平湖“稻-萤”共作技术研究与探索

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萤火虫多栖于遮蔽度高,植被茂盛,相对湿度高的地方,对生长环境要求度高,不仅水不能被污染,而且环境不能有灯光污染。平湖市经过连续两年时间实施和探索,通过技术研发、难点攻关、生态改良等措施,通过水质检测发现“湿地生态沟渠水质处理技术”能有效净化河道水源,为“稻-萤”共作稻田提供安全洁净水源,为萤火虫生态修复创造有利条件,成功种植出高品质萤火虫大米,稻田萤火虫高峰期达到500只/亩,水稻产量两年均达到900斤/亩以上。“稻-萤”共作再现了儿时萤火虫满天飞的景象,为在校生提供了良好的研学场景,也教育了学生从小保护环境维护生态平衡的重要意义,意义深远。同时,提炼总结完成了“稻-萤”共作种植基本规范、“稻-萤”共作萤火虫繁育及恢复技术和“稻-萤”共作萤火虫田间管理技术等成果,为今后大面积生产优质大米和“稻-萤”
共作技术推广奠定了扎实的基础。一、基本情况
1、水质情况
良好的水质是“稻-萤”共作的基础,为营造适合萤火虫生存
环境所需条件,首先需采用生态沟渠加湿地处理模式完成对水质的改善,便于为萤火虫搭建适宜的家乡。
经过两年实践和验证,萤火虫能够在恢复的稻田中良好生存。生态沟渠加湿地处理后各段水质监测具体情况如下(表1):
2、病虫害草情况
良好的水质是基础,做好病虫害草防治是要点,需要技术专家时刻关注并及时做好防治。经过调查对比发现,实施“稻-萤”共作技术的萤火虫稻田内节肢动物、杂草的种类和丰度都远大于常规种植农田,两栖动物的数量远高于常规稻田。“稻-萤”共作稻田与常规稻田内节肢动物多样性分布具体情况如下(表2):
萤火虫稻田共鉴定出节肢动物2纲12目82科169种,其中昆虫纲10目74科161种,蛛形纲8科8种;天敌动物3纲
(昆虫纲、蛛形纲、两栖纲)8目23种。常规田采集到节肢动物2纲10目63科136种,其中昆虫纲9目59科132种,蛛形纲4
科4种;天敌动物3纲(昆虫纲、蛛形纲、两栖纲)
4目11种。3、产量情况
为确保“稻-萤”共作的权威性,该技术成果都经过平湖市农
业局组织专家开展专业测产,据统计,2020年“稻-萤”共作晚稻达到900斤/亩,2021年“稻-萤”共作晚稻达到920斤/亩,经市场反馈,米质优且产量稳定。
4、萤火虫恢复情况
通过两年的不断努力,2020
gsm模块年主要完成了“稻
-萤”共作环境改造及技术探索,
2021年9月形成了稻田萤火虫景观,萤火虫数量达到500只/亩,
初步达到了技术要求。在项目实施过程中,建立了萤火虫展示馆,参观者不仅可以全面了解萤火虫生命演化和萤火虫生长过程,而且为“稻-萤”共作技术对外服务和输出提供了详实的样板。
平湖“稻-萤”共作技术研究与探索
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“稻-萤”共作基本种植规范
1、种植时间管理
由于水稻和萤火虫有各自不同的生长规律,如何合理安排管理与时间对该技术顺利推进和实施至关重
要,因此,技术专家团队结合以往经验,并从平湖市实际气候变化情况出发,制定了详细的针对性技术路线和相关解决方案,在充分挖掘本地资源的基础上,广泛征求本地专家的意见和建议,探索出了一套可复制可推广的技术研究路线和方案。
2、施工及水质处理
水稻田处理如下:根据种植田块的大小可将水稻田分成五亩一个单元进行设置,其中水稻田内沟宽80厘米左右,深度20厘米左右。同时在水沟中种植水草,如苦草等。对于大型田块设置的进水和排水生态沟,应在沟中设置带孔生态驳岸,同时在驳岸孔和水沟中种植相应的水生植被,包括:菖蒲、苦草、美人蕉等植被。
