水稻在传统生态农业中的作用

作者:未知

  摘 要:水稻远比旱作农业更加符合可持续发展的特点。水稻在构成了一个和谐的生态系统的同时,构成了一个良好的社会生态系统。中国古代农业起义地区多数发生在旱作农业区,很少发生在水田稻作农业区。
  关键词:水稻;生态农业;作用
  生态农业是指在基于保护和改善农业生态环境的前提条件下,遵循生态学基本原理和生态经济规律,通过运用系统工程方法和现代科学技术来进行集约化经营的现代农业发展模式。生态农业本身就是一个农业生态经济复合系统,它要求农业发展同资源、环境和相关产业共同协调发展,形成生态与经济两方面的良性循环,从而实现经济、生态和社会三大效益的相互统一。
  一、水稻在传统生态农业中的作用
  1.有利于土壤养分的循环利用。通过水旱轮作土壤中养分的积累和释放,而得到调节,促进土壤养分合理分阶段利用,间接地起到恢复和提高了地力的作用,形成了良性循环。
  2.改善土壤的物理性状。长期种稻的土壤,尽管产量并不会快速减少,但是容易板结,改为旱作以后,可使土壤疏松,透气好,营养物质释放充分。
  3.减轻病虫和农田污染对作物的病害。作物病害、虫害有许多附着于土壤、杂草、稻根及其他作物残体上,感染并传播疾病。通过水旱轮作,改变农田环境,可消灭和减少病源,消灭虫卵,达到减轻病虫危害的目的。
  4.消除杂草。如同病虫害一样,杂草也有一定的适宜环境。水旱轮作后,水、旱杂草的生长环境发生变化,能达到抑制、减少,甚至消灭杂草的目的。
  5.有利于充分利用土壤中各层次养分。水田作物与旱作作物的根系存在区别,对土壤养分的吸收存在区别。大致说来,水田作物一般根系较浅,主要吸收耕层养分;旱田作物主根入土较深,能加强对耕层及耕层以下养分的吸收。长期种植一种作物则只能利用其相应根系的营养。
  二、稻田种养生态系统的组分研究
  1.稻田种养生态系统的环境组分。稻田种养生态系统的环境组分主要包括水体和土壤2个部分。水体和土壤是稻田种养生态系统的重要组成部分,它们是系统中生物生长发育所需水分、养分的来源,是动、植物生存的载体,又是整个生态系统物质循环、能量传递的媒介。在水体和土壤中还存在着各种生物群落,它们很多都发挥着分解者的作用,是整个生态系统得以正常运转的关键一环。可以说稻田水体和土壤直接影响着稻田种养生态系统的效益。目前对水体的研究内容包括水体理化因子变化规律,以及水生生物、水体底栖动物、水体浮游植物的种类组成,密度,生物量,多样性特征等。如王昂等通过对比精养蟹稻田、常规养蟹稻田和不养蟹稻田3种种养模式,研究了稻田水体的溶解氧和温度的昼夜变化规律以及水体中的硝酸盐和磷酸盐含量的变化规律。汪金平等在稻鸭共作条件下,对稻田水体水生生物的种类、数量、生物量及多样性进行了测定,认为稻鸭共生可以增加稻田水体生物多样性,增强系统稳定性。王昌付等在稻鸭共作条件下,对稻田水体底栖动物的数量、群落组成和生物多样性指数进行了测定,发现稻鸭共作使水体底栖动物的种类数减少;水稻生育前期,底栖动物多样性高于常规稻田,而后期低于常规稻田。目前,对土壤的研究内容包括土壤酶动态变化,土壤微生物群落动态、功能多样性,土壤养分吸收,土壤呼吸变化规律等。如李成芳等在稻-鸭-鱼共作的条件下,通过田间对比与室内分析的方法,研究了稻田土壤微生物量氮、土壤脲酶、脱氢酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性的动态变化。
