一种基于沼液水肥一体化的“虾稻共作”生态种养方法与流程

本发明属于农业生态种植，具体涉及一种基于沼液水肥一体化的“虾稻共作”生态种养方法。

背景技术：

1、小龙虾(学名：procambarus clarkii)是一种甲壳纲、十足目、鳖虾科水生动物，生活在淡水中，适应和繁殖能力较快，同时对栖息环境要求较低，由于是杂食性动物适合采用“虾稻共作”方式养殖。稻虾综合种养是一种水稻与水产动物互利共作稻田生态养殖模式，即水稻收割后在田间水沟内放入小龙虾苗，收获的小龙虾和稻谷品质俱佳。该模式充分利用稻田水土和生物资源生产蛋白质和碳水化合物，极大地提高稻田生产能力是利用有限土地最大化生产食物最佳选择，解决资源约束和农民增收难度大等问题。相比水稻单作，虾稻共作提高氮肥利用效率和增加水稻产量，减少农药施用量改善土壤结构同时提高土壤微生物多样性和相对丰度促进土壤养分释放。虾稻共作系统中稻田浮游植物群落多样性有所增加，表面形成良好生态系统，食物网结构更加复杂，系统稳定性和生产力得到提升。虾稻共作利用水产动物排泄物作为水稻肥料，同时水产动物摄食稻田害虫，减少稻田农药化肥使用在水稻稳产基础上收获水产动物，提高稻田综合种养经济效益是一种具有良好经济和生态效益综合种养模式。2018年全国虾稻种养面积达到1000多万亩，其中湖北、安徽和湖南省虾稻面积达到700多万亩发展非常迅速。目前，生产上虾稻共作稻田水分主要来源于水库或河水，采用化学肥料调控水质；由于稻田处于全年淹水状态，灌溉量很大但水分利用效率低、化肥和农药等成本较高容易造成地下水污染，水稻产量较低不利于农民增收和保障粮食安全。

2、目前每年产生38亿吨粪污，这些粪污成为农业面源污染主要来源。2014年出台《畜禽规模养殖污染防治条例》鼓励和支持采取粪肥还田、制取沼气、生产有机肥等对养殖废弃物综合治理利用；2015年《促进南方水网地区生猪养殖布局调整优化的指导意见》提出促进猪粪便综合利用、过程控制、末端循环利用，加快研发生猪粪便综合利用技术，推行种养结合、循环利用、集中处理和达标排放等生猪粪便综合利用模式。沼液是一种优质的有机液体肥，富含氮、磷、钾、蛋白质、维生素、氨基酸等物质及多种微量元素和生长因子。一般认为水稻田适宜还田量为50m3/亩，折合每亩纯氮30kg，实现水稻稳产取代化肥，大幅度改善水稻品质，提高农田消纳沼液能力。随着我国南方地区规模化养殖场集约化水平不断提高，养猪废水对环境影响日趋严重。由于目前养殖废水达标排放标准较宽松(cod和氨氮排放标准分别为400mg/l和80mg/l，《畜禽养殖业污染物排放标准》(gb18596-2001))即使养殖企业达标排放，尾水对受纳水体水质影响依然严重。同时，由于工业化废水处理设施建设和运行成本较高且需要专业人员维护管理，一些企业为减少费用支出经常停运污水处理设施，投资成本难以回收。

3、专利申请号为202211160855.1的公开一种稻虾共作模式下沼液施用方法，要求沼液全氮浓度不高于500mg/l，亩均施用量15-20m3；根据水稻生长规律分5次沼液施用，同时在沼液还田后立即灌水稀释沼液浓度防止氨氮浓度过高影响小龙虾生长和导致水稻叶片由于氨挥发灼伤。但是，其没有充分利用养殖沟种植水草加快消耗水体中的氮磷营养为小龙虾提供食物来源减少水体污染风险；而且增加劳动量和成本不利于大规模推广虾稻共作技术。因此，关于虾稻共作对水稻品质、小龙虾养殖性能以及土壤环境质量方面影响缺乏系统性研究报道。综上所述，开发一种适合南方水网地区沼液水肥一体化“虾稻共作”技术对提高粪污资源化利用效果至关重要。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种南方水网地区沼液水肥一体化和“虾稻共作”生态种养模式结合方法，操作简便，利用稻田养殖小龙虾建立“虾稻共作”系统，通过虾稻互利共作，脱离施用化肥和灌溉复杂操作，实现稻田水质安全可控，利用沼液水肥一体化调控还田养分和水质标准；全周期不施用农药，提高水稻和小龙虾产量，改善水稻品质和小龙虾养殖性能对提高养殖粪污资源化利用效率和保障粮食安全具有重要作用。

