水稻和鱼类的联合种植是否有助于维持水稻生产

文|名城雨

编辑|名城雨

由于稻米养活了世界一半的人口，因此全球粮食供应的安全取决于可持续的稻米生产。在这里，我们测试将水稻和鱼类共同种植成一个“稻鱼系统”是否有助于维持水稻生产。我们研究了在中国广泛实施的密集和传统的RFS。

我们发现，当每个密集RFS中的鱼类产量低于阈值时，水稻产量不会下降。此外，低于阈值，集约化RFS中的鱼类产量可能大大高于传统RFS中的鱼类产量，而不会降低水稻产量。相对于水稻单一栽培，化肥氮和杀虫剂的使用减少，农民的净收入增加。结果表明，RFSs可以帮助维持水稻生产，并表明开发共养技术对于实现可持续性是必要的。

大米是约3亿人日常饮食的主要成分，其中许多人生活在发展中地区，负担不起高价大米，未来的全球粮食安全和世界穷人岌岌可危的生计取决于可靠的大米供应。如何在不增加环境成本的情况下满足日益增长的水稻需求是世界水稻种植面临的巨大挑战。

稻田可以为“鱼”提供栖息地（本文中的“鱼”一词是指广泛的水生动物，包括鲤鱼、螃蟹、小龙虾、软壳龟等）水稻养殖与鱼类生产（也称为稻-鱼系统或RFS）的耦合在许多水稻种植区早已得到实践，因为它既提供水稻谷物，又提供水生蛋白质来源。

由于在稻田养鱼通常可以通过减少疾病、害虫和杂草的发生率来减少水稻农药的使用，还可以通过水稻和鱼之间补充使用饲料氮来减少化肥氮（N）的使用，因此RFS被认为是帮助维持当地水稻种植的重要途径。

联合国粮食及农业组织和其他国际组织一直试图在世界水稻种植区制定RFS，以帮助确保粮食供应和改善农村经济。研究人员最近提出，RFS可用于扩大淡水水产养殖和提高一些亚洲国家（例如孟加拉国和印度尼西亚）的水生产力。

在中国，RFS的发展也被列为同时生产水稻和淡水鱼的国家战略。中华人民共和国农业部一直在努力帮助农民改进传统的RFS，并开发具有高产量的集约化RFS，为了提高稻田生产力和农民收入。自2010年以来，中国拥有世界上最大的RFS面积。

传统的RFS仅使用少量的鱼饲料，并且仅将鱼保留在称为“鱼类避难所”的小区域内;因此，传统RFS中的鱼类产量相对较低，水稻产量不会降低，相比之下，集约化RFS是使用相对大量的商业“鱼”饲料和大型鱼类保护区来实现高产量和可观的农民利润的大规模作业。

这提出了关于密集RFS的两个重要且相关的问题。集约化RFS的水稻产量是否低于水稻单一栽培？密集的RFS是否有助于维持水稻生产？从国家粮食安全的角度来看，必须确定集约化RFS的发展是否威胁到稻米生产。

在这项研究中，我们进行了一项调查，以评估中国五个不同气候的水稻种植区的各种RFS的水稻产量。我们讨论了我们的结果对集约化RFS的开发和管理的影响，目的是维持中国和其他国家的水稻种植。

由于在稻田养鱼可以促进水稻生长并有利于水稻产量，并且由于养鱼需要每个稻田的一定比例用于鱼类保护区，我们预计水稻产量可能会随着鱼类产量的变化而变化，如果鱼类产量超过某个阈值，水稻产量可能会降低。因此，我们假设有一定的最大鱼类产量水平，水稻产量不会受到损害。

我们通过农场和农民调查来检验这一假设，其中包括一种传统的RFS（鲢鱼）和五种类型的强化RFS（鲢鱼、稻蟹、稻螯虾、稻鳅和稻龟[软壳龟]）。调查覆盖了56个省市的14个县，传统的RFS在这里被定义为不应用商业鱼饲料的小规模养殖系统，而集约化RFS被定义为应用相对大量商业鱼饲料的相对大规模的养殖系统。

15%的稻鲢养殖场、29%的稻蟹养殖场、36%的稻鳅养殖场、27%的稻鳅养殖场和27%的稻龟养殖场的稻米产量低于配对RM，然而，对于98%的传统稻鲤养殖场，水稻产量并不低于相应的RM养殖场。进一步的分析表明，水稻产量相对于RM下降的RFS养殖场的鱼类产量和避难百分比明显高于相对于RM养殖场水稻产量没有下降的RFS养殖场。

