一种适用于稻鱼菜共作系统的增产减排调理剂及其应用

本发明涉及农业生态种养，具体地，涉及一种适用于稻鱼菜共作系统的增产减排调理剂及其应用。

背景技术：

1、保障粮食安全的同时改善传统农业生产所引发的环境和生命健康等一系列安全问题，是当今世界农业发展所面临的重大挑战。水稻作为我国重要的主粮作物，保障其产量和品质是维护我国粮食安全的重要举措。近年来，我国农业农村部积极推动稻渔综合种养体系，以保证水稻安全生产并促进农业增收。稻鱼共作模式是稻渔综合种养体系中的一种重要的生产形式，其利用稻田的浅水环境，结合水稻种植与鱼类养殖，合理利用稻田时空生态位和养分资源，发挥水稻与鱼之间的生态互惠作用，减少化肥与农药的使用，在同一区域内生产高品质的健康安全水稻和水产品，是一种绿色可持续的农业生产模式。

2、但是目前稻鱼共作系统中鱼坑的养分利用低，鱼类排泄物中富含速效养分，虽然这些养分对水稻的生长有着直接的促进作用，但这部分养分也易在鱼坑水体中累积，造成养分利用率偏低，甚至引发农业面源污染问题。另外，稻鱼共作有加剧温室气体排放的风险。与水稻单作相比，稻鱼共作会增加46.8％的全球增温潜势(gwp)。研究表明，温室气体排放量的增加会引起全球气温和降水的变化，改变生态系统的初级生产力和农业的土地承载力，对生态系统和农业生产造成不良影响。稻田排放的温室气体主要包括ch4和n2o，不同系统中不同种类的温室气体变化并不一致，没有明显的规律；比如研究显示，与水稻单作相比，稻田养鲤鱼模式的n2o排放量下降了8％，而ch4排放量却增加了36％。

3、另外研究显示，稻鱼共作系统中引入蔬菜种植，也会对温室气体排放产生影响；引入不同的蔬菜会导致稻渔系统的温室气体的排放量出现不同的变化趋势，这也说明了系统中温室气体排放的影响因素多样，并非只受其中一种生物或物质影响，这也导致目前稻鱼菜共作系统中温室气体的排放难以控制，无法同时有效降低其排放的甲烷和氧化亚氮。

4、因此，如何在提高稻鱼菜共作系统中营养物质利用率的同时，还能够减少温室气体的排放已经成为当今农业发展所面临的重大挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足，提供一种适用于稻鱼菜共作系统的增产减排调理剂及其应用。

2、本发明的第一目的是提供一种适用于稻鱼菜共作系统的增产减排调理剂。

3、本发明的第二目的是提供上述增产减排调理剂在降低稻鱼菜共作系统的温室气体排放量、提高稻鱼菜共作系统的农产品产量、提高经济效益和/或提高生态经济效益中的应用。

4、本发明的第三目的是提供一种稻鱼菜共作系统的增产减排种养方法。

5、本发明的第四目的是提供上述种养方法在降低稻鱼菜共作系统的温室气体排放量、提高稻鱼菜共作系统的农产品产量、提高经济效益和/或提高生态经济效益中的应用。

6、为了实现上述目的，本发明是通过以下方案予以实现的：

7、一种适用于稻鱼菜共作系统的增产减排调理剂，所述增产减排调理剂包括调理剂a和调理剂b，以质量份数计；

8、调理剂a为将鸡粪和秸秆按照质量比为3:2～4:1混合后发酵得到；

9、调理剂b由30～40份鱼粉、25～35份豆粕、12～18份菜籽油、12～18份面粉、2～4份豆油、1.5～2份矿物质混合物、0.02～0.06份维生素混合物和0.1～0.3份丙酸钠组成；

10、其中矿物质混合物含有铁、锰、锌、铜、钴和碘；

11、维生素混合物含有维生素a、维生素b、维生素c、维生素d和维生素e。

12、如上所述稻鱼菜共作系统是指在稻田中设置鱼坑作为渔业养殖区为鱼提供休憩场所，其余区域作为水稻种植区种植水稻，并在渔业养殖区的水面上种植蕹菜，形成水平结构上的水稻与蕹菜间作和垂直结构上的水稻和蕹菜与鱼种养结合的稻鱼菜共作系统。

13、优选地，调理剂a为将鸡粪和秸秆按照质量比为7:3混合后发酵得到；

14、调理剂b由35份鱼粉、30份豆粕、15份菜籽油、15份面粉、3份豆油、1.76份矿物质混合物、0.04份维生素混合物和0.2份丙酸钠组成。

15、更优选地，所述秸秆为水稻秸秆。

16、更优选地，所述发酵为利用地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、绿色木霉、米根霉、黑曲霉、乳酸片球菌、酸性蛋白酶、中性蛋白酶及淀粉酶进行发酵。