2、为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案为：

3、一种基于沼液水肥一体化的“虾稻共作”生态种养方法，其包括如下步骤：

4、1)先构建沼液水肥一体化供给输送系统；

5、2)稻田改造包括稻田平整、挖掘养殖沟、建设内外埂和防逃设施；

6、3)稻田翻耕晾晒、沼液还田；

7、4)稻田插秧种植早稻，水稻插秧1周之后投放小龙虾种苗；

8、5)稻田管理及饲料投喂；

9、6)水稻和小龙虾收获，之后稻田晾晒；

10、7)稻田整理种植晚稻与投放小龙虾种苗；

11、8)收获水稻和小龙虾、绿肥还田补种；

12、9)冬季管理进行设施维护与田间管理。

13、如上所述的“虾稻共作”生态种养方法，优选地，沼液水肥一体化供给输送系统主要包括沼液储存塘和达标水储存塘分别通过管道连通自动配肥控制系统，自动配肥控制系统的出水口连接泵体，泵体连通进液管，进液管的末端通入缓冲暂存罐中，出液管的一端通入缓冲暂存罐中的底部，靠近缓冲暂存罐的出液管的另一端中间设置有输水泵，出液管终端通入稻田。

14、如上所述的“虾稻共作”生态种养方法，优选地，在步骤2)中，稻田选择保水性较好壤土稻田地块，稻田面积为30～100亩，沿稻田内侧边沿开挖环形小龙虾养殖沟，沟宽3～4米，坡比1:1.5，沟深1～1.5米；利用养殖沟挖掘出的泥土在养殖沟外侧建筑外田埂，外田埂底部宽3.5～5m，顶部宽1.2～2.5m，呈梯字型，在养殖沟外侧建筑内埂，内埂宽0.5～1m，内埂的绝对高度为1.5m，内埂比内部稻田高0.2～0.8m；小龙虾养殖沟面积应控制占稻田面积10％～15％，当稻田面积是较大的田块如80～100亩(考虑到沼液在田块内的流动性和均衡性，因此田块面积不宜超过100亩)时，还要在中间位置开挖“一”或“十”字形田字沟，其沟宽1～2米，沟深0.8～1米，坡比1:1。

15、如上所述的“虾稻共作”生态种养方法，优选地，防逃设施为在稻田和养殖沟进排水口设置20目网片制作防逃网，内外地埂上设防逃网，防逃网高出地埂40～60cm，并在稻田内和养殖沟内设有硬质管连通，硬质管的两侧端口利用尼龙网封闭，并埋入地埂下20～40cm。

16、如上所述的“虾稻共作”生态种养方法，优选地，沼液还田为每年3月底4月初晒田7天后，按照每亩30m3沼液还田量还入稻田，作为稻田底肥，稻田浸泡7天后插秧，根据秧苗生长情况适时还田满足水稻生长。

17、如上所述的“虾稻共作”生态种养方法，优选地，早稻在4月上旬移栽，早稻选择隆晶优1号、盛泰优018、兆优5455；晚稻在8月初移栽，晚稻选择金优284、陵两优268；

18、移栽密度为30cm×15cm，稻田水深为3～5cm；每穴3-5株秧苗；

19、小龙虾种苗按每亩养殖沟投放2～3cm幼虾1万尾进行。

20、如上所述的“虾稻共作”生态种养方法，优选地，稻田管理为每亩施用纯氮15-18kg，底肥50％，折合纯氮7.5-9kg、每亩还沼液6-7m3，分蘖肥30％、折合纯氮4～5kg、每亩还沼液3～4m3，促花和保花肥各占10％，折合每亩还沼液2～3m3；所施用沼液中含磷和钾分别达到2～4和8～10kg/亩满足水稻正常生长。

