王晨，胡亮亮，唐建軍，郭梁，任偉征，丁麗蓮，懷燕，王岳鈞，陳欣*

（1. 浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310058；2. 浙江省種植業(yè)管理局，浙江 杭州 310020）

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在提高糧食產(chǎn)量的同時對資源環(huán)境產(chǎn)生了負(fù)面影響[1-2]，因而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)如何在提高糧食產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的同時降低其對環(huán)境的負(fù)面影響、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展受到國際關(guān)注[3]，人們試圖探討通過生物技術(shù)、精確農(nóng)業(yè)技術(shù)、綠色化學(xué)技術(shù)、高效機械技術(shù)和農(nóng)業(yè)生物多樣性利用技術(shù)等多個方面結(jié)合，促使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型（Agriculture transformation），建立全球可持續(xù)的集約化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)（Sustainable Intensi fication of Global Agriculture）[4-7]。國內(nèi)外研究表明，將水產(chǎn)動物養(yǎng)殖和農(nóng)作系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合的稻魚系統(tǒng)（本文中“魚”是各種水產(chǎn)生物的統(tǒng)稱，包括魚、蝦、螃蟹、鱉、泥鰍等），在穩(wěn)定水稻生產(chǎn)、減少化肥農(nóng)藥使用、增加農(nóng)民收入和提高農(nóng)民種植水稻的積極性起著重要作用[8-10]，發(fā)展稻魚系統(tǒng)已成為稻作區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。

稻魚系統(tǒng)廣泛分布于全球水稻種植區(qū)域內(nèi)，其中以東亞的中國、日本，南亞的孟加拉國、印度和東南亞地區(qū)國家為主[11-12]。在中國，稻魚共生系統(tǒng)至少擁有1 200年以上的歷史，分布于浙江南部山區(qū)的“青田稻魚共生系統(tǒng)”2005年被聯(lián)合國糧農(nóng)組織、環(huán)境發(fā)展署、全球環(huán)境基金等國際機構(gòu)列入首批“全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)”[13-14]。近20年以來，我國稻魚系統(tǒng)迅速發(fā)展，成為淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要方式之一[15]，稻魚系統(tǒng)也由傳統(tǒng)小型農(nóng)戶經(jīng)營向規(guī)?；?、市場化、品牌化的方向發(fā)展。尤其是進(jìn)入2010年以來，以專業(yè)合作社、農(nóng)業(yè)企業(yè)、家庭農(nóng)場、種糧大戶為主體的新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體開展稻魚生態(tài)種養(yǎng)的實踐，在以稻鯉為主的傳統(tǒng)稻魚系統(tǒng)基礎(chǔ)上，發(fā)展形成稻鱉、稻蟹、稻蝦和稻鰍等多種模式[8,14]。對這些由新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體發(fā)展起來的、多類型的稻魚型農(nóng)場的特征和效應(yīng)進(jìn)行深入分析，可為現(xiàn)代稻魚系統(tǒng)的健康發(fā)展提供借鑒和依據(jù)。

為此，本研究以有一定規(guī)模的（面積大于1 hm2）、所有權(quán)與經(jīng)營權(quán)明確、具有合法的土地使用權(quán)和合法經(jīng)營權(quán)的稻魚型農(nóng)場為研究對象，分析稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的基本特征、水稻與水產(chǎn)品產(chǎn)量、氮肥與農(nóng)藥投入、經(jīng)濟(jì)效益及投入產(chǎn)出效率情況，探討種養(yǎng)結(jié)合型農(nóng)場的特征與效應(yīng)，以期為農(nóng)經(jīng)學(xué)家、政府官員、農(nóng)技人員和種養(yǎng)大戶等廣大從農(nóng)工作者了解中國稻魚型農(nóng)場的經(jīng)營現(xiàn)狀提供基本情況。

1 研究方法

1.1 研究樣本的選擇

本研究主要是針對全國一些規(guī)模大、產(chǎn)品佳、信譽好的稻魚種養(yǎng)農(nóng)場和企業(yè)進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)各地區(qū)稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場產(chǎn)品的有機認(rèn)證、綠色認(rèn)證和無公害認(rèn)證的情況以及歷年統(tǒng)計的收益情況設(shè)置調(diào)查樣點，分別選取華東地區(qū)、華中地區(qū)、西北地區(qū)、東北地區(qū)和西南地區(qū)中的農(nóng)場作為調(diào)查對象。每個地區(qū)以省為單位，在每個省內(nèi)選擇當(dāng)?shù)鼐哂写硇缘爵~種養(yǎng)型農(nóng)場田塊（以下稱“稻魚共作”）進(jìn)行調(diào)查，同時選擇其周邊常規(guī)種植的水稻田塊（以下稱“水稻單作”）進(jìn)行對比。本研究樣本主要來自西北地區(qū)（寧夏）、東北地區(qū)（遼寧、吉林）、華東地區(qū)（浙江、安徽、福建）、華中地區(qū)（湖北、湖南、江西）和西南地區(qū)（四川、重慶）等全國5大地區(qū)11個?。ㄊ校?5個縣市，農(nóng)場成對樣本（稻魚種養(yǎng)型和水稻單作）共153對。

