








摘要:為探明河蟹放養(yǎng)密度對寧夏低洼鹽堿地土壤及水稻(Oryza sativa L.)生長的影響,以不放河蟹為對照,設(shè)置低密度(300 kg/hm2)、中密度(450 kg/hm2)和高密度(600 kg/hm2)河蟹處理,在水稻的分蘗期、抽穗期及乳熟期測定水稻及根系土壤相關(guān)指標(biāo),探討低洼鹽堿地不同河蟹密度下水稻的生長狀況。結(jié)果表明,低密度放養(yǎng)河蟹可以促進(jìn)水稻株高和分蘗數(shù)的增加;抽穗期至乳熟期中密度放養(yǎng)河蟹處理土壤pH降幅為4.09%,與低密度、高密度放養(yǎng)河蟹處理間均呈顯著差異(Plt;0.05),且相比于對照,能極顯著降低土壤電導(dǎo)率(Plt;0.01);高密度放養(yǎng)河蟹處理的水稻產(chǎn)量分別比低密度、中密度放養(yǎng)河蟹處理增加14.60%、5.69%,且水稻穗實粒數(shù)最多,與低密度、中密度放養(yǎng)河蟹處理間呈顯著差異(Plt;0.05);水稻產(chǎn)量、穗實粒數(shù)與根系活躍占總吸收百分比分別呈極顯著和顯著正相關(guān),土壤pH與土壤銨態(tài)氮、速效鉀以及有效磷含量呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)(Plt;0.05或Plt;0.01)。研究表明,中密度放養(yǎng)河蟹可以降低土壤pH,高密度放養(yǎng)河蟹能提高水稻根系活躍占總吸收百分比和穗實粒數(shù),促進(jìn)產(chǎn)量的提高。
關(guān)鍵詞:稻漁共作;低洼鹽堿地;河蟹放養(yǎng)密度;水稻(Oryza sativa L.);土壤
中圖分類號:S156.4+5;S511" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:0439-8114(2025)03-0036-08
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.03.006 開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):
Effects of stocking density of river crabs on rice growth and soil in low-lying saline-alkali soil
WANG Yue1, SUN Yi-xin1, LEI Jing-yang1, MA Qiao-ling1, TAO Ying1,
YUAN Na-na1, YANG Juan1, WANG Bin1, SHI Wei2
(1. School of Life Sciences, Ningxia University, Yinchuan" 750021, China;
2. Yinchuan Aquaculture Technology Promotion Service Center, Yinchuan" 750000, China)
Abstract: To investigate the effects of river crab stocking density on soil and rice (Oryza sativa L.) growth in low-lying saline soil in Ningxia, the experiment was conducted with no crab stocking as the control, and low density (300 kg/hm2), medium density (450 kg/hm2) and high density (600 kg/hm2) crab treatments were set up to measure the relevant indexes of rice and rhizosphere soil at the tillering, spiking and milky maturity stages of the rice, so as to explore the growth status of rice under different crab stocking density in low-lying saline-alkaline land. The results showed that the low-density crabs stocking treatment could promote the increase of rice plant height and tiller number. From spiking to milky maturity stages of the rice, the medium-density crabs stocking treatment could reduce soil pH by 4.09%, which was significantly different from that of the low-density and high-density crabs stocking treatments (Plt;0.05), and it could reduce soil conductivity very significantly compared with that of the control group (Plt;0.01). The rice yield under the high density crabs stocking treatment increased by 14.60% and 5.69% compared with that under the low and medium density crabs stocking treatments, respectively, and the number of filled grains per panicle under this treatment was the highest, which was significantly different from that under the low and medium-density crabs stocking treatments (Plt;0.05). The rice yield and the number of filled grains per panicle were significantly positively correlated with the percentage of root activity in total absorption, respectively, and soil pH was significantly negatively correlated with soil ammonium nitrogen, available potassium and available phosphorus content(Plt;0.05 or Plt;0.01). The study showed that the medium-density stocking of river crabs could reduce soil pH, and the high-density stocking of river crabs could increase the percentage of root activity in total absorption and filled grains per panicle rice, and promote the increase of yield.
