yabo88登陆 日本有机水稻种植技术

日期:2021-02-10 06:17:52 浏览量: 92

日本一直以大米为主要食品,因此稻田生产对日本具有特殊意义。那么,日本的有机水稻种植技术怎么样?有什么办法可以提高效率?以下编辑将向您介绍有机食品安全知识的这一方面,并​​希望对您有所帮助。

日本是农业科技强国,水稻种植是日本农业最重要的组成部分。大米长期以来一直是日本的主食,因此稻田生产对日本具有特殊意义。特别是近年来,日本在稻作农业,水禽和水生生物的相互建设方面进行了有益的探索,促进了各种农业形式的有机结合,有效地减少了污染物的排放,改善了养分的循环利用和稻田。农业的生态价值。基于最近在稻作农业,特别是在促进稻作生态农业方面的研究和实验结果,本文总结并评价了日本稻作生态农业的发展途径和模式,以期对我国的稻作生态农业有所启发。

1日本稻田农业的发展历史

日本的稻米生产历史悠久。第二次世界大战后,日本国内的稻米生产不足和粮食短缺,这极大地鼓舞了日本采用新的生产技术,改善种植方式和改善种植条件[3]。从1950年代到1960年代,日本开始实施早期播种技术。加上保护性育苗技术的成功,每年6月至5月都进行了水稻移栽。这一变化大大提高了稻米产量,已经足以满足国内需求。 。 1970年,日本的稻田面积约为342万公顷,占日本耕地总面积的60%,从事稻米生产的农民占农民总数的86%。同时,大力推进机械化。到1970年代后期,日本稻米种植的机械化水平日益提高。 100%,大大提高了稻田耕作效率[4]。从1950年代到1970年代,随着施氮量的增加,水稻的产量显着增加。然而,在1980年代,由于对环境保护的认识不断提高,氮的输入量大大减少,大米增产的效果也大大降低了[5]。从1980年代开始,水稻种植开始逐步进入生态农业时期,从单纯注重产量提高,逐步过渡到注重生产,生态和社会的多重综合效益,而且水稻种植和资源管理水平也有所提高。不断改进。 2000年,尽管日本的稻田面积为262万公顷,但仍占日本耕地总面积的一半以上[6]。

目前,日本的稻米生产表现出以下特征:①水稻的面积大大减少,但机械化程度很高; ②氮肥用量大大减少,代替使用有机肥,要注意使用农药。 ③重点排放CH4,NO2等主要温室气体; ④开发稻鸭(鱼)共培养等新的有机生产模式; ⑤不断开发农业新技术,减少污染物,增加农业产量。

2日本稻田生态农业发展途径与模式

近年来,日本稻田农业通过有机生产,农业技术创新和农业多功能化发展,高度重视生态农业的发展。

2.1发展有机生产并实现种植与育种相结合的方式。稻鸭共育技术起源于中国,但在日本已完善。它开辟了水稻和水禽有机生产的新途径。稻鸭共育技术是指将小鸭放入稻田中,利用小鸭的强杂食性来吃稻田中的杂草和害虫。利用鸭的持续活动来刺激水稻的生长,达到泥水栽培的效果。肥料可以用作肥料;最后,甚至鸭本身也可以食用[7]。稻鸭共育技术是水稻生态种植的重要进步凤凰彩票官网 ,它为养分循环日本 水稻种植,无公害种植育种提供了新途径。在此基础上,日本近年来取得了突破,并引入了直接播种的稻鸭鸭共栽和稻鸭鸭共栽模式[8]。

日本鸭古野先生成功地进行了水稻-鸭的直接播种。其主要特征是早在2月就将稻米直接种植在干旱地区,这简化了稻米的种植程序并利用了鸭的草食性。它不仅可以消除干旱地区的杂草,而且还提供了足够的养分来增加水稻的产量。

