稻鰍共作對土壤性質(zhì)及水稻產(chǎn)量構(gòu)成的影響

肖向予 李艷薔

摘要[目的] 推廣應(yīng)用稻鰍共作種養(yǎng)模式。 [方法] 開展大棚盆栽試驗，觀察稻鰍共作和水稻單作2種處理對稻田土壤性質(zhì)及水稻產(chǎn)量構(gòu)成的影響。 [結(jié)果] 相比于水稻單作，稻鰍共作可使土壤的pH趨于中性，減緩?fù)寥烙袡C質(zhì)的下降，增加堿解氮的含量，提高土壤肥力，促進水稻對于磷、鉀元素的吸收，使水稻長勢變好。稻鰍共作顯著影響水稻生長，水稻分蘗率明顯提高，水稻產(chǎn)量漲幅很大。 [結(jié)論] 稻鰍共作種養(yǎng)模式具有很高的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，應(yīng)用前景廣闊。

關(guān)鍵詞稻鰍共作；土壤性質(zhì)；水稻；產(chǎn)量

中圖分類號S511文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）12-0031-03

Abstract [Objective] To popularize and apply riceloach culture system. [Method] To observe the effects of riceloach culture and rice monoculture on soil properties and rice yield components by the greenhouse experiment. [Result] Compared with rice monoculture， the soil pH tended to neutral， the decline of soil organic matter was slowed down， the content of alkalihydrolyzable nitrogen was increased， the soil fertility was improved， and the absorption of phosphorus and potassium was promoted， rice grew better in the technology of riceloach culture. Riceloach culture significantly affected the growth of rice， the tillering rate of rice was significantly improved， and the rice yield increased greatly. [Conclusion] Riceloach culture technology has high economic and ecological benefits， with broad application prospect.

Key wordsRiceloach culture；Soil properties；Rice；Yield

稻鰍共作是一種生態(tài)型種養(yǎng)模式，其根據(jù)水稻、泥鰍之間共生互利的原理，通過迭合生產(chǎn)場所，循環(huán)利用共有資源。該種養(yǎng)模式能充分利用稻田中的水源，稻田中天然雜草和餌料為泥鰍提供豐富的食物來源，有效減少餌料的投喂，降低養(yǎng)殖成本。同時，泥鰍會吃一定量的害蟲卵和幼蟲，降低農(nóng)藥的使用量，使水稻種植更加無公害化，泥鰍糞便還可以在一定程度上肥沃土壤，提高水稻產(chǎn)量[1-3]。

根據(jù)實地調(diào)研可知，湖北天門市稻鰍共作種養(yǎng)技術(shù)推廣非常成功，涌現(xiàn)出四海生態(tài)科技股份有限公司、天海龍農(nóng)業(yè)種植專業(yè)合作社等多家稻鰍共作養(yǎng)殖大戶。截至2015年底，天門市稻鰍共作種養(yǎng)面積2 667 hm2，產(chǎn)鰍750 kg/hm2，年創(chuàng)收至少54 000元/hm2。該市多處示范基地種養(yǎng)經(jīng)驗表明，在稻鰍共作的稻田內(nèi)投放規(guī)格為1 000～1 200尾/kg的大鱗副泥鰍苗300～375 kg/hm2，可生產(chǎn)規(guī)格為50～70尾/kg的成鰍1 200～1 500 kg/hm2，稻田養(yǎng)殖泥鰍的純利潤達43 500元/hm2左右，同時水稻可增產(chǎn)300～600 kg/hm2，可見稻鰍共作種養(yǎng)模式經(jīng)濟效益顯著[4]。目前在全國各地關(guān)于稻鰍共作種養(yǎng)模式經(jīng)濟效益的報道很多，但是有關(guān)稻鰍共作對土壤性質(zhì)和水稻產(chǎn)量構(gòu)成影響的研究鮮見報道。筆者針對稻鰍共作對土壤性質(zhì)及水稻產(chǎn)量構(gòu)成影響進行研究，以期為稻鰍共作種養(yǎng)模式推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)及相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地自然條件