Key words: rice-fishing culture; low-lying saline-alkaline land; stocking density of river crab; rice(Oryza sativa L.); soil
土壤鹽堿化是急需解決的生態(tài)資源問題,鹽堿地在全球范圍內(nèi)的覆蓋面積約9.54億hm2,在中國約為0.991億hm2,且鹽堿地被開墾利用不足20.0%,土壤的高鹽、高pH嚴(yán)重抑制了植物正常生長和養(yǎng)分利用,制約了中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展[1,2]。寧夏回族自治區(qū)地處中國內(nèi)陸,為典型的大陸性氣候,由于氣候干燥、降雨量少、地勢平坦低洼、人類不合理的放牧、開采以及灌排不協(xié)調(diào),使得土壤鹽堿化面積高達(dá)24.1萬hm2,占現(xiàn)有耕地面積的48.9%,給寧夏的農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食生產(chǎn)造成很大的影響[3,4]。因此,有效地改良和利用鹽堿地資源顯得至關(guān)重要。鹽堿地的改良方式有化學(xué)改良、物理改良和生物改良,其中生物改良通過培育種植耐鹽植物或農(nóng)作物來提高鹽堿地植被覆蓋率,具有促進(jìn)生態(tài)修復(fù)和促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點[5]。
水稻(Oryza sativa L.)作為寧夏的主要糧食作物,具有耐鹽堿的特性,目前種植水稻已成為該地改善土壤理化性質(zhì)的有效途徑,而低洼鹽堿地的顯著特點是長期存在有水淹的區(qū)域,故采取在低洼鹽堿地種植水稻這種生物改良方法降低土壤的鹽堿度是有效的措施[6]。為了能更好地改良并增加土地利用效率,稻漁共作模式是優(yōu)良的選擇,不僅能緩解水資源的壓力,且符合“一水多用,一地多用、一舉多得、一季多收”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展要求[7]。有研究發(fā)現(xiàn),相比于普通的水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng),稻漁共作模式產(chǎn)生的氣體對環(huán)境的負(fù)荷較低,大大減少了對環(huán)境的污染[8],且此模式具備節(jié)省肥料和水分,降低水體中浮游植物、浮游動物的優(yōu)點,是生態(tài)友好型農(nóng)業(yè)模式[9]。在稻漁共作模式中,較常見的是稻蟹共作,北方地區(qū)稻蟹共作模式通常是在稻田外修建環(huán)溝放養(yǎng)河蟹。關(guān)于稻漁共作模式下養(yǎng)殖動物放養(yǎng)密度的試驗已有較多報道,有研究發(fā)現(xiàn)在稻蟹共作系統(tǒng)中,河蟹放養(yǎng)密度對河蟹的生長性能、營養(yǎng)品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量具有較大的影響[10],且有研究得出水稻產(chǎn)量和蟹肉氨基酸總量會隨放蟹密度與飼料日投喂量增加呈先增加后減少趨勢等結(jié)論[11]。但在這個共作系統(tǒng)中,無論是河蟹還是水稻,在人類活動的強(qiáng)烈干預(yù)下,2個物種要處于和諧共生的狀態(tài),促使河蟹與水稻的產(chǎn)量、品質(zhì)均有提升是非常不易的,尤其是低洼鹽堿地的生態(tài)環(huán)境下,河蟹密度對水稻生長的影響,河蟹是否通過影響土壤理化性質(zhì)來影響水稻對養(yǎng)分的吸收,相關(guān)研究報道較少,也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中需要研究的問題[12]。