1.2 調(diào)查方法

于2016年和2017年對成對樣本（稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場和常規(guī)稻單作的農(nóng)戶）進(jìn)行訪問調(diào)查，主要內(nèi)容包括水稻產(chǎn)量和水產(chǎn)品產(chǎn)量（農(nóng)戶收獲所有經(jīng)營土地面積上得到的總產(chǎn)量）、農(nóng)事活動（施肥種類和使用量、農(nóng)藥種類和使用量、飼料種類和使用量）；農(nóng)戶的文化程度和接受技術(shù)培訓(xùn)的程度；生產(chǎn)過程中資金、勞動力和生產(chǎn)資料投入；產(chǎn)品商品化和市場流向等。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

氮肥投入量用純N（kg/hm2）計算，農(nóng)藥使用量以有效成分（kg a.i./hm2）計算。稻魚型農(nóng)場和水稻單作農(nóng)場之間的水稻產(chǎn)量、氮肥投入量、農(nóng)藥使用和經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出的差異均采用配對樣本T檢驗方法進(jìn)行分析，采用的數(shù)據(jù)處理軟件是IBM SPSS Statistics 20.0；畫圖軟件采用Origin Pro 2017。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場類型

根據(jù)所調(diào)查農(nóng)場稻田養(yǎng)殖的水產(chǎn)動物類型，將153個樣本稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場分為5種類型（表1），其中稻鯉種養(yǎng)農(nóng)場占23%，樣本主要來自浙江、福建、四川和重慶等地，以山丘區(qū)為主；稻蟹種養(yǎng)農(nóng)場占42%，樣本主要分布在東北的遼寧、吉林和西北的寧夏，氣候相對冷涼；稻蝦種養(yǎng)農(nóng)場占16%，樣本主要來自湖北、安徽和湖南（長江中下游平原地區(qū)）；稻鱉種養(yǎng)農(nóng)場占10%，樣本來自浙江、福建和湖北；稻鰍種養(yǎng)農(nóng)場占8%，樣本主要來自四川等地。

表1 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的模式類型分布Table 1 Types and distribution of sampled rice- fish integrated farms in China

2.2 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場基本特征分析

樣本分析表明，88%的稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場建立于2010年以后（表2）；從經(jīng)營的土地規(guī)模分布情況來看，農(nóng)場土地規(guī)模主要分布在1～5 hm2之間，占比45.4%；其次是規(guī)模在5～10 hm2的農(nóng)場，占比為28.8%；再次為規(guī)模在10～50 hm2的農(nóng)場，占比為16%；農(nóng)場規(guī)模在50～100 hm2或者大于100 hm2的農(nóng)場數(shù)量最少，占比分別為5.4%和4.4%。而從組織形式看，所調(diào)研樣本中，稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場組織模式以農(nóng)民專業(yè)合作社為主，其次是家庭農(nóng)場和公司，3種組織模式分別占總調(diào)查樣本數(shù)的46.6%、29.4%和24.0%（表3）。

表2 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場成立時間分布比例Table 2 The founded time of rice- fish integrated farms

從經(jīng)營者的特征看，稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場經(jīng)營者平均年齡為44 歲，61.4%的經(jīng)營者年齡集中在40～50歲之間，50 歲以上的僅占10.2%（表3）。農(nóng)場經(jīng)營者教育程度主要集中在高中學(xué)歷，占比為51%；其次是具備?？茖W(xué)歷的經(jīng)營者，占比40.2%，高中學(xué)歷和?？茖W(xué)歷合計占比91.2%，初中及以下僅占比2.8%，本科及本科以上占比6%（表3）。

圖1 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場與相對應(yīng)的水稻單作系統(tǒng)的水稻和水產(chǎn)品產(chǎn)量Fig. 1 Yields of rice and fish in rice- fish integrated farms and corresponding rice monoculture farms

