陳國奇 竇志 邢志鵬 郭保衛
(江蘇省作物遺傳生理重點實驗室/江蘇省作物栽培生理重點實驗室/江蘇省糧食作物現代產業技術協同創新中心/揚州大學農學院,江蘇 揚州 225009;*第一/通訊作者:chenguoqi@yzu.edu.cn)
“水稻-小龍蝦”綜合種養是我國典型的生態循環農業模式,也是我國小龍蝦養殖的主要模式[1],2019年我國小龍蝦養殖面積共128.6 萬hm2,其中,小龍蝦綜合種養稻田(簡稱稻蝦田)養殖面積占86%。江蘇是我國稻蝦綜合種養大省,2019年江蘇有稻蝦田14 萬hm2,約占全國稻蝦田總面積的13%[1]。江蘇稻蝦綜合種養主要有兩種類型:一是稻蝦輪作,水稻移栽前稻田養殖1~2 茬小龍蝦,水稻移栽后剩余少量小龍蝦在蝦溝中,水稻按常規方式管理;二是稻蝦共生,水稻移栽前養殖1~2 茬小龍蝦,水稻移栽后田間保持深水層,稻蝦共生,水稻季養殖1~2 茬小龍蝦[2]。目前,尚未有關于江蘇稻蝦田雜草群落結構和農戶控草技術狀況的研究報道。劉全科等[3]研究表明,稻蝦共作模式對稗、異型莎草、鴨舌草、陌上菜、水莧菜等稻田雜草的防控效果可達85%以上。郭瑤等[4]研究表明,短期稻蝦共作對稻田雜草的抑制作用明顯,長期的稻蝦共作會逐步形成新的雜草群落結構。徐大兵等[5]研究發現,隨著稻蝦共作時間的延長,稻田雜草發生和多樣性表現出先減少后增加趨勢。目前,有關稻蝦共作田雜草群落及其防控技術的文獻資料稀少,而筆者尚未查到關于稻蝦輪作稻田雜草群落方面的調查研究資料,稻蝦田雜草群落科學控制策略缺乏理論支撐。因此,筆者于2020年在江蘇7個地方開展稻蝦田雜草群落結構和農戶雜草防控技術調查,以期揭示江蘇稻蝦田雜草群落結構特點和農戶控草技術現狀,為科學制定稻蝦綜合種養田雜草防控提供參考和依據。
2020年8—10月在江蘇灌南、鹽都、盱眙、高郵、廣陵、溧陽和常熟開展稻蝦田雜草群落結構和農戶雜草防控技術調查。共調查12個稻蝦綜合種養基地,每個基地為1個樣點,每個樣點調查10 塊雜草較多的田塊,每塊田調查667 m2左右的面積。采用“七級目測法”調查每塊田內各種雜草發生的優勢度等級并分別賦值,優勢度值從高到低分別為 7個等級:5、4、3、2、1、0.5、0.1[6-7]。此外,對10 位稻蝦綜合種養大戶進行采訪調查,記錄綜合種養稻田面積、水稻移栽方式、移栽秧齡、雜草防控措施和控草成本等。
所有數據展示格式均為“平均值±標準誤”。計算每種雜草在每個調查點各田塊的優勢度平均值。建立“調查樣點-雜草優勢度值”數據矩陣,基于該數據矩陣分別計算各調查樣點雜草群落α 多樣性指數,包括Shannon 多樣性指數、Pielou 均勻度指數[3-5]。
在12個調查點共120 塊稻蝦田中共記錄到25 種雜草,其中,禾本科雜草10 種、莎草科雜草3 種、闊葉草12 種(表1)。從表1 可見,稻蝦輪作田禾本科雜草、千金子優勢度平均值顯著高于稻蝦共生田,莎草科雜草和闊葉雜草的總優勢度也高于稻蝦共生田,但差異不顯著。就具體雜草種類而言,在稻蝦輪作田,稗草、雜草稻、千金子的優勢度平均值均在1.0 以上,無芒稗、李氏禾、異型莎草、丁香蓼、耳基水莧、水莧菜、鴨舌草、馬唐的優勢度平均值均在0.1 以上;在稻蝦共生田,所有雜草的優勢度平均值均<1.0,雜草稻的優勢度平均值(0.74)最大,稗草、無芒稗、硬稃稗、異型莎草、千金子的優勢度平均值>0.1。稻蝦輪作田和稻蝦共生田的Shannon 指數平均值分別為 5.95±0.73 和 6.85±1.38,Pielou 均勻度指數分別為 0.80±0.03 和 0.83±0.02,兩種類型稻蝦田之間均差異不顯著。

表1 12個地點稻蝦輪作和稻蝦共生稻田雜草優勢度平均值比較
據稻蝦田農戶反映,稻蝦輪作田最難治的惡性雜草是稗草、千金子、雜草稻、異型莎草、丁香蓼、鴨舌草,稻蝦共生田最難治的惡性雜草是稗屬雜草、千金子、水莧菜屬雜草、鴨舌草(表2)。在稻農的印象里,稻蝦共生稻田惡性雜草的種類相對較少,特別是雜草稻危害較輕。
