稻蝦共作對不同優質食味水稻品種產量及品質的影響

張明偉 陳京都 唐建鵬 姚義 謝成林

摘要：稻蝦共作模式具有顯著的經濟效益和生態效益，推廣應用面積快速增長。為實現“穩糧增收”，探索不同優質食味水稻品種在稻蝦共作模式下的種植表現，本試驗以常規機插秧種植模式為對照，研究了稻蝦共作模式對南粳9108、南粳5718和豐優香占3種不同類型水稻品種群體結構、光合物質積累、產量及其品質的影響。結果表明，與常規模式相比，各品種在稻蝦共作模式下成熟期推遲，產量均有不同程度的下降，分蘗能力下降，穗數有所降低，前期干物質的積累較少，但后期養分充足，葉片衰老延緩，千粒質量增加，每穗粒數與結實率無顯著變化，稻米的外觀品質與食味品質有所提高。3個品種在稻蝦共作模式下各有優劣，均有較好的產量表現。由于稻蝦共作時，為了保證稻前蝦效益往往會推遲水稻移栽時間，同時水稻中期擱田效果不理想，容易發生倒伏，因此應選擇早熟、抗倒性好的品種。綜合考慮，蘇中地區稻蝦共作模式宜選擇中熟中粳品種南粳5718，其熟期較早，莖稈粗壯，后期光合能力強，大穗大粒，外觀品質好，但分蘗能力一般，前期物質積累不足，種植時應注意及早施用分蘗肥促進分蘗發生。

關鍵詞：稻蝦共作;品種;群體結構;產量;品質

中圖分類號： S511.04文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2022）12-0059-05

收稿日期：2021-08-11

基金項目：揚州市現代農業發展專項（編號：2021）;揚州市水稻名師工作室項目（編號：2019）;江蘇省“六大人才高峰”項目（編號：NY-249）。

作者簡介：張明偉（1989—），男，江蘇揚州人，博士，高級農藝師，主要從事農作物栽培技術的研究與推廣。E-mail：yztgz@163.com。

通信作者：謝成林，碩士，推廣研究員，主要從事農作物栽培技術的研究與推廣。E-mail：yztgz@163.com。

水稻是江蘇省主要糧食作物之一，全省常年種植面積在220萬hm2左右。但近年來，江蘇省人均耕地面積減少、資源與環境約束加劇，糧食安全和農民增收受到威脅，化肥農藥用量增加與農業綠色發展的要求相矛盾[1]，水稻生產受到一定程度的制約。稻蝦共作模式是近年來現代農業發展中出現的一種高效、綠色、集約耕地的種養模式，能有效提高農田資源利用率和產出效益，拓展發展空間，促進傳統農業升級[2]。稻蝦模式的興起，被農業農村部譽為“現代農業的一次革命”，在長江中下游地區得到大面積的推廣[3]。

蘇中地區位于長江以北、淮河以南，是江蘇省重要的商品糧生產基地，常年水稻種植面積57萬hm2左右，占全省水稻面積的25.0%以上，平均單產9 25 kg/hm2，比全省平均單產高750 kg/hm2，是江蘇省水稻高產地區。近年來，蘇中地區圍繞農業供給側結構性調整， 充分利用地處城郊的區位優勢， 在確保水稻面積穩定的前提下，開展了多種形式稻田綜合種養模式的示范與推廣[4]。其中稻蝦共作模式最為常見，做到了種養結合、共生互利，小龍蝦可食除蟲草，小龍蝦產生的排泄物又為水稻生長提供了良好的生物肥[5-7]，佀國涵等研究表明，長期稻蝦共作可顯著提高0～40 cm土層有機質、全鉀和堿解氮含量，0～30 cm土層全氮含量[8]。稻蝦共作生產過程中使用無公害農藥， 且使用次數比常規稻田要少[9]。因此稻蝦共作能夠減少化肥、農藥的使用量，有效改善農田生態環境，提高稻米和小龍蝦的品質[10]。加之近年來優質食味水稻品種在江蘇省受到廣大消費者的青睞，通過稻蝦共作模式生產出高品質的優質食味稻米，更能增加稻田綜合經濟效益，實現穩糧增收相結合。但優質食味水稻品種較多，部分品種不能適應稻蝦共作模式的種植環境，易出現分蘗不足、灌漿不飽滿、穗瘟發病較重的現象[11]。因此，本試驗以常規機插秧種植模式為對照，研究稻蝦共作模式下南粳9108、南粳5718和豐優香占3種不同類型水稻品種的種植表現，篩選出適合蘇中地區種植的優質食味水稻品種。

