硫酸锌溶液,防止叶片切口感染患病。移栽前5~10 d断水炼苗,提高烟苗移栽后的成活率。移栽:选择温度20 ℃左右的晴天清晨或傍晚,或阴天进行移栽。移栽深度6~8 cm,株行距120 cm×50 cm。

1.3 田间管理

1.3.1 施肥

以“控氮、稳磷、增钾、适当补充微量元素”为原则,施足基肥,早施追肥,有机肥与复合肥相结合。根据土壤肥沃程度施用基肥,一般每hm2施30 kg 饼肥,配合腐熟农家肥和火土灰施用。肥料撒施完成后用起垄机将肥料翻入垄内。一般在大田移栽后7 d 左右,施提苗肥,以磷肥和钾肥为主,喷施在叶面上。在大田移栽30 d 左右,每hm2追施复合肥200 kg。

1.3.2 合理控水

根据烤烟不同生育期的水分需求进行管理:浇足移栽水,少浇伸根水,重浇旺长水,轻浇成熟水。也可根据烟叶的状态进行灌溉,以晴天中午之前叶片不萎蔫为宜。同时合理布局腰沟,及时清沟,保持良好的排灌。

1.3.3 打顶抑芽

烤烟打顶抑芽是烤烟管理的重要环节,是促进烟叶成熟和提高品质的必要措施,因此要适时打顶,科学控制烤烟株型。长势正常的烟田,在初花期一次性打顶;长势过旺的烟田,在盛花期进行打顶;出现早衰的烟田,应及早打顶。打顶顺序为先打健康的烟株,再打病株,防止病毒传染。打顶时间宜选在露水干后晴天的上午。打顶后去除2 cm 以上的腋芽,并将25%氟洁胺乳油350 倍液或其他抑芽剂喷施在每一个腋芽切口,打顶完成后要将花蕾带出烟田,防止病毒传染。

1.4 适时采收

根据烟株长势适时采收,适时早采收下部烟叶,成熟采收中部烟叶,充分成熟采收上部烟叶,6月底采收完毕,以满足水稻生育期。最适宜采收的时间为早晨,以采收露水烟为宜。

2 水稻垄作养鸡养鱼技术要点

2.1 水稻栽培技术要点

2.1.1 品种选择

水稻品种原则上应选择生育期较长、植株较高、茎秆粗壮不易倒伏、分蘖能力强、耐淹耐肥的高产优质品种,如农香32。不宜选择株型较矮的品种,防止鸡取食稻谷。

2.1.2 培育壮秧

烟后水稻的育秧时间应综合考虑烤烟的终采期、品种特性以及水稻的安全齐穗期等因素。播种前对种子翻晒、消毒、催芽。可用5%烯效唑对种芽进行半旱式管理培育壮秧,秧田用种量150 kg/hm2左右。秧苗2 叶1 心施“断奶肥”、移栽前5~7 d 施“送嫁肥”。

2.1.3 移栽水稻

移栽水稻前要去除烟田中的烟秆和薄膜,并修整垄沟。后将水稻秧苗移栽至垄沟两侧,杂交稻一般株距20 cm,坡行距20 cm,每丛栽2 株;常规稻一般株距18 cm,坡行距18 cm,每丛栽4 株。

2.1.4 田间管理

2.1.4.1 合理施肥 烟稻轮作田在种植烤烟时已施足肥料,所以水稻移栽前可不再施基肥。为促进水稻分蘖早发,可在栽后5~7 d 追施分蘖肥,一般每hm2施尿素120 kg、氯化钾75 kg。

2.1.4.2 科学控水 通过调整垄沟水位达到防治杂草、晒田、养鱼的目的。具体措施:水稻插秧前对田块深水灌溉,防止杂草生长;水稻移栽后至返青期,保持垄沟水位在15 cm 左右;投放鱼苗后整体水位保持在30 cm 以上。在水稻生育期中进行晒田时,要求轻晒、短晒,晒田结束后及时恢复水位。水稻收割前15 d 适当降低水位至20 cm 左右。水稻收获后将水位提高至35 cm 左右,为鱼提供足够的生长和活动空间。

2.1.5 水稻收获

当90%~95%以上的稻穗成熟时即可收割。

2.2 养鸡养鱼技术要点

2.2.1 前期田间工程

2.2.1.1 搭建鸡舍 鸡舍应搭建在田块地势较高、通风、干燥的一角。鸡舍面积按15 羽/m2的规格搭建,并在鸡舍上方搭建遮雨棚。

2.2.1.2 构建防逃设施 采用尼龙网、铁丝、竹竿搭建防逃网。具体措施为:每隔1.5 m 用高度、粗细合适的竹竿插入田埂,将养鸡田块四周围住,将高度为1.2 m的尼龙网用铁丝固定在竹竿上,尼龙网底部用泥土压紧,不留缝隙。

2.2.2 品种选择及投放密度

选择适应力强、体质量在350 g 左右、30日龄的本地鸡苗。鱼苗选择以鲫鱼为主,配养草鱼、鲢鱼等,为净化水质可配投田螺。鸡苗和鱼苗投放时间为水稻插秧后20 d 左右。鸡苗的投放密度为每hm2600~1 200 只。鱼苗投放密度为每hm2投放5~10 cm 长的鲫鱼6 000~9 000 尾,配养每尾100 g 左右的草鱼300 尾、每尾50 g 左右的鲢鱼60 尾,以及7 500 只田螺(2 g/只)。