  2.稻田种养生态系统的生物组分。稻田种养生态系统的生物组分主要包括植物类、动物类和微生物类3个部分。植物组分研究集中在农作物的产量、质量、养分吸收、根系特性以及杂草群落变化等方面;动物组分集中在水产品产量;微生物组分集中在细菌数量、种群组成、数量分布等方面。在植物组分中,张剑等在稻鱼共作条件下研究发现,稻鱼共作显著增加了水稻分蘖期和灌浆期的叶片氮含量,显著提高了成穗率和产量,认为田鱼摄食稻田资源并转化为水稻可利用养分是促进了水稻产量提升的原因。在稻鸭共作条件下稻米的加工品质、外观品质、营养品质及蒸煮品质得到了改善,尤以降低垩白率效果最明显。刘小燕等在稻-鸭-鱼共作条件下,研究了水稻根系特性,发现系统中的根系α-萘胺氧化力显著高于不放鸭鱼区,根系总吸收表面积自移栽后迅速增加,水稻根系活力明显提高。在规模化稻鸭种养条件下,研究了稻田杂草的群落变化特点及控草效果,认为稻鸭种养显著降低了杂草密度,改变了杂草群落结构和组成,提高了杂草生物多样性,有效抑制了杂草危害的發生。在动物组分中,林传政等在稻鱼共作条件下,将平作稻养鱼、平作稻凼式养鱼、垄稻沟鱼(垄作稻养鱼)3种模式分别与平作稻(中稻+再生稻)模式对比,结果表明,垄稻沟鱼模式的田鱼增量最大,适宜在生产上推广。在微生物组分中,杨富亿等研究了稻鱼系统水体与土壤中的微生物数量及种群组成,结果表明,稻鱼系统中异养细菌数量显著高于传统稻田,异养细菌的数量分布与田鱼产量有显著相关关系。采用厌氧培养箱技术,测定了稻-鸭复合系统中土壤的产甲烷细菌数量,发现稻鸭共作能减少稻田中的产甲烷菌数量,产甲烷细菌对甲醇、异丙醇、CO2/H2、乙酸钠有嗜好表现。
  3.稻田种养生态系统各组分之间的联系。在稻田种养生态系统中,各生物组分之间、各环境组分之间以及生物与环境组分之间是相互联系的,也正是由于这种联系的存在才使得系统内各组分得以形成有机整体,并发挥出各自的生态功能。通过总结分析发现,这种联系在生物组分间作用最明显,并多以种间相互作用形式表现出来。人们结合生产目标,根据生物种间相互作用,来配置稻田种养生态系统的物种组成,并对其进行人工调控。在稻蟹共生条件下发现,河蟹能通过对稻田杂草的不断摄食作用,使株防效和鲜质量防效均达到50%以上,降低了杂草与水稻的竞争,基本控制了杂草危害。朱凤姑等在稻鸭共作条件下,发现鸭子会不断游泳、踩踏,使杂草多浮于水面,或被吃或死亡,并且鸭子会捕食稻飞虱、叶蝉、二化螟等害虫。在稻鸭共作条件下,测得稻鸭共作稻田的杂草平均株数比不养鸭的减少94.2%,平均虫口密度减少77.3%,稻鸭共作除草、除虫效果显著。在稻鱼共作条件下,与水稻单作相比,稻鱼共作对稻纵卷叶螟幼虫和成虫密度均具有一定的控制作用。综上可知,系统内饲养的动物能够通过种间相互作用减少病虫害的发生,进而保证了水稻植株的健康生长,实现了饲养动物与水稻的和谐共生。
  三、结语
  综上所述,水稻不仅构建了良好的自然生态系统、农业生态系统,同时又有助于构建了良好的社会生态系统,其角色在中国历史上的,是任何其他农作物都无法相提并论的。因此,今天的中国人,该是充分认识水稻的价值的时候了。
  参考文献:
  [1]张灿强.重建种养结合的农业生产体系[N].中国城乡金融报,2018-08-22(B03).
  [2]叶培韬.对水旱轮作农业生态效应的探讨[J].生态学杂志,1988(2):41-45.
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