曾建新 龔向勝 余政軍 劉小燕 陳燦 傅志強(qiáng) 戴振炎 黃堯 劉登魁 陳烈臣盧明 陳雙 周國(guó)峰 余長(zhǎng)生0 童中全 柳文玲2 黃璜*

（1長(zhǎng)沙縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，長(zhǎng)沙 410100；2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128；3懷化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 懷化 418099；4湖南省稻田生態(tài)種養(yǎng)工程技術(shù)研究中心，長(zhǎng)沙 410128；5湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128；6湖南大學(xué) 商學(xué)院，長(zhǎng)沙 410083；7湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128；8湖南省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，長(zhǎng)沙 410005；9益陽(yáng)市種植業(yè)技術(shù)推廣中心，湖南 益陽(yáng) 413000；10懷化市畜牧水產(chǎn)事務(wù)中心，湖南 懷化 418099；11南縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，湖南 南縣 413200；12新化縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，湖南 新化 417600；第一作者：1344726879@qq.com；*通訊作者：hh863@126.com）

糧食安全問(wèn)題一直是我國(guó)政府和民眾關(guān)切的重大問(wèn)題。水稻作為主要糧食作物之一，如何進(jìn)一步提高稻谷總量，成為科學(xué)家和農(nóng)技人員當(dāng)前面臨的主要問(wèn)題。當(dāng)前，靠增加稻田面積提高稻谷總產(chǎn)難度較大，提高低產(chǎn)田的產(chǎn)量和利用效率是解決這一問(wèn)題的有效途徑。

冷浸田是指受地下冷水、冷泉水長(zhǎng)時(shí)間浸漬的一類低產(chǎn)水田，其排水不暢、土壤透氣性差、水土溫度低、有效養(yǎng)分缺乏、還原性物質(zhì)多、表土泥濘。夏秋季節(jié)，冷浸田水土溫度比正常田低3℃～10℃，而冬春季節(jié)，溫度則高3℃～10℃。因?yàn)樗翜囟鹊确矫娴牟町?，冷浸田與普通田間存在較多不同特征。冷浸田種植水稻，產(chǎn)量和效益均較低，因而大量冷浸田被撂荒。冷浸田改良和治理的研究較多，但進(jìn)行綜合種養(yǎng)開發(fā)利用的報(bào)道鮮見(jiàn)。冷浸田綜合種養(yǎng)開發(fā)利用技術(shù)研究是以冷浸田為平臺(tái)，以豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效為目標(biāo)，以市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)化為導(dǎo)向[1]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)冷浸田進(jìn)行立體結(jié)構(gòu)改造，種養(yǎng)結(jié)合，找到其適宜開發(fā)利用技術(shù)和內(nèi)在規(guī)律，提高冷浸田利用效率。

1 南方稻區(qū)冷浸田概況

1.1 冷浸田分布

冷浸田主要分布于山區(qū)丘陵谷地、平原湖沼低洼地以及山塘、水庫(kù)堤壩的下部等區(qū)域。全國(guó)冷浸田約有346萬(wàn)hm2，占稻田面積的15.07%。冷浸田在南方稻區(qū)分布廣泛，各省均有分布，面積在250萬(wàn)hm2以上，占低產(chǎn)田面積的44.20%，為低產(chǎn)田主要類型之一[2-3]，尤以湖南、江西分布面積最廣[4]。

1.2 冷浸田形成

冷浸田是地形結(jié)構(gòu)、地貌、水文、氣候、植被和人為管理等綜合作用的結(jié)果。從氣候條件來(lái)看，南方水資源豐富，導(dǎo)致地面水和豐富的地下水向低洼地匯集。從地形位置來(lái)看，冷浸田多發(fā)生于地形起伏狹窄、山高林蔭日蔽的山區(qū)地、壟谷地，導(dǎo)致日照時(shí)數(shù)短、水土溫度低[5]。從水文特性與人為管理來(lái)看，冷浸田多引山澗冷泉水灌溉，或側(cè)滲水和地下水淹灌，整個(gè)土壤還原作用占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，加劇了鐵錳氧化物的還原淋溶，亞鐵、亞錳含量增加，氧化還原電位明顯降低，土體剖面青灰色，呈冷、爛、毒狀態(tài)，不利于植株生長(zhǎng)發(fā)育。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件來(lái)看，冷浸田多分布于丘陵山區(qū)，耕地分散，交通不便，農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，水層常年漫流竄灌，也有溝渠因年久失修造成堵塞，而致次生潛育化。總體而言，冷浸田障礙因子多，農(nóng)田耕作粗放，產(chǎn)量較低。據(jù)研究，冷浸田水稻產(chǎn)量比一般稻田低1 500～2 250 kg/hm2[6]。