正如预期的那样，每种类型的密集RFS都有一个鱼类产量阈值。当鱼类产量超过以下阈值时，密集RFS中的水稻产量低于配对RM中的水稻产量（以吨公顷为单位），稻鱼为2.106（95%置信区间：2.101，2.112）;稻蟹为0.657（95%置信区间：0.653，0.661）;稻米-小龙虾为1.681（95%置信区间：1.671，1.691）;稻鳅为1.582（95%置信区间：1.571，1.593）;稻龟为3.621（95%置信区间：3.613，3.628）。

我们的结果还表明，对于每种类型的密集RFS，随着用作避难所的田地百分比（避难百分比）的增加，鱼类产量不断增加。不同文献间水产产量与避难率线性关系的斜率差异显著（F3,167= 38.155，P < 0.001）。稻龟线性关系斜率显著高于其他RFS，而稻蟹与稻螯虾、稻鱼与稻鳅的斜率差异无显著差异。

对于鱼类产量低于阈值的集约化RFS养殖场，稻米-甲鱼和稻鳅RFS的稻米产量与相应RM的产量相当（P > 0.05），或高于稻鱼、稻蟹和稻-小龙虾RFS的相应RMs（P < 0.05）。此外，这些密集的RFS产生了平均鱼产量（以吨公顷为单位）为0.97，稻蟹为0.387，稻螯虾为1.437，稻鳅为1.097，稻龟为1.977。

这些RFS获得的总氮输入（饲料氮加肥料氮）高于RMs，但它们使用的肥料氮和农药少于RMs。从这些RFS获得的谷物和鱼类价格高于当地非RFS农场，这些RFS农民的净收入高于RM农民。相对于RM农场，集约化RFS农场规模更大，更有可能属于专门的农民合作社，并由年轻农民管理。

我们的结果表明，在集约化RFS中，当大面积的田地被用作避难所以提高鱼类产量时，水稻产量严重下降。我们的结果还表明，每种类型的集约化RFS都有一个鱼类产量阈值，即使大约10%的田间面积被用作避难所，水稻产量也不会降低。

在这项研究中，传统鲢鱼RFS的避难率为<5%。低于阈值，密集RFS中的水稻产量不会受到抑制，因为鱼类会促进剩余水稻植物的生长，而且因为避难所（沟渠和坑）为水稻植物的生长创造了“边缘效应”。只要不超过鱼类产量阈值，保护区占据<10%的场地，鱼类和保护区边缘的综合效应就可以补偿甚至过度补偿因避难所建设而造成的植物损失。

然而，当农民将高比例的面积用于避难所时（当鱼的价格大大高于大米价格时，农民有时会使用高达50%），稻米产量肯定会减少。我们的研究还表明，避难区在影响RFS的鱼类产量方面存在差异。例如，在稻龟系统中，随着避难百分比的增加，鱼类产量大大增加。然而，在稻蟹或稻螯虾中，随着避难百分比的增加，鱼类产量缓慢增加。这些结果表明，在RFS的发展中，避难所设计对水稻和鱼类产量都具有重要意义。

我们的研究结果表明，当水稻和鱼类产量之间的权衡平衡时，当前的集约化RFS可以帮助维持水稻种植。一方面，RFS中的水稻产量没有减少，在某些情况下，当鱼类产量低于阈值时甚至会增加。每个集约化RFS的产鱼量阈值明显高于传统稻鲤RFS的产鱼量阈值，表明在不降低水稻产量的情况下，强化RFS中的鱼类产量可以大大高于传统RFS中的鱼类产量。

另一方面，RFS可以激发农民对水稻种植的热情。首先，RFS农民既生产稻粒又生产鱼，后者通常具有较高的市场价格，从而增加收入。其次，RFS中的肥料-N和农药明显低于RM中，因为鱼类可以帮助清除水稻害虫，并且因为水稻可以使用未消耗的饲料，肥料氮和杀虫剂的减少降低了水稻种植的成本，也导致了高质量大米或鱼产品的可识别品牌的营销。

然而，从经济理性主义者的角度来看，人们可能会担心RFS中鱼类的高收入是否会导致农民过分强调鱼类产量及其收入，而忽视威胁水稻生产的稻米。在我们的研究中，我们确实在每种类型的RFS中发现了一些案例，即农民通过牺牲水稻产量来增加鱼类产量。

