Рисово-рыбная система
Система «рис-рыба» — это поликультурная практика, которая объединяет риса выращивание с аквакультурой , чаще всего с пресноводной рыбой . Оно основано на взаимовыгодных отношениях между рисом и рыбой в одной агроэкосистеме . Эта система была признана ФАО в 2002 году одной из первых систем сельскохозяйственного наследия мирового значения .
Преимущества рис-рыбных систем включают увеличение урожайности риса, производство дополнительного урожая (рыбы) на той же земле, диверсификацию сельскохозяйственного производства , повышение продовольственной безопасности и снижение потребности во внесении удобрений и пестицидов . Поскольку рыбы питаются насекомыми и улитками, эти системы могут снизить риск заболеваний, передающихся комарами , таких как малярия и лихорадка денге переносимых улитками, , а также паразитов, таких как трематоды , вызывающие шистосомоз . Сокращение использования химических веществ может снизить экологический ущерб, вызванный их выбросом в окружающую среду. Увеличение биоразнообразия может сократить выбросы метана с рисовых полей.
История
[ редактировать ]Считается, что одновременному выращиванию риса и рыбы уже более 2000 лет. Древние глиняные модели рисовых полей , содержащие миниатюрные модели рыб, таких как обыкновенный карп , были найдены в династии Хань гробницах в Китае . [1] Система возникла где-то в континентальной Азии, например, в Индии , Таиланде , северном Вьетнаме и южном Китае . Эта практика, вероятно, началась в Китае, поскольку они были одними из первых, кто занимался аквакультурой. [2]
Обыкновенный карп, вероятно, был одной из первых рыб, используемых в рисово-рыбных системах. В записях династии Вэй, относящихся к 220–265 годам нашей эры, упоминается, что «маленькую рыбку с желтой чешуей и красным хвостом, выращенную на рисовых полях округа Пи к северо-востоку от Чэнду , провинция Сычуань , можно использовать для приготовления соуса». [2] Лю Синь написал первые описания системы, тексты были написаны в 900 году нашей эры во времена династии Тан . [1] Системы «рис-рыба», возможно, произошли от прудового выращивания в Китае; Одна из теорий предполагает, что эта практика началась, когда фермеры решили поместить лишнюю молодь в свои пруды и обнаружили, что результаты оказались полезными. [1] Эта практика могла развиваться независимо от Китая в других странах Азии; есть свидетельства того, что он распространился из Индии в соседние азиатские страны более 1500 лет назад. [2]
Эта практика постепенно завоевала популярность среди фермеров, и к середине 1900-х годов более 28 стран на всех континентах, кроме Антарктиды, использовали рисово-рыбные системы. [2] Исторически сложилось так, что наиболее часто используемой рыбой был обыкновенный карп, занимала мозамбикская тилапия ( Oreochromis mossambicus ). второе место [2] По мере распространения этой практики по всему миру были приняты новые виды. Например, в Малайзии появился змеиный гурами ( Trichogaster pectoralis ), а в Египте — нильская тилапия ( Oreochromis niloticus ). [2] Раннее исследование, проведенное в провинции Цзянсу в 1935 году, показало, что выращивание черного карпа ( Mylopharyngodon piceus ), белого амура , толстолобика , толстолобика ( Aristichthys nobilis ) и обыкновенного карпа вместе с рисом было полезным. [1] Системы «рис-рыба» традиционно не требовали особого ухода и позволяли выращивать дополнительный животный белок наряду с основным продуктом питания — рисом. [3] Площади, используемые для рыбно-рисовых систем в Китае, выросли с 441 027 га (1 089 800 акров ) до 853 150 га (2 108 200 акров), а производство резко возросло, увеличившись с 36 330 тонн до 206 915 тонн в период с 1983 по 1994 год. [3] В 2002 году система риса и рыбы стала одной из первых систем сельскохозяйственного наследия мирового значения, признанных ФАО . [4] [3]