從表2 可見,稻蝦輪作農戶經營稻蝦田面積介于4.67~53.33 hm2之間,平均 23.09 hm2;從事稻蝦綜合種養的年限在1~4年之間,平均2.67年。稻蝦共生農戶經營面積介于6.67~21.60 hm2之間,平均13.30 hm2,從事稻蝦綜合種養年限在3~6年之間,平均4.25年。受訪的10個稻蝦綜合種養基地,6個為稻蝦輪作模式,4個采用稻蝦共生模式,兩種模式下水稻產量在6.75~9.75 t/hm2之間,平均8.25 t/hm2。所調查稻蝦輪作基地均為機插秧稻田,而稻蝦共生基地水稻有人工移栽和機插秧兩種。水稻移栽日期在6月中下旬至7月上旬之間,水稻秧齡30~40 d。

表2 江蘇9 位稻蝦綜合種養大戶水稻移栽、雜草發生和防控情況(2020年)
所調查的6個稻蝦輪作基地中位于常熟的2個基地水稻為有機栽培,不使用除草劑;其他4個基地采用“土壤處理+莖葉處理+人工拔除”的控草方式,使用的除草劑與常規稻田相似,土壤處理除草劑包括吡嘧磺隆、丙草胺、芐嘧磺隆、苯噻酰草胺,莖葉處理除草劑包括2 甲4 氯、滅草松、氰氟草酯、噁唑酰草胺、氯氟吡啶酯。稻蝦輪作模式控草總支出采用化除的稻田平均為1 863.75 元/hm2(含每hm225.5個人工拔草成本),而不采用化除的稻田(有機栽培)控草成本為5 250.00 元/hm2(含每hm252.5個人工拔草成本)。4個稻蝦共生基地中2個基地水稻采用有機栽培,不使用除草劑,另外2個采用“水層控草+龍蝦控草+人工拔除”方式,所用除草劑有芐嘧磺隆、丙草胺。稻蝦共生田在水稻移栽后田間持續保持水層,并隨著水稻生長水層逐步提高至35 cm 左右,以便于龍蝦進入本田棲息;稻蝦田持續維持較高水層可以有效控制雜草出苗和幼苗生長,并且龍蝦在稻田可以防除部分雜草。因此,稻蝦共生田拔草用工量為 9.5個/hm2,控草支出平均 907.50 元/ hm2。
稻蝦輪作是目前江蘇稻蝦綜合種養的主要模式,這種模式下稻田管理與常規稻田接近,稻田雜草群落也與常規稻田較為相似,水稻種植季僅有少量小龍蝦在稻田環溝內存活[2],因此,稻田使用除草劑對小龍蝦養殖的影響相對較小。除有機稻田之外,稻蝦輪作田采用“化學除草+人工除草”的模式,每hm2需25.05個人工進行除草,雜草防控支出平均為1 863.75 元/hm2,而以化學除草為主的稻麥輪作移栽稻田控草成本約1 200.00 元/hm2。考慮到稻田拔草每個人工需要支出80~100 元的勞務費,稻蝦輪作田稻田控草成本下降的關鍵仍然在于節省用工,考慮到使用化學除草的高效性,稻蝦輪作稻田化學控草仍然具有較大潛力。吳雷明等[8]研究了乙草胺、丙草胺和丁草胺對小龍蝦的急性毒性發現,乙草胺和丙草胺在稻田綜合種養生產中按常規劑量使用安全性尚可,而丁草胺按常規劑量使用存在較大風險。對龍蝦安全的稻田除草劑品種亟待研究。
本文所調查的8個稻蝦輪作基地中稻田主要雜草也是我國稻田常見的惡性雜草,使用的除草劑品種也是我國水稻田常用除草劑[9]。在這些雜草的化學防控中宜關注抗藥性問題,一旦稻田內發現抗藥性雜草發生宜組織人工進行拔除。
稻蝦共生管理技術要求較高,用工量較大,目前在江蘇的稻蝦綜合種養生產中面積相對較小。但該模式可以進一步利用水稻季的光溫資源,填補高溫季節龍蝦市場供應不足的空檔,因此具有較高的經濟效益[2]。并且稻蝦共生期間田間持續維持較高水層從而保證龍蝦進入水稻本田棲息捕食,通過水層和龍蝦防控稻田草害,可以大幅減少除草劑使用,具有較好的生態效益[2]。本研究所調查4個稻蝦共生基地中2個全程不用除草劑,依賴水層和龍蝦控草,后期人工拔草用工也較少;2個在水稻移栽前進行土壤封閉處理,并配合水層控草和龍蝦控草,有效解決了草害問題,無需人工拔草。總體而言,稻蝦共生稻田草害防控成本相對稻蝦輪作田和稻麥輪作田要低。稻蝦共生田主要雜草包括稗屬雜草、雜草稻、千金子、異型莎草、鴨舌草等,這些也是我國常規稻田的惡性雜草。在稻蝦共生條件下,使用除草劑可能對龍蝦生長和品質造成不利影響,因此對于稻蝦共生田雜草的防控宜采用非化學的方式,例如清理田埂及周邊溝渠雜草植株及其種子,雜草成熟前人工剪除其穗子防止種子成熟落粒,在進水口加裝可擋住雜草種子的濾網,整地后水稻移栽前撈除漂浮水面的雜草種子等。
致謝:感謝本研究中匿名接受采訪的稻蝦基地大戶們以及江蘇里下河地區農業科學研究所張家宏老師和寇祥明老師、灌南縣農業技術推廣中心朱延年老師、鹽都區植保站曹方元老師、常熟作物栽培技術指導站盛金元老師、揚州大學農學院研究生江軍梁同學等對于田間調查提供的幫助和支持。