1 材料與方法

試驗于2019年在高郵市送橋鎮試驗基地進行，該基地位于江蘇里下河地區，年平均氣溫15 ℃，年平均降水量1 030 mm左右。土壤類型為勤泥土，質地黏性。

試驗采用裂區設計，以水稻品種為主區，分別為遲熟中粳南粳9108、中熟中粳南粳5718和雜交中秈豐優香占;種植模式為副區，分為稻蝦共作模式（DX）和常規種植模式（CG）。于5月31日播種，6月22日移栽，機械栽插，行距為 30 cm，南粳9108、南粳5718株距為12 cm，豐優香占株距為 16 cm，每個處理種植面積0.2 hm2，重復2次。不同處理間做埂分隔，保證單獨灌溉與施肥。肥料運籌詳見表1。水漿管理：常規種植模式采取常規大田灌溉方式，稻蝦共作模式施用穗肥前與常規種植模式相同，施穗肥后灌15～20 cm深水，直至成熟前10 d，中間自然落干再灌深水，如此反復。病蟲害防治，均采用對克氏原螯蝦無害的生物或低毒農藥防治。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 莖蘗數 移栽后調查基本苗，莖蘗數每隔 7 d 調查1次。

1.2.2 干物質積累量 于孕穗期、齊穗期、乳熟期、成熟期，取3 穴代表性植株，105 ℃下殺青30 min，80 ℃下烘干至恒質量，測定各器官干物質量。

群體生長率=（成熟期干物質質量-孕穗期干物質質量）/2次測定相隔天數。

1.2.3 葉面積指數 于孕穗期、齊穗期、乳熟期取3 穴代表性植株，采用比重法測定葉面積指數。

葉面積衰減率=（齊穗期葉面積指數-乳熟期葉面積指數）/2次測定相隔天數。

1.2.4 劍葉SPAD值和凈光合速率 于齊穗期和乳熟期分別采用SPAD儀和LI-6400（licorn USA）光合儀測定劍葉SPAD值和凈光合速率，每處理重復5次。

1.2.5 產量及其構成因素 成熟期采用五點法每小區普查 50穴，計算有效穗數，并調查每穗粒數、結實率，測定千粒質量，計算理論產量，并實收測產。

1.2.6 稻米品質測定 水稻收獲后，參考國家標準GB/T 17891—2017《優質稻谷》的相關方法測定稻米的加工品質、外觀品質、膠稠度等主要品質指標。采用瑞典Foss Tecator公司生產的近紅外谷物分析儀（Infrared 1241 Grain Analyzer）測定精米的蛋白質含量和直鏈淀粉含量。

1.3 數據分析與計算

采用Excel 013建立數據庫，用DPS 7.05軟件進行數據計算、統計分析。

2 結果與分析

2.1 群體莖蘗動態與成穗率

在稻蝦共作模式下，不同類型優質水稻品種群體莖蘗動態差異明顯（表2），不同模式下，南粳9108與豐優香占分蘗能力好于南粳5718，各時期的群體莖蘗數總體表現為南粳9108>南粳5718>豐優香占，稻蝦共作模式下高峰苗南粳9108>豐優香占>南粳5718，常規模式下為豐優香占高峰苗最低。豐優香占前期分蘗數較多，但成穗率較低，2種模式下均不超過60%;南粳5718群體各時期莖蘗數較少，但成穗率最高。

