作者:邓欢
水稻田是典型的人工湿地,是湿地与传统农业的结合,也是众多野生动物的栖息场所,在生态保护与修复方面有着特殊而重要的价值。让我们走进水稻田,一窥其中的奥秘吧。
中国古人的“生态农业”
提起稻田,人们脑海中往往会浮现出一大片金灿灿、沉甸甸的稻穗,此时就连空气里面也仿佛开始弥漫稻香。其实,这是水稻即将收获时的情景,这时候水田里的水已排干。但是,你能想象,在水排干之前,水稻在水中的那几个月是怎样一番景象吗?
让我们把时间拨回到5月份,二十四节气中的芒种。南宋诗人陆游曾在《时雨》一诗中描绘了此时江南的场景:“时雨及芒种,四野皆插秧。家家麦饭美,处处菱歌长。”意思是,应时的雨水在芒种时节纷纷而至,田野里处处都有农人在忙着插秧。家家户户吃着麦粒和豆煮的饭,处处都飘荡着采菱女的歌声。
芒种节气,稻田开始淹水插秧,但稻田还可以创造出更多盎然的生机。东汉末年的《四时食制》记载:“郫(pí)县子鱼,黄鳞赤尾,出稻田,可以为酱。”我们的祖先早就懂得如何通过“生态农业”来实现更美好的生活,稻田养鱼就是一个成功实践——不仅能提高水稻产量,还能收获肥美的稻田鱼。
水稻田里的“化学反应”
水稻田里的鱼以水面漂浮着的各种藻类为食,如细绿萍、槐叶萍、芜萍(也称无根萍)。这些藻类含有叶绿素,能够进行光合作用,把空气中的二氧化碳合成为糖类,保存在藻细胞中实现自养生长,同时向水体释放氧气。
细绿萍的叶腔中共生了具有固氮能力的蓝细菌。蓝细菌细胞内有固氮酶,能够把空气中的氮气(化学式为N2)转化为铵(化学式为NH4+ )。其中一部分铵用来合成细绿萍的蛋白质,让其更有营养,成为鱼类的“营养餐”;另一部分铵则释放到水稻田中,成为水稻能够吸收的氮肥,用来合成水稻的蛋白质和叶绿素,让水稻健康、茁壮生长。
而鱼类食用富含蛋白质的藻类之后,其排泄物中也含有蛋白质的代谢产物——尿素〔化学式为CO(NH2)2〕。尿素在水稻田土壤脲酶的分解作用下产生铵,也被水稻吸收。脲酶则是水稻土壤中的微生物分泌产生的,而水稻土中的细菌多数生长在水稻根系附近,依靠根系分泌的葡萄糖、氨基酸等有机质为食。水稻的茎是中空的,能够将叶片吸收的氧气运输到根系再分泌到土壤中,从而为根系附近的微生物提供微好氧环境。
从以上描述可以看出,藻类—鱼—水稻—土壤—微生物构成了一个可持续的生态系统。需要说明的是,土壤(包括水稻土)中含有数量庞大的微生物,平均每克土壤达到10亿个细菌,肥沃的土壤,其内细菌数量还会更多。但是这些细菌绝大多数都不是致病菌,相反,它们是维持生态系统运转必不可少的。
人鸟共享的水稻田
如今,水稻田里人们放养的动物更加多样化,鱼儿也多了很多“小伙伴”,例如青蛙、泥鳅、黄鳝等。它们发挥各自的“技能”,共同守护水稻田。鱼儿、泥鳅、黄鳝“负责”吃落入水田里的害虫,青蛙“负责”吃飞行的害虫,减少了农药的使用,提升了稻米的品质,同时还能收获水产品。
有的地方围绕水稻田开掘水渠,种上各种植物,营造生态长廊,供各种鸟类嬉戏、安家,还可以供候鸟在迁徙途中落脚。鸟类的到来增加了水稻田生态系统的生物多样性,也能消灭害虫,而水稻田生态系统则为鸟类的生存和繁衍提供庇护。
例如,位于江苏省昆山市的天福国家湿地公园,是一个以生态稻田湿地为特色的湿地公园,由河流、沼泽、林地、池塘、人工湖和水稻田等组成。其中,农业用地面积7000亩,永久性水稻田面积约4000亩。作为以永久性水稻田为湿地的公园,天福国家湿地公园做到了农业与生态兼顾,扩大了鸟类栖息地的面积,形成了人与鸟类共享水稻田的模式。
目前,在国家大力倡导湿地保护和生态文明建设的大背景下,在人们体会到“绿水青山就是金山银山”而开始自觉追求人与自然和谐共生的时候,水稻田,作为传统农业与湿地的结合,也在经历着不一样的变化。
(作者单位:南京师范大学环境学院)
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