貴州喀斯特山區(qū)稻蝦共作對稻田水體浮游動物的影響

梁正其，秦滔，肖家程，秦國兵，熊達

（1.銅仁學院農(nóng)林工程與規(guī)劃學院，梵凈山特色動植物資源重點實驗室，貴州 銅仁 554300；2.銅仁市碧江區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州 銅仁 554300；3.松桃陽楚生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，貴州 松桃 554100）

為實現(xiàn)“零網(wǎng)箱、生態(tài)魚”，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)和綠色水產(chǎn)品，將稻田種養(yǎng)相結(jié)合的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式而受到高度重視。貴州省屬于喀斯特山區(qū)，多為梯田和小塊稻田，不連片或連片較少，積極探索實踐發(fā)展“貴水黔魚”，形成產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、產(chǎn)地優(yōu)美、技術(shù)先進的現(xiàn)代化生態(tài)漁業(yè)，貴州山區(qū)稻漁綜合種養(yǎng)取得了顯著成效，逐步構(gòu)建了貴州山區(qū)“以漁促稻、提質(zhì)增效、生態(tài)環(huán)保、保漁增收”的稻田綜合種養(yǎng)技術(shù)模式。

克氏原螯蝦Procambarus clarkii（俗稱淡水小龍蝦）適應性極廣，在水溫10～30℃時均可正常生長發(fā)育，亦能耐高溫嚴寒。小龍蝦屬于雜食動物，主要吃植物類，小魚、小蝦、浮游生物、底棲生物、藻類都可以作為食物，是稻田綜合種養(yǎng)的較好種類。

“種稻養(yǎng)蝦”是稻漁綜合種養(yǎng)是貴州山區(qū)發(fā)展生態(tài)漁業(yè)的一種重要模式。稻田中的雜草、害蟲等為小龍蝦提供了餌料；小龍蝦活動為水稻松土；小龍蝦糞便為水稻生長提供肥料，大幅度減少化學肥料的投入；且還能通過水稻蓄水養(yǎng)殖，調(diào)節(jié)稻田生態(tài)系統(tǒng)微環(huán)境，控制部分有害生物的發(fā)生，促進稻田物質(zhì)和能量的多級利用[1]，增加稻田產(chǎn)量，提高稻米品質(zhì)，有效提高了農(nóng)田資源利用率和產(chǎn)出效益，促進了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的改造升級[2,3]，為貴州山區(qū)百姓脫貧致富帶來一長效產(chǎn)業(yè)。目前，對于關(guān)于稻田養(yǎng)殖小龍蝦的技術(shù)研究比較多[4,5]，但是對貴州山區(qū)稻田養(yǎng)蝦和養(yǎng)蝦稻田水體中的浮游動物的研究較少[6，7]，山區(qū)“種稻養(yǎng)蝦”對稻田水體中浮游動物的變化研究未見報道。本試驗通過研究貴州山區(qū)養(yǎng)蝦的稻田水體中浮游動物變化的情況，以期為提高稻蝦養(yǎng)殖池水環(huán)境管理水平和生態(tài)、經(jīng)濟效益提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)計

試驗于2019 年6 月—2019 年9 月在貴州省銅仁市松桃縣普覺鎮(zhèn)甘佃村稻蝦共生試驗田中進行，該地區(qū)為108°58'58"N，27°59'43"E，平均海拔344.36 m，為亞熱帶季風溫潤氣候，熱量豐富，年平均氣溫16.3 ℃，雨量充沛，年降雨量1 306.2 mm，無霜期較長，為257 d。試驗池肥力中等，水資源豐富，水稻品種為晶兩優(yōu)1237 號；試驗用小龍蝦苗來自潛江市蝦德龍生物科技有限公司，平均體質(zhì)量（5.0±0.4）g。試驗田分割成10 m×11 m 的6 塊：一處理組和一個對照組，每組設(shè)3 個平行。處理組每畝放小龍蝦苗30 kg，每公斤200 尾，對照組不放蝦苗。

1.2 田間設(shè)置與管理

試驗田之間用防逃膜相互隔開且與外界水體隔開，養(yǎng)蝦稻田內(nèi)側(cè)挖有環(huán)溝，溝深約3 m，溝外寬5 m，內(nèi)底寬3 m，成一定坡度，防逃膜高出稻田田埂70 cm。水稻采用大壟雙行方式栽插，溝渠引水灌溉，無溝處保持水深10～15 cm，根據(jù)水稻株高進行調(diào)整。

1.3 田間采集樣品及處理方法

本試驗分別在水稻的分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期上午8:00～10:00 采樣4 次。每塊試驗田設(shè)三個固定采樣點，隨機舀取等量水樣，共10 L，用25#浮游生物網(wǎng)過濾后，樣品收集在樣品瓶中，加入固定液魯哥氏液固定，帶回實驗室沉淀后計數(shù)及鑒定。浮游動物分類鑒定均參照《淡水浮游生物研究方法》[8]和《中國淡水生物圖譜》等[9-11]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