Принцип
[ редактировать ]мутуализм
[ редактировать ]
Рис и рыба образуют мутуалистические отношения : они оба выигрывают от совместного выращивания. Рис обеспечивает рыбам укрытие и тень, а также снижает температуру воды, а также травоядным насекомым и другим мелким животным, которые питаются рисом. [7] Рис извлекает выгоду из азотистых отходов рыбы, в то время как рыба уменьшает количество насекомых-вредителей, таких как коричневые цикадки , такие болезни, как влагалищная болезнь риса , и сорняки. [7] Борьба с сорняками снижает конкуренцию за питательные вещества. CO 2, выделяемый рыбой, может использоваться в фотосинтезе . рисом [5]
Постоянные движения рыбы способствуют рыхлению поверхностного грунта, что может:
- Улучшите уровень кислорода за счет увеличения количества растворенного кислорода. [8] Следовательно, активность микроорганизмов увеличивается, и они производят больше полезных питательных веществ, что позволит увеличить усвоение питательных веществ рисом. [8]
- Увеличение минерализации органического вещества. [5]
- Оптимизация поступления питательных веществ в почву.
- Способствует разложению удобрений и, следовательно, эффективности удобрений. [5]
- Лучшее развитие корней риса. [5]
Плодородие почвы улучшается за счет выращивания рыб, чей навоз представляет собой удобрение, перерабатывающее органические вещества, азот, фосфор и калий . [5] Разведение рыбы на рисовых полях помогает поддерживать здоровье почвы , биоразнообразие и продуктивность. [7]
Водное разнообразие рисово-рыбных систем включает фитопланктон , зоопланктон ), почвенную донную фауну и микробные популяции; все это играет роль в повышении плодородия почвы и поддержании долгосрочного производства. [5] Однако бентосные сообщества могут быть нарушены постоянным выеданием рыбы. [5]
Применение в качестве поликультуры
[ редактировать ]
A: До сбора урожая B: После сбора урожая C: Повторное затопление
Рисово-рыбные системы представляют собой поликультуры, основанные на потенциальной взаимной выгоде. Чтобы реализовать это на практике, на ранее плоских рисовых полях прокладывают каналы, чтобы рыба могла продолжать расти даже во время сбора риса и в засушливые сезоны. [3] [9]
Перед закладкой рисового поля поле обрабатывают 4,5–5,25 тонны на гектар (2,0–2,3 коротких тонны/акр) органического навоза . [3] Органический навоз вносится снова в течение основного вегетационного периода, примерно 1,5 тонны на гектар (0,7 коротких тонны на акр) вносится каждые 15 дней. [3] Это обеспечивает питательными веществами рис и добавленные культуры планктона и бентоса, которыми питаются рыбы. [3] В основной вегетационный период дополнительные корма дополняют культуру планктона и бентоса и используются один-два раза в день. [3] В качестве дополнительных кормов используются рыбная мука , соевый жмых, рисовые и пшеничные отруби. [3] Рыбу заселяют из расчета от 0,25 до 1 особи на квадратный метр (1000–4000 особей на акр). [9]
Нежелательная рыба или инвазивные виды могут поставить под угрозу мутуалистические отношения между рисом и рыбой и, следовательно, снизить продуктивность. Например, в интегрированной модели аквакультуры рисово-болотного вьюна сом , змееголов ( Channa argus ) и рисовый угорь ( Monopterus albus ) считаются нежелательными видами. [3] Хищные птицы представляют угрозу; сетку для птиц . Для защиты рыбы можно использовать [3]
Преимущества
[ редактировать ]Экономический