水质净化区主要通过在生态沟渠铺洒河沙,种植高吸附能力的水生植被,以及在沟渠田埂下填埋秸秆层来进行处理。同时通过动力泵的循环,使水从净化区进入进水生态沟,再进入水稻田,再进入排水生态沟,最后再回到净化区,完成水系循环,持续对水质进行循环净化。
3、灌溉管理
根据不同时间进行水稻田的灌溉管理,其中需注意的是,4月中旬第一次灌溉加水时,应保证水稻田种植田面水深5厘米左右,而在10月份排水干田时,至少应保证水稻田中水沟水深不低于5厘米。而在
第一次大量灌溉用水之前,在水质净化区应提前至少一个月抽取足够的水在净化区内部先进行净化循环。
4、施肥管理
施肥策略主要采用秸秆还田+绿肥+有机肥的方式。11月份收获之后立即种植绿肥或者让其自然生长杂草,待第二年4月上旬第一次翻耕沤肥,第三次翻耕使用有机肥。精制商品有机肥一般使用300-500kg/亩,一般的农家肥需使用1000-1500kg/亩。叶面肥根据抽穗期灌浆期生长情况适当添加,一般情况不需要增加。
5、病虫害草管理
病虫害目前采用有机生态管理方式,通过自然恢复水稻田内生物多样性来保证病虫害的危害程度最小。通过两年的研究表明萤火虫水稻田中的节肢动物数量和种类显著高于常规水稻田,且捕食者的种类和数量也显著高于常规水稻田。从而在生态平衡上保证水稻危害最小化。
杂草的处理目前主要采用人工除草的方法,即:在插秧或者直播之前一天内对水稻田进行第三次翻耕,保证所有杂草全部打入泥土中。在插秧一个月后进行一次拔草,同时对田埂的杂草进行割除就地覆盖处理。
6、萤火虫管理
在水稻田施工处理完成之后,同时水草种植完毕,并基本成活后投放螺类,保证螺类正常繁殖。在水稻生长分蘖期开始投放六龄幼虫,连续两个月投放2到3次。在拔节抽穗期萤火虫成虫羽化,并繁殖下一代。通过在这几个时间段进行萤火虫投放的关键在于,水稻田中的水稻以及田埂周边的植被已经基本覆盖了水田和田埂,为萤火虫上岸化蛹提供了天然的遮蔽以及遮挡阳光的作用,而成虫羽化交配时,正是植被最茂盛,气温适当的时间,为萤火虫的生长繁育提供了良好的生态环境,从而保障了萤火虫能够顺利繁殖。
7、种植及翻耕管理
翻耕管理:在插秧或者直播之前应进行充分的翻耕处理,主要时间节点是四月中旬在杂草未结实成熟之前进行第一次翻耕,并保持水位5cm左右,让杂草充分腐熟,同时让剩余未萌发的杂草种子进行充分萌发生长,待一个月后进行第二次翻耕,将新萌发的杂草清除,直到插秧或直播前进行第三次翻耕,从而保证杂草在水稻田中最少,同时其生长势头赶不上水稻,保证水稻的生长优势。
种植管理:最好的方式是插秧种植,可采用人工或者机插,因为插秧后返青期只有一周左右,返青后即进入快速生长期,可快速形成对杂草的生长优势,从而抑制杂草生长。其次可采用直播方式,直播方式最好进行提前催芽,在直播,从而利于水稻的生长。其水稻生长优势比插秧的方式要小,容易造
成杂草快速生长。其中移栽水稻行距约为30cm,株距约为20cm,亩栽1.2-1.3万穴,基本苗5-6万。直播常规稻的种子用量建议为8斤/亩,杂交稻种子用量建议为4斤/亩。
三、
“稻-萤”共作关键技术及突破
1、水质处理关键技术
湿地生态沟渠水质处理技术。在长三角大部分地区目前水质污染主要是水质浑浊度过高、氨氮磷等造成的富营养化,因此提升水质主要解决以上问题。湿地生态沟渠水质处理技术主要
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原理是:一是通过创造流动水系增加水的动能,让水中的物质快速进行循环,并到合适位置进入其
他的能量循环中;二是通过物理净化吸附水中超量物质,利用河沙和多孔结构的秸秆可快速吸附各种物质,从而固定超量的物质,从而达到净化水质的目的;三是通过生物吸附作用将水中相关物质固定,从而净化水质,同时将物理吸附的相关物质抽取到植被体内,从而利于物理吸附材料长期作用,也利于定期将植物吸附的相关物质,通过清除地上部分将其移除到栖息地之外。
2、萤火虫繁育及恢复技术