南粳9108與南粳5718常規種植模式下各時期莖蘗數均高于稻蝦共作模式，尤其是生育后期，差異均達顯著水平。豐優香占在稻蝦共作模式下生育前期的群體莖蘗數小于常規模式，生育后期下降速度慢于常規模式，但最終穗數略低于常規模式，差異未達顯著水平。3個品種稻蝦共作模式的成穗率均高于常規模式，其中南粳5718差異顯著。

2.2 葉面積指數

由表3可以看出，常規種植模式下南粳5718和南粳9108的葉面積指數在孕穗期達到最大，而稻蝦共作模式下則推遲到齊穗期達到最大;豐優香占均是孕穗期最大。孕穗期豐優香占葉面積指數顯著高于南粳5718和南粳9108，乳熟期南粳9108顯著高于其他品種，豐優香占最低。不同模式下，各品種齊穗至乳熟期葉面積衰減率表現為豐優香占>南粳5718>南粳9108，差異顯著。

稻蝦共作模式下，南粳5718和南粳9108孕穗期與齊穗期葉面積指數顯著低于常規模式，但后期下降緩慢，乳熟期高于常規模式;豐優香占則在稻蝦共作模式下的葉面積指數均顯著高于常規模式。3個品種稻蝦共作模式下的葉面積衰減率均顯著低于常規模式，說明稻蝦共作有利于延緩水稻后期葉片的衰老。

2.3 主要生育階段干物質量積累與轉運量

不同品種和模式下干物質積累量和轉運量差異明顯（表4），不同模式下，各時期干物質積累量表現為南粳9108>南粳5718>豐優香占。稻蝦共作模式下，南粳9108孕穗期至齊穗期、齊穗期至成熟期的積累量顯著高于其他2個品種。南粳9108齊穗期、成熟期莖葉干物質質量顯著高于豐優香占，豐優香占齊穗-成熟期莖葉轉運量2種模式下均最低，顯著低于其他品種。2種模式下，南粳5718的收獲指數均最高。

稻蝦共作模式下南粳5718各時期干物質積累量以及轉運量均低于常規模式，而豐優香占表現相反，南粳9108生育前期稻蝦共作模式的干物質積累量低于常規模式，但生育后期的積累量高于常規模式，成熟期積累量較高。各品種稻蝦共作模式下的齊穗至成熟期莖葉轉運量、收獲指數均低于常規模式，其中南粳9108和豐優香占差異均達顯著水平，可見常規種植下更有利于后期莖葉中的干物質向籽粒中轉運。

2.4 劍葉SPAD值與凈光合速率

由表5可見，不同模式下，齊穗期與乳熟期南粳5718均具有較高的劍葉SPAD值，顯著高于豐優香占;南粳9108乳熟期劍葉凈光合速率最高，顯著高于其他品種。

稻蝦共作模式下南粳5718齊穗期與乳熟期的劍葉SPAD值、凈光合速率均高于常規處理，乳熟期差異均達顯著;南粳9108和豐優香占在稻蝦共作模式下，其齊穗期劍葉SPAD值、凈光合速率低于常規模式，但乳熟期均顯著高于常規模式，可見稻蝦共作模式有利于提高后期劍葉光合性能。

2.5 產量及其構成因素

由表6可知，豐優香占成熟期最早，南粳9108最遲。常規模式下，產量表現為南粳5718>南粳9108>豐優香占，稻蝦模式下則為南粳9108>南粳5718>豐優香占。南粳9108具有最高的穗數和結實率，但穗粒數與千粒質量較低;豐優香占穗粒數最高，顯著高于其他品種， 但穗數較低; 南粳5718穗數與穗粒數適中，千粒質量顯著高于其他品種。

與常規模式相比，各品種在稻蝦共作模式下成熟期推遲，產量均有不同程度的下降，南粳5718減產幅度最大，減產10.4%。稻蝦模式下，南粳5718與南粳9108有效穗數顯著降低，穗粒數與千粒質量有所增加;豐優香占在稻蝦共作模式下結實率和千粒質量略有提高，有效穗數、每穗粒數略均低于常規模式，但差異均未達顯著水平。

