当前, 我国农业正面临人均耕地面积减少、资源与环境约束加剧、保证粮食安全和农民增收难度越来越大等难题。近年来, 湖北省潜江市创新发展出的“稻虾共作”[水稻(Oryza sativa)与克氏原螯虾(小龙虾, Procambarus clarkia)共作]生态种养高效模式, 被农业部誉为“现代农业发展的成功典范, 现代农业的一次革命”[1]。该模式的综合效益主要体现在农业增效上, 实现了“一水两用、一田双收、稳粮增收、一举多赢”, 有效提高了农田资源利用率和产出效益, 拓展了发展空间, 促进了传统农业的改造升级。然而, 一方面, 克氏原螯虾是甲壳类中分布最广的外来入侵物种; 另一方面, 大面积耕作改制会带来一定环境效应。为了科学地推进“稻虾共作”模式的发展和应用, 本文拟从产业调查着手, 结合试验示范、定位试验研究, 分析“稻虾共作”模式的“双刃性”, 为保证“稻虾共作”技术模式的合理规范应用和可持续发展提供依据。

稻虾共作属于一种稻田种养结合的生态农业模式, 即在稻田中养殖小龙虾并种植水稻, 在水稻种植期间, 小龙虾与水稻在稻田中互利共生。2001年, 湖北省潜江市农民率先探索出稻田养殖小龙虾的“稻虾连作”模式, 即通过在稻田开挖简易围沟的方式放养小龙虾, 每年可收获“一稻一虾”。经过近10年的发展和研究, 针对1年只能收获1季虾, 且养虾时间和种稻时间冲突, 插秧季节小龙虾生长规格不达标等问题, 科研工作者和农户对该养殖模式进行了改进和完善, 提出了“稻虾共作”的养殖模式。

所谓稻虾共作是指稻田全年种植1季中稻, 养殖2季虾的种养结合生态高效模式。稻沟由原来的1 m宽、0.8 m深的小沟, 改挖成4 m宽、1.5 m深的养殖沟(图 1), 水稻生长期间田沟相通, 稻虾共生, 部分时间(晒田、收获等)水稻田内搁干, 小龙虾回到养殖沟, 每年的8—9月水稻收割前投放亲虾, 或9—10月水稻收割后投放幼虾, 第2年的4月中旬—5月下旬收获成虾, 同时补投幼虾, 5月底6月初整田、插秧, 8月、9月收获亲虾或商品虾, 如此循环轮替(图 2)。这种模式有效提高了稻田的综合利用率, 每公顷田可多产750 kg左右的成虾, 解决了秋季无商品成虾产出的问题, 并保证了成虾的质量和规格。

小龙虾养殖最大区域主要集中在长江中下游地区, 以湖北、江苏、安徽为主。湖北主要以稻虾共作模式为主, 江苏则以虾蟹混养、鱼虾混养等模式为主。

稻虾共作模式中, 使用无公害农药, 且使用次数比常规稻田要少, 生产的稻米是一种接近天然的生态稻; 水稻生长过程中稻田的微生物及害虫为小龙虾提供了充足的饵料, 小龙虾产生的排泄物又为水稻生长提供了良好的生物肥, 形成了一种优势互补的生物链, 使生态环境得到改善, 实现生态增值。该模式提高了土地和水资源的利用率和小龙虾的产量、规格, 同时改善了稻米的品质[2]。小龙虾产量1 500 kg·hm-2左右, 按规格不同, 小龙虾收购价为7.5~15 ¥·kg-1, 小龙虾收益4.5×104~9.0×104¥·hm-2; 水稻售价3.8 ¥·kg-1, 产量9 t·hm-2, 产值达3.42×104 ¥·hm-2; 一年稻虾总产值达7.5×104~1.2×105 ¥·hm-2。

由于稻虾共作模式效益好, 促使全国“稻虾”面积迅速扩大, 根据全国水产技术推广总站2016年发布的中国小龙虾产业发展报告[3], 全国小龙虾养殖面积超过6×105 hm2, 其中稻虾综合种养模式占70%, 面积约4.2×105 hm2, 且面积还在快速增长之中。湖北省潜江市是长江中下游稻区稻虾综合种养模式的发源地, 2010年潜江市稻虾共作面积不过667 hm2, 2013年增加10倍左右, 2016年底, 增加到2.11×104 hm2。湖北省监利县, 2016年稻虾综合种养面积超过1.0×104 hm2, 2017年达3.3×104 hm2, 而监利县可进行小龙虾养殖的稻田估算在6.7×104 hm2以上(图 3)。

全国适宜稻虾综合种养的稻田面积占现有稻田面积的15%左右。而国家统计局2016年的数据显示[4], 当年全国水稻播种面积达3.02×107hm2, 按照15%的比例计算, 适合稻虾综合种养的稻田面积高达4.5×106 hm2。

稻虾综合种养效益的增加, 提高了农民种植水稻的积极性。从潜江的情况看, 稻田总面积年年创新高, 从2010年到2017年稻虾综合种养的稻田面积增加了45倍左右(图 3)。从表 1可以看出, 尽管稻虾共作模式中, 种植水稻的面积减少(养殖沟面积占8%), 但稻田总面积和单产并未减少, 稻虾共作模式水稻产量比传统水稻种植模式增加4.63%~ 14.01%(表 1)。