稻田生态种养是我国农业耕作制度的重要组成部分。近几年发展迅速的稻田种养结合生产模式主要包括稻-鸭、稻-虾、稻-鱼、稻-蟹、稻-鳖、稻-蛙以及稻-鱼-鸡等。

与单一种植模式相比,稻田生态种养通过在稻田中放养的水禽/水产、养殖的生物的觅食等活动对杂草和水稻病虫起到一定的防控作用,养殖生物的粪便可作为有机肥,减少化学药剂和无机肥的施用,实现水稻稳产的同时,增加水禽/水产收益,改善农(水)产品品质及稻田土壤性状和农田生态环境。

在稻米品质方面,辽宁省水稻研究所研究团队发现稻-鳖种养模式与单一水稻种植模式相比,糙米蛋白质含量和铅含量显著降低,铁和硒含量显著增加,4-氨基丁酸、抗氧化性物质α-生育酚、β-羟肉豆蔻酸、奎宁酸及半乳糖醇均显著上调。稻-蟹生态种养模式在稳产的基础上可以改进食味粳稻稻米食品,提高其营养价值。

梁玉刚等对种养情况下水稻的抗倒伏性能进行了研究,发现垄作稻-鱼-鸡共生和垄作稻-鸡共生模式能够提高水稻穗长和穗鲜重,稳定水稻产量,增加水稻茎秆节间外径和壁厚,提高茎秆抗折力和抗弯截面模量,降低茎秆最大应力和倒伏指数。

由于动物的参与,与单作水稻相比,稻田生态种养模式对土壤养分也产生了较为显著的积极影响。佀国涵等通过分析稻-虾共作系统中氮磷循环特征及盈亏状况,发现稻-虾共作降低了氮和磷输出/输入比,促进了土壤氮磷的累积,但增加了系统氮磷表观损失量。这对合理调控稻-虾共作系统养分循环和平衡,指导氮磷优化管理具有重要的意义。朱杰等研究团队探明稻-虾共作模式显著提升水稻抽穗期稻田土壤中硝态氮、全氮及全碳的含量,对土壤碳氮比、碱解氮和铵态氮含量没有显著影响。

在生物多样性方面,稻-虾共作模式显著增加稻田土壤nirK基因微生物的丰富度指数,但对nirK基因微生物的多样性指数影响不显著。硝态氮含量是影响nirK反硝化细菌群落结构的主效因子。可见,稻-虾共作模式对微生物多样性指数没有显著影响,但显著增加了微生物丰富度指数,而且稻-蟹共作系统还显著增加了蜘蛛个体数量(马晓慧等)。

曹林奎教授研究团队基于能值分析了上海市青浦区稻-蛙生态种养系统,得到该系统承受环境压力较小,能值可持续指标表现良好,可持续发展潜力大;但同时指出系统自我维持力弱,受经济社会影响波动较大。同时该团队还研究表明稻田投放初始覆盖面积70%的多根紫萍和少根紫萍都能在降低稻田杂草密度和生物量的同时维持杂草群落的多样性,且多根紫萍覆盖能促进水稻产量增长,对保护稻田生物多样性和减少农田化学农药的施用有积极作用。

此外,在温室气体的排放方面,稻田是温室气体甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的重要排放源,因此控制稻田温室气体排放对缓解全球温室效应具有重要作用。诸多研究团队均指出,稻田种养结合由于稻田养殖生物在稻田生态系统中添加生态位、延长食物链的增环作用,通过其持续运动、觅食活动等,不同程度地影响稻田温室气体的排放量,总体呈现出减缓温室效应的趋势(徐祥玉、王强盛和袁家富等)。

虽然种-养共作模式有诸多优点,但曹凑贵教授等指出稻-虾共作模式具有“双刃性”,主要体现在(1)稳粮增效的同时存在重虾轻稻的现象;(2)提高土壤肥力,但同时加剧了土壤次生潜育化;(3)涵养水源,但同时可能增加水资源消耗;(4)减肥减药的同时增加了水体富营养化的风险;(5)虫害减轻的同时某些病害加重。他们建议稻-虾共作应该:因地制宜,避免盲目发展;研究标准,规范化发展;优化模式,科学水肥调控;因势利导,防治病虫草害。

文献来源（长按识别