2.6 主要稻米品質

由表7可知，不同品種在不同模式下的稻米加工品質、外觀品質、營養品質和食味品質有差異。不同模式下，南粳5718均具有較高的整精米率，堊白粒率和堊白度偏低;南粳9108糙米率、精米率以及膠稠度較高，蛋白質含量、直鏈淀粉含量顯著低于其他品種，但其堊白粒率和堊白度較高，尤其在常規模式下;豐優香占整精米率和膠稠度偏低，蛋白質含量、直鏈淀粉含量較高。與常規模式相比，稻蝦共作下精米率提高，膠稠度顯著提高，堊白粒率、堊白度和直鏈淀粉含量均降低，對蛋白質含量無顯著影響。可見稻蝦共作模式有利于提高稻米的外觀品質與食味品質。

3 討論與結論

稻蝦共作對于水稻的生長與發育有重要的影響，姚義等認為，稻蝦共作模式田塊長期處于淹水狀態，水溶性以亞鐵為主的還原性物質增加，水稻栽插后對幼苗生根生長造成一定影響，分蘗能力受到抑制[12]。安輝等發現，稻蟹共作下，水稻有效穗和結實率降低，千粒質量增加，產量顯著減少[13]。應曉成等認為，稻蝦共作有利于提高劍葉的SPAD值，增加每穗粒數和千粒質量[14]。稻蝦模式可以增加土壤營養物質[15]，提高水稻中后期葉片的葉綠素含量，滿足后期籽粒灌漿時養分的需求，有利于水稻的每穗粒數、結實率和千粒質量的增加[16]。大量研究表明，不同類型的稻漁共作對稻米品質有一定的提升[5，17-18]。甄若宏等認為，稻鴨共作下精米率提高了4.82%，堊白粒率降低26.17%，直鏈淀粉含量降低4.03%，膠稠度提高9.06%[17]。稻蟹共作顯著降低稻米的堊白粒率和堊白度，降低直鏈淀粉含量，增加米飯的質地和適口性[13]。

本研究結果表明，與常規模式相比，各品種在稻蝦共作模式下成熟期推遲，產量均不同程度地下降，穗數有所降低，千粒質量增加，每穗粒數與結實率無顯著變化。稻蝦共作模式下，前期不利于分蘗發生與干物質積累，但無效分蘗發生相對較少;后期養分充足有利于延緩葉片的衰老，較高的劍葉SPAD值和凈光合速率，有利于光合產物的積累與轉運。與常規模式相比，稻蝦共作模式有利于提高稻米的外觀品質與食味品質，該模式下精米率提高，膠稠度顯著增加，堊白粒率、堊白度和直鏈淀粉含量均降低，對蛋白質含量無顯著影響。

3個品種在稻蝦共作模式下各有優劣，均有較好的產量表現。稻蝦共作時，南粳9108分蘗發生快，群體健壯，穗數足，結實率高，高產穩產，食味品質好，但熟期偏遲，千粒質量偏低;南粳5718熟期較早，莖稈粗壯，后期光合能力強，大穗大粒，外觀品質好，但分蘗發生較少，前期物質積累少;豐優香占抗逆性較好，分蘗能力好，易種好管，減產幅度小，但株高偏高，后期易倒伏，產量較低。

考慮到稻蝦共作時，為了保證稻前蝦效益往往會推遲水稻移栽時間，易導致粳稻抽穗期受高溫影響，秈稻營養生長期過短，進而導致產量降低;同時稻蝦共作模式下，水稻中期擱田效果較差，加之后期生長旺盛，容易發生倒伏，因此應選擇早熟、抗倒性好的品種。綜上所述，蘇中地區稻蝦共作模式宜選擇中熟中粳品種南粳5718，但應注意及早施用分蘗肥促進分蘗發生。

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