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    ETS微生物菌肥對(duì)養(yǎng)蟹稻田水環(huán)境及稻蟹產(chǎn)量的影響

    2017-05-18 02:32:27奇王妹蔡新華
    漁業(yè)現(xiàn)代化 2017年2期
    關(guān)鍵詞:稻蟹養(yǎng)蟹菌肥

    陳 奇王 妹蔡新華

    (1山東省濟(jì)寧市漁業(yè)技術(shù)推廣站,山東濟(jì)寧272000;2山東省濟(jì)寧市任城區(qū)水產(chǎn)局,山東濟(jì)寧272000)

    ETS微生物菌肥對(duì)養(yǎng)蟹稻田水環(huán)境及稻蟹產(chǎn)量的影響

    陳 奇1,王 妹2,蔡新華2

    (1山東省濟(jì)寧市漁業(yè)技術(shù)推廣站,山東濟(jì)寧272000;2山東省濟(jì)寧市任城區(qū)水產(chǎn)局,山東濟(jì)寧272000)

    將ETS微生物菌肥應(yīng)用于養(yǎng)蟹稻田,并用普通農(nóng)家肥作對(duì)照,探索ETS微生物菌肥對(duì)稻田水體以及水稻、河蟹產(chǎn)量的影響。試驗(yàn)共設(shè)置6個(gè)正方形單元格,每個(gè)單元格面積100 m2。試驗(yàn)設(shè)置對(duì)照組和試驗(yàn)組,每組3個(gè)平行。試驗(yàn)組施用ETS菌肥,每個(gè)單元格用量26 kg,放養(yǎng)幼蟹50只。對(duì)照組施用金正大有機(jī)肥和緩釋肥,每個(gè)單元格用量17.3 kg,放養(yǎng)幼蟹50只。分析不同稻田的水質(zhì)和水稻、河蟹產(chǎn)量。結(jié)果顯示:試驗(yàn)組稻田水體的pH、總磷含量略低于對(duì)照組,但差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)組稻田水體的亞硝酸鹽氮、氨氮、硝酸鹽氮含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)組水稻產(chǎn)量(1.01±0.06)kg/m2,顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。試驗(yàn)組河蟹平均規(guī)格(121.3±5.7)g/只,單產(chǎn)(40.26±0.31)g/m2,顯著優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05)。研究表明,將ETS微生物菌肥用于養(yǎng)蟹稻田,能夠降低水體中的氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等水化學(xué)指標(biāo),并能夠提高水稻和河蟹的產(chǎn)量。

    ETS微生物菌肥;稻蟹共作;水環(huán)境;稻蟹產(chǎn)量

    稻蟹種養(yǎng)模式作為一項(xiàng)種植與養(yǎng)殖相結(jié)合、環(huán)保生態(tài)型的農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)技術(shù),在我國(guó)已經(jīng)有30年的發(fā)展歷程[1-2]。該模式充分發(fā)揮了稻蟹之間的互利共生關(guān)系,河蟹為稻田除去雜草和害蟲(chóng)[3],可減輕蟲(chóng)害發(fā)生、減少農(nóng)藥使用,保護(hù)環(huán)境;河蟹的爬行能起到松動(dòng)田泥的作用,有利于肥料分解和土壤透氣,從而促進(jìn)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育。而稻田能為河蟹提供良好的棲息、隱蔽場(chǎng)所,稻田土質(zhì)松軟,溶氧充足,水溫適宜,營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)充足,給河蟹的活動(dòng)提供方便,促進(jìn)植物的光合作用;稻田內(nèi)絕大部分水生生物是河蟹攝食的餌料,能滿足河蟹對(duì)動(dòng)植物餌料的需要[4-5]。