為此,本研究通過在低洼鹽堿地的水稻試驗田中設(shè)置低、中、高3種河蟹放養(yǎng)密度,探究水稻生育周期內(nèi)不同河蟹密度處理對水稻生長發(fā)育、產(chǎn)量以及土壤理化性質(zhì)的變化特征,為低洼鹽堿地優(yōu)化水稻種植及低洼鹽堿地改良提供一定的理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗地位于寧夏賀蘭縣四十里店光明漁村科海漁業(yè)有限公司,位于銀川市北,地理位置為東經(jīng)105°53′—106°36′、北緯38°26′—38°48′,年平均氣溫9.0 ℃,年平均降水量為177.8 mm,年日照時間為2 995 h。試驗田為賀蘭縣光明漁村的稻蟹共作-精養(yǎng)魚塘耦合的稻漁綜合種養(yǎng)立體復(fù)合生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)(簡稱稻漁綜合種養(yǎng)系統(tǒng))。種植前試驗田的土壤pH為8.30,電導(dǎo)率為1.09 μS/cm,銨態(tài)氮含量為60.14 mg/kg,有機(jī)質(zhì)含量為7.58 g/kg,有效磷含量為67.37 mg/kg,速效鉀含量為165.43 mg/kg。
1.2 材料
1.2.1 水稻種植 供試水稻品種為寧粳59,全生育期為152 d,屬于晚熟型水稻品種。試驗田于2023年4月29日施用525 kg/hm2施可豐復(fù)合肥(N、P2O5、K2O含量分別為24%、16%和8%)和18 m3/hm2牛糞作為底肥,水稻于5月5日采用無人機(jī)直播,種子用量約262.5 kg/hm2,并在6月16日、6月25日及7月2日均追施尿素(N含量46%)90 kg/hm2。為防止稻瘟病,于7月10日及8月12日追施硅肥(SiO2含量60%)75 kg/hm2和鉀肥(K2O含量12%)180 kg/hm2。
6月30日開始引用黃河水和魚池尾水進(jìn)行混合灌溉,15 d灌溉1次,1次持續(xù)5 d,至9月18日停止灌溉,曬田10 d后收割水稻。灌溉水基本理化性質(zhì)為pH 7.66、電導(dǎo)率388 μS/cm、氨氮0.627 mg/L、亞硝氮0.015 mg/L、總磷0.137 mg/L。沈璽欽等[13]通過研究賀蘭縣稻漁綜合種養(yǎng)系統(tǒng)的灌溉水,表明魚池尾水對水稻生長及產(chǎn)量合成具有積極促進(jìn)作用,但未有研究魚池尾水對河蟹生長的影響。在水稻生育周期內(nèi),田間管理活動均統(tǒng)一進(jìn)行。
1.2.2 河蟹放養(yǎng) 稻田養(yǎng)殖品種為中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis,又稱為河蟹),蟹苗規(guī)格為60~80只/kg。稻漁綜合種養(yǎng)系統(tǒng)主要采用寬溝深槽技術(shù),設(shè)置環(huán)溝,其寬為5.0 m、深1.5 m,田邊設(shè)有螃蟹防逃網(wǎng),網(wǎng)高約0.5 m。每天16:00向河蟹投喂飼料(禾佳飼料,蛋白質(zhì)含量40%)與碎魚渣等比例混合,投餌率為4%。在固定時間向環(huán)溝內(nèi)通氧氣:6月1日至7月1日,10:00通氧1 h,15:00通氧2 h;7月1日至8月1日,1:00—8:00通氧;8月在15:00—17:00通氧,至8月31日停止通氧。通過2臺水泵維持稻漁種養(yǎng)系統(tǒng)日常水體循環(huán)。
1.3 試驗設(shè)計
采用單因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,試驗于稻漁綜合種養(yǎng)田中,以不放養(yǎng)河蟹為對照(CK),設(shè)置低密度(300 kg/hm2,TL)、中密度(450 kg/hm2,TM)、高密度(600 kg/hm2,TH)3個放養(yǎng)河蟹處理,每個處理占地1 m2,重復(fù)3次。待水稻生長至分蘗期,用防逃膜將各試驗區(qū)域圍擋起來,按既定河蟹密度放養(yǎng)至稻田,2023年6—10月在水稻的分蘗期(7月7日)、抽穗期(8月4日)、乳熟期(9月27日)通過五點取樣法、等距取樣法采集水稻植株以及根系土壤等并測定相關(guān)指標(biāo)。
