【摘要】：位于上海西郊的淀山湖,是上海市唯一的淡水湖泊,黃浦江源頭,也是上海飲用水源地。為保護水源地環(huán)境,環(huán)淀山湖地區(qū)歷史上禁止工業(yè)活動,也禁止禽畜養(yǎng)殖業(yè)。盡管如此,淀山湖仍屬于富營養(yǎng)型湖泊,常年水質(zhì)處于中國國家水質(zhì)標準IV~V類,部分區(qū)域水質(zhì)甚至劣于V類。環(huán)淀山湖六鎮(zhèn),地勢低洼,稻作農(nóng)業(yè)是當?shù)刂饕r(nóng)作方式。常規(guī)稻作大量化肥和農(nóng)藥的投入,已對淀山湖水環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅。在環(huán)湖地區(qū)推行基于化肥、農(nóng)藥投入減量化的生態(tài)稻作,減少農(nóng)業(yè)面源污染,對保護淀山湖飲用水源地意義重大。本文以環(huán)淀山湖六鎮(zhèn)之一的金澤鎮(zhèn)為例,通過對21個典型農(nóng)戶走訪,持續(xù)五年對常規(guī)水稻農(nóng)作過程進行問卷調(diào)查;設(shè)置田間試驗,研究不同施肥方式對水稻生長和抗病蟲害能力的影響研究,探究水稻病蟲害的發(fā)生規(guī)律;并開展稻田養(yǎng)蛙和稻鴨共作田間試驗,研究種養(yǎng)耦合型生態(tài)稻作模式;評估若在環(huán)淀山湖地區(qū)推行基以化肥、農(nóng)藥投入減量化的生態(tài)稻作,對減少農(nóng)業(yè)面源污染,保護湖泊水環(huán)境的積極效果。主要獲得如下結(jié)果:(1)據(jù)連續(xù)五年的農(nóng)戶調(diào)查表明:研究區(qū)域常規(guī)稻作N、P_2O_5、K_2O年度平均使用量分別為336.6 kg ha~(-1)、76.9 kg ha~(-1)、46.7 kg ha~(-1),N:P_2O_5:K_2O投入比例為100:23:14,存在氮肥過度投入而磷肥和鉀肥投入配比低的問題,氮肥投入量遠高于該地區(qū)推薦施用基準210 kg ha~(-1)。常規(guī)稻作農(nóng)藥的年均使用量為27.80 kg ha~(-1),其中殺蟲劑、殺菌劑和除草劑的年均使用量分別為15.45、7.5和4.85 kg ha~(-1),農(nóng)藥使用量顯著高于全國單位耕地面積農(nóng)藥使用量,13.81 kg ha~(-1)。且該地區(qū)殺蟲劑、殺菌劑和除草劑投入比例為320:155:100,殺蟲劑投入比例遠高于中國平均水平(125:81:100)和世界平均水平(67:60:100)。(2)田間肥料試驗表明:施用化肥,養(yǎng)分釋放迅速,有效地促進水稻生長和分蘗,提高水稻植株葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)等養(yǎng)分含量。但復(fù)合化肥(CF)處理水稻病蟲害發(fā)生率高于菜籽餅肥低量(CML)、菜籽餅肥高量(CMH)處理和不施肥對照CK處理,尤其是在稻飛虱高發(fā)的2014年,CF處理稻飛虱數(shù)量為145.0頭/叢,分別是CMH、CML和CK處理的1.3、1.6、3.1倍,導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。施用有機肥,養(yǎng)分釋放緩慢而持久,增加土壤微生物數(shù)量和提高土壤酶活性,提高水稻抗病蟲害的能力,增加水稻產(chǎn)量。因此,不施或少施化肥,有利于減少作物病蟲害。(3)蛙稻試驗表明:稻田人工投放青蛙,不僅可促進水稻生長和分蘗;還能有效控制水稻病蟲害的發(fā)生,特別是對水稻卷葉螟和二化螟的防治尤為顯著;青蛙在田間活動,能改善水稻通風(fēng)系統(tǒng),減少致病菌落的生長,可明顯減少水稻紋枯病的發(fā)生。放養(yǎng)青蛙有利于提高土壤酶活性,增加土壤微生物數(shù)量。進一步促進土壤有機質(zhì)的分解和養(yǎng)分的礦化,提高土壤養(yǎng)分的利用率。最終,2013年和2014年放養(yǎng)青蛙稻谷產(chǎn)量分別是無蛙對照的1.41、1.43倍,增產(chǎn)效應(yīng)顯著。稻田養(yǎng)蛙既有效控制水稻病蟲害發(fā)生,減少農(nóng)藥和化肥的使用,又有利于改善農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),有明顯增產(chǎn)效應(yīng)。(4)稻鴨共作田間試驗表明:稻田養(yǎng)鴨還可促進水稻生長,顯著減少水稻病蟲害,特別是2014年和2015年水稻稻飛虱數(shù)量分別減少57.40%和60.01%。稻田養(yǎng)鴨還能有效遏制雜草生長,2014年和2015年雜草數(shù)量分別降低了92.19%和89.36%。鴨子活動還可促進土壤有機質(zhì)分解和養(yǎng)分礦化,提高稻田土壤酶活性,增加土壤線蟲數(shù)量,豐富土壤生物多樣性。2014年水稻生長后期,放鴨處理稻田土壤線蟲數(shù)量為10.0條/克,顯著高于無鴨對照(p0.01),5.6條/克土。稻田養(yǎng)鴨可增加稻谷產(chǎn)量52.94%-89.68%,效應(yīng)顯著,而且還有純自然鴨產(chǎn)品,經(jīng)濟效益顯著,適合在中國南方地區(qū)推廣。(5)上海西郊環(huán)淀山湖六鎮(zhèn)共有水稻面積5975 ha。常規(guī)稻作N和P_2O_5年均使用量分別為2.01×106 kg a~(-1)和4.59×105 kg a~(-1);流失量分別為0.99×105 kg a~(-1)和0.23×105 kg a~(-1);入湖量分別為0.99×104 kg a~(-1)和0.23×104 kg a~(-1)。常規(guī)稻作過量施用化肥和農(nóng)藥,引起農(nóng)業(yè)面源污染,已對淀山湖水環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅。若在環(huán)淀山湖地區(qū)推廣稻鴨共作,氮磷入湖量可分別減少75.76%和95.24%,還可避免農(nóng)藥面源污染,對保護飲用水源地環(huán)境意義重大。而且,實施稻鴨共作,凈增收入為常規(guī)稻作的3.03-4.56倍,經(jīng)濟效益也十分可觀。
【圖文】：