稻鸭杂草共培养模型由日本冈山大学测试。该模型是利用稻,鸭和小球藻之间养分的动态平衡,将水藻小球藻引入稻鸭共培养的生态学研究。尤其是氮的平衡。最初的稻鸭养殖需要使用基础肥料。这种方法不需要施用肥料,而是使用绿色的青苔。使用稻草固氮和富钾可增加稻鸭养殖中的有机肥料来源。与传统方法相比,稻田的氮素供应水平是原始方法的两倍[7]。鸭不仅除草,除虫,施肥,耕种泥水,促进生长,而且还对青苔进行除虫,施肥,分裂和倒水,从而解决了过去在稻田中饲养苔藓和利用困难的问题。

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此外,大米还可以和鱼一起生长。稻鱼共养是指将鱼放入稻田中,利用稻田的浅水环境种植稻米,同时养育鱼虾和其他水产品。稻田养鱼可以促进水稻生长;提高稻田的肥力,改善土壤,增加经济效益。目前,稻田和锦鲤一起养殖已经更加成熟[9]。此外,还可以饲养草鱼,螃蟹等多种形式。

2.2创新农业技术促进稻田节能,高效和低污染

2.2.1开发高效,高生存率的栽培技术,以节省资源并减少能源消耗。高效率,高成活率的水稻种植是发展生态水稻农业的基本保证。日本在这方面做了很多工作。从1970年代开始,日本开始大力推广机械移植,大力发展单行宽行种植,大大提高了栽培效率。同时,幼苗的移植叶龄从5片以上下降到3-4片或小幼苗。移栽幼苗可以避免植物之间的竞争,并产生更多的分till [4]。此外,利用小秧苗和幼苗中氮含量高的原理,比大秧苗的移植更容易从植物的伤害中恢复生长,并提高水稻在低温胁迫,高温,强风,高日照下的成活率。辐射或低湿度。日本的实验表明,移植2.2叶幼苗可以在2天内恢复生长,这比3.8叶幼苗需要5天[10]要快得多。

在移栽过程中,考虑到秧苗移栽具有较高的分ability能力,高氮输入往往会导致水稻过度生长,产生过多的无效分too,有效的分stem茎直径会变薄并倒伏。因此,日本将小苗移栽与宽行和稀疏种植相结合,并减少了肥料用量。为避免倒伏而移栽2-3种叶苗的最合适密度为1 3.9簇/ m2,这大大低于日本目前的20-25簇/ m2的密度。研究表明,尽管种植密度对水稻产量影响相对较小,但在适当的密度范围内,稀疏种植可以减少无效的分till和倒伏[4,11]。

栽培技术的另一项重大改进是直接播种栽培技术的发展。传统的水稻生产首先要耕地再耕种,而水稻的直接播种栽培技术是指不进行耕作的直接播种栽培技术。这种技术操作时间很短,因此许多操作(例如播种和除草)都在干燥的田地中进行。与传统的移栽操作不同,必须在稻田中进行育苗,幼苗移栽和田间管理,从而节省了耕作和育苗工作。 ,田间准备,田间耙地,秧苗移栽等过程可以帮助节省农业生产时间和人力,降低农业生产成本,保护农业生态环境。由于耕作方法干净,农民也愿意使用直播。 1963年,日本开始研究和推广水稻的直接播种。日本政府在2000年3月制定的《粮食,农业和农村地区基本计划》中,将10种技术(如直接播种技术和优质小麦稳定栽培技术)确定为难以开发的技术。关键农业生产技术。日本的水稻机械化直接播种技术处于世界领先地位。先后研究了稻田旱作直播技术,湛水直播技术和飞机直播技术。其中,干式直接播种约占70%,水上直接播种约30%[12-13]。

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2.2.2开发灌溉技术以减少温室气体排放。水资源管理也是稻田生产的重要组成部分。这是因为稻田的长期泛滥将形成具有低氧化还原电位的厌氧环境,并且通过减少有毒物质而损害稻的根系,并且生长活性将降低。常用的管理措施是中期搁置,延迟灌溉和间歇灌溉,以增加稻根的O2供应,促进根系生长,增强根系活力,减少无效的分till并提高秸秆的抗倒伏性。影响。实验表明,间歇灌溉可以将日本的温室气体排放量减少32%至37%[4,11,14]。

