一种控制稻鱼系统温室气体排放的稻-鱼-蕹菜绿色

本发明涉及农业种植，具体地，涉及一种控制稻鱼系统温室气体排放的稻-鱼-蕹菜绿色共作系统及其田间管理方法。背景技术：1、稻鱼共作是我国典型的生态农业模式，是粮食生产与水产养殖相结合的典范，鱼不仅取食害虫，产生的排泄物还会作为肥料滋养水稻的生长，鱼在水中游动起到松动土壤的作用，促进了水稻根系的生长，长成后的水稻为鱼提供了躲蔽天敌的绝佳场所。稻鱼共作不仅提供粮食和鱼产品，节约水土资源，还会产生良好的社会效益和生态效益，在全国广泛应用。2、然而，目前稻鱼共作模式还存在如下问题，稻鱼共作技术有待改进。3、一方面，稻田是二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的主要排放源，多有报道稻田养鱼会加剧稻田温室气体排放，进一步加重环境污染(比如：10.1016/j.agee.2008.09.003)，另也有诸多报道稻田养鱼会减少稻田温室气体排放，而影响因素和影响机制并不清楚，未有定论。因此，对于会加剧稻田温室气体排放的稻鱼系统而言，如何控制温室气体排放是亟待解决的问题。4、另一方面，养鱼和种稻之间的矛盾难以得到妥善解决。稻田里的鱼虽然能够捕食一部分害虫，但是效果有限，而且鱼会占用部分稻田资源，因此，为了保证水稻高产，实践中仍然需要施用化肥农药。然而化肥农药会改变水体和土壤结构，造成农业面源污染、水质恶化、土壤养分流失，无法为鱼长期提供优良的生存环境，造成鱼的死亡和产量降低。有研究显示，稻菜共作可以促进水稻产量提升，可减少化肥使用，在施用基肥后，不再追肥。但是该方案因不再追肥，会造成后期土壤磷的缺乏，而水稻恰好在生育后期对磷的需求仍然较多，水稻各生育期均需磷素，磷具有促进水稻的根系生长、增加分蘖量、增强水稻抗逆性、促进水稻早熟、提高其亩产量等功效，是非常重要的养分元素。另外对于鱼产量问题，现有采用投喂饲料的方式增加鱼的产量，但饲料最终又会影响水稻产量，故在优先保证水稻产量更为重要的情况下，该方法不被普遍接受。因此，如何实现稻鱼系统后期不再追肥并且土壤不缺磷，从而实现水稻和鱼双增产，是稻鱼系统另一个要解决的问题。技术实现思路1、为了解决现有稻鱼共作技术中温室气体增排、水体污染和追肥施药导致的土壤养分尤其是磷元素流失的问题，本发明提供了一种利用鱼坑种植蕹菜的稻-鱼-蕹菜共作系统及其田间管理方法，该稻-鱼-蕹菜共作系统可以在只施基肥，之后不再追肥、不施用农药和不投喂鱼饲料的情况下，保证水稻和鱼的产量；更重要的是，该系统可以显著控制稻鱼系统带来的温室气体排放加剧问题。2、本发明的第一个目的是提供一种稻-鱼-蕹菜共作系统。3、本发明的第二个目的是提供所述稻-鱼-蕹菜共作系统在控制稻鱼共作系统的农业面源污染和温室气体减排中的应用。4、本发明的第三个目的是提供所述稻-鱼-蕹菜共作系统在减少稻鱼共作系统的土壤养分流失和/或增加土壤养分含量中的应用。5、本发明的第四个目的是提供所述稻-鱼-蕹菜共作系统的田间管理方法。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、本发明构建“条带状”稻田鱼坑-水稻种植区结构，并在鱼坑种植蕹菜，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-蕹菜共作系统，该系统增效减排，显著减少温室气体排放和水体农业面源污染，提高土壤中养分含量，提升稻田农产品总产量。所述“条带状”稻田鱼坑-水稻种植区结构是通过在稻田中修建若干条鱼坑，将稻田分割成若干个水稻种植区，一条较窄的鱼坑配合有一带较宽的水稻种植区，鱼坑与水稻种植区形成“一宽一窄”的组合，使稻田呈现“条带状”分布的空间结构。8、一种稻-鱼-蕹菜共作系统，稻田设置有若干条鱼坑；所述稻田种植有水稻，所述鱼坑中生长有鱼和蕹菜，形成水平结构上的水稻与蕹菜间作，垂直结构上的水稻和蕹菜与鱼种养结合的稻-鱼-蕹菜共作系统。