萤火虫繁育技术是指通过在室内规模化大批量繁育萤火虫,使萤火虫的野外复育的虫源能得到保障。目前已达到年繁育20万只萤火虫的能力。萤火虫恢复技术是指通过野外改造生态环境,使其符合萤火虫生存要求,将本地区种类繁育后释放到改造好的环境中,使其逐步适应新的环境,并在此繁衍栖息。其中最主要的一部分是水质修复(已在上文中详述修复原理),另外还包括:食物链构建和驳岸栖息环境的构建技术。食物链的构建包括:水草+螺+萤火虫的食物链的构建,其中水草需是螺类喜欢的植物,而螺类是本地的田螺或者萝卜螺等。驳岸栖息地环境的构建包括:驳岸坡度、驳岸材料、驳岸植被、驳岸土壤等等构成。其中驳岸坡度在0到90°之间都可以,但最佳坡度在30到60°之间。驳岸材料可以是土木石等材料,需松软多孔且易长植被和苔藓。驳岸植被包括苔藓、草本,条件允许可增加乔木等。驳岸土壤以疏松无污染土壤最佳。
3、萤火虫田间管理技术
萤火虫管理技术主要包含两个部分,一部分是前期复育阶段的萤火虫管理和萤火虫种稳定后的管理。复育阶段的管理关键在于萤火虫释放的时期和释放时萤火虫的大小需与水稻田植被生长相适应;萤火虫种的管理的关键在于生态环境的保持,主要包括:水位的保持、植被的保持、竞争者的控制和天敌的控制。
四、
“稻-萤”共作技术难点及发展
1、难点
一是在于水质修复;二是在于稻田生物多样性控制。对于水质修复的主要难点在于:由于平湖属于长三角地区,水系丰富且四通八达,水质容易受外来水源污染,从而严重影响本项目。但经过咨询北控水务水质修复相关专家,最终解决了本项目难题,提出了“湿地生态沟渠水质处理技术”。使稻田用水先通过本技术处理,再流入稻田,且稻田用水循环使用,尽量减少外来水源的影响,最终实现水质稳定。对于稻田生物多样性控制方面,目前主要存在的问题是由于项目地周边多年来都是采用常规方式种植,导致生物多样性已经常年失衡且生态平衡脆弱。而在项目地重新建立起新的生态平衡需要一定的时间,在短时间内建立起来的生态平衡容易受周边生态环境影响,如2020年的稻飞虱灾害。在2020年的稻飞虱大爆发期间,
“稻-萤”共作水稻田最密集地区单根水稻上的稻飞虱数量达到50只以上,但由于“稻-萤”共作体系中生物多样性及生态平衡存在一定的抗风险能力,因此对于水稻的产量影响并不大,这个案例也体现了生物多样性及生态平衡的重要性。要建立起更为稳定的生态平衡,提升区域的抗风险能力,一是需要经过较长时间的生态修复,二是需要进一步扩大“稻-萤”
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共作的面积范围。
2、发展及重点
为了巩固以及拓展技术现有成果,技术发展建议按照以下几点进行:
一是:进一步扩大“稻-萤”共作种植范围。通过进一步扩大项目地种植范围可以起到修复项目范围内河道水质的作用,利用“稻-萤”共作技术快速修复范围内河道水质,并且可以做到水稻种植零排放的同时修复生态环境;还可以进一步提升种植范围内的生物多样性,特别是提升核心区生态平衡的稳定性,从而更利于项目的发展。
二是:仍需要进一步进行细化研究的内容,比如在不影响水质和萤火虫种和生存的条件下如何进行水稻的产量提升;如何在突发极为严重的病虫害情况下合理使用生态化无害化的药物等。
(作者单位:1.314200浙江省平湖市当湖街道事业综合服务中心;2.314200浙江省平湖市独山港镇农业农村办)
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本文发布于:2024-09-23 06:20:50,感谢您对本站的认可!

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标签:萤火虫   技术   水质
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