[ редактировать ]
Чистая прибыль варьируется между странами и внутри них. В целом, интегрированные рисово-рыбные поля оказывают положительное влияние на чистую прибыль. В Бангладеш чистая прибыль более чем на 50% выше, чем в монокультурах риса. [6] В Китае чистая прибыль по регионам на 45–270% выше. [6] Случай потери чистой прибыли был обнаружен в Таиланде, где рентабельность монокультур риса составила лишь 80%. [10] Это может быть вызвано первоначальными инвестициями, необходимыми при запуске системы. [10] [11] Использование рис-рыбных систем привело к увеличению урожайности и урожайности риса с 6,7–7,5 тонн/га (3,0–3,3 коротких тонн/акр) и одновременно с 0,75–2,25 тонн/га (0,3–1,0 коротких тонн/акр). акр) рыбы. [12] Системы «рис-рыба» могут стать туристической достопримечательностью, поскольку такая практика создает своеобразный ландшафт. [11] Добавление рыбы диверсифицирует производство фермы, повышает продовольственную безопасность и приносит доход; Халварт и Гупта отмечают, что если это также увеличит урожайность риса и сократит потребность в удобрениях и пестицидах, это будет «дополнительным бонусом». [13]
Общественное здравоохранение
[ редактировать ]В 1981 году Комиссия здравоохранения Китая признала интегрированные рисовые поля возможной мерой по сокращению популяции комаров , переносчиков таких заболеваний, как малярия и лихорадка денге . [3] Плотность личинок на интегрированных рисовых полях снижается, поскольку пресноводные рыбы обычно охотятся на личинок. [14] Системы рис-рыба могут уменьшить количество улиток , которые, как известно, являются переносчиками трематод , которые, в свою очередь, вызывают шистосомоз . [15] Рацион фермеров может улучшиться за счет добавления рыбного белка. [11] снижение устойчивости к антибиотикам Еще одним возможным преимуществом является ; Бактерии в системах рис-раки имеют более низкую частоту и меньшее разнообразие генов устойчивости к антибиотикам, чем системы аквакультуры без риса. [16]
Относящийся к окружающей среде
[ редактировать ]Для борьбы с вредителями и сорняками рыбы используется меньше химикатов (таких как пестициды и гербициды ), что снижает выброс этих сельскохозяйственных химикатов в окружающую среду. [11] Было установлено, что рисовые поля с рыбой требуют на 24% меньше удобрений и на 68% меньше пестицидов, чем рис, выращиваемый отдельно. [4] Кроме того, фермеры часто предпочитают не использовать пестициды, чтобы не нанести вред рыбам. [17]
В свою очередь, биоразнообразие . увеличивается [18] Например, добавление карпа обыкновенного ( Cyprinus carpio ) к монокультуре риса увеличило количество путей передачи энергии на 78,69%, а эффективность передачи энергии увеличилась на 67,86%. [19]
Кроме того, системы «рис-рыба» могут снизить выбросы метана по сравнению с монокультурой риса. [18] Рисовые поля являются основным источником выбросов парниковых газов в сельском хозяйстве , которые способствуют изменению климата , главным образом потому, что при затоплении, что часто происходит в регулярном цикле, они поддерживают существование метаногенных бактерий ; В целом на рисовые поля приходится около 10% глобального парникового эффекта. Системы «рис-рыба» могут внести вклад в сокращение выбросов метана в глобальном масштабе. [4]
Приложения
[ редактировать ]Развивающиеся страны