9、优选地，所述鱼坑为条型鱼坑。10、更优选地，所述鱼坑的长边与稻田的长边平行。11、优选地，所述鱼坑的长边与稻田的长边的长度相同。12、优选地，所述鱼坑的宽度为稻田的宽度的6％～10％。13、更优选地，所述鱼坑的宽度为稻田的宽度的10％。14、优选地，所述鱼坑的占地面积为稻田总面积的6％～10％。15、更优选地，所述鱼坑的占地面积为稻田总面积的10％。16、另外，稻田较大时，可平行设置若干条鱼坑。17、稻田的水体与鱼坑的水体能相互连通，鱼能在稻田和鱼坑中往来游动。18、优选地，所述稻田中种植水稻的田面水的深度为0cm～20cm；鱼坑区域中，水面至鱼坑底部的深度为70cm～100cm。19、更优选地，水稻插秧前，所述稻田中种植水稻的田面水的深度为5cm～7cm。20、更优选地，除晒田外，稻田中种植水稻的田面水的深度为6cm～8cm。21、更优选地，水稻插秧至水稻有效分蘖期，所述稻田中种植水稻的田面水的深度为15cm～20cm。22、更优选地，水稻插秧前，所述鱼坑区域中，水面至鱼坑底部的深度为85cm～87cm。23、更优选地，水稻插秧至水稻有效分蘖期，所述鱼坑区域中，水面至鱼坑底部的深度为82cm～84cm。24、更优选地，水稻分蘖后期至水稻成熟期前一周，所述鱼坑区域中，水面至鱼坑底部的深度为95cm～100cm。25、更优选地，水稻成熟前一周排干种植水稻的区域的田面水进行晒田，并保持所述鱼坑区域中，水面至鱼坑底部的深度为70cm～75cm。26、更优选地，捕捞鱼后，所述鱼坑中的水深为70cm～75cm。27、优选地，所述水稻的种植株数、所述蕹菜的种植株数与所述鱼的投放数量的比值为(905～985)株:60株:(28～35)尾。28、更优选地，所述水稻的种植株数、所述蕹菜的种植株数与所述鱼的投放数量的比值为945株:60株:32尾。29、优选地，稻-鱼-蕹菜共作系统中，所述水稻的种植密度为20株/m2～30株/m2。30、更优选地，稻-鱼-蕹菜共作系统中，所述水稻的种植密度为25株/m2。31、优选地，稻-鱼-蕹菜共作系统中，所述蕹菜的种植密度为12株/m2～16株/m2。32、更优选地，稻-鱼-蕹菜共作系统中，所述蕹菜的种植密度为100株/7m2。33、优选地，稻-鱼-蕹菜共作系统中，所述鱼的投放密度为400尾/亩～600尾/亩。34、更优选地，稻-鱼-蕹菜共作系统中，所述鱼的投放密度为500尾/亩。35、优选地，所述鱼的品种为禾花鲤鱼。36、优选地，所述蕹菜的种植行距为18cm～22cm。37、更优选地，所述蕹菜的种植行距为20cm。38、优选地，所述蕹菜采用浮板种植。39、优选地，所述水稻为籼稻。40、更优选地，所述水稻的品种为华航57、黄华占、美香占、粤禾丝苗、19香、粤农丝苗、金农丝苗、五山丝苗、合美占和/或黄广油占。41、更优选地，所述水稻为早稻和/或晚稻。42、进一步优选地，所述早稻的品种为粤禾丝苗。43、进一步优选地，所述晚稻的品种为华航57。44、进一步优选地，所述稻田轮作有早稻和晚稻。45、更进一步优选地，所述稻田先种植早稻，再种植晚稻。优选地，所述稻田为位于我国南方地区。46、任一所述稻-鱼-蕹菜共作系统在稻鱼共作系统的农业种植中的应用也应在本发明的保护范围之内。47、任一所述田间管理方法在控制稻鱼共作系统的农业面源污染中的应用也应在本发明的保护范围之内。48、优选地，所述控制稻鱼共作系统的农业面源污染包括温室气体减排和/或水质提高。49、更优选地，所述温室气体为ch4、co2或n2o中一种或几种。50、优选地，所述水质提高包括自净能力提升。51、更优选地，所述自净能力提升包括水体溶解氧含量减少和/或水体总氮含量增加。52、任一所述稻-鱼-蕹菜共作系统在减少稻鱼共作系统的土壤养分流失和/或增加土壤养分含量中的应用也应在本发明的保护范围之内。