1.4 指標(biāo)測定
1.4.1 基礎(chǔ)指標(biāo)測定 ①在水稻各生育期,使用扎繩標(biāo)記10株水稻,測定每個時期水稻的株高、分蘗數(shù);采用五點取樣法利用環(huán)刀取水稻根系土壤,并測定土壤孔隙度及容重。②通過等距取樣法挖取整株水稻樣本及根系土壤,并于24 h內(nèi)完成相關(guān)指標(biāo)的測定。其中,水稻葉片和根系丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸比色法測定;葉片超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍(lán)四唑(NBT)法測定;葉片過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法測定;葉片過氧化氫酶(CAT)活性采用紫外吸收法測定;根系總吸收面積和活躍吸收面積采用甲烯藍(lán)吸附法測定,具體操作方法參照《植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)》[14]。土壤速效鉀、銨態(tài)氮和有效磷含量測定方法參照文獻(xiàn)[15];土壤有機(jī)質(zhì)含量測定方法參照NY/T 1121.6—2006[16]。
1.4.2 水稻產(chǎn)量測定 在水稻分蘗期測定每個樣方內(nèi)水稻的出苗率,于9月27日水稻成熟后在每個樣方內(nèi)等距挖取100株水稻進(jìn)行測產(chǎn),根據(jù)水稻直播密度以及水稻平均種子質(zhì)量等計算得出不同放養(yǎng)密度處理下水稻的折合產(chǎn)量。
1.5 數(shù)據(jù)處理
利用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理,使用GraphPad Prism軟件制作表格并繪圖,利用SPSS 27.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析和顯著性檢驗(顯著性水平P=0.05),采用最小顯著差數(shù)法(鄧尼特法)進(jìn)行各處理間的差異比較。
2 結(jié)果與分析
2.1 河蟹放養(yǎng)密度對水稻生理生長的影響
2.1.1 不同河蟹密度下水稻株高和分蘗數(shù)的變化 不同河蟹放養(yǎng)密度處理下水稻最終株高均在100~110 cm。在不同生育期,各放養(yǎng)河蟹處理水稻株高表現(xiàn)為TL最高,TM次之,TH最低;分蘗期、抽穗期、乳熟期和收割期TL株高比TH分別高0.44%、16.80%、6.25%、5.30%,在抽穗期,2個處理間差異達(dá)顯著水平(Plt;0.05),但在分蘗期、乳熟期3個放養(yǎng)河蟹處理間水稻株高差異不顯著(圖1A)。
于水稻乳熟期測定分蘗數(shù),結(jié)果表明,CK分蘗數(shù)為8.67個/穴,TL分蘗數(shù)為10.80個/穴,TM分蘗數(shù)為9.40個/穴,TH分蘗數(shù)為9.63個/穴,其中CK與TL間差異顯著(Plt;0.05),但與其他處理間差異均不顯著(圖1B)。
2.1.2 不同河蟹密度下水稻產(chǎn)量的變化 由表1可知,隨著河蟹密度的增加,水稻產(chǎn)量、莖稈基部外徑逐漸增加,其中,CK的產(chǎn)量最低,為12.46 t/hm2,TH的產(chǎn)量最高,為16.00 t/hm2,比CK、TL、TM分別增加28.41%、14.61%、5.68%,但各處理間差異均不顯著(Pgt;0.05);中、高密度放養(yǎng)河蟹處理水稻莖稈基部外徑與CK差異顯著(Plt;0.05);高密度放養(yǎng)河蟹處理水稻穗實粒數(shù)最多,為177.0粒/穗,顯著高于其他處理(Plt;0.05)。結(jié)果表明,高密度放養(yǎng)河蟹能提高水稻的穗實粒數(shù),增加水稻產(chǎn)量。