2.2.3探索新的肥料施用机制。提高土壤肥力是水稻高产的重要因素[15]。在1950年代和1960年代,日本投入了大量的有机肥料来提高稻米的产量。但是,尚无法证明是否需要大米堆肥。此外,尚无研究证明水稻中有多少肥料来自土壤的背景氮[4]。目前,肥料是确保稻米有效生产的难题之一。目前在日本,稻壳的连作已成为水稻种植中除草和施肥的新途径。日本学者发现米糠可以除草澳洲欢乐8app ,提供肥料并改善味道。稻糠的应用可以控制杂草并替代化学除草剂。生米糠的应用可使稻田成为肥沃的土壤发酵田。米糠可以制成发酵肥料,为大米提供高级有机肥料。土木耳米糠杂化肥可以改善土壤,并提供肥料和除草等多种功能[16]。

2.3水稻的多功能性

农业的多功能性意味着,除了食物和纤维外,农业还具有其他功能,因此可以满足农业生产中的多种目的。农业的多功能性可以体现在生产,生活,社会和环境等许多领域[17-18]。在1980年代末和1990年代初,农业的多功能性首先出现在日本的“大米文化”中。根据文献记录,日本稻田的多功能性主要体现在:防洪,补给地下水,防止水土流失和滑坡,水净化,有机物分解,减少气候变化的影响,增加生物多样性,美化景观和社会功能 。随着当今城市的快速发展,农业在社会,经济和生态中扮演着越来越重要的角色。农业多功能性的发展不仅可以缓解当前农业和农村经济发展中的环境问题,而且可以带来可观的经济效益[19]。

在防洪和防洪方面,日本研究人员发现,在山区,如果稻田被遗弃,则会在下游水位达到峰值时增加排放量。位于下部的稻田实际上起到缓冲作用,分解了沟渠和水。图书馆的负担。稻田也可以有效地促进地下水的补充。熊本地区的观测数据表明,大约45%的地下水来自稻田的补给,补给的程度取决于土壤结构,厚度和温度的特征[19]。稻田除了能够有效补充地下水外,还可以有效防止滑坡和水土流失,因为稻田会创造一定数量的水空间。日本约有10%的稻田位于滑坡上,在某些地方坡度甚至大于1:20。此外,稻田还具有湿地功能,可以净化水体质量。日本许多稻田的土壤是火山灰华体会 ,稻田具有反硝化作用,反硝化速率可大致达到0.02- 0.8 g / m2 [19-20]。由于水体的存在,稻米还具有调节当地气候变化的功能。在夏天,它可以大大降低温度。如果是顺风,这种影响会影响150-200m [19,21]。

此外,稻田还具有美学效果,可以起到一定的修养和安宁的作用。稻米尤其是日本最重要的农业文化,在历史传承和社区发展中起着不可替代的作用。日本学者已经批评说,随着现代化的发展,日本的农村社区已被电线和现代房屋所取代。稻米可能是保护农业和了解日本农业文化的最佳方法[19]。

3日本稻田生态农业发展模式的主要经验

生态农业是对农业生物与环境之间关系的研究,并最终满足了人类的物质需求。为了保持健康和可持续发展日本 水稻种植,应在促进稻米生产与自然环境和人类社会之间建立良好关系的基础上,发展稻田生态农业。日本从稻田有机生产模式银河国际 ,稻田生产和种植技术以及稻田多功能性的发展等方面提出并尝试了发展生态农业的方法,并提供了有益的经验(表2)。

应该注意的是,这三种方法是互为条件的,互补的,并且可以相互改进。例如,稻米本身的多功能性随着农业技术创新和有机生产方式的发展而提高。利用直接播种水稻的优势,可以节省苗田,养苗和种苗,节省人工和水。直接播种通常可将田间劳动时间减少20%,并将生产成本减少约10%[13];这种结合创造了生产有机大米的有效途径。为了提高水稻的成活率,还可以将幼苗移植技术整合到稻鸭(鱼)的共培养中。此外,间歇灌溉也可用于稻鸭(鱼)共作以减少温室气体排放。