根據(jù)冷浸田地下水位活動(dòng)規(guī)律，可將冷浸田分為四類：一是地下水位高出田面的沼澤型；二是地下水位活動(dòng)在表土往下0～20 cm的漬水型；三是地下水位活動(dòng)在表土往下20～50 cm的青泥型；四是地下水位活動(dòng)在表土往下50 cm以下的爽水型。

1.3 冷浸田特點(diǎn)

一是物理性質(zhì)差。因長(zhǎng)期浸水、土壤團(tuán)聚體破壞而導(dǎo)致冷浸田土壤黏閉、通氣孔隙減少、通透性差，土壤質(zhì)地較為黏重。冷浸田影響作物生長(zhǎng)最主要因素是水土低溫。冷浸田的水溫、土溫受泉水溫度影響，冬季高于正常稻田，但在水稻生長(zhǎng)的夏秋兩季則較正常稻田低3℃～10℃，使水稻根系活力減退，影響有機(jī)質(zhì)分解和養(yǎng)分吸收。二是還原性強(qiáng)。冷浸田的通透性差，土壤中氧氣含量低，易產(chǎn)生硫化氫等有毒物質(zhì)，高價(jià)鐵易還原為低價(jià)鐵，造成禾苗中毒，產(chǎn)生黑根，分蘗受阻。三是有機(jī)質(zhì)積累少、質(zhì)量差。土壤還原條件致各類好氣微生物數(shù)量顯著降低，嫌氣微生物數(shù)量明顯增加，有機(jī)質(zhì)分解速度減緩。四是土壤障礙，產(chǎn)出低。

1.4 冷浸田判定方法

夏季與秋季判定方法不同。夏季判定冷浸田指標(biāo)：一是看水色，田中清水多、渾水少，說(shuō)明有地下水流入，地下水溫度低，遇高溫的渾濁水，混合快，會(huì)沉淀渾水。二是看沉水植物，稻田內(nèi)靠田邊的區(qū)域沉水植物如輪葉黑藻、伊樂(lè)藻、苦草、菹草等生長(zhǎng)正常，沒(méi)有枯死，保持青綠色，這是由于地下水自流灌溉，起到降溫的作用，輪葉黑藻等仍能正常生長(zhǎng)。而在沒(méi)有地下水的田塊，溫度易升高影響輪葉黑藻等水生植物生長(zhǎng)，甚至休眠。三是看浮水植物，如綠萍、藍(lán)藻，如果在高溫條件下，綠萍、藍(lán)藻生長(zhǎng)正常，沒(méi)有變紅、變色、衰敗表現(xiàn)，說(shuō)明有地下水，降低了田水的溫度，特別是降低了水體表面的溫度，保障其正常生長(zhǎng)。

冬季判定冷浸田指標(biāo)：一是看沉水植物，稻田內(nèi)靠田邊的區(qū)域沉水植物如輪葉黑藻等生長(zhǎng)繁茂，有新苗出生，顏色濃綠，這是地下水增溫促進(jìn)了生長(zhǎng)。而在沒(méi)有冷浸水的田塊，受氣溫降低影響，沉水植物生長(zhǎng)受阻。二是看浮水植物，如綠萍，如果生長(zhǎng)繁茂，成集團(tuán)狀，說(shuō)明地下水提高了田中的溫度，氮、磷、鉀有效性增強(qiáng)，促進(jìn)綠萍正常生長(zhǎng)。特別是集團(tuán)狀的綠萍，?？煽醋魇怯械叵滤闹笜?biāo)。三是看水生動(dòng)物，冬季溫度低，魚及枝角類、橈足類動(dòng)物和水生寡毛類動(dòng)物會(huì)停止捕食、活動(dòng)，但有地下水的區(qū)域，溫度高于周邊，它們可正常捕食和活動(dòng)，特別是晴天中午更容易觀察到枝角類、橈足類小動(dòng)物的活動(dòng)引來(lái)魚捕食的景象。