[ редактировать ]В 2010-х годах рис-рыбные системы экспортировались в менее развитые страны через Целевой фонд ФАО/Китай. [12] Около 80 китайских экспертов по рису и рыбе были отправлены в слаборазвитые страны в различных регионах мира, таких как некоторые африканские страны, другие части Азии и южная часть Тихого океана, для внедрения систем риса и рыбы и их преимуществ, а также для обмена своими знаниями в области сельского хозяйства. . [12] Например, китайско-нигерийская программа сотрудничества Юг-Юг объединила более 10 000 гектаров (25 000 акров) рисово-рыбных полей в Нигерии , что позволило почти удвоить производство риса и тилапии. [12]
Климатическая устойчивость
[ редактировать ]Изменение климата угрожает глобальному производству продуктов питания, поскольку оно приводит к многочисленным изменениям в региональной погоде, таким как повышение температуры, проливные дожди и штормы. [20] [21] Эти изменения могут вызвать вспышки вредителей, например, увеличение численности личинок и стеблевых мотыльков . [21] Системы «рис-рыба» предлагают потенциальную выгоду в будущем климате, поскольку они обладают более высокой надежностью и стабильностью, чем монокультура риса, перед лицом изменяющихся погодных условий. [21] Диверсифицированная агроэкосистема , вероятно, будет более устойчивой к изменению климата, будет лучше использовать ресурсы и поддерживать ряд экосистемных услуг. [22]
Альтернативы
[ редактировать ]Рисово-рыбные системы являются наиболее распространенным типом интегрированной поликультуры рисовых полей . Однако существует около 19 других моделей, в том числе рис-утка , рис- рак , рис- краб и рис- черепаха . [3] С 1980-х годов разнообразие китайских поликультур риса быстро развивалось, включая новые виды, такие как китайский краб-рукавица , красный болотный рак и мягкопанцирные черепахи . [3]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Ренкуи, К.; Дашу, Н.; Цзяньго, В. (1995). «Рисово-рыбная культура в Китае: прошлое, настоящее и будущее». В Маккее, Кеннет Т. (ред.). Рисово-рыбная культура в Китае . Оттава, Канада: Центр исследований международного развития . ISBN 0889367760 . Проверено 12 октября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Халварт и Гупта 2004 , 2. История, стр. 3–4.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Лу, Цзяньбо; Ли, Ся (2006). «Обзор систем выращивания риса и рыбы в Китае — одной из гениальных систем сельскохозяйственного наследия мирового значения (ГИАХС)» . Аквакультура . 260 (1–4): 106–113. Бибкод : 2006Aquac.260..106L . doi : 10.1016/j.aquacultural.2006.05.059 .
- ^ Jump up to: а б с Лансинг, Дж. Стивен; Кремер, Джеймс Н. (2011). «Рис, рыба и планета» . Труды Национальной академии наук . 108 (50): 19841–19842. дои : 10.1073/pnas.1117707109 . ПМК 3250166 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Наяк, ПК; Наяк, АК; Панда, ББ; Лал, Б.; Гаутам, П.; Пунам, А.; Шахид, М.; Трипати, Р.; Кумар, У.; Мохапатра, Южная Дакота; Джамбхулкар, Н.Н. (2018). «Экологический механизм и разнообразие в интегрированной системе земледелия, основанной на рисе» . Экологические показатели . 91 : 359–375. дои : 10.1016/j.ecolind.2018.04.025 . S2CID 90610992 .
- ^ Jump up to: а б с Халварт и Гупта 2004 , 7.2 Урожайность риса, стр. 34–39.
- ^ Jump up to: а б с Се, Цзянь; Ху, Лянлян; Тан, Цзяньцзюнь; Ву, Сюэ; Ли, Нана; Юань, Юнге; Ян, Хайшуй; Чжан, Цзянь; Ло, Шиминг; Чен, Синь (2011). «Экологические механизмы, лежащие в основе устойчивости системы совместного выращивания риса и рыбы сельскохозяйственного наследия» . Труды Национальной академии наук . 108 (50): Е1381-7. дои : 10.1073/pnas.1111043108 . ПМК 3250190 . ПМИД 22084110 .
- ^ Jump up to: а б Гурунг, ТБ; Вагл, СК (1970). «Пересмотр основополагающих экологических принципов интегрированного выращивания риса и рыбы для получения экологических, экономических и социальных выгод» . Наша Природа . 3 : 1–12. дои : 10.3126/on.v3i1.328 .