随着稻田质量的提高,水稻的多功能性也将得到充分发挥。水稻易受地表水的影响。地表水的农业化学成分和水环境是水稻生产的重要环境之一。田间蒸发是衡量稻田耗水量的重要指标。据此,估计了大米污染物的排放。日本学者在这一领域进行了长期,广泛和深入的研究[22-23]。尤其是最近亚博网页版 ,他们指出,FAO-56研究方法(联合国粮食及农业组织通常使用的研究方法)在长期累积蒸发方面更有效[24]。通过观察发现,土壤的呼吸速率(释放的CO2量)与土壤的表面温度成正比,与土壤的水分成反比。与旱作相比,水稻可以吸收更多的二氧化碳。碳更有利[25-26]。基于Kahokugata湖和Sannogawa河的研究表明,由于水稻消耗大量的氮并减少了湖中的富营养化,因此有必要考虑在湖边种植水稻[27-28]。

当然,稻田产生一些负面影响。主要是水污染,CH4排放和化学农药污染[19]。水稻是温室气体排放的主要贡献者,并且随着产量的变化而不断变化[29]。经过多年的观察,日本学者发现长期连续施用有机肥将大大增加CH4的排放量。 CH4是水稻对温室效应的主要贡献。每个系统排放的N2O和CH4所产生的累积全球变暖潜能在绿肥处理中最大,其次是煮熟的有机堆肥,在硫酸铵处理中最小[30]。长期连续使用熟有机堆肥不仅可以增加土壤有机质,提高土壤肥力,满足水稻高产的需要,而且还可以减少CH4的排放。这是实践中推荐的大米生产模型。另外,由于在大米生产中使用杀菌剂,因此在一定程度上会危害食品健康的化学污染。例如,在日本Agano河附近的新泻地区仍然发现大量汞,这对食品健康有害[31]; 1955年,日本富山县金通河镉污染[32]。

4经验和灵感

日本稻田农业的发展已转向生态农业,这对了解我国的水稻种植和栽培以及稻米在农业和农村系统中的作用以及发展生态稻米农业具有重要的启示。

首先,积极发展有机农业。积极推广稻田养鸭,养蟹,养蟹的方式,充分利用资源,充分利用生物体之间的营养互补性,减少单位产出的能源消耗,提高经济效益。第二,积极创新耕作技术,将耕作技术与有机农业充分融合。从土壤,水灌溉,耕作和施肥等各个方面创新农业耕作技术,以提高水稻种植的成活率,找到替代化学肥料的新方法(例如米糠共耕)并减少温室气体排放。第三,利用水稻的多功能性,将水稻种植纳入当地建设。根据地形和地貌特征,应将稻田纳入土地利用规划中,以预防和控制山体滑坡和洪水等自然灾害,调节气候,并继承农业文化。第四,水稻种植的区域差异。不同地区具有不同的资源环境和水稻种植条件。特别是在有机生产中,水稻品种和鸭品种的选择会有所不同。有必要充分考虑这些特点,选择合适的品种,以提高开发效果和质量。此外,由于地区差异,生态农业的多功能性也有所不同。例如,在灾害频发的地区,应注意水稻在预防自然灾害(例如山体滑坡和洪水)中的作用,而在富裕地区,应更加重视水稻的农业文化。继承。

当然,日本的稻田生态农业也在发展中,一些课题正在研究中,例如长期连续施用有机肥料将大大增加CH4的排放,以及水稻中有多少肥料来自土壤中的背景氮。这些都是稻田生态农业发展的关键问题。目前,日本学者在这些领域投入了大量精力,这说明稻田生态农业发展中存在技术难题,值得中国学者关注。此外,我国稻田生态农业的发展应注意我国种子,鸭,鱼的选择等独特的发展条件和环境。我们还应注意如何更好地整合农业技术与发展模式,使技术创新能够直接,迅速地转化为生产实践,要注意加强农业生产管理和农村管理,引导稻田生态农业向农民转移。更好地服务于新农村建设和农业可持续发展。

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