21、如上所述的“虾稻共作”生态种养方法，优选地，饲料投喂为在绿肥/水草生长初期小龙虾以配合饲料为主饲喂，夏季(6-8月)以绿肥/水草植物性饵料为主；水温在15～30℃时每15天投放100～150kg/亩鲜嫩绿肥或水草；每天傍晚投喂稻田存虾重量2％～3％的麸皮饲料；

22、绿肥为紫云英或/和紫花苜蓿；

23、水草植物为狐尾藻、黑藻、金鱼藻、苦草、菹草、伊乐藻中的一种或多种，水草植物对水面的遮蔽率控制在40％～60％。

24、如上所述的“虾稻共作”生态种养方法，优选地，稻田晾晒以稻田土壤表层开裂为准，稻田晒好后应及时进行灌溉，以免养殖沟中小龙虾密度过大产生不利影响。

25、如上所述的“虾稻共作”生态种养方法，优选地，绿肥还田补种是指在10月份种植绿肥，具体步骤如下：水稻收割后，及时开好“三沟”，即主排渍沟、围沟、畦沟，做到“三沟”配套，排灌自如，保持土壤湿润和不浸渍；

26、紫云英每亩播种量为1.5～2kg，油菜为每亩播种量0.2～0.3kg；紫云英播前应晒种4～5小时，将种子与细沙按2:1的比例拌匀，用磷肥和根瘤菌拌种后均匀撒播，油菜种子与细土均匀撒播；

27、若绿肥生长过程中发生菌核病或白粉病等，病株应立即清除深埋并采用杀菌剂封杀；气温低于10℃时，不宜用药确保紫云英生长安全；

28、在插秧前15～20天将紫云英或油菜一次性翻压到水田中；

29、翻耕后沤田时，应做到合理灌水，尽量不排水，防止养分流失；若为酸性土壤，翻压时每亩撒施生石灰15～30kg，加速腐熟；并适当补充1～1.5m3/亩沼液提供氮素。

30、如上所述的“虾稻共作”生态种养方法，优选地，冬季管理进行设施维护主要包括沼液水肥一体化设备管道、泵体和阀门等部件维护保养；田间管理包括稻田地埂和养殖沟的平整与夯实、小龙虾洞穴填土封闭，防止稻田地埂漏水。

31、本发明的有益效果在于：

32、本发明提供的基于沼液水肥一体化的“虾稻共作”生态种养方法，采用沼液水肥一体化供给输送系统有效节省了劳动量和成本，该方法拓展了养殖废弃物资源化利用途径和提高利用效率，实现“沼肥与达标水多元利用、一水两用、稻田双收”，有效提高土地和水肥一体化利用效率和经济效益。

33、本发明提供的基于沼液水肥一体化的“虾稻共作”生态种养方法，具有如下优点：

34、1.解决南方水网地区沼液水肥一体化利用途径，提高土地和养殖废弃物利用效率，稳定提高水稻产量同时增加小龙虾产量和经济效益，两虾两稻小龙虾产量达到300kg以上，同时保证水稻的优质特性。

35、2.通过绿肥/水草与水稻混种充分利用沼液营养成分，利用生物多样性原理控制病虫害，减少农药和化肥使用；保证稻田水质和小龙虾饵料安全提高产品品质。

36、3.两还两晒不仅增加土壤含氧量，提升土壤氧化还原能力，改善水稻长势，控制多余分蘖，加速茎秆生长，减少水稻倒伏风险；绿肥/水草还田培肥土壤同时增加土壤碳储量，实现低碳环保生态种养方法。

37、4.小龙虾排泄物为水稻生长补充生物营养物质，绿肥/水草及水稻为小龙虾提供良好生长环境和食物来源，形成良性互补生物链循环系统，实现生态与经济价值双重提升。