根據(jù)地形有兩種方法判定是否為冷浸田：一是山高垅窄田，即兩山夾一垅的區(qū)域，特別是山高、垅窄區(qū)域，稻田容易形成冷浸田，這是因?yàn)樯礁叽?，山體蓄積較多的降雨，同時(shí)水可在山體內(nèi)長(zhǎng)期涵養(yǎng)滯留，滲出的山泉水溫度低、水量大，流入稻田后形成冷浸田（如圖1所示）。二是長(zhǎng)垅下游田，即一片田呈階梯形，并形成長(zhǎng)垅，下游田容易形成冷浸田。這是因?yàn)檫@一片田蓄積的水分，會(huì)形成側(cè)向滲漏和垂直滲漏，都會(huì)以地下水的形式向下游田匯聚、集中。如圖2所示，第七段、第八段、第九段都容易形成冷浸田，尤以第九段為甚。

圖1 兩山夾一垅區(qū)域的冷浸田

圖2 長(zhǎng)垅下游田類型的冷浸田

1.5 冷浸田利用

目前對(duì)冷浸田改良措施有多種。一是水利工程改良。根據(jù)地形地勢(shì)開溝排漬，建立排水系統(tǒng)，降低地下水位，提高冷浸田的供肥能力和生產(chǎn)性能。如沿山腳開環(huán)山溝，截?cái)嗬淙肭?，或在田塊內(nèi)開圍溝、十字溝，排除積水。修暗溝、暗管排泉，暗管埋深根據(jù)適宜地下水位確定，一般深度為1.0～1.2 m。遇泉眼大、多，在四周筑埂，將泉水圍攔，再開小溝或用竹管排出田外。二是耕作改良。常用的耕作改良措施有耕翻曬垡、水旱輪作、摻拌客土。在治水基礎(chǔ)上進(jìn)行耕作改良效果更好。三是施肥改良。主要措施是增施有機(jī)肥，速效氮、磷、鉀肥與微量元素配合施用。

冷浸田水質(zhì)好、水土溫度較穩(wěn)定、冬曖夏涼，土壤為黏土，保水性好，pH值6.5～7.5。水溫常年處于17℃～18℃，在陽(yáng)光照射下溫度可達(dá)20℃，不適合作物生長(zhǎng)，但適合大多數(shù)水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖，尤其適合小龍蝦養(yǎng)殖。夏季水溫偏低，可避免小龍蝦避暑打洞，提供其正常的捕食溫度，冬季水溫較高，小龍蝦也可以進(jìn)行正常捕食活動(dòng)。由于冬暖夏涼，水草生長(zhǎng)時(shí)間延長(zhǎng)、腐爛過(guò)程減慢，可為小龍蝦提供活餌料。因此，采用冷浸田養(yǎng)殖小龍蝦可實(shí)現(xiàn)“一田多用，一水多產(chǎn)”的目的。

2 冷浸田綜合種養(yǎng)開發(fā)利用技術(shù)試驗(yàn)

冷浸田綜合種養(yǎng)模式較多，本試驗(yàn)以冷浸田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”種養(yǎng)模式為例。

2.1 試驗(yàn)地概況

2019年9月至2021年11月，在湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)沙縣路口鎮(zhèn)明月村石嘴組稻田進(jìn)行。該地為亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，氣候溫和，四季分明，年平均氣溫17℃，無(wú)霜期260～320 d，年降雨量1 200～1 700 mm。

2.2 試驗(yàn)田選定及改造

在試驗(yàn)區(qū)選定4丘稻田。冷浸田2丘：選位置較低，有多個(gè)冷水泉眼的一丘冷浸田，分成等面積2丘田，每丘面積0.11 hm2。普通田2丘：同一地，選2丘普通田，每丘面積0.11 hm2。