2.2.3 科学喂养

鸡苗和鱼苗投放前在垄沟中适当培育浮萍或小球藻。在投放到稻田后的前20 d,鸡苗以投喂人工饲料为主,搭配稻谷和玉米等,随着鸡苗的长大可逐渐减少饲料的投喂。鱼苗一般不投喂饲料,以田间浮游动植物及投喂鸡的残余饲料为食。在投放到稻田20 d 后,鸡苗以投喂稻谷和玉米为主,搭配豆粕和蔬菜,增加鸡苗蛋白质和维生素的摄入。为保持鸡在田中均匀作业,在日常投喂饵料时可调整饵料投放的位置,引导鸡在垄上活动。与此同时,减少鱼苗的田间食物,分区分片、少量多次投放麦麸和豆粕等饵料。根据第2 天饵料是否剩余调整饵料投放量。

2.2.4日常巡田

日常巡田应检查田间水质情况及水位、鸡鱼活动及生长情况、饲料多或少、是否有天敌入侵,以及田间病虫害发生情况。

2.2.5 收获

在水稻收获前1 周,将体质量达到1.5 kg 及以上成鸡进行回收销售,未达到的可继续喂养在田里,待其达到要求后再进行销售。在水稻收获后,加深垄沟水位,将鱼喂养至11月底收回。

3 “烟草-水稻”轮作耦合养鸡养鱼模式效益分析

3.1 经济效益

由表1可知,烟稻连作模式较烤烟和水稻单作的纯收益分别增加51.44%和84.94%[25];稻鱼共生、垄作稻鱼、垄作稻鱼鸡模式较水稻单作纯收益均有所增加[26-27]。本文提出的“烟草-水稻”轮作耦合养鸡养鱼模式水稻、烤烟种子、鸡鱼苗投入分别为500 元/hm2、220 元/hm2、13 950 元/hm2,肥料农药、田间管理及机械投入分别为4 650 元/hm2、31 500 元/hm2、12 300 元/hm2,总投入为76 595 元/hm2;产出的烟叶、稻谷、鱼、鸡的收益分别为41 250 元/hm2、18 000 元/hm2、17 100 元/hm2、45 900 元/hm2,合计122 250 元/hm2,纯收益45 655 元/hm2,较烟稻连作和垄作稻鱼鸡模式分别增加130.85%和16.12%。可见,该模式产出的优质烟叶、稻谷、鸡和鱼等产品可提高烤烟和水稻生产经济效益。

表1 不同稻田种养模式经济效益比较

3.2 生态效益

已有研究表明,烟稻轮作具有减轻病虫害发生、减轻杂草危害,及调整土壤养分的优势[20];垄作栽培具有保水蓄水、改善土壤结构、调节土壤肥力、提高水肥利用率、促进作物生长发育等优势[28];免耕栽培能降低土壤容重、增加土壤孔隙度、富集土表养分、实现水稻节本增效和可持续发展[29];稻田综合种养具有优化养分循环、吸收和利用,大大减少农药化肥施用的优势[30]。本文提出的“烟草-水稻”轮作耦合养鸡养鱼模式兼具轮作、免耕、垄作和综合种养,通过生产实践表明,该模式在烤烟采收处理烟秆后,将水稻以一定间距直接移栽在垄的两侧,保持了烟田原有的垄和垄沟,实现了烟田免耕,不仅节省了机械耕田所产生的成本,而且维持了土层原有结构,对改善土壤质量具有重要作用。水稻返青后投放鸡苗和鱼苗,垄肩保持湿润无水状态便于鸡捕食、活动等,垄沟灌水便于养鱼和水稻生长,通过鸡鱼在稻田捕食可有效防控田间病虫草害,减少化学农药使用;同时鸡鱼在稻田活动以及排泄的粪便,可中耕、培肥土壤,利于维持土壤肥力,降低肥料用量。农药和化肥用量减少,可改善稻田土壤、水体等生态环境,减轻农业面源污染。烟田的垄沟兼具蓄水和排水双重作用,也可用于养鱼和保障水稻生长,实现了“一水多用”。同时鸡在垄肩穿梭、捕食等活动,可增加水稻地下部群体通风透光能力,进而促进水稻生长发育。因此,该模式在实现烟草、水稻和鸡鱼等互利共生的同时,也可减少农药和肥料的使用,有利于改善土壤、水体等环境因子,进而重塑稻田良好的生态系统。

3.3 社会效益

“烟草-水稻”轮作耦合养鸡养鱼模式每hm2可产出优质烟叶2 400 kg 和优质稻谷6 000 kg,另外还可产出鸡1 148 kg、鱼570 kg,为农民带来了可观的收益,大大提高了农民的种粮积极性。且该模式改善了农田生态环境,利于改善稻米品质和优质水(禽)产品产出,对于弥补优质产品的不足和解决食品安全问题具有重要作用。笔者通过生产实践观察发现,大规模从事烟稻轮作或稻田生态种养模式有助于家庭农场的形成。每hm2大田农业生产需要1~2 名固定管理人员,农忙时还需另外聘请零工,可为当地农户提供就业机会,又为实现农业集约化、规模化经营提供契机,进而促进农业适度规模经营,提高我国农业市场竞争力。

4 展望

绿色可持续发展是现代农业发展的一个重要方向。目前在烤烟和水稻生产过程中产量的提高和病虫害防治主要依赖于化肥农药的使用,不仅降低了烟叶和稻米的品质,也造成严重的农业面源污染。单一的连作栽培不利于土壤的可持续发展及农田生态结构的改善。与此同时,生产模式能否进行大面积推广,取决于是否真正给农户带来经济收益以及是否具有可实施性。本文提出的“烟草-水稻”轮作耦合养鸡养鱼模式在解决烟粮争地矛盾,稳定烟叶和水稻产量的前提下,充分发挥水旱轮作、农田免耕、垄作等耕作制优势,生产成本降低,单位面积产出增加,在提高农民经济收入的同时促进农业绿色可持续发展,具有良好的发展前景。

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