2.3 稻魚型農(nóng)場的水稻產(chǎn)量與水產(chǎn)品產(chǎn)量

相比于水稻單作，5種稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為增產(chǎn)或穩(wěn)產(chǎn)效應(yīng)（圖1）。配對樣本T檢驗結(jié)果表明，稻鯉（P=0.337）、稻蟹（P=0.855）和稻蝦（P=0.111）農(nóng)場水稻產(chǎn)量與水稻單作農(nóng)場幾乎相同，而稻鱉（P=0.015）和稻鰍（P=0.000）農(nóng)場水稻產(chǎn)量則顯著高于水稻單作農(nóng)場，分別增產(chǎn)3.77%和6.93%；同時，稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場還產(chǎn)出大量的水產(chǎn)品，5種模式平均水產(chǎn)品產(chǎn)量為(1.19 ± 0.08) t/hm2，其中稻鯉 (1.13 ± 0.07) t/hm2，稻鱉 (1.74 ± 0.22) t/hm2，稻蝦 (1.05 ± 0.06) t/hm2，稻蟹 (0.35 ± 0.01) t/hm2和稻鰍 (1.66 ± 0.02) t/hm2。

表3 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的若干特征Table 3 Some characteristics of rice- fish integrated farms in China

2.4 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的氮肥與農(nóng)藥使用

通過配對樣本T檢驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場中，稻魚共作模式的氮肥投入顯著低于水稻單作模式（P=0.000）。稻魚共作模式氮肥平均投入為(128.40 ± 8.03) kg N/hm2，而周邊水稻單作氮肥平均投入為(193.45 ± 7.46) kg N/hm2，稻魚共作模式施氮量比水稻單作模式平均減少33.63%；其中，稻鯉共作、稻蟹共作、稻蝦共作、稻鱉共作和稻鰍共作相比于水稻單作，氮肥平均投入分別降低了31.55%、24.15%、25.71%、60.42%和27.55%（圖2）。

配對樣本T檢驗結(jié)果顯示，在稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場中，水稻單作模式的農(nóng)藥投入顯著高于稻魚共作模式 （P=0.000）。稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的水稻單作對照農(nóng)藥平均投入為(15.42 ± 1.09) kg a.i./hm2，稻魚共作模式農(nóng)藥平均投入為(6.21 ± 0.62) kg a.i./hm2，比水稻單作模式平均減少59.73%；其中，稻鯉共作模式比水稻單作模式農(nóng)藥平均投入減少了62.58%；稻蟹共作模式比水稻單作模式農(nóng)藥平均投入減少了55.05%；稻蝦共作模式比水稻單作模式農(nóng)藥平均投入減少了70%；稻鱉共作模式比水稻單作模式農(nóng)藥平均投入減少了67.27%；稻鰍共作模式比水稻單作模式農(nóng)藥平均投入減少了69.95%（圖2）。

圖2 不同稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場氮肥投入（左）和農(nóng)藥投入（右）Fig. 2 Application rate of nitrogen fertilizer (left) and pesticide (right) in different rice- fish integrated farms

2.5 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出與投入產(chǎn)出比

稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場總經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出平均為（6.98 ± 4.12）萬元/hm2， 顯著高于水稻單作系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出（平均為（2.60 ± 0.34）萬元 /hm2）。稻鯉（P=0.000）、稻鱉（P=0.003）、稻蝦（P=0.000）、稻蟹（P=0.005）和稻鰍（P=0.000）總經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出均顯著高于各自對應(yīng)的水稻單作系統(tǒng)（圖3）

圖3 不同稻魚種養(yǎng)型經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出Fig. 3 Economic output in different rice- fish integrated farms

稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場總投入產(chǎn)出比為0.47 ± 0.16；水稻單作模式總投入產(chǎn)出比為0.66 ± 0.17；配對樣本T檢驗結(jié)果顯示，稻魚種養(yǎng)農(nóng)場投入產(chǎn)出比顯著小于水稻單作模式投入產(chǎn)出比（P=0.000）。

不同稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的投入產(chǎn)出比，與其對應(yīng)的水稻單作模式的投入產(chǎn)出比相比較，模式之間表現(xiàn)出從差異顯著到?jīng)]有顯著差異的區(qū)別（圖4）。稻鯉種養(yǎng)模式投入產(chǎn)出比為0.34 ± 0.09，顯著低于對應(yīng)的水稻單作模式（P=0.000）；稻蟹種養(yǎng)模式投入產(chǎn)出比為0.55 ± 0.15，顯著小于對應(yīng)的水稻單作模式（P=0.000）；稻蝦種養(yǎng)模式投入產(chǎn)出比為0.51 ± 0.10，和對應(yīng)的水稻單作模式無顯著性差異（P=0.360）；稻鱉種養(yǎng)模式投入產(chǎn)出比為0.60 ± 0.15，和對應(yīng)的水稻單作模式無顯著性差異（P=0.278）；稻鰍種養(yǎng)模式投入產(chǎn)出比為0.35 ± 0.02，顯著小于對應(yīng)的水稻單作模式投入產(chǎn)出比（P=0.000）。