    在稻田河蟹生態(tài)養(yǎng)殖過(guò)程中,由于不建議使用化肥或減少化肥的使用,也不使用農(nóng)藥,因此,研究應(yīng)用微生物菌肥來(lái)代替普通農(nóng)家肥是發(fā)展趨勢(shì)。本研究把涉及的稻蟹共生生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖整體建立在基于ETS(Earth Total Support)有益微生物等產(chǎn)品為核心的生態(tài)系統(tǒng)上。ETS微生物菌肥一方面改良水體環(huán)境,降解水體污染及毒害物質(zhì),抑制水體有害菌生長(zhǎng)繁殖,促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物的健康成長(zhǎng),減少藥物使用;另一方面改良凈化土壤,分解土壤中的肥殘藥殘,避免其污染水體,同時(shí)將其轉(zhuǎn)化為作物能夠吸收利用的養(yǎng)分和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子,達(dá)到稻蟹共生,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好。

    近年來(lái),隨著稻蟹共作技術(shù)的不斷革新以及對(duì)稻蟹共作模式的深入研究[6-8],稻蟹共生生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展迅速、成果斐然,但主要集中于稻田生態(tài)環(huán)境、稻蟹的生長(zhǎng)發(fā)育、河蟹的放養(yǎng)密度及放養(yǎng)河蟹對(duì)稻田水質(zhì)、土壤、浮游生物、雜草病害控制等影響的研究[9-12],而ETS微生物菌肥在稻田河蟹生態(tài)養(yǎng)殖中的應(yīng)用和研究在國(guó)內(nèi)尚屬首次。

    1 材料與方法

    1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

    1.2 試驗(yàn)材料

    試驗(yàn)扣蟹選自上海福島水產(chǎn)養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)合作社繁育的長(zhǎng)江系河蟹,所選蟹種體質(zhì)健壯、行動(dòng)敏捷、規(guī)格整齊、無(wú)病無(wú)傷,平均規(guī)格(6.25±3.2)g/只。試驗(yàn)用水稻是由山東省水稻研究所提供的適宜本地區(qū)種植的優(yōu)良品種145號(hào),抗倒伏、抗病力、產(chǎn)量、米質(zhì)等特性好。

    1.3 田間設(shè)置及管理

    1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

    在同一田塊中,設(shè)置6個(gè)正方形單元格,每個(gè)單元格面積100 m2(包括環(huán)溝,不包括田?。?。試驗(yàn)設(shè)置對(duì)照組和試驗(yàn)組,每組3個(gè)平行。對(duì)照組:養(yǎng)蟹稻田,使用金正大有機(jī)肥和緩釋肥(即普通農(nóng)家肥)。試驗(yàn)組:養(yǎng)蟹稻田,使用微生物菌肥作為稻田用肥。各組除了試驗(yàn)因素外,其他因素處于同一水平。

    1.3.2 田間管理

    3) 等待按鍵信號(hào),等待工人安裝零部件并將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)到合適的安裝位置,如果等待時(shí)間>5s無(wú)信號(hào)則報(bào)警提示按鍵異常并結(jié)束程序;

    2016年5月10日對(duì)每個(gè)單元格施用基肥。其中,試驗(yàn)組施用 ETS菌肥,每個(gè)單元格用量26 kg,放養(yǎng)幼蟹50只。對(duì)照組施用金正大有機(jī)肥和緩釋肥,每個(gè)單元格用量17.3 kg,放養(yǎng)幼蟹50只。2016年5月20日泡田,5月27日對(duì)6個(gè)單元格進(jìn)行插秧,6月27日稻苗返青后放養(yǎng)蟹苗,10月25日水稻收割。