對(duì)4丘稻田中的1丘冷浸田和1丘普通田進(jìn)行立體結(jié)構(gòu)改造：廂溝凼式立體結(jié)構(gòu)。開挖圍溝和凼：根據(jù)稻田的大小和形狀，開圍溝并留出機(jī)耕道，圍溝寬1.5～2.0 m、深0.8～1.0 m。田角或排水位置開一個(gè)凼，凼長(zhǎng)5.0 m、寬2.0 m、深1.0 m。溝凼相連，加高加寬加固田埂。田埂高于田面0.5 m左右，溝凼總面積不超過(guò)稻田面積的10%；在進(jìn)、出水口設(shè)置竹簾、鐵絲網(wǎng)攔魚柵，以防魚逃逸，攔魚柵做成弧形，凸面正對(duì)進(jìn)水方向；在進(jìn)水口、魚凼和飼料投喂點(diǎn)搭棚，起到遮陽(yáng)、防鳥害的作用。

2.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)4種稻田綜合種養(yǎng)模式，分別為冷浸田單種稻模式、普通田單種稻模式、普通田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式、冷浸田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式。參試水稻品種為單季常規(guī)中稻農(nóng)香32，由湖南農(nóng)豐種業(yè)有限公司提供。中華鱉苗和鯉魚苗由瀏陽(yáng)孔浦中家庭農(nóng)場(chǎng)提供。5月9日前后稻田旋耕并施足基肥。5月22日前后浸種發(fā)芽，6月18日前后移栽。按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)辦法進(jìn)行管理，10月7日前后收獲。

冷浸田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式、普通田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式都需在前一年10月進(jìn)行稻田立體結(jié)構(gòu)改造，增大立體空間，增大水體，滿足水生動(dòng)物養(yǎng)殖需要，構(gòu)建更穩(wěn)定的稻田生態(tài)系統(tǒng)，承載更多的生物和養(yǎng)殖動(dòng)物。開挖圍溝和凼，在溝凼內(nèi)培植2種水草。普通田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式的鱉和鯉魚苗于春季投放入田，當(dāng)年10月捕撈。冷浸田廂溝凼“稻+鱉+鯉”模式鱉和鯉魚苗于10月投放入田，苗種在稻田里過(guò)冬，翌年10月捕撈。因冬季冷浸田廂溝凼水體溫度比普通田的水體溫度高3℃～10℃，鱉和鯉魚苗不冬眠，仍在稻田內(nèi)養(yǎng)殖和生長(zhǎng)，這種模式稻田里全年養(yǎng)殖水生動(dòng)物，不閑置。冬季對(duì)養(yǎng)殖的水生動(dòng)物投喂一定餌料。

2.4 投入記錄及產(chǎn)量測(cè)定

對(duì)4種模式投入及水稻產(chǎn)量、水產(chǎn)品產(chǎn)量進(jìn)行記錄和測(cè)定。

2.5 結(jié)果與分析

從表1可見(jiàn)，在投入上，冷浸田單種稻模式最少，為14 310元/hm2，普通田單種稻模式次之，普通田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式最大，為85 235元/hm2。普通田和冷浸田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式投入的主要方面為稻田改造、養(yǎng)殖動(dòng)物種苗、餌料和防逃設(shè)施等（表1）。

表1 4種模式投入成本比較 （單位：元/hm2）

從表2可見(jiàn)，冷浸田單種稻模式產(chǎn)值最低，為16 279元/hm2，普通田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式產(chǎn)值為150 075元/hm2，冷浸田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式產(chǎn)值最高，為172 021元/hm2。水稻產(chǎn)量以冷浸田單種稻模式最低，為6 120.0 kg/hm2，普通田單種稻模式最高，為8 302.5 kg/hm2。

表2 4種模式產(chǎn)量、產(chǎn)值比較

從表3可見(jiàn)，冷浸田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式的經(jīng)濟(jì)效益最高，達(dá)88 586元/hm2，冷浸田單種稻模式最低，僅為1 969元/hm2。產(chǎn)投比以冷浸田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式最高，為2.062，其次為普通田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式，為1.761。冷浸田單種稻模式和普通田單種稻模式產(chǎn)投比較低，分別為1.138、1.174（表3）。

表3 4種模式的經(jīng)濟(jì)效益比較

從表4可見(jiàn)，生態(tài)效益以冷浸田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式最高，普通田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”模式次之，而冷浸田單種稻模式和普通田單種稻模式表現(xiàn)較低（表4）。

表4 4種模式的生態(tài)效益比較

3 冷浸田廂溝凼式“稻+鱉+鯉”種養(yǎng)技術(shù)要點(diǎn)