試驗于2016年在湖北大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院試驗大棚進行。試驗地屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，具有雨量充沛、日照充足、四季分明，夏高溫、降水集中，冬季稍涼濕潤等特點。

1.2供試土壤

試驗土壤來源于湖北省武漢市沙湖旁菜地，pH 8.0，土壤基本肥力為有機質(zhì)23.47 g/kg、堿解氮109.76 mg/kg、速效磷23.37 mg/kg、速效鉀54.65 mg/kg。

1.3材料

水稻品種：“鄂中五號”中稻，來源于湖北四海生態(tài)科技股份有限公司。

泥鰍品種：大鱗副泥鰍，為鯉形目鰍科副泥鰍屬，來源于湖北四海生態(tài)科技股份有限公司。

1.4試驗設(shè)計

試驗采取大棚盆栽方式，共設(shè)計2個處理，即稻鰍共作（處理①）和水稻單作（處理②），每個處理設(shè)3個平行。以70 cm×47 cm×36 cm的塑料水槽作為種植容器，裝入20 cm高的土壤，同時注水，至水面高出土壤10 cm，試驗前在土壤中施加足夠的有機肥料。6月10日，在水槽中移栽4穴中稻，每穴3～4株，種植間距15 cm×25 cm。水稻返青后，在稻鰍共作處理的3個水槽中分別投放6條體長3～4 cm的泥鰍。

1.5測定指標及方法

試驗期間，觀察水稻長勢，記錄水稻分蘗前后株數(shù)及成熟后水稻抽穗數(shù)。水稻收獲后，用清水沖洗干凈并曬干，測量穗長，以穗為單位記錄抽穗數(shù)、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)，稱量千粒重，計算理論產(chǎn)量。采集試驗水槽中土壤樣品，裝入聚乙烯封口袋中，帶回實驗室，將土壤樣品攤平后進行風(fēng)干、搗碎、過篩，測定土壤基本化學(xué)性狀，包括pH、有機質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀。土壤pH采用電位法測定，其中土水比為1∶2.5；有機質(zhì)含量采用油浴加熱法測定；堿解氮含量采用堿解擴散法測定；速效鉀含量采用火焰分光光度法測定；速效磷含量采用Olsen法（碳酸氫鈉提取法）測定。

1.6統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel進行統(tǒng)計和方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1水稻生長情況

盆栽試驗中，處理①的水稻長勢明顯優(yōu)于處理②，表現(xiàn)為處理①的葉片顏色更綠、葉片數(shù)量更多、葉片面積更大。試驗結(jié)束后統(tǒng)計分蘗率和抽穗率，由表1可看出，處理①的水稻分蘗率為289.97%，高出處理②4.13倍，差異顯著（P<0.05），但其抽穗率比處理②低9.19百分點，差異顯著（P<0.05）。

2.2土壤pH

試驗期間2種處理土壤pH變化見圖1。由圖1可知，與種植前土壤的pH背景值8.00相比，處理①的pH降低了0.28，處理②的pH減少0.09。相對于水稻單作的土壤，稻鰍共作的土壤pH降幅更大，pH越趨于中性。

2.3土壤有機質(zhì)

試驗期間2種處理土壤有機質(zhì)變化見圖2。由圖2可知，與種植前土壤有機質(zhì)含量對比，處理①有機質(zhì)減少了0.33 g/kg，降幅達1.40%；處理②有機質(zhì)減少了2.59 g/kg，降幅達11.04%。相比于水稻單作，稻鰍共作可以減緩?fù)寥烙袡C質(zhì)的減少，2種處理差異不顯著（P>0.05）。

2.4土壤堿解氮、速效磷、速效鉀

由表2可以看出，試驗結(jié)束后處理①中堿解氮較試驗初期增加了24.72 mg/kg、速效磷減少了6.20 mg/kg、速效鉀增加了15.39 mg/kg；試驗結(jié)束后處理②中堿解氮較試驗初期減少了6.57 mg/kg、速效磷減少了1.53 mg/kg、速效鉀增加了28.98 mg/kg。2種處理土壤中氮、磷、鉀含量在試驗前后差異均不顯著（P>0.05）。