53、优选地，所述稻鱼共作系统是只施基肥、不追肥、不施农药和不投喂饲料的稻鱼共作系统。54、优选地，所述土壤养分包括土壤的磷、氮和/或钾含量。55、更优选地，所述土壤养分包括稻田土壤的磷、氮和/或钾含量。56、任一所述稻-鱼-蕹菜共作系统在提升稻鱼共作系统的农产品产量中的应用。57、优选地，提升稻鱼共作模式的农产品总产量。58、优选地，所述农产品包括稻谷、鱼产品和蕹菜。59、任一所述稻-鱼-蕹菜共作系统的田间管理方法，包括以下步骤：60、水稻插秧前的2天～4天，所述稻田施用基肥；在水稻插秧前的1天～2天，种植蕹菜；在水稻分蘖后期，于所述鱼坑中投放鱼；稻-鱼-蕹菜共作；分别收获，即分别收获农产品，包括稻谷、鱼产品和蕹菜。61、优选地，所述基肥包括有机肥。62、更优选地，所述有机肥包括腐熟的有机肥鸡粪。63、优选地，在水稻插秧前的2天～4天，按照4000kg/hm2～5000kg/hm2腐熟的有机肥鸡粪处理所述稻田。64、更优选地，在水稻插秧前的3天，按照4000kg/hm2～5000kg/hm2腐熟的有机肥鸡粪处理所述稻田。65、更优选地，在水稻插秧前的2天～3天，按照4500kg/hm2腐熟的有机肥鸡粪处理所述稻田。66、进一步优选地，在水稻插秧前的3天，按照4500kg/hm2腐熟的有机肥鸡粪处理所述稻田。67、更优选地，水稻的整个种植期内不追肥、不施农药和不施除草剂。68、优选地，在水稻插秧前的1天～2天，种植蕹菜。69、更优选地，在水稻插秧前的1天，种植蕹菜。70、优选地，使用浮板种植所述蕹菜。71、更优选地，所述浮板的宽为40cm，长为100cm。72、更优选地，所述浮板设有若干个定植篮。73、进一步优选地，所述定植篮的直径为8cm。74、进一步优选地，所述浮板设有平行排列的两行定植篮，行距为20cm。75、优选地，水稻插秧前，翻耕并平整水稻种植区，所述水稻种植区为稻田中种植有水稻的地区。76、优选地，所述水稻种植区的田面水的深度为0cm～20cm。77、优选地，翻耕至水稻插秧前，所述水稻种植区的田面水的深度为5cm～7cm。78、更优选地，水稻秧苗移栽后，采用淹水灌溉的方法，除晒田外，水稻种植区的田面水的深度为6cm～8cm。79、更优选地，水稻插秧至水稻有效分蘖期，浅水插秧薄水分蘖，所述水稻种植区的田面水的深度为15cm～20cm。80、更优选地，水稻成熟前一周排干所述水稻种植区的田面水，并进行晒田。81、更优选地，水稻插秧前，所述鱼坑区域中，水面至鱼坑底部的深度为85cm～87cm。82、更优选地，水稻插秧至水稻有效分蘖期，所述鱼坑区域中，水面至鱼坑底部的深度为82cm～84cm。83、更优选地，水稻分蘖后期至水稻成熟期前一周，所述鱼坑区域中，水面至鱼坑底部的深度为95cm～100cm。84、更优选地，水稻成熟前一周排干种植水稻的区域的田面水进行晒田，并保持所述鱼坑区域中，水面至鱼坑底部的深度为70cm～75cm。85、更优选地，捕捞鱼后，所述鱼坑中的水深为70cm～75cm。86、优选地，所述水稻在成熟后收获；在水稻成熟后捕捞鱼。87、由于蕹菜的分生特性，收割之后会持续再生茎叶，所以在水稻种植期间，能持续采摘蕹菜。优选地，所述蕹菜在株高25cm～30cm时采摘。88、优选地，在养鱼期间，不投喂鱼饲料。89、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：90、本发明提供一种稻-鱼-蕹菜共作模式，能减少温室气体(如ch4、n2o和co2)排放减少，促进碳氮资源在土壤中的固定积累，提高土壤中养分含量，增加稻田水体溶解氧含量和降低稻田水体总氮含量，降低水体农业面源污染风险，提升系统中养分循环利用效率和稻田生态系统的农产品产量。在整个种植期间无需额外饲喂鱼饲料以及施用化肥、农药和除草剂，实现了边生产边保护的农业生产目标，既生产了多样化的农产品，又保护了稻田生态环境，是值得大力推广的环境友好型农业生产技术。