不同模式之間的投入產(chǎn)出比相比，稻鯉農(nóng)場平均投入產(chǎn)出比最低，即投入效率最高，依次是稻鰍、稻蝦、稻蟹、稻鱉農(nóng)場，也即其利潤率依次為稻鯉＞稻鰍＞稻蝦＞稻蟹＞稻鱉農(nóng)場。

圖4 不同稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場投入產(chǎn)出比Fig. 4 Input-output radio of different rice- fish integrated farms

3 討論

3.1 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的特點

以農(nóng)戶為經(jīng)營主體的稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)實踐在我國有悠久歷史，在提高山丘區(qū)水產(chǎn)品供應(yīng)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)方面發(fā)揮了重要作用[8,15]。但有一定規(guī)模、所有權(quán)與經(jīng)營權(quán)明確、具有合法的土地使用權(quán)與合法經(jīng)營權(quán)的稻魚型農(nóng)場于上世紀(jì)90 年代中后期才逐步建立，2010年前后才是大發(fā)展時期[8,10]。本調(diào)查研究結(jié)果表明，88%的稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場建成于2010 年之后（表1），這與2010 年后國家出臺一系列的鼓勵促進(jìn)政策有關(guān)。與以前的水稻單作經(jīng)營和比較粗放的稻田養(yǎng)魚生產(chǎn)相比，這一次稻田綜合種養(yǎng)提升和推廣，表現(xiàn)為經(jīng)營主體性質(zhì)、經(jīng)營規(guī)模、經(jīng)營者素養(yǎng)等方面有了巨大的變化。本研究樣本中，稻魚型農(nóng)場土地規(guī)模主要集中在1～50 hm2的范圍內(nèi)，占比約90%，規(guī)?；潭容^高；稻魚型農(nóng)場以合作社為主要組織形式（占比46.6%），其次為家庭農(nóng)場，再次為農(nóng)業(yè)公司，專業(yè)合作社是目前比較主流的經(jīng)營主體類型之一，成員責(zé)任共擔(dān)、公平共同獲利，有“小集體”的效能，也為技術(shù)人員聘任、購買農(nóng)技服務(wù)創(chuàng)造了條件。

作為農(nóng)場的經(jīng)營者，其對于農(nóng)場的發(fā)展理念和發(fā)展方向起著關(guān)鍵性作用，因此農(nóng)場主的年齡、教育背景和從業(yè)時間也在本次的調(diào)研范圍之內(nèi)。農(nóng)場主的年齡和教育背景在一定程度上反映了其是新型農(nóng)民或是傳統(tǒng)農(nóng)民，是否接受過比較系統(tǒng)的專業(yè)知識教育，有沒有更廣闊的眼光。通常來講，年齡較大的農(nóng)場主會以更為傳統(tǒng)的方式來經(jīng)營農(nóng)場，對于新生事物（新品種、新技術(shù)、新項目、新做法等）態(tài)度更偏于保守，而年齡更小些的農(nóng)場主更可能會采用更先進(jìn)的理念來經(jīng)營農(nóng)場。此外，農(nóng)場主對于農(nóng)場的經(jīng)營模式也起著決定性的作用。Hu等[16]研究表明，傳統(tǒng)稻魚種養(yǎng)農(nóng)戶平均年齡超過55 歲人數(shù)占50%以上，而本研究中農(nóng)場經(jīng)營者平均年齡為44 歲，40～50 歲之間的農(nóng)場管理者比例為61.4%，50 歲以上的管理者只有10.2%，說明稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的管理，太年輕或者太老成都不合適，闖勁和穩(wěn)重須同時具備，傳統(tǒng)單純種水稻和傳統(tǒng)稻魚種養(yǎng)農(nóng)戶，年齡都普遍偏大。農(nóng)場主的受教育背景反映了其是否具備專業(yè)知識和是否具備將生態(tài)農(nóng)業(yè)的理念與新興的技術(shù)理論等應(yīng)用到農(nóng)場中的潛在能力或潛在可能性。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，與非農(nóng)場的普通種糧者比較，農(nóng)場經(jīng)營者接受教育程度較高，其中有碩士學(xué)位和海外留學(xué)經(jīng)歷的7人，97.2%的農(nóng)場主為高中及以上學(xué)歷，說明全國稻魚種養(yǎng)農(nóng)場經(jīng)營者的受教育程度普遍很高，具備發(fā)展農(nóng)場的專業(yè)知識和文化水平。實際上，稻魚種養(yǎng)生產(chǎn)體系是一個高科技的行業(yè)，不是簡單地將水產(chǎn)動物放養(yǎng)于稻田，而是需要實施品種的篩選、種養(yǎng)技術(shù)體系的建立，才能調(diào)節(jié)好作物和水產(chǎn)動物之間關(guān)系，產(chǎn)生稻魚共生效應(yīng)[17-22]。