    在離田埂0.6 m的周邊開(kāi)挖環(huán)溝,環(huán)溝開(kāi)口0.5~0.6 m,底寬0.3 m,深0.3 m,進(jìn)排水口對(duì)角設(shè)置,同時(shí)加高田埂,梗高0.5~0.6 m,頂寬0.5 m以上,做到堅(jiān)固、夯實(shí)、平坦。為防止河蟹逃跑,在稻田田埂上搭建防逃設(shè)施。田埂上圍一周薄鐵皮,鐵皮深埋30 cm,高出梗面50 cm。稻田插秧每個(gè)單元格2 000穴左右,每穴4~5株。河蟹入田后至8月中旬,以南瓜、甘薯或者煮熟的玉米、豆粕等植物性餌料為主,8月下旬以后為育肥關(guān)鍵階段,動(dòng)物性餌料或全價(jià)飼料的投喂量約占總投喂量的50%。在水稻收割前幾天收獲河蟹。水稻全生長(zhǎng)期不使用農(nóng)藥除草除蟲(chóng),田間管理措施與常規(guī)大田相同。

    1.4 田間取樣與分析方法

    使用S型采樣法,每隔15 d左右采樣1次,整個(gè)水稻周期(本田期、返青期、分蘗期、拔節(jié)期、揚(yáng)花期、灌漿期)共采樣6次,均為上午采集水樣,盡量選擇無(wú)風(fēng)的晴天。用50 mL醫(yī)用注射器,不擾動(dòng)土層,抽取田面水,注入500 mL集水瓶。pH采用pH計(jì)測(cè)定,硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、總磷均采用國(guó)標(biāo)法測(cè)量[13]。試驗(yàn)結(jié)果均以每次測(cè)得的3次重復(fù)分析的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示,試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 試驗(yàn)稻田水化指標(biāo)變化規(guī)律

    2.1.1 pH變化規(guī)律

    試驗(yàn)稻田水體中的pH變化規(guī)律如圖1所示。在水稻生長(zhǎng)周期中,pH在7.54~8.49之間波動(dòng),稻田水體基本呈堿性和弱堿性,較適宜河蟹和稻田生長(zhǎng)。7月份以后進(jìn)入夏季,雨量增多,稻田水體容易受到降雨的影響,pH有所下降,但下降原因也有可能由于進(jìn)入夏季河蟹生長(zhǎng)代謝旺盛,消耗了水體中的氧氣,產(chǎn)生了大量的二氧化碳所致。試驗(yàn)組施用ETS菌肥的養(yǎng)蟹稻田pH較對(duì)照組稍低,較適宜水稻的生長(zhǎng)和分蘗。試驗(yàn)組和對(duì)照組的pH無(wú)顯著差異(P>0.05)。

    圖1 水體中pH的變化規(guī)律Fig.1 The periodic variation of pH in water

    2.1.2亞硝酸鹽氮變化規(guī)律

    試驗(yàn)稻田水體中亞硝酸鹽氮(NO-2-N)的變化規(guī)律如圖2所示。在整個(gè)水稻周期中,稻田水體中亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度一直呈下降趨勢(shì),而且試驗(yàn)組的含量明顯低于對(duì)照組。在微生物作用下,將亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽氮。在返青期,試驗(yàn)組的亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度低于0.1 mg/L,與對(duì)照組相比存在顯著差異(P<0.05),更適宜放養(yǎng)河蟹苗。水稻生長(zhǎng)后期,稻田水體中亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度很低,說(shuō)明其已轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮,并為水稻生長(zhǎng)所利用。

    亞硝酸鹽氮是水體中有機(jī)物分解的中間產(chǎn)物,極不穩(wěn)定,在微生物作用下,溶氧充足時(shí),易轉(zhuǎn)化為毒性較低的硝酸鹽氮,也可能在缺氧時(shí)轉(zhuǎn)化為毒性較強(qiáng)的氨氮[14-15]。水體中亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度過(guò)大,會(huì)對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)生危害。當(dāng)水體中亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度高于0.1 mg/L時(shí),就會(huì)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的正常生長(zhǎng)產(chǎn)生危害。本試驗(yàn)對(duì)照組稻田水體在返青期和分蘗期亞硝酸鹽的質(zhì)量濃度均高于0.1 mg/L,因此不利于河蟹的正常生長(zhǎng)。