2.1.3 不同河蟹密度下水稻葉片、根系丙二醛含量的變化 如圖2A所示,從分蘗期至抽穗期,不同處理下水稻葉片丙二醛含量變化趨勢相同,即TM最高,TL最低,2個處理間差異顯著(Plt;0.05);在乳熟期,TH丙二醛含量最高,為3.995 mmol/g,與其他處理間差異顯著(Plt;0.05)。從不同生育時期水稻根系的丙二醛含量(圖2B)來看,分蘗期、乳熟期各放養(yǎng)河蟹處理的水稻根系丙二醛含量均比CK低,且在乳熟期CK與各放養(yǎng)河蟹處理間差異顯著(Plt;0.05);TH的水稻根系丙二醛含量在抽穗期分別比TL、TM高81.70%、56.80%,在乳熟期分別高67.50%、93.90%,差異均達(dá)顯著水平(Plt;0.05)。結(jié)果表明,在水稻田中,高密度放養(yǎng)河蟹顯著提高了乳熟期水稻葉片和根系的丙二醛含量。
2.2 河蟹放養(yǎng)密度對水稻葉片抗氧化保護(hù)酶的影響
水稻葉片SOD活性隨生育期呈先下降后上升的趨勢;在抽穗期至乳熟期,TH水稻葉片SOD活性均為最低,分別為593.5、1 494.9 U/g,與TL、TM間差異顯著(Plt;0.05,圖3A)。水稻葉片POD活性隨生育期呈先升高后下降的趨勢;在分蘗期和抽穗期,TM水稻葉片POD活性均為最低,分別為2 187.5、" "5 750.0 U/(g·min),且在分蘗期TM與TL、TH間差異顯著(Plt;0.05,圖3B)。對于CAT活性,在分蘗期,TM水稻葉片CAT活性比TL、TH高77.60%、60.10%,差異顯著(Plt;0.05);抽穗期,TM比TL、TH低50.00%、46.70%,差異顯著(Plt;0.05,圖3C)。
2.3 河蟹放養(yǎng)密度對水稻根系及根系土壤理化性質(zhì)的影響
2.3.1 不同河蟹密度下水稻根長及根系活躍占吸收百分比的變化 水稻單株總根長在整個生育期表現(xiàn)為先下降后升高的趨勢,在分蘗期出現(xiàn)最大值,從抽穗期至乳熟期,TL水稻單株總根長增加63.7 cm,增幅31.80%,TM增加40.9 cm,增幅19.20%,TH增加8.0 cm,增幅3.48%(圖4A)。水稻根系活躍占吸收百分比在整個生育期表現(xiàn)為升高趨勢,從分蘗期至抽穗期,TH水稻根系活躍占吸收百分比最高,其中分蘗期分別比TL、TM增加15.80%、19.20%,抽穗期分別增加3.76%、8.01%,但均無顯著差異(Pgt;0.05,圖4B)。
2.3.2 不同河蟹密度下土壤容重及孔隙度的變化 于水稻分蘗期測定土壤孔隙度及土壤容重,結(jié)果表明,與CK相比,放養(yǎng)河蟹能降低土壤容重,但各處理間無顯著差異(Pgt;0.05,圖5A);對于土壤孔隙度,TL土壤孔隙度為52.6%,TM土壤孔隙度為46.8%,TH土壤孔隙度為57.3%,TH土壤孔隙度分別比TL、TM高4.7、10.5個百分點,增幅分別為8.94%、22.44%(圖5B)。
2.3.3 不同河蟹密度下土壤pH、電導(dǎo)率的變化 如圖6A所示,不同河蟹密度下水稻根系土壤pH隨著水稻生育進(jìn)程先升高后降低,但波動幅度不大,pH為7.49~8.06,呈堿性。抽穗期至乳熟期,TM土壤pH降低0.33,降幅為4.09%,TL土壤pH降低0.24,降幅為3.03%,TH土壤pH增加0.11,增幅為1.42%;這2個時期TM土壤pH與TL、TH間差異顯著(Plt;0.05)。如圖6B所示,抽穗期至乳熟期,TM土壤電導(dǎo)率增加90.67 μS/cm,增幅為15.50%,TL增加40.67 μS/cm,增幅為6.22%,TH減少231.00 μS/cm,降幅為24.90%;乳熟期TM電導(dǎo)率最低,為676.67 μS/cm,且與CK間呈顯著差異(Plt;0.05)。