3.2 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的產(chǎn)出效應(yīng)

本研究結(jié)果表明，各類稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的水稻產(chǎn)量高于水稻單作或與水稻單作持平，沒有表現(xiàn)減產(chǎn)情況，為糧食生產(chǎn)穩(wěn)定奠定了基礎(chǔ)，此外還額外輸出水產(chǎn)產(chǎn)品。本研究表明以農(nóng)場為載體的規(guī)?；爵~生態(tài)種養(yǎng)可以顯著增加土地生產(chǎn)力。越來越多的研究結(jié)果也在證實不同類型稻魚種養(yǎng)的增產(chǎn)效果。如林傳政等[23]研究發(fā)現(xiàn)壟作稻魚共生方式水稻單產(chǎn)比普通稻作增產(chǎn)9.13%；安輝等[24]針對有機稻蟹共作進(jìn)行試驗發(fā)現(xiàn)，各處理的每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重均顯著高于水稻單作處理，分別增加11.90%、8.42%和3.94%，各處理水稻產(chǎn)量顯著大于水稻單作；羅衡[25]對比稻鱉種養(yǎng)和水稻單作試驗發(fā)現(xiàn)，稻鱉綜合種養(yǎng)模式下水稻的產(chǎn)量、有效穗粒數(shù)均表現(xiàn)顯著提高；肖向予和李艷薔[26]試驗表明稻鰍共作種養(yǎng)模式相比于水稻單作理論產(chǎn)量提高了4.56 t/hm2，實際產(chǎn)量提高了3.83 t/hm2，理論產(chǎn)量和實際產(chǎn)量差異均顯著。張劍等[27]對稻魚共生系統(tǒng)的研究也表明，與水稻單作比較，稻魚共作處理顯著增加水稻分蘗期和灌漿期的葉片氮含量，延長分蘗期10～12 d，并顯著提高成穗率和產(chǎn)量。Hu等[16]對不同類型稻魚系統(tǒng)的綜合研究表明，建立合理的稻魚系統(tǒng)對穩(wěn)定水稻生產(chǎn)有著重要作用。

本研究中，稻魚型農(nóng)場總經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出平均為（6.98± 4.12）萬元/hm2；與水稻單作產(chǎn)出相比，稻鯉、稻鱉、稻蝦、稻蟹和稻鰍型農(nóng)產(chǎn)品總經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出分別提高205%、78%、156%、710%和480%。稻魚型農(nóng)場總經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出高的原因，一方面在水稻產(chǎn)出相近的情況下額外產(chǎn)生水產(chǎn)品而增加產(chǎn)值；另一方面，由于稻—魚系統(tǒng)農(nóng)藥化肥使用的大幅度減少（一些情況下甚至不用化肥農(nóng)藥），飼料又以農(nóng)家飼料為主（不含抗生素等），因而稻—魚系統(tǒng)產(chǎn)出較高質(zhì)量的稻米和水產(chǎn)品，獲得較高的市場價格。本研究調(diào)查樣本中，一些稻魚型農(nóng)場創(chuàng)建了有機產(chǎn)品或綠色產(chǎn)品品牌，如“蟹田香米”、“鱉稻米”、“龍蝦米”、“魚米香”、“稻花魚大米”等，這些品牌的創(chuàng)建明顯提高產(chǎn)品的價格[16]。投入產(chǎn)出比例的結(jié)果也表明，稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的投入產(chǎn)出比明顯低于對應(yīng)的水稻單作系統(tǒng)（圖4）。

3.3 稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的氮肥和農(nóng)藥減量效應(yīng)

本研究結(jié)果表明，稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場肥料氮的投入顯著低于水稻單作（圖2）。Hu等[18]研究發(fā)現(xiàn)，稻魚系統(tǒng)中水稻和魚可以循環(huán)互補利用稻田氮素資源。一方面，投入的飼料氮素未能被水產(chǎn)生物完全利用，剩余在土壤的飼料氮在土壤微生物分解作用下釋放出來，被水稻吸收利用；另一方面，水產(chǎn)動物排泄物中的氮、磷等元素，可被水稻進(jìn)一步利用，因而稻魚型農(nóng)場在較低肥料氮投入的情況下仍能保持水稻穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。吳敏芳等[19]研究也發(fā)現(xiàn)稻魚共作處理施用的氮肥量較水稻單作減少30%。我們前期的研究還表明，稻魚型農(nóng)場農(nóng)藥投入量比水稻單作減少55%～70%。Berg[9]對越南120個農(nóng)戶的調(diào)查表明，稻—魚系統(tǒng)農(nóng)藥的使用比水稻單作系統(tǒng)降低 43.8%；Xie等[10]通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，稻魚系統(tǒng)相比于水稻單作，農(nóng)藥使用量降低68%。稻魚系統(tǒng)農(nóng)藥使用減少的主要原因是水產(chǎn)動物可在一定程度上降低水稻病蟲害的發(fā)生[28-29]，如Xie等[10]研究發(fā)現(xiàn)，稻魚共作系統(tǒng)的稻飛虱密度、紋枯病發(fā)病率和雜草生物量相比于傳統(tǒng)水稻單作模式，分別降低44.74%，54.35%和93.57%。

稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場通過水產(chǎn)動物—水稻的相互作用和對資源的互補利用，在水稻產(chǎn)量穩(wěn)定的情況下氮肥和農(nóng)藥用量下降，這一效應(yīng)對降低水稻生產(chǎn)過程和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)帶來的環(huán)境污染有重要意義。Xie等[10]研究表明，稻魚系統(tǒng)中水稻體內(nèi)氮素32%來自飼料氮；而化肥氮的2.1%被稻田其他水生生物吸收，進(jìn)一步為魚取食，從而減少了氮素在稻田的停留，減少了產(chǎn)生面源污染的風(fēng)險。胡亮亮[30]通過穩(wěn)定性同位素示蹤實驗進(jìn)一步證明，稻魚種養(yǎng)系統(tǒng)飼料中的氮素被水稻吸收利用，從而降低了飼料對環(huán)境的污染并極大地提高了氮素在系統(tǒng)中的利用效率。Zhang等[31]對稻鱉系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，在鱉單養(yǎng)的系統(tǒng)中，只有20.4% 的飼料氮和22.8% 的飼料磷被鱉利用，導(dǎo)致大量未被利用的飼料氮磷停留在環(huán)境中；而稻鱉系統(tǒng)中，部分停留在環(huán)境中的飼料氮磷被水稻吸收利用，一方面減少了水稻氮磷肥料的施用，另一方面，減少了面源污染的發(fā)生。

此外，研究還表明，稻魚種養(yǎng)型系統(tǒng)能較好保持土壤肥力[12]。Oehme等[32]報道，與水稻單作系統(tǒng)相比。稻魚系統(tǒng)土壤有機碳有增加趨勢，氮素?zé)o顯著差異。我們通過Meta分析研究了稻魚系統(tǒng)對土壤肥力的影響趨勢，在14個研究案例中，稻魚系統(tǒng)土壤有機質(zhì)效應(yīng)值（水稻單作相比）10個為正，4個為負(fù)（成果待發(fā)表）?？梢姡爵~種養(yǎng)型產(chǎn)生的土壤肥力效應(yīng)值得深入研究。

稻漁共生技術(shù)體系是一個非常復(fù)雜的高科技集成體系，恰當(dāng)?shù)纳锓N類組配、恰當(dāng)?shù)纳飻?shù)量組配、恰當(dāng)?shù)牡爵~空間占比、恰當(dāng)?shù)乃使芾砗屯娥D策略是發(fā)揮稻魚共生效應(yīng)、防止稻田養(yǎng)殖水產(chǎn)出現(xiàn)水面養(yǎng)殖導(dǎo)致面源污染問題重現(xiàn)的最重要的決定因素。對此，作者團(tuán)隊作為主要完成人員完成的“稻田綜合種養(yǎng)技術(shù)規(guī)范”（通則），已經(jīng)通過國家有關(guān)部門審批并于2018年元月1日開始實施[33]。該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中就有對各項技術(shù)（包括溝通比、水肥管理、病蟲草害管理、水產(chǎn)投餌強度等）進(jìn)行了詳細(xì)描述，這些標(biāo)準(zhǔn)也是保證稻漁共生發(fā)揮最佳生物互惠效應(yīng)、提高資源利用效率，避免水產(chǎn)養(yǎng)殖導(dǎo)致面源污染的關(guān)鍵。

4 結(jié)論

研究表明，以農(nóng)民專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)公司為經(jīng)營主體的稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場是現(xiàn)代稻漁共生系統(tǒng)發(fā)展的重要趨向，經(jīng)營者年輕化、知識化。相比于水稻單作，稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為增產(chǎn)或穩(wěn)產(chǎn)效應(yīng)，同時產(chǎn)出一定數(shù)量水產(chǎn)品；而且由于化學(xué)氮肥和化學(xué)農(nóng)藥使用下降，稻谷和水產(chǎn)品質(zhì)量得到市場認(rèn)可，稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出高，投入產(chǎn)出比下降。