2.5水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

處理①的水稻成熟時穗長、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、理論產(chǎn)量和實際產(chǎn)量與處理②相比有明顯優(yōu)勢。由表3可知，處理①的平均穗長為23.43 cm，有效穗數(shù)為2.72×106個/hm2，穗粒數(shù)為117.44粒，千粒重為23.63 g，理論產(chǎn)量為7 461.10 kg/hm2，實際產(chǎn)量為6 565.46 kg/hm2。處理②較處理①的水稻穗長減少1.61 cm，差異不顯著（P>0.05）；有效穗數(shù)減少1.34×106 個/hm2，差異顯著（P<0.05）；穗粒數(shù)減少19.30粒，差異不顯著（P>0.05）；千粒重減少1.87 g，差異顯著（P<0.05）；理論產(chǎn)量下降4 555.60 kg/hm2，差異顯著（P<0.05）；實際產(chǎn)量也下降3 831.12 kg/hm2，差異顯著（P<0.05）。由此可見，稻鰍共作顯著提高了水稻的有效穗數(shù)和千粒重，從而進一步提高了水稻的理論產(chǎn)量與實際產(chǎn)量。

3討論

3.1土壤pH

稻田土壤的酸堿度變化與土壤脲酶有關(guān)。土壤脲酶將有機肥氮素水解成 NH+4，使得土壤 NH+4 含量增加，而試驗期間氣溫較高，加快了氨的揮發(fā)，氨的揮發(fā)帶走土壤中的游離 OH-，使得土壤 H+含量增加，從而導(dǎo)致 pH 降低[5-6]。從試驗結(jié)果來看，土壤初始酸堿度屬于微堿性，試驗結(jié)束后2種處理的土壤pH均出現(xiàn)下降，但稻鰍共作處理的土壤pH相對于水稻單作處理降幅更大，土壤酸堿度更趨向中性。一般來說，植物對于氮、鉀的吸收率隨著pH的升高無太大變化，但是植物對于磷的吸收會隨著pH增高而減少。隨著pH的升高，直至微堿性環(huán)境，土壤細菌和放線菌的活性會增強，使得土壤中有機質(zhì)分解加快，含量降低，釋放出更多的養(yǎng)分，但是過酸過堿也會影響細菌的活性，影響植物的正常發(fā)育。而稻田養(yǎng)殖泥鰍后，由于泥鰍產(chǎn)生的糞便增加了土壤有機質(zhì)的含量，且其自身活動促進了氨的揮發(fā)，使得土壤pH降低加快，并向中性靠近，有利于水稻和泥鰍的共同生長。因此，稻鰍共作系統(tǒng)中泥鰍影響了土壤pH變化，使土壤的酸堿度更有利于植物吸收土壤養(yǎng)分。

3.2土壤有機質(zhì)

有機質(zhì)是土壤中微生物生命活動的能源。微生物分解有機質(zhì)，使土壤有機質(zhì)含量降低。泥鰍糞便是一種優(yōu)質(zhì)肥料，其中不僅有豐富的微生物群落，而且含有大量的有機質(zhì)，在加快土壤中有機質(zhì)分解的同時，及時地補充了有機質(zhì)含量，增加了土壤中的養(yǎng)分庫存。因此，稻鰍共作促進了土壤有機質(zhì)增加，減緩了稻田土壤有機質(zhì)的減少。

3.3土壤堿解氮、速效磷、速效鉀

稻鰍共作系統(tǒng)中，根據(jù)泥鰍的生長需要每天投加2次顆粒蛋白飼料，泥鰍新陳代謝產(chǎn)生的糞便和殘余飼料落入土壤后，在土壤微生物的作用下分解轉(zhuǎn)化，提高了堿解氮和速效鉀含量。同時由于泥鰍的鉆孔活動，疏松了土質(zhì)，增加了土壤的通氣狀況，增加了水中和土壤中氧含量，有利于細菌等微生物的分解活動，將固態(tài)磷轉(zhuǎn)換為液態(tài)，便于水稻對養(yǎng)分的吸收，使稻鰍共作系統(tǒng)中水稻吸收的磷含量高于水稻單作，土壤中的速效磷減少更多。