- ^ Jump up to: а б «Рисово-рыбные системы» . Банк знаний IRRI Rice . Проверено 25 марта 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Халварт и Гупта 2004 , 9.1 Экономика производства, стр. 48–49.
- ^ Jump up to: а б с д Косеки, Юсуке (2014). «Колонка: Рисово-рыбная культура: современное значение традиционной практики». Социально-экологическое восстановление ландшафтов с преобладанием рисовых полей . Монографии экологических исследований. стр. 165–172. дои : 10.1007/978-4-431-55330-4_11 . ISBN 978-4-431-55329-8 .
- ^ Jump up to: а б с д Расширение масштабов рисово-рыбных систем (PDF) . Продовольственная и сельскохозяйственная организация (отчет). Объединенные Нации. 2019. CA3625EN/1/03.19 . Проверено 12 октября 2023 г.
- ^ Halwart & Gupta 2004 , 7.1.4 Поликультура, с. 34.
- ^ Halwart & Gupta 2004 , 8.3.1 Борьба с насекомыми-вредителями, с. 42.
- ^ Halwart & Gupta 2004 , 8.3.2 Управление улитками, стр = 44–45.
- ^ Нин, Канг; Цзи, Лей; Чжан, Лу; Чжу, Сюэ; Вэй, Хуэйминь; Хан, Маочжэнь; Ван, Чжи (2022). «Является ли совместное выращивание риса и раков лучшей моделью аквакультуры: с точки зрения профилей резистомов антибиотиков» . Загрязнение окружающей среды . 292 : 118450. doi : 10.1016/j.envpol.2021.118450 .
- ^ Halwart & Gupta 2004 , 8.1 Борьба с вредителями при наличии рыбы, стр. 40–41.
- ^ Jump up to: а б Веласкес-Манов, Мойзес (1 апреля 2020 г.). «Рыбное решение проблемы выбросов метана» . Проводной . Проверено 11 августа 2023 г.
- ^ Чжан, Кай; Пэн, Хуэй-Хуэй; Ся, Юн; Гонг, Ван-Бао; Ли, Чжи-Фей; Ю, Эр-Мэн; Тянь, Цзин-Цзин; Ван, Гуан-Цзюнь; Се, июнь (2022 г.). «Оценка экологических механизмов и стратегия оптимизации системы совместного выращивания риса и рыбы с помощью экосистемного подхода» . Аквакультура (560): 738561.
- ^ Лу, Мэй (18 апреля 2024 г.), Влияние изменения климата на рис и стратегии адаптации: обзор , doi : 10.50908/arr.4.2_252
- ^ Jump up to: а б с Хумайро, Ума; Лантинга, Эгберт А.; Шульте, Рожье П.О.; Супрайого, Дидик; Грут, Джерун CJ (2018). «Комплексные рисовые системы для повышения урожайности риса и стабильности урожайности в условиях переменных погодных условий» . Научные отчеты . 8 (1): 14746. Бибкод : 2018НатСР...814746К . дои : 10.1038/s41598-018-32915-z . ПМК 6170462 . ПМИД 30283100 .
- ^ Госвами, Сурадж; Редди, Б. Венкатешвар; Ядав, Симран; Адхрудж, Авантика; Даш, Умаканта; Ратор, Арвинд (2024). «Система агролесомелиорации на основе риса и рыбы: климатически разумный способ согласовать варианты устойчивых средств к существованию». Агролесомелиорация для борьбы с глобальными проблемами . Том. 36. Сингапур: Springer Nature Singapore. п. 551–568. дои : 10.1007/978-981-99-7282-1_26 . ISBN 978-981-99-7281-4 .
Источники
[ редактировать ]- Халварт, Матиас; Гупта, Модадугу Виджай (2004). Разведение рыбы на рисовых полях . Продовольственная и сельскохозяйственная организация и Всемирный рыбный центр , Пенанг, Малайзия. ISBN 983-2346-33-9 .