2.3.4 不同河蟹密度下土壤養(yǎng)分的變化 如圖7所示,土壤速效鉀和銨態(tài)氮含量在水稻生育期內(nèi)呈先降低后升高的趨勢。在抽穗期,高密度放養(yǎng)河蟹處理的土壤速效鉀含量最高,為173.0 mg/kg,比TL、TM分別高46.20%、8.49%(圖7A)。從抽穗期至乳熟期,TL的土壤銨態(tài)氮含量增加8.58 mg/kg,增幅為38.1%;TM的土壤銨態(tài)氮含量增加7.70 mg/kg,增幅為31.20%;TH的土壤銨態(tài)氮含量增加3.79 mg/kg,增幅為15.80%(圖7B)。土壤有效磷含量隨水稻生長表現(xiàn)為逐漸降低的趨勢。在乳熟期,3個放養(yǎng)河蟹處理中,TM的有效磷含量最高,為56.1 mg/kg,比TL、TH分別高50.00%、19.90%,差異顯著(Plt;0.05,圖7C)。土壤中有機(jī)質(zhì)含量在水稻的生長周期內(nèi)無明顯變化趨勢。在分蘗期,TM的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高,為6.46 g/kg,與TH呈顯著差異(Plt;0.05);抽穗期至乳熟期,TH的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高,分別為9.45、6.97 g/kg,其中抽穗期比TL、TM分別高205.00%、122.00%,乳熟期分別高75.40%、81.00%;在抽穗期,TH的土壤有機(jī)質(zhì)含量與TL、TM間差異顯著(Plt;0.05,圖7D)。
2.4 水稻生理指標(biāo)及根系土壤理化性質(zhì)與水稻產(chǎn)量的相關(guān)性
由表2可知,水稻產(chǎn)量、穗實粒數(shù)與根系活躍占總吸收百分比分別呈極顯著和顯著正相關(guān);且水稻穗實粒數(shù)與葉片SOD活性、土壤速效鉀含量分別呈極顯著和顯著負(fù)相關(guān);水稻莖稈基部外徑與土壤pH呈極顯著正相關(guān)。土壤pH與土壤銨態(tài)氮、速效鉀以及有效磷含量呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān),土壤電導(dǎo)率與根系丙二醛含量、土壤銨態(tài)氮含量呈極顯著正相關(guān),與土壤pH、葉片POD活性以及根系活躍占吸收百分比呈顯著負(fù)相關(guān)。
3 討論
在稻漁共作模式中,合理控制放養(yǎng)密度能使養(yǎng)殖動物與水稻的種間關(guān)系更加協(xié)調(diào)、增加稻田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且對農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)增產(chǎn)增收具有重要意義。已有較多學(xué)者探究了放養(yǎng)密度對水稻產(chǎn)量的影響。崔榮陽等[17]和孫文通等[18]的研究發(fā)現(xiàn),低密度放養(yǎng)下的鴨、蟹在取食排泄等日?;顒又心艽龠M(jìn)水稻對營養(yǎng)成分的吸收,進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量;而寇祥明等[19]和謝洪科等[20]發(fā)現(xiàn)在稻蝦、稻蛙共作模式中,高密度放養(yǎng)能提高水稻的光合速率,使得水稻的產(chǎn)量增加。本研究在低洼鹽堿土壤環(huán)境下進(jìn)行試驗,結(jié)果表明高密度放養(yǎng)河蟹下的水稻產(chǎn)量最高。但不同密度處理間的水稻產(chǎn)量無顯著差異,這與呂東鋒等[21]和Li等[22]的研究結(jié)果一致。導(dǎo)致以上結(jié)果不同的原因可能包括以下幾個方面。