圖 1-4 稻蟹共作[126]Fig. 1-4 Rice-crab integrated farming1.7.2 稻魚共作稻田養(yǎng)魚是一種典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，系統(tǒng)內(nèi)水稻和魚類共生，通過內(nèi)部自然生態(tài)協(xié)調(diào)機制，實現(xiàn)系統(tǒng)功能的完善。系統(tǒng)既可使水稻豐產(chǎn)，又能充分利用田中的水、有害生物、蟲類來養(yǎng)殖魚類，，綜合利用水田中水稻的一切廢棄能源來發(fā)展生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效益，在不用或少用高效低毒農(nóng)藥的前提下，以生物防治蟲害為基礎(chǔ)，養(yǎng)殖出優(yōu)質(zhì)魚類[127,128]。稻魚共作田塊中水稻紋枯病的發(fā)病率遠低于單獨栽種水稻的田塊，在不施用農(nóng)藥的情況下，稻魚共作系統(tǒng)與水稻單作系統(tǒng)相比顯著降低田間雜草、紋枯病稻瘟病和稻飛虱等水稻有害生物的發(fā)生[129,130]。稻魚共作能夠有效地減少稻縱卷

圖 1-5 稻魚共作系統(tǒng)的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化示意圖[132]etch map showing the conversion of materials and energy in the rice-fifarming
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S511

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 方源良;近代我國水稻栽培研究的特點[J];福建稻麥科技;2000年01期

2 沈洪;世界水稻發(fā)展趨勢一瞥[J];吉林農(nóng)業(yè);2000年08期

3 楊明海;調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)　發(fā)展水稻生產(chǎn)──舟曲縣水稻栽培淺析[J];農(nóng)業(yè)科技與信息;2000年05期

4 ;國外水稻旱作新法[J];天津農(nóng)林科技;2000年05期

5 王占華;遼西旱作水稻栽培[J];新農(nóng)業(yè);2000年08期

6 羅鳳來;日本沖繩水稻栽培的一些方法與經(jīng)驗[J];福建農(nóng)業(yè)科技;2001年03期

7 薛志成;水稻一生“十三忌”[J];吉林農(nóng)業(yè);2002年01期

8 康濤,李慧玲;水稻栽培科學(xué)研究必須創(chuàng)新[J];湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報;2003年01期

9 宗和;無水層灌溉水稻技術(shù)問世[J];生態(tài)經(jīng)濟;2004年02期

10 肖國強 ,胡一敏;“水稻無水層灌溉”科研項目獲得成功[J];北京農(nóng)業(yè);2004年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王立舒;楊廣林;戚國強;;黑龍江省水稻栽培管理智能系統(tǒng)研究[A];農(nóng)業(yè)工程科技創(chuàng)新與建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——2005年中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集第三分冊[C];2005年

2 王芳;白鳴祺;高永剛;;黑龍江省氣溫變化對水稻產(chǎn)量的影響[A];第26屆中國氣象學(xué)會年會農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)與糧食安全分會場論文集[C];2009年

3 汪金平;曹湊貴;展茗;李成芳;蔡明歷;;湖北省水稻發(fā)展對策研究[A];中國農(nóng)作制度研究進展2008[C];2008年

4 楊沈斌;陳德;任俠;劉丹;陳斐;;基于模糊數(shù)學(xué)的中國水稻種植區(qū)劃研究[A];S10 氣象與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展[C];2012年

5 韓斌;;水稻第四號染色體的精確測序及分析[A];中國的遺傳學(xué)研究——中國遺傳學(xué)會第七次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