17、进一步优选地，所述发酵为利用活土君发酵王进行发酵。

18、更一步优选地，所述活土君发酵王的添加量为鸡粪和秸秆总质量的0.015％；发酵时间为15～20天。

19、更进一步优选地，发酵时间为18天。

20、更进一步优选地，所述活土君发酵王产自湖南华垦农业科技发展有限公司，货号为odr9q_1649569741288。

21、更进一步优选地，发酵时保持质量浓度为50％的含水率。

22、更优选地，所述矿物质混合物中的铁、锰、锌、铜、钴和碘的质量比为100:50:50:10:0.05:0.01。

23、更优选地，所述维生素混合物中维生素a、维生素b、维生素c、维生素d和维生素e的质量比为0.15:1:2.5:0.15:2。

24、本发明还请求保护上述任一所述的增产减排调理剂在降低稻鱼菜共作系统的温室气体排放量、提高稻鱼菜共作系统的农产品产量、提高经济效益和/或提高生态经济效益中的应用。

25、本发明还请求保护一种稻鱼菜共作系统的增产减排种养方法，包括以下步骤：

26、在稻田中设置鱼坑作为渔业养殖区，其余区域作为水稻种植区；

27、将上述任一所述的增产减排调理剂中的调理剂a施加于水稻种植区，接着在水稻种植区插秧，在水稻分蘖后期向渔业养殖区中投放鱼，并向渔业养殖区中投放上述任一所述的增产减排调理剂中的调理剂b；在水稻插秧前1～3天在渔业养殖区的水面上种植蕹菜；

28、按时收获水稻、蕹菜和鱼；

29、蕹菜的种植密度为12～16株/m2，鱼的投放密度为400～600尾/亩，水稻的插秧密度为20～30株/m2；投放于水稻种植区的调理剂a的总用量为249.5～374.1g/m2，投放于渔业养殖区的调理剂b的总用量为62.5～141.3g/尾。

30、蕹菜种植于渔业养殖区的水面，其种植密度表示在渔业养殖区的水面上每平方米种植12～16株；鱼的投放密度表示在稻田中每亩投放400～600尾鱼；水稻插秧于水稻种植区，其插秧密度表示在水稻种植区中每平方米插秧20～30株。

31、优选地，所述蕹菜的种植密度为100株/7m2，鱼的投放密度为500尾/亩，水稻的插秧密度为25株/m2。

32、优选地，所述投放于水稻种植区的调理剂a的总用量为374.1g/m2。

33、优选地，所述投放于渔业养殖区的调理剂b的总用量为70.6g/尾。

34、更优选地，所述调理剂b为每天按时投放于渔业养殖区；早稻种植时期共投放90天，晚稻种植时期共投放60天。

35、优选地，所述水稻插秧时的株距为18～22cm，行距为18～22cm。

36、更优选地，所述水稻插秧时的株距为20cm，行距为20cm。

37、优选地，所述蕹菜种植时的株距为18～22cm，行距为18～22cm。

38、更优选地，所述蕹菜种植时的株距为20cm，行距为20cm。

39、优选地，所述渔业养殖区的面积为稻田总面积的6％～10％。

40、更优选地，所述渔业养殖区的面积为稻田总面积的10％。

41、优选地，所述鱼坑为与稻田等长的条型鱼坑。

42、更优选地，所述鱼坑的深度为0.6～1m。

43、进一步优选地，所述鱼坑的深度为0.8m。

44、优选地，所述调理剂a的施加时间为在水稻插秧前3天。

45、优选地，在水稻插秧前1天在渔业养殖区的水面上种植蕹菜。

46、优选地，在水稻插秧后，保持水稻种植区的水深为2～4cm至水稻生长至有效分蘖期。

47、优选地，在水稻分蘖后期至水稻成熟期前6～8天，保持水稻种植区的水深为15～20cm。

48、优选地，所述鱼为鲤鱼。

49、更优选地，所述鲤鱼为禾花鲤。

50、优选地，所述按时收获水稻、蕹菜和鱼具体为：水稻在成熟后收获；蕹菜在株高每次达到25～30cm时进行收获；鱼在收获水稻后收获。

51、本发明还请求保护上述任一所述的种养方法在降低稻鱼菜共作系统的温室气体排放量、提高稻鱼菜共作系统的农产品产量、提高经济效益和/或提高生态经济效益中的应用。

52、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

53、本发明提供了一种适用于稻鱼菜共作系统的增产减排调理剂，包括调理剂a和调理剂b；并且基于所述增产减排调理剂提供了一种稻鱼菜共作系统的种养方法，该方法通过在稻田中设置有渔业养殖区和种植有水稻的水稻种植区，在渔业养殖区中养鱼并在其水面上种植蕹菜，并将调理剂a投放于水稻种植区，将调理剂b投放于渔业养殖区，实现了在不降低水稻产量的同时，还能提高蕹菜以及鲤鱼的产量，并且还同时减少了栽培过程中甲烷和氧化亚氮的排放，进而提高了输入系统中的营养物质的生物利用率。利用所示种养方法栽培水稻时，操作简单，无需复杂的程序，并且具有优异的经济效益和生态经济效益，适用于田间推广应用。