首先,直播水稻是現(xiàn)階段水稻播種較經(jīng)濟(jì)的選擇,但易使田間雜草侵襲,導(dǎo)致水稻產(chǎn)量降低[23],鹽堿地稻區(qū)生長的雜草主要有稗草、野慈姑等,具有耐鹽堿、抗病、自繁能力強(qiáng)等特征[24]。孫闖等[25]的研究發(fā)現(xiàn),隨著河蟹數(shù)量和體積的增加,鹽堿地稻區(qū)內(nèi)雜草數(shù)量逐漸減少,水稻產(chǎn)量增加。由此可知,一定程度上提高河蟹的密度能促進(jìn)水稻產(chǎn)量的提高。其次,水稻的株高、分蘗數(shù)是影響水稻產(chǎn)量的重要農(nóng)藝性狀。戴林秀等[26]綜述了一定范圍內(nèi)的水產(chǎn)(禽)動物放養(yǎng)密度可以提高水稻分蘗成穗率和結(jié)實率,增加水稻產(chǎn)量。但尚未有研究解釋鹽堿地內(nèi)河蟹放養(yǎng)密度對水稻分蘗和株高的影響。本研究發(fā)現(xiàn)低密度放養(yǎng)下水稻植株最高且分蘗數(shù)最多,但產(chǎn)量相對最低;高密度處理水稻植株最低,分蘗數(shù)僅次于低密度放養(yǎng),且其產(chǎn)量最高,分析原因為在水稻抽穗期間多為大風(fēng)暴雨等惡劣天氣,由于低密度處理下的水稻分蘗數(shù)最多且植株最高,水稻發(fā)生大面積倒伏,導(dǎo)致產(chǎn)量減少,而高密度處理下水稻的植株最低,水稻沒有發(fā)生倒伏,其產(chǎn)量受天氣影響最小,故高密度處理下水稻產(chǎn)量最高。最后,土壤中的銨態(tài)氮對水稻產(chǎn)量品質(zhì)的形成發(fā)揮關(guān)鍵作用,有研究表明,在鹽堿地稻田中,水稻對氮的吸收呈“慢-快-慢”的模式,約在生長周期的第60天達(dá)到最大含氮量[27]。呂東鋒等[21]的研究發(fā)現(xiàn),中密度、高密度放養(yǎng)河蟹下的土壤總氮、有效氮含量相對最高;在水稻生長過程中,當(dāng)提供足夠多的氮素營養(yǎng)可有效提高水稻產(chǎn)量[28]。本研究發(fā)現(xiàn)在水稻生長中期即抽穗期,中密度、高密度河蟹處理的土壤中銨態(tài)氮含量較高,且中密度、高密度處理下水稻產(chǎn)量相對較高,與以上研究結(jié)果基本一致。
有研究證實,河蟹對鹽堿脅迫具有較強(qiáng)的耐受性,適宜在鹽堿地中生長[29],河蟹在田間活動會消耗水體的溶解氧含量,且其餌料殘渣和排泄物可有效提高土壤肥力,改變鹽堿地理化指標(biāo)及土壤板結(jié)情況[30]。此外,在養(yǎng)殖河蟹期間,使用鹽堿成分含量較低的水灌溉稻田,多次注入及排出,也具有改善鹽堿地的作用[25]。呂東鋒等[21]的研究發(fā)現(xiàn),相比于低密度、高密度放養(yǎng)河蟹,中密度放養(yǎng)河蟹能降低水體的pH,本研究發(fā)現(xiàn)中密度放養(yǎng)河蟹能降低土壤的pH、電導(dǎo)率,與其研究結(jié)果一致。
4 小結(jié)
在水稻的生育周期內(nèi),相比于中密度、高密度放養(yǎng)河蟹,低密度放養(yǎng)河蟹下水稻的植株最高,分蘗數(shù)最多,為10.80個/穴。抽穗期至乳熟期,相比于低密度、高密度放養(yǎng)河蟹,中密度放養(yǎng)河蟹的土壤pH降幅最大,為4.09%,且在乳熟期其土壤電導(dǎo)率最低,為676.67 μS/cm。高密度放養(yǎng)河蟹的土壤孔隙度、在分蘗期和抽穗期的水稻根系活躍占吸收百分比、水稻穗實粒數(shù)和產(chǎn)量均最高,產(chǎn)量達(dá)16.00 t/hm2。本研究通過分析低洼鹽堿地下稻漁共作模式中水稻生長的基礎(chǔ)生理指標(biāo),進(jìn)一步探索了放養(yǎng)密度對低洼鹽堿地稻漁共作模式的影響,以期為動態(tài)調(diào)控放養(yǎng)密度進(jìn)而改良低洼鹽堿地以及促進(jìn)稻漁共作模式下水稻增產(chǎn)增收提供一定的指導(dǎo)。
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