與傳統(tǒng)的以農(nóng)戶為主體的稻魚系統(tǒng)相比，稻魚種養(yǎng)型農(nóng)場是以農(nóng)場為載體的、規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展型稻魚系統(tǒng)，往往采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，能使稻魚系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益顯著提高。因此，在未來發(fā)展中，要建立以農(nóng)場經(jīng)營為主的發(fā)展方向，確立產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展的主導(dǎo)模式，利用稻魚共生系統(tǒng)互惠互利的優(yōu)勢，更大化地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益的提高，為現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供一個新的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] Tilman D, Cassman K G, Matson P A, et al. Agricultural sustainability and intensive production practices[J]. Nature, 2002,418: 671-677.

[2] Bromley D W. Food security, beyond technology[J]. Science,2010, 328(5975): 169.

[3] Godfray H C J, Beddington J R, Crute I R, et al. Food security,the challenge of feeding 9 billion people[J]. Science, 2010, 327:812-818.

[4] Tester M, Langridge P. Breeding technologies to increase crop production in a changing world[J]. Science, 2010, 327(5967): 818-822.

[5] Gebbers R, Adamchuk V I. Precision agriculture and food security[J]. Science, 2010, 327(5967): 828-831.

[6] Reganold T P, Smith D J, Batie S S. et al. Transforming U. S.agriculture[J]. Science, 2011, 332(6030): 670-671.

[7] 陳欣, 唐建軍. 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中生物多樣性利用的研究現(xiàn)狀與未來思考[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2013, 21(1): 54-60.Chen X, Tang J J. Utilization of biodiversity in agriculture: Today and tomorrow[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2013,21(1): 54-60.

[8] 胡亮亮, 唐建軍, 張劍, 等. 稻魚系統(tǒng)的發(fā)展與未來思考[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2015, 23(3): 268-275.Hu L L, Tang J J, Zhang J, et al. Development of rice- fish system:Today and tomorrow[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture,2015, 23(3): 268-275.

[9] Berg H. Rice monoculture and integrated rice-fish farming in the Mekong Delta, Vietnam, economic and ecological considerations[J]. Ecological Economics, 2002, 41: 95-107.

[10] Xie J, Hu L L, Tang J J, et al. Ecological mechanisms underlying the sustainability of the agricultural heritage rice-fish coculture system[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011, 108: E1381-E1387.

[11] Halwart M, Gupta M V. Culture of Fish in Rice Fields[M]. The World Fish Center, 2004.

[12] Xie J, Wu X, Tang J J, et al. Chemical fertilizer reduction and soil fertility maintenance in rice- fish coculture system[J]. Frontiers of Agriculture in China, 2010, 4(4): 422-429.

[13] Koohanfkan P, Furtado J. Traditional rice-fish systems as Globally Indigenous Agricultural Heritage Systems (GIAHS)[C].International Rice Commission Newsletter. Rome: FAO, 2004, 53:66-74.

[14] Ren W Z, Hu L L, Guo L, et al. Preservation of the genetic diversity of a local common carp in the agricultural heritage rice–fish system[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2018, 115(3): 546-554.

[15] 朱澤聞, 李可心, 王浩. 我國稻漁綜合種養(yǎng)的內(nèi)涵特征、發(fā)展現(xiàn)狀及政策建議[J]. 中國水產(chǎn), 2016(10): 32-35.Zhu Z W, Li K X, Wang H. The basic characteristics, development status and policy suggestion of rice- fish integrative co-culture in China[J]. China Fisheries, 2016(10): 32-35.

[16] Hu L L, Zhang J, Ren W Z, et al. Can the co-cultivation of rice and fish help sustain rice production?[J]. Scienti fic Reports, 2016,6: 28728.

[17] 吳雪, 謝堅, 陳欣, 等. 稻魚系統(tǒng)中不同溝型邊際彌補效果及經(jīng)濟(jì)效益分析[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2010, 18(5): 995-999.Wu X, Xie J, Chen X, et al. Edge effect of trench-pond pattern on rice grain and economic bene fit in rice- fish co-culture[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2010, 18(5): 995-999.

[18] Hu L L, Ren W Z, Tang J J, et al. The productivity of traditional rice- fish co-culture can be increased without increasing nitrogen loss to the environment[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2013, 177: 28-34.

[19] 吳敏芳, 張劍, 陳欣, 等. 提升稻魚共生模式的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2014, 30(33): 51-55.Wu M F, Zhang J, Chen X, et al. Practical technology for improving rice-fish co-culture system[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2014, 30(33): 51-55.

