新型稻田内循环 3． 0 系统稻渔综合种养典型案例分析
蒋 芳等
1 前言
农业发展过程中，种植业与养殖业之间的物质循环、能量流动的通道被隔断，农业生态系统的原有平衡被打破。因此，打好农业面源污染防治攻坚战，应走种养结合之路，发展循环型生态农业。水稻种植业污染物排放主要来自农业种植过程中化肥和农药的过度施用。水产养殖业农业污染主要问题在于饲料和添加剂的使用，以及各种养殖动物的排泄物。新型稻渔综合种养“稻田内循环 3． 0 系统”将水稻种植与水产养殖有机结合，构建稻─渔共生互促系统，具有稳粮、促渔、提质、增效、生态等多方面功能 ，能有效解决水稻种植和水产养殖带来的农业面源污染问题。
2 模式建设
本典型案例在传统稻渔综合种养的基础上，开创稻田内循环 3． 0 系统稻渔生态综合种养新技术，2019 年 12 月四川省水产学校与四川省弘牧坤华农业发展有限公司在达州市大竹县石桥铺镇长青村通过校企合作建成稻田内循环 3． 0 系统基地，项目实施地块约 7hm 2 ，配备 3 套内循环 3． 0 设备系统，单套系统养殖区域长 24m、宽 5m、高 2． 5m，养殖鲈鱼，另三边开挖虾沟宽 3 ～6m，深 1． 2m，用于养殖小龙虾。水产养殖的粪便通过集中收集后排放进入稻田，作为水稻生长的生物肥料，并利用水稻生长对养殖尾水进行循环净化，净化处理后水体回用于养殖池中供鱼类生长，实现稻渔综合种养内循环。
本典型案例将内循环 3． 0 系统和水稻种植、小龙虾养殖结合，改变现有的稻渔综合种养模式，全方位提高稻渔综合种养的经济效益和生态效益，提升稻渔综合种养发展水平，为稳粮增收、渔业高质量发展和推动乡村振兴找到一条新的发展之路。
3 总体技术路线和工程方案
3． 1 技术原理
内循环3．0 设备系统是通过对水稻田 2% ～5%的面积进行标准化循环流水池改造作为集约化精养区域，其余95% ～98%作为水质净化区域，采用气提技术、集排污技术等，进行的一种低碳、生态、高效、健康的循环水水产养殖模式，通过 2%面积的精养区产量可达甚至超过100%传统池塘面积产量。
内循环 3． 0 养殖设备系统养殖区长 24m、宽5m、高 2． 5m，除立体型底部聚污排污之外，后端设置 5m 宽二次底部聚污排污装置。主要包括曝气推水区、养殖区、一级聚污区、二级聚污区和拉水区，其典型特征是养殖区为斜底结构，底部设置一级聚污，让养殖区任何一点产生的污染物离收集口的距离小于 3m，实现高效聚污。后部二级聚污强化粪污收集，后端拉水方式促进水体交换，解决顶水应激问题。养殖区底部斜体，粪污收集区由通常的后端聚污前移到养殖区中间底部，成为立体状底部聚污。水槽四周和底部为玻璃钢材质，前端和后端的下部增加玻璃钢板，避免沉性粪污的散逸，上部为 304 不锈钢拦渔网，拦渔网双层设计，大小孔径的拦渔网各两组。不锈钢框架的理论使用寿命大于 20 年，避免了热镀锌框架防锈防腐的问题，减少了相关维护的材料和人工成本。
3． 2 技术路线
在达州市大竹县石桥铺镇长青村，选择水源条件丰富、交通便利、气候适宜、地势较为平坦的稻田6． 67hm 2 ，引入 3 套内循环 3． 0 设备系统，在设备内养殖鲈鱼，另三边开挖虾沟宽 3 ～6m，深 1． 2m，养殖小龙虾，将内循环 3． 0 系统收集的粪污泵送至稻田(分级由高向低流)，作为水稻的有机肥，并繁育浮游生物作为虾的饵料，同时水体得以进化。在设备进水端进一步利用微生态制剂(如:硝化细菌、光合细菌、小球藻等)调水至达标后进入内循设备系统。
形成鱼虾和水稻共作的新型种养结合模式，整个生产过程中不施化肥，不打农药，真正实现了水产养殖的生态、节能、环保、高效，从根本上解决农业面源污染问题。
3． 3 工程方案
3．3． 1 稻田选择在达州市大竹县石桥铺镇长青村水稻种植基地，选择 6． 67hm 2 地势相对平坦的水稻田，按照 1． 3 ～2hm 2 稻田配备一套内循环 3． 0 系统建设稻田内循环基地。
