Effects of improved traditional rice-fish system productivity on field water environment

Abstract

如何在提升传统农业系统生产力的同时又不破坏其内涵、还对环境不产生负面影响, 是一个受到研究者持续性关注的挑战性课题。本研究以具有1 200年历史的全球重要农业文化遗产稻鱼系统为例, 研究稻鱼系统鱼的放养密度对生产力和环境的影响, 探讨能够显著提升稻鱼系统生产力且又不破坏其传统性(产品优质、环境友好)的途径。研究表明, 传统稻鱼系统(RF)(田鱼目标产量375 kg·hm^-2)与水稻单作系统(RM)水体的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)及铵态氮(NH₄⁺-N)含量均没有显著性差异。随着田鱼养殖密度提高(鱼产量由750 kg·hm^-2提高到3 000 kg·hm^-2)和饲料投入的相应增加, 稻鱼系统的生产力和经济产出大幅度提高(稻鱼系统的净经济收入增加25.2%~101.4%), 但稻鱼系统(RF)水体的COD值及TN、TP和NH₄⁺-N含量均呈现增加的趋势, 尤其是当鱼目标产量增至3 000 kg·hm^-2时, 水体TP含量和COD值显著提高, 面源污染风险增加。分析还表明, 鱼放养目标产量为2 250 kg·hm^-2时, 稻鱼系统经济效益最佳, 此时净经济收入比传统稻鱼系统增加55.9%, 并且不会对水体环境质量产生负面影响。