[20] 吳敏芳, 郭梁, 王晨, 等．不同施肥方式對稻魚系統(tǒng)水稻產(chǎn)量和養(yǎng)分動態(tài)的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 57(8): 1170-1173．Wu M F, Guo L, Wang C, et al. Effects of different fertilizer application patterns on the rice yield and soil nutrients in rice- fish coculture ecosystem[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences,2016, 57(8): 1170-1173.

[21] 陳堅, 謝堅, 吳雪, 等. 稻田養(yǎng)魚魚苗規(guī)格和密度效應(yīng)試驗[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 51(3): 662-664.Chen J, Xie J, Wu X, et al. Effects of size and density of fry on the final yield in paddy field fishery[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2010, 51(3): 662-664.

[22] 楊星星, 謝堅, 陳欣, 等. 稻魚共生系統(tǒng)不同水深對水稻和魚的效應(yīng)[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 38(2): 73-74.Yang X X, Xie J, Chen X, et al. Effects of different water irrigation depth on the yield of rice and fish in the rice- fish ecosystem[J].Guizhou Agricultural Sciences, 2010, 38(2): 73-74.

[23] 林傳政, 呂澤林, 周遠(yuǎn)清, 等. 不同稻魚共生方式對水稻性狀及稻魚產(chǎn)量的影響[J]. 耕作與栽培, 2015(6): 19-21.Lin C Z, Lü Z L, Zhou Y Q, et al. Effects of different rice/fish intergrowth on rice traits and yield of rice and fish[J]. Tillage and Cultivation, 2015(6): 19-21

[24] 安輝, 劉鳴達(dá), 王厚鑫, 等. 不同稻蟹生產(chǎn)模式對稻蟹產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響[J]. 核農(nóng)學(xué)報, 2012, 26(3): 581-586.An H, Liu M D, Wang H X, et al. Effects of different rice-crab production models on rice-crab yield and quality[J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2012, 26(3): 581-586.

[25] 羅衡. 養(yǎng)殖鱉的引入對稻田水稻生長、產(chǎn)量及土壤微生物群落的影響[D]. 上海海洋大學(xué), 2017.Luo H. The influence of cultured turtle introduction on rice growth, yield and soil microbial community[D]. Shanghai Ocean University, 2017.

[26] 肖向予, 李艷薔. 稻鰍共作對土壤性質(zhì)及水稻產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014, 47(9): 1828-1835.Xiao X Y, Li Y Q. Coculture of rice and loach on the soil characteristics and rice yield components[J]. Anhui Agricultural Sciences, 2014, 47(9): 1828-1835.

[27] 張劍, 胡亮亮, 任偉征, 等. 稻魚系統(tǒng)中田魚對資源的利用及對水稻生長的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2017, 28(1): 299-307.Zhang J, Hu L L, Ren W Z, et al. Effects of fish on field resource utilization and rice growth in rice-fish coculture[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2017, 28(1): 299-307.

[28] 王寒, 唐建軍, 謝堅, 等. 稻田生態(tài)系統(tǒng)多個物種共存對病蟲草害的控制[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2007, 18(5): 1132-1136.Wang H, Tang J J, Xie J, et al. Controlling effects of multiple species coexistence on rice diseases, pests and weeds in paddy field ecosystem[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2007,18(5): 1132-1136.

[29] 謝堅, 劉領(lǐng), 陳欣, 等. 傳統(tǒng)稻魚系統(tǒng)病蟲草害控制[J]. 科技通報, 2009, 25(6): 801-805.Xie J, Liu L, Chen X, et al. Control of diseases, pests and weeds in traditional rice- fish ecosystem in Zhejiang, China[J]. Bulletin of Science and Technology, 2009, 25(6): 801-805.

[30] 胡亮亮. 農(nóng)業(yè)生物種間互惠的生態(tài)系統(tǒng)功能[D]. 杭州: 浙江大學(xué), 2014.Hu L L. Ecosystem functioning of facilitation between co-cultured species[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2014.

[31] Zhang J, Hu L L, Ren W Z, et al. Rice-soft shell turtle coculture effects on yield and its environment[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2016, 224: 116-122.

[32] Oehme M, Frei M, Razzak M A, et al. Studies on nitrogen cycling under different nitrogen inputs in integrated rice-fish culture in Bangladesh[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2007, 79:181-191.

[33] 朱澤聞, 陳欣, 成永旭, 等. 稻漁綜合種養(yǎng)技術(shù)規(guī)范 第1部分通則[C]. 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部, 2018-01-01.Zhu Z W, Chen X, Cheng Y X, et al. The Technical Manual for Integration of Rice-Fishery, Part I General rules[C]. Ministry of Agriculture of PRC, 2018-01-01.