3．3． 2 田间工程选择水源丰富区域开挖基槽安装设备，另三边开挖虾沟，四周用开挖的土方筑坝坎，西侧坝宽 3m，余宽 1． 5m。进水面虾沟水面高于稻田 30 ～50cm，便于养殖尾水进入稻田，出水端虾沟水面低于稻田，便于养殖尾水进入稻田消纳吸附后回到虾沟，在虾沟进排水两端安装水车式增氧机，便于虾沟增氧和水循环流动。稻田开挖面积严格按《中华人民共和国水产行业标准—稻渔综合种养技术通则》和《四川省地方标准—稻渔综合种养技术通则》(DB51/T2494 － 2018)执行，稻渔综合种养田间养鱼工程不超过稻田总面积的 10%，田间工程施工不破坏稻田的耕作层，地块中间 90% 区域种植水稻，在虾沟内种植水草，养殖小龙虾等水产品。
3． 3． 3 内循环3． 0 系统建设6． 67hm 2 水稻田共建设 3 套内循环 3． 0 系统，单套内循环 3． 0 养殖设备系统养殖区长 24m、宽 5m、高 2． 5m，除立体型底部聚污排污之外，后端设置 5m 宽二次底部聚污排污装置，材料为玻璃钢组装材料，进排水端用金属网片、聚乙烯网片等材料隔离。每个流水槽前端配备一个2． 2KW推水机，底部并排安装多根微孔增氧管。安装物联网智能监控系统，将推水机、增氧系统、自启式发电机和停电报警系统连接。内循环槽覆盖尼龙网片防止鸟害。
4 生产管理
大竹石桥铺镇稻田内循环基地于 2019 年 9 月开建，2019 年 12 月建成，水稻品种为德优 4727，2020 年 5 月20 日插秧，8 月30 日收割，产量350kg/667m 2 ，水稻种植期间全程没有施用化肥及农药。2020 年 3 月 20 日开始向虾沟里和囤水稻田里投放虾苗，投放 20 ～ 25kg/667m 2 ，下午 5 点投喂 1 次，5月 20 日前稻田里的小龙虾全部捕捞，环沟里的小龙虾继续投喂，小龙虾产量约为 100kg/667m 2 。内循环系统于2020 年4 月10 日投放鲈鱼苗，每套20000尾，苗子期间每天投喂 3 次，半月后每天投喂 2 次，根据水温、水质情况每周或半月施用 1 次小球藻或光合细菌，鲈鱼年总产量约 30000kg。
表 1 稻田内循环基地投资概算情况
表 2 稻田内循环基地 2020 年总收入
5 效益分析
5． 1 项目经济效益分析
5． 1． 1 年总支出本基地于 2019 年 9 月开建，2019 年 12 月建成，2020 年 2 月开始投入生产，项目总投资 150 万元，其中硬件设施投入 70 万元，生产经营性投入 80 万元，项目投资概算见表 1。
5．1． 2 年总收入项目 2020 年收入来源主要为水产品和稻米销售，总收入 156 万。项目 2020 年总收入见表 2。
5． 1． 3 年利润固定投资 70 万元按照 10 年折旧，年折旧费7 万元，年流动资产投入为 80 万元，故年度支出为 87 万元。年实现利润 69 万元，年利润率为46%，2．5 年可收回全部投资。项目社会效益分析，本典型案例建设基地实行公司 + 集体 + 农户的经营模式，从根本上解决了农村土地撂荒问题，促进了农业增产增效、农民持续增收，基地新增就业 30 余人，带动近10 余农户增收，由产业发展带动附近农民就业，对推动乡村振兴战略的实施具有重要意义。
本稻田内循环新型稻渔综合种养技术把水稻生产放在第一位，充分利用内循环水产养殖设施拓展水产养殖空间、保障粮食安全，在沟坑占比低于10%的条件下，本典型模式不仅不影响水稻生产，而且解决了稻田撂荒闲置和“非粮化”“非农化”等突出的农村问题，大大调动了农民种稻积极性，促进粮食稳产，是提高粮食生产效益、保障粮食安全的有效途径 。项目生态效益分析，本典型案例“稻田 +内循环”生态养殖模式，在设备内养殖鲈鱼，在稻田和环沟中养殖小龙虾，将系统收集的粪污泵送至稻田(由高处向低处分级分流)，作为水稻的有机肥，并繁育浮游生物作为虾的饵料，同时净化水体，生产有机水稻在设备设置区域进一步利用微生态制剂(如:硝化细菌、光合细菌、小球藻等)调水，维持水质达标后供养殖设备系统的循环利用。稻田中鱼、虾等能大量摄食稻田中蚊子幼虫和钉螺等，可有效减少疟疾和血吸虫病等重大传染病的发生，稻田中鱼、虾类活动和摄食可减少杂草的滋生，可有效节省人力并减少农药的使用，采用本生产模式的稻田其温室气体排放也大大减少。