    圖2 水體中亞硝酸鹽的變化規(guī)律Fig.2 The periodic variation of nitrite in water

    2.1.3 氨氮變化規(guī)律

    試驗(yàn)稻田水體中氨氮(NH+4-N)的變化規(guī)律如圖3所示。

    圖3 水體中氨氮的變化規(guī)律Fig.3 The periodic variation of ammonia nitrogen in water

    在整個(gè)水稻生長(zhǎng)過(guò)程中,氨氮總體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)。水稻在返青期和分蘗期,稻田水體中氨氮質(zhì)量濃度較高,原因是本田期剛施過(guò)肥,后來(lái)經(jīng)過(guò)水中浮游植物和水稻吸收以及微生物的分解,氨氮質(zhì)量濃度逐漸降低,但試驗(yàn)組的氨氮質(zhì)量濃度顯著低于對(duì)照組(P<0.05),說(shuō)明ETS微生物對(duì)氨氮具有更強(qiáng)的分解作用。稻田水體的氨氮多來(lái)自生物代謝和有機(jī)物的分解還原,水體中氨氮質(zhì)量濃度的高低是水體是否受到有機(jī)污染的重要標(biāo)志之一[16]。過(guò)高的氨氮質(zhì)量濃度會(huì)對(duì)河蟹產(chǎn)生毒害作用,因此,應(yīng)該選擇氨氮質(zhì)量濃度降至較低時(shí)再往稻田里放養(yǎng)幼蟹。

    2.1.4 硝酸鹽氮的變化規(guī)律

    試驗(yàn)稻田水體中硝酸鹽氮(NO-3-N)的變化規(guī)律如圖4所示。

    圖4 水體中硝酸鹽氮的變化規(guī)律Fig.4 The periodic variation of nitrate in water

    水體硝酸鹽氮可以直接或間接反映水田的氮肥供應(yīng)能力。水體中硝酸鹽氮主要是由水中施肥和亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化而來(lái),可以直接被水中的浮游植物和水稻吸收[17]。在水稻整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中,硝酸鹽氮質(zhì)量濃度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),生長(zhǎng)初期,由于剛施過(guò)肥,硝酸鹽氮質(zhì)量濃度較高,在水稻生長(zhǎng)后期,隨著水稻的吸收,硝酸鹽氮質(zhì)量濃度明顯降低。而且試驗(yàn)組硝酸鹽氮質(zhì)量濃度顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。

    2.1.5 總磷變化規(guī)律

    試驗(yàn)稻田水體中總磷(TP)的變化規(guī)律如圖5所示??偭滓环矫鎻幕|(zhì)中釋放出來(lái),另一方面以磷酸鹽形式沉降,或者以可溶性鹽的形式被植物吸收[18]。在水稻生長(zhǎng)過(guò)程中,總磷呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。從分蘗期以后水體中總磷含量急劇下降,尤其是灌漿期總磷含量幾乎降為零,說(shuō)明水稻生長(zhǎng)后期缺乏磷肥。試驗(yàn)組和對(duì)照組總磷含量差異不顯著(P>0.05)。

    圖5 水體中總磷的變化規(guī)律Fig.5 The periodic variation of total phosphorus in water

    2.2 養(yǎng)蟹稻田水稻和河蟹產(chǎn)量對(duì)比

    2.2.1 水稻產(chǎn)量的比較

    水稻收獲后,觀察測(cè)量平均每穴有效穗數(shù)、穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、根干重,然后將收獲的水稻曬干、脫谷,計(jì)算產(chǎn)量。試驗(yàn)結(jié)果(表1)證明,使用ETS微生物菌肥的水稻長(zhǎng)勢(shì)良好,產(chǎn)量達(dá)到(1.01 ±0.06)kg/m2,促進(jìn)水稻生長(zhǎng)的作用顯著優(yōu)于普通肥料(P<0.05)。ETS微生物菌肥能夠促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)及土壤原有養(yǎng)分活化,同時(shí)能降解河蟹糞便中的有機(jī)物,增加土壤的養(yǎng)分[19-20],從而促進(jìn)水稻生長(zhǎng)。