然而，在大多数情况下，经济理性主义方法不一定是中国的最佳途径。首先，稻米不是一种纯粹的经济作物，因为稻米是国家粮食安全所需的最重要的作物之一。稻米生产部分受政府政策监管。例如，中国农业部国家水产养殖技术推广站制定了确保RFS中水稻产量的指南。帮助农民开发RFS，避免RFS中的水稻产量下降。其次，RFSs的较高鱼类产量需要较大的避难区域，导致水稻植株密度降低。

由于水稻植物可以利用未消耗的饲料或鱼类排泄物释放的营养物质（即氮和磷）水稻植株密度的降低会导致水稻植株对养分的吸收降低，而稻田养分的积累。此外，更高的鱼类产量需要更高的饲料投入，其中只有20-30%的氮被鱼类吸收，因此，当鱼类产量长时间超过特定水平时，RFS中的环境风险（例如营养物排放）会增加。

我们还比较了使用化肥-N和杀虫剂的RFS和RM，产品（米粒和鱼）的价格，净收入，农场规模以及农民年龄和教育程度。对于每种类型的 RFS，R 中的一般线性模型还用于执行以位置为随机因子，培养类型（RM 或 RFS）为固定因子的双向方差分析。在分析之前，对数据进行对数转换以满足正态性和同质性的假设。

参考文献：

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牛牛牛：不可忽视！你与哪几个生肖才能在婚姻中幸福？

【锦鲤好运贴】：收到这份好运贴的人，点赞评论：“迎好运”，您将财源广进，事业有成，家人平平安安，健健康康！

在咱们陕西这片古老而神奇的土地上，流传着诸多关于生肖与婚姻的说法。今天，咱就来唠唠这“牛牛牛”的生肖，看看在婚姻中，哪些生肖能与它携手共度幸福时光。

1. 牛与鼠：天作之合

俗话说得好：“牛鼠配，金满屋。”在陕西这片土地上，牛与鼠的配对被视为天作之合。牛的稳重与鼠的机智相得益彰，共同面对生活中的风风雨雨。就像那秦腔中的经典剧目《三滴血》，虽经历波折，但终能团圆。牛与鼠的婚姻，便是如此，充满了希望与温暖。

（小贴士：牛与鼠的配对，稳重与机智并存，是婚姻中的绝佳组合。）

2. 牛与蛇：情深意长

“牛蛇搭配，情深意长。”在陕西的乡间小道上，我们常常能听到这样的谚语。牛与蛇的结合，就如同那秦岭山脉的连绵不断，情深意长。他们相互扶持，共同走过人生的每一个阶段。正如那句古诗所云：“在天愿作比翼鸟，在地愿为连理枝。”牛与蛇的婚姻，便是这般美好。

（小贴士：牛与蛇的配对，情深意长，是婚姻中的典范。）

3. 牛与鸡：相得益彰

“牛鸡相配，日子红火。”在陕西的农村，牛与鸡的配对被视为家庭幸福的象征。牛的勤劳与鸡的勤劳相辅相成，共同为家庭创造美好的生活。他们彼此信任，相互扶持，共同面对生活的挑战。这样的婚姻，正如那陕北的民歌所唱：“咱们老百姓，今儿个真高兴！”

（小贴士：牛与鸡的配对，勤劳与信任并存，是婚姻中的美好典范。）

4. 牛与羊：和谐共处

“牛羊成群，日子安稳。”在陕西的牧场上，牛羊和谐相处，共同享受着大自然的恩赐。同样地，在婚姻中，牛与羊的配对也充满了和谐与温馨。他们性格相近，相互理解，共同追求家庭的幸福与安宁。这样的婚姻，正如那陕北的黄土高原，厚重而坚实。

（小贴士：牛与羊的配对，和谐共处，是婚姻中的稳定之选。）

婚姻是人生中最重要的选择之一，它关乎着我们的幸福与未来。在陕西这片土地上，我们深信生肖与婚姻之间有着千丝万缕的联系。通过了解不同生肖之间的配对关系，我们可以更好地选择自己的伴侣，共同创造美好的未来。

【锦鲤送福帖】：点赞评论：接福气，今年就会顺风顺水，财运滚滚。

愿每一个在婚姻中寻求幸福的人，都能找到与自己相配的伴侣，携手共度人生的每一个阶段。

大家好，我是锦鲤有余。在陕西这片充满传奇色彩的土地上，我见证了无数幸福的婚姻。我虽非天天宅在水池里等着好运降临的懒家伙，但我愿用我的“鱼言鱼语”为你们送上最真挚的祝福。无论遇到什么困难，都请保持那份积极上进的心。希望在新的一年中，你们都能好运常伴，财源广进，家庭和睦，身体健康！

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