3.4水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重是水稻產(chǎn)量構(gòu)成的3個基本因素，它們直接影響水稻最終產(chǎn)量。而決定水稻產(chǎn)量最重要的因素是有效穗數(shù)。有效穗數(shù)易受生長環(huán)境的影響，其變化相對較大；千粒重一般與水稻種質(zhì)有關(guān)，受外在環(huán)境影響較小，數(shù)值相對穩(wěn)定；穗粒數(shù)則介于兩者之間。提高水稻產(chǎn)量，首先增加單位面積水稻有效穗數(shù)，其次提高穗粒數(shù)，這兩者是影響水稻最終產(chǎn)量的關(guān)鍵要素[7-8]。試驗結(jié)果表明，稻鰍共作處理中水稻的分蘗率顯著高于水稻單作處理，在水稻后期有稻谷產(chǎn)生時有效穗數(shù)、千粒重指標大幅度高于水稻單作處理。但盆栽試驗水稻產(chǎn)量與實際大田產(chǎn)量相比相差較大，降低了很多，這是由于試驗中僅施了1次基肥，沒有追肥，相對實際大田種植肥料投入偏少。實現(xiàn)水稻增產(chǎn)有多種途徑，如采用優(yōu)質(zhì)超級稻品種、降低種植密度、增加肥分等。從該研究結(jié)果來看，在其他條件相同的情況下，稻鰍共作可以使水稻增產(chǎn)，這與前文所述泥鰍有利于改善土壤質(zhì)地及增加土壤養(yǎng)分有一定關(guān)系。

4結(jié)論

稻鰍共作種養(yǎng)模式有著其獨特的優(yōu)勢：一水兩用，水稻泥鰍互利共生，在收獲水稻的同時也收獲水產(chǎn)品，效益更高。與水稻單作相比，稻鰍共作種養(yǎng)模式使土壤的化學(xué)性質(zhì)得到明顯改善。在一次性施肥的情況下，土壤pH降低更多，趨向中性；有機質(zhì)下降減緩；堿解氮含量有所增加，但增幅較小，土壤速效磷減少更快，吸收得更多。同時，稻鰍共作種養(yǎng)模式下水稻長勢更好，分蘗率、有效穗數(shù)和千粒重顯著提高是水稻增產(chǎn)的重要原因。從土壤的化學(xué)性質(zhì)變化也可以看出，稻田養(yǎng)殖泥鰍對土壤肥力的影響不可小覷，可促進水稻生長，減少人工施肥，達到環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的“雙豐收”。

參考文獻

[1] 翟景超，劉新峰，侯春東，等.稻田養(yǎng)殖的意義及技術(shù)要點[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2009（3）：62-63.

[2] 俞愛萍.稻鰍共生養(yǎng)殖技術(shù)及經(jīng)濟效益分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（9）：272-276.

[3] 董德孝.泥鰍生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)探討[J].養(yǎng)殖與飼料，2011（9）：52-53.

[4] 天門市發(fā)改委.天門市稻田綜合種養(yǎng)績效管理考核自評報告[R].2015.

[5] 汪清，王武，馬旭洲.稻蟹共作對土壤理化性質(zhì)的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，50（19）：3948-3952.

[6] FILLERY R P，DATTA D.Ammonia volatilization from nitrogen volatilization as a N loss mechanism in flooded rice fields[J].Fertil Res，1986，9：78-98.

[7] 徐敏，馬旭洲，王武.稻蟹共生系統(tǒng)水稻栽培模式對水稻和河蟹的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，47（9）：1828-1835.

[8] 袁奇，于林惠，石世杰，等.機插秧每穴栽插苗數(shù)對水稻分蘗與成穗的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2007，23（9）：121-125.