    表1 水稻生長(zhǎng)觀察測(cè)量結(jié)果Tab.1 Result of observation and measurement of rice growth

    2.2.2 不同處理對(duì)養(yǎng)蟹稻田河蟹產(chǎn)量的影響

    在水稻收割前幾天收獲河蟹,河蟹生長(zhǎng)情況(表2)表明,使用ETS微生物菌肥的稻田河蟹產(chǎn)量明顯高于使用普通化肥的河蟹產(chǎn)量,兩者存在顯著性差異(P<0.05),說(shuō)明ETS生物菌肥能夠更好地促進(jìn)河蟹的生長(zhǎng)。

    表2 河蟹生長(zhǎng)情況Tab.2 The growth of crab

    3 結(jié)論

    在整個(gè)水稻生長(zhǎng)過(guò)程中,稻田水體中pH在7.54~8.49之間波動(dòng),呈堿性和弱堿性;試驗(yàn)組稻田水體的pH、總磷含量略低于對(duì)照組,但差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)組稻田水體的亞硝酸鹽氮、氨氮、硝酸鹽氮含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)組水稻產(chǎn)量為(1.01±0.06)kg/m2,顯著高于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)組河蟹平均規(guī)格(121.3± 5.7)g/只,單產(chǎn)(40.26±0.31)g/m2,顯著優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05)。試驗(yàn)結(jié)果表明,ETS微生物菌肥能夠降低水體中的氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等水化學(xué)指標(biāo),改善土壤質(zhì)量、凈水水體,有利于水稻和河蟹的生長(zhǎng)。 □

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    Effects of ETS microbial fertilizer on water environment and total yield of rice-crab fields

    CHEN Qi1,WANG Mei2,CAI Xinhua2
    (1 Fisheries Technology Extension Station of Jining City of Shandong Province,Jining 272000,China;2 Rencheng District Fishery Bureau of Jining City of Shandong Province,Jining 272000,China)

    To explore the effects of ETS microbial fertilizer on water quality and yield of rice and crab of ricecum-crab paddy fields,ETS microbial fertilizer was applied to paddy field and compared with ordinary farmyard manure fertilizers in a test.In the test,6 square cells of 100 square meters each were set up,and control group and experimental group were designed with each including three parallels.Each experimental group was applied with ETS microbial fertilizer at 26 kg and stocked with 50 young crabs;each control group was applied with Jinzhengda organic fertilizer and slow-release fertilizer at 17.3 kg and stocked with 50 young crabs.Samples were taken and analyzed for determining water quality and the yield of rice and crab.The results showed that:the contents of pH and total phosphorus in the water of experimental paddy field were slightly lower than those of the control group,but the difference was not significant(P>0.05);the contents of nitrite,ammonia nitrogen and nitrate in the experimental paddy field were significantly lower than those of the control group(P<0.05).The rice yield of the experiment group was(1.01±0.06)kg/m2,which was significantly higher than that of the control group(P<0.05).The average size of the crab(121.3±5.7)g and the crab yield(40.26±0.31)g/m2of the test group were significantly better than those of the control group(P<0.05).The study shows that ETS microbial fertilizer,when used in paddy field,can reduce the ammonia nitrogen,nitrite,nitrate and other chemical indicators of the water,and improve the yield of rice and crab.

    ETS microbial fertilizer;rice-crab culture;water environment;the yield of rice and crab

    S964.2

    A

    1007-9580(2017)02-020-05

    10.3969/j.issn.1007?9580.2017.02.004

    2016-11-05

    山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蝦蟹類(lèi)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(SDAIT-13-11);山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目(20140903);山東省西部經(jīng)濟(jì)隆起帶科技創(chuàng)新人才聯(lián)合基金項(xiàng)目(XB2014FW024)

    陳奇(1962—),男,研究員,研究方向:淡水生態(tài)漁業(yè)。E-mail:chenqi8318@sina.com

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