浮游植物密度：N=（Cs/FS×Fn）×（V/v）×Pn，式中N 為1 L 水中浮游動物個體數(shù)（單位104ind·L-1），Cs為計數(shù)框的面積，F(xiàn)S為顯微鏡中一個視野的面積，F(xiàn)n為所記的視野數(shù)，V 是1 L 水樣沉淀濃縮后的體積，v 表示計數(shù)框的容積，Pn是指在Fn個視野中所記的浮游植物的個體數(shù)。

生物量公式：生物量=密度×平均濕重。

水生生物群落多樣性指數(shù)分析運用馬格列夫多樣性指數(shù)[12]:d=（S-1）/lnN。式中：d 為多樣性指數(shù)，S 為樣品種類數(shù)，N 為樣品總個數(shù)（ind·L-1）。

采用Excel、SPSS19.0 進行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種養(yǎng)模式水中浮游動物的種類組成和變化

從2019 年6—9 月，在稻蝦田和不養(yǎng)蝦的對照稻田水體中共鑒出定輪蟲20 種，橈足類8 種，枝角類6 種（表1）。

稻田中浮游動物種類數(shù)較大水體中少得多。虱形大眼溞Polyphemus pediculus 僅見于稻蝦田中；躍三肢輪蟲Filinia passn、尖棘腔輪蟲Lecane arcula、真脛腔輪蟲Lecane eutarsa、田奈同尾輪蟲Diurella dixonnuttalis、尖趾單趾輪蟲Monostyla closterocerca、尖爪單趾輪蟲Monostyla cornute、近親裸腹溞Moina affinis 僅見于不養(yǎng)蝦稻田中。

2.2 不同種養(yǎng)模式下浮游動物的密度

稻蝦田中輪蟲的密度為38.23 ind·L-1，枝角類為11.33 ind·L-1，橈足類為18.36 ind·L-1，浮游動物的總密度為67.92 ind·L-1；不養(yǎng)蝦稻田輪蟲的密度為48.93 ind·L-1，枝角類為14.38 ind·L-1，橈足類為25.35 ind·L-1，浮游動物的總密度為89.71 ind·L-1（表2）。稻蝦田的浮游動物密度低于不養(yǎng)蝦的稻田。兩種試驗方式下，輪蟲的密度隨時間變化的規(guī)律是，從分蘗期到成熟期逐漸升高；枝角類的密度在成熟期最低，拔節(jié)期最高峰；橈足類的密度在分蘗期最低，在抽穗期最高。

2.3 不同種養(yǎng)模式下浮游動物的生物量

表1 稻蝦田和不養(yǎng)蝦稻田中浮游動物組成Tab.1 Composition of zooplankton in rice-prawn fields and rice fields without prawn

表2 不同水稻生長期浮游物密度Tab.2 Density of zooplankton in different rice growth periods

由表3 可知，未養(yǎng)蝦的對照田中浮游動物的生物量要高于養(yǎng)蝦稻田。兩種試驗模式下，生物量由分蘗期到抽穗期逐漸升高，到抽穗期后又逐漸降低，最高點均出現(xiàn)在抽穗期，最低點均出現(xiàn)在分蘗期，生物量低至1.49 mg·L-1。

表3 不同水稻生長期浮游動物生物量（mg·L-1）Tab.3 The biomass of zooplankton in different rice growth periods

2.4 不同種養(yǎng)模式下浮游動物的生物多樣性

由表4 可知，蝦稻田各水稻生長時期輪蟲、枝角類和橈足類的多樣性指數(shù)均高于未養(yǎng)蝦稻田；兩種養(yǎng)殖模式下輪蟲的生物多樣性指數(shù)前期較高，逐漸降低，成熟期最低，低至0.48；枝角類的生物多樣性指數(shù)拔節(jié)期最低，成熟期最高，分蘗期較高；橈足類的生物多樣性分蘗期最高，拔節(jié)期最低。