3.1 冷浸田立體結(jié)構(gòu)改造及處理

根據(jù)稻田形狀，選擇開溝和開凼位置，開溝凼，溝凼相連。用生石灰對(duì)改造的稻田及溝凼進(jìn)行處理，每1 hm2用1 500 kg生石灰潑灑，用于清除有害微生物、提供養(yǎng)殖動(dòng)物需的鈣物質(zhì)和調(diào)節(jié)水體pH值。7 d后進(jìn)水。

3.2 培植水草

溝凼內(nèi)培植2～3種水草，保證水草占溝凼面積的33%左右。根據(jù)養(yǎng)殖的動(dòng)物種類選用相應(yīng)的水草。養(yǎng)殖鱉和鯉可選擇苦草和水花生。

3.3 水稻品種及栽培

選用常規(guī)稻品種農(nóng)香32。該品種米質(zhì)達(dá)國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)2級(jí)，生育期137 d，株高130 cm左右，株型直立緊湊，抗倒耐肥。5月20日前后浸種發(fā)芽，6月20日前后移栽。也可以選擇其他優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高抗的水稻品種。生育期較長(zhǎng)的水稻品種應(yīng)采用缽體秧盤育苗，旱育秧，育壯秧，根據(jù)當(dāng)?shù)赝茝V的水稻最佳產(chǎn)量的插植方法來(lái)確定插植密度，倡導(dǎo)寬窄行栽培。

3.4 水生動(dòng)物品種及苗種投放

鱉與鯉魚混養(yǎng)，兩者都為雜食性動(dòng)物，且鱉為兩棲爬行動(dòng)物，適合在稻田環(huán)境生長(zhǎng)。10月份，水稻收割完成，稻田復(fù)水，提高水位，投放苗種。每1 hm2投放鱉3 300只，規(guī)格0.25 kg/只。每1 hm2投放鯉3 300尾，規(guī)格0.05 kg/尾。選擇晴天投放，投放時(shí)用4%的食鹽水浸泡10 min。根據(jù)水生動(dòng)物間的關(guān)系，選擇合適的動(dòng)物進(jìn)行混養(yǎng)，混養(yǎng)的產(chǎn)量和效益比單養(yǎng)高。

3.5 餌料投喂及日常管理

苗種投放入稻田后投喂餌料。根據(jù)養(yǎng)殖動(dòng)物在田間的數(shù)量情況適量投餌，可用商品餌料投喂，也可選用新鮮無(wú)霉變的米糠、菜籽枯、豆粕、豆渣等農(nóng)家餌料，日投量為養(yǎng)殖動(dòng)物總體質(zhì)量的3%左右，以次日早晨吃完為限。

綜合種養(yǎng)稻田不需施用任何化學(xué)除草劑和殺蟲劑，稻田的殺蟲、除草任務(wù)均由稻田里養(yǎng)殖動(dòng)物來(lái)完成。適當(dāng)時(shí)，可采用人工除草，水稻上部的成蟲依靠誘蛾燈防控，水稻基部的成蟲和幼蟲依靠水生動(dòng)物，如鱉、鯉等進(jìn)行防控；魚病流行季節(jié)用搗爛的大蒜籽、魚腥草等拌餌投喂預(yù)防魚??；采用驅(qū)鳥帶（或懸掛廢舊光碟）防鳥。

每天巡田1～2次，把握全面情況。

3.6 收割捕撈

9月底至10初水稻成熟前排水，捕撈養(yǎng)殖動(dòng)物，水稻成熟時(shí)收割。捕撈收割完成后，復(fù)水投放水生動(dòng)物苗種。

3.7 過(guò)冬

冬季要提高稻田水位，稻田溝凼的水位應(yīng)達(dá)到1 m以上，冷浸田溝凼底部水溫度能達(dá)到17℃左右。許多水生動(dòng)物如鱉和鯉在冷浸田溝凼水位達(dá)到1 m以上時(shí)可以正常活動(dòng)和攝食，能生長(zhǎng)，順利過(guò)冬。

4 結(jié)論

冷浸田綜合種養(yǎng)能科學(xué)利用冷浸田的水資源和環(huán)境資源，實(shí)現(xiàn)“一水多用，一田多收”，還能改良土壤及種養(yǎng)環(huán)境，稻田利用更長(zhǎng)周期，提高冷浸田的利用效率，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。