6 田志宏;趙世盈;許本波;李文娟;嚴寒;何勇;趙福永;謝伶俐;張再君;楊金松;;水稻抗病種質(zhì)在抗病基因同源位點上的遺傳多態(tài)性分析[A];中國遺傳學(xué)會第八次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編（2004-2008）[C];2008年

7 吳慧平;陳良宏;鮑周明;楊傳廣;;不同水稻品種對水稻潛根線蟲的抗性比較[A];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)理論與實踐——安徽現(xiàn)代農(nóng)業(yè)博士科技論壇論文集[C];2007年

8 田志宏;趙世盈;許本波;李文娟;嚴寒;何勇;趙福永;謝伶俐;張再君;楊金松;;水稻抗病種質(zhì)在抗病基因同源位點上的遺傳多態(tài)性研究[A];基因開啟未來：新時代的遺傳學(xué)與科技進步——湖北省遺傳學(xué)會第八次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2009年

9 熊玉唐;;貴州省水稻大面積超高栽培的實踐與經(jīng)驗[A];中國作物學(xué)會栽培專業(yè)委員會換屆暨學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

10 凌啟鴻;過益先;費槐林;黃丕生;;水稻栽培理論與技術(shù)的發(fā)展[A];科技進步與學(xué)科發(fā)展——“科學(xué)技術(shù)面向新世紀”學(xué)術(shù)年會論文集[C];1998年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 趙衍波;水稻協(xié)會：引領(lǐng)農(nóng)民增收[N];中華合作時報;2005年

2 記者 陳翩翩　實習(xí)生 殷楚;我市水稻種植新標準通過審查[N];珠海特區(qū)報;2011年

3 記者 陳江 通訊員 關(guān)妮納;廣西首創(chuàng)“雙超”水稻栽培新模式獲院士盛贊[N];廣西日報;2012年

4 記者李斌;我國掀開水稻高產(chǎn)“分子奧秘”一角[N];人民日報;2003年

5 記者 夏明 通訊員 衣淑娟;北方水稻種植模式將有重大改變[N];中國農(nóng)機化導(dǎo)報;2006年

6 侯昭純 記者　 沈才;創(chuàng)出我省水稻大面積高產(chǎn)新紀錄[N];黑龍江日報;2006年

7 馬和亮 洪琦;崔永慶算寧夏水稻大賬[N];寧夏日報;2006年

8 嚴顥;水稻精確栽培理論研討會召開[N];新華日報;2006年

9 通訊員 湯濤邋記者 徐敏;太湖流域水稻栽培始于7700年前[N];解放日報;2007年

10 劉丹;7700年前,我們的先人就會燒荒筑壩種水稻[N];新華每日電訊;2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 潘樂;水稻灌區(qū)節(jié)水防污型農(nóng)田水利系統(tǒng)減輕農(nóng)業(yè)面源水污染研究[D];武漢大學(xué);2012年

2 王海澤;東北不同年代產(chǎn)量和品質(zhì)與秈粳血緣的關(guān)系[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 灻李超;水稻耐冷基因COR1的克隆與功能研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

4 楊彩玲;免耕水稻的氮素利用特性及土壤水分的調(diào)控作用[D];廣西大學(xué);2014年

5 張夢;獨腳金內(nèi)酯介導(dǎo)的水稻和煙草化感與種間競爭的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2015年

6 李建輝;施氮對寒地水稻~(15)N吸收、利用及氮代謝的影響[D];黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué);2015年

7 杜永林;江蘇水稻大面積均衡增產(chǎn)規(guī)律及技術(shù)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

8 郭明亮;中國水稻氮過量對農(nóng)藥用量的影響[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

9 譚俊杰;水稻CONSTANS-like基因OsCOL10作用于光周期開花途徑的分子遺傳與生化分析[D];湖南大學(xué);2015年

10 陳宇眺;栽培模式對水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響及生理機制的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 苑俊麗;免耕和高效氮肥對水稻產(chǎn)量及氮磷流失影響的整合分析研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 胡志華;根際氧環(huán)境對水稻養(yǎng)分吸收與產(chǎn)量形成的影響[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

3 張書捷;膜下滴灌水稻苗期缺鐵黃化原因及調(diào)控[D];石河子大學(xué);2015年

4 李亞寒;氣候變化對中國水稻生產(chǎn)與效率的影響研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

5 邢鵬;水稻頸瘟抗性新材料的創(chuàng)制及其抗性QTL的初步定位[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

6 嚴奉君;秸稈覆蓋與水氮管理對水稻產(chǎn)量與米質(zhì)及土壤理化性質(zhì)的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 Krerkchai Chavanavesh;泰國水稻國際貿(mào)易研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

8 王永興;近百年來黑龍江省水稻生產(chǎn)變遷中“人與自然”的關(guān)系研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

9 林偉偉;早衰突變體水稻葉鞘在灌漿期的糖代謝及關(guān)鍵基因表達分析[D];福建農(nóng)林大學(xué);2015年

10 余文;水稻OsHXK6克隆表達和催化特性研究[D];華中師范大學(xué);2015年

本文編號：2539128