3 討論

3.1 稻田浮游動物種群結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律

稻田輪蟲的種類變化在水稻生長的前三個時期逐漸增加，比較平穩(wěn)，成熟期突然上升，分蘗期種類最少；枝角類的種類隨著時間變化呈先升高后降低的趨勢，分蘗期種類最少，拔節(jié)期種類最高（表5）；橈足類的種類變化趨勢為先增高，持續(xù)一段時間，分蘗期種類最少，拔節(jié)期和抽穗期持平，然后降低。從稻田浮游動物的生物密度來看，輪蟲一直升高；枝角類的密度在拔節(jié)期之前逐漸升高，拔節(jié)期最大，然后下降，到成熟期達最低值；橈足類的密度與輪蟲、枝角類均不相同，波動較大，分蘗期較少，抽穗期最多。小龍蝦是影響稻田中浮游動物變化的因素之一。貴州山區(qū)溫度升高慢，盡管在4 月底蝦苗入池后進入環(huán)溝，但水溫較低，蝦苗未能及時長大，到5 月底，溫度慢慢上升，此階段小龍蝦攝食輪蟲等小浮游動物，隨著個體不斷增大，攝食較大的浮游動物等，這也是養(yǎng)蝦稻田浮游動物少于未養(yǎng)蝦稻田的原因之一；其二，溫度也影響枝角類的生長[13,14]。本研究發(fā)現(xiàn)，貴州山區(qū)稻田水溫上升較慢，水稻的分蘗期一直到拔節(jié)期，水溫在8 月中旬才達到高溫階段，持續(xù)穩(wěn)定，對枝角類生長有利。抽穗期后的8 月下旬—9 月中旬，貴州山區(qū)溫差大，溫度變化不定，且溫度有降低趨勢，枝角類的生長受到抑制；在水稻拔節(jié)期，水稻茂盛遮住陽光，影響水體中浮游植物光合作用，加上貴州山區(qū)雨水偏多，水體中氧減少，影響浮游動物的生存；水體中磷濃度對也會影響到浮游動物的種群數(shù)量[15]，養(yǎng)蝦稻田中小龍蝦的糞便導致水體中的磷酸鹽的含量逐漸升高，對浮游動物的存在也有一定的抑制作用。

表4 不同水稻生長期浮游動物多樣性指數(shù)Tab.4 Diversity index of zooplankton in different rice growth period

表5 水稻不同生長期稻田中浮游動物組成Tab.5 Composition of zooplankton in paddy field in different growing periods

貴州山區(qū)5 月底溫度回升后，4 月底投放的小龍蝦蝦苗此時開始攝食輪蟲等小浮游動物，蝦苗隨著個體不斷增大，攝食較大的浮游動物等，如此，會出現(xiàn)浮游動物“低-高-低”的趨勢。作為稻田養(yǎng)蝦來說，小龍蝦主要攝食稻田中浮游動物為食，投喂飼料為輔，因此，在放苗前，要做好有機肥施放，培育好浮游動物，因此在分蘗期時較低，到拔節(jié)期和抽穗期達到高峰，這段時期也是小龍蝦快速生長的時期，需要大量攝食餌料，大量的浮游動物可保證小龍蝦快速生長所需的餌料。天然餌料不僅可以提高稻田養(yǎng)殖小龍蝦品質(zhì)，養(yǎng)殖出貴州山區(qū)優(yōu)質(zhì)綠色環(huán)保的小龍蝦，提高稻田畝產(chǎn)經(jīng)濟效益，還可減少養(yǎng)蝦過程中投喂過多飼料造成環(huán)境壓力，保證良好的養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境。除了有機肥的施放外，在稻田管理上，注意稻田水位，要保證稻田里浮游動物生物量，保證小龍蝦天然的餌料。

3.2 小龍蝦對于浮游甲殼動物的影響

小龍蝦對于稻田中的浮游動物是取食抑制，或多或少會改變稻田水環(huán)境。由表2 可知，未養(yǎng)蝦稻田的浮游動物數(shù)量在水稻生長的各個時期均大于養(yǎng)蝦稻田；水稻成熟期的浮游動物種數(shù)高于其他三個時期，推測小龍蝦在其中發(fā)揮了一定作用，但不能斷定是小龍蝦在其中發(fā)揮作用，因為，貴州山區(qū)稻田的田塊面積較小，受天氣影響較大，稻田水體輪蟲、枝角類和橈足類的變化是綜合因素導致的結(jié)果，加上整個水稻生長階段存在的不可控的因素較多。因此，小龍蝦是否取食浮游動物、取食浮游動物量如何、取食浮游動物中的輪蟲、枝角類還是橈足類種類如何，以及是否能對浮游動物群落構(gòu)成影響還需進一步研究。

3.3 貴州山區(qū)實施稻田養(yǎng)蝦的優(yōu)勢與不足

貴州屬于典型地喀斯特山區(qū)，稻田連片較少，稻田養(yǎng)小龍蝦可除掉水稻田中很多不利于水稻生長的雜草。小龍蝦游動還能為水稻松土，減少除草和松土的工作和費用。小龍蝦吃掉雜草的同時，也消滅了許多蟲害，省去農(nóng)藥費用，提供了無藥殘的生態(tài)大米。但在貴州喀斯特山區(qū)進行稻田養(yǎng)殖小龍蝦，雖然品質(zhì)較好，因稻田不連片集中，產(chǎn)量相對較低，加上貴州山區(qū)小氣候特點明顯，且氣溫回升慢，晝夜溫差大，影響小龍蝦生長，與其他省市（如湖北）相比，出田遲，上市晚，在一定程度上受到了影響。