稻蝦共作模式對稻田雜草的控制效果及其經(jīng)濟(jì)效益

劉全科++周普國++朱文達(dá)++楊峻++喻永冰++劉美剛++賈平安+夏良付++許凌風(fēng)++李林

摘要：為明確稻蝦共作在稻田的應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)效益，研究了不同稻蝦共作模式對稻田雜草的控制作用。結(jié)果表明，稻蝦共作對田間主要雜草稗（Echinochloa crusgalli）、異型莎草（Cyperus difformis）、鴨舌草（Monochoria vaginalis）、陌上菜（Lindernia procumbens）及水莧菜（Ammannia baccifera）均具有良好的控制作用，防效可達(dá)85%以上，總體效果與化學(xué)除草處理36%芐嘧磺隆·二氯喹啉酸WP270 g（a.i）/hm2相當(dāng)。實(shí)施稻蝦共作的稻田凈收益為68 967.3～88 813.8元/hm2，顯著優(yōu)于化學(xué)除草處理，較其收益增加4.7～6.3倍。

關(guān)鍵詞：稻蝦共作；雜草；防效；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號：S451 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）10-1859-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.10.015

Weed Control Efficacy and Economic Benefits of Rice-lobster Farming

in Paddy Rice Fields

LIU Quan-ke1，ZHOU Pu-guo2，ZHU Wen-da3，YANG Jun2，YU Yong-bing4，LIU Mei-gang5，

JIA Ping-an4，XIA Liang-fu6，XU Ling-feng1，LI Lin3

（1.Hubei Plant Protection Station，Wuhan 430070，China；2.Institute for the Control of Agrochemicals，Ministry of Agriculture，Beijing 100125，China；3.Institute of Plant Protection and Soil Science，Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430064，China；4.Qianjiang Agro-Technology Extension Center，Qianjiang 433199，Hubei，China；5.Xiantao Plant Protection Agency，Xiantao 433000，Hubei，China；6.Hubei Shayang Guanghua Agricultural Industry and Trading Co.， Ltd，Shayang 433124，Hubei，China）

Abstract： To determine the application effect and economic benefit of rice-lobster farming in paddy rice fields，field experiments were conducted to evaluate the weed control efficacy of rice-lobster farming，in comparison with chemical control and manual weeding. The results showed that rice-lobster farming had a good control effect on dominant weed species Echinochloa crusgalli，Cyperus difformis， Monochoria vaginalis，Lindernia procumbens and Ammannia baccifera，and all the control efficacies were higher than 85%. The overall effects of rice-lobster farming were equivalent to that of chemical weed control by 53% mefenacet+bensulfuron-methyl WP 397.5 g（a.i）/hm2. The net income of rice-lobster farming was 68 967.3～88 813.8 yuan/hm2，and significantly higher than that of chemical weed control，the profits increased by 4.7～6.3 times.

Key words： rice-lobster farming； weed； control efficacy； economic benefit

水稻是主要的糧食作物，湖北省是中國水稻主產(chǎn)區(qū)之一，2015年種植面積約218萬hm2，年產(chǎn)稻谷達(dá)1 810萬t，種植面積和產(chǎn)量穩(wěn)居全國前5位[1]。隨著水稻直播、機(jī)械移栽、拋秧等輕簡栽培技術(shù)的應(yīng)用推廣，雜草危害已成為影響稻谷產(chǎn)量的重要因素，可造成水稻減產(chǎn)10%～20%，草害嚴(yán)重時減產(chǎn)達(dá)50%以上[2，3]。長期以來，水稻田雜草主要以化學(xué)防除為主，隨著除草劑的持續(xù)大量使用，水稻生產(chǎn)中已出現(xiàn)災(zāi)害性雜草發(fā)生猖獗、除草劑殘留藥害嚴(yán)重及抗藥性雜草頻發(fā)等突出問題，使傳統(tǒng)稻田草害防控體系面臨巨大挑戰(zhàn)[4-6]。實(shí)現(xiàn)除草劑減量增效與綠色防控措施協(xié)同應(yīng)用，構(gòu)建環(huán)保、生態(tài)的稻田可持續(xù)草害防控技術(shù)體系，已成為水稻生產(chǎn)中迫切需要解決的重大課題。

江漢平原是湖北省水稻的主產(chǎn)區(qū)域，是典型的水網(wǎng)湖區(qū)，農(nóng)田水源充足，適合水稻種植。隨著人民生活水平的提高，稻米的安全性和品質(zhì)越來越受到人們重視。利用生物生態(tài)學(xué)理論防控稻田有害生物，進(jìn)行綠色有機(jī)稻米的生產(chǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景[7，8]。已有的研究表明，稻蝦或稻鴨共作復(fù)合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有防治病蟲草害[9-12]、培肥土壤[13]和提高稻米品質(zhì)[14]等功能，在稻田不施用化肥、農(nóng)藥（殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等），就可以達(dá)到安全、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的目的[15，16]。本試驗(yàn)主要研究稻蝦共作種植模式的控草效果，為發(fā)展綠色、生態(tài)的草害防控措施奠定理論基礎(chǔ)，同時為進(jìn)一步推廣稻蝦共作的水稻復(fù)合種養(yǎng)模式提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

江漢平原地處長江中游，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均溫16 ℃左右，降水量1 100～1 300 mm，氣溫較高的4～9月雨量占全年的70%?；顒臃e溫為5 100～ 5 300 ℃，無霜期約240～260 d，10 ℃以上持續(xù)期230～240 d，全年日照時數(shù)約2 000 h，年太陽輻射總值約460～480 kJ/cm2。該區(qū)夏季作物種植主要以水稻為主，種植年限通常在3年以上[17]。試驗(yàn)在潛江市、沙洋縣和仙桃市進(jìn)行，選擇水源充足、肥力均勻、排灌方便、溝渠配套、符合無公害生產(chǎn)條件的稻田。土壤類型為水稻土，pH 6.7左右，耕層有機(jī)質(zhì)含量約25.0 g/kg，全氮2.1 g/kg、全磷0.5 g/kg、全鉀12.0 g/kg。

在稻蝦共作田發(fā)生危害的優(yōu)勢雜草主要有稗（Echinochloa crusgalli）、千金子（Leptochloa chinensis）、異型莎草（Cyperus difformis）、鴨舌草（Monochoria vaginalis）、水莎草（Juncellus serotinus）、牛毛氈（Eleocharis yokoscensis）、陌上菜（Lindernia procumbens）、水莧菜（Ammannia baccifera）、鱧腸（Eclipta prostrata）、雙穗雀稗（Paspalum paspaloides）、丁香蓼（Ludwigia prostrata）、假稻（Leersia hexandra var. Japonica）、節(jié)節(jié)菜（Rotala indica）等，發(fā)生數(shù)量占田間雜草的95%以上。

1.2 稻蝦共作及田間栽培管理措施

在稻蝦共作模式田四周挖寬3.0～4.0 m、深1.5 m的“回”形圍溝，面積達(dá)3.3 hm2，在田中間開挖“十”字溝，寬1.0～2.0 m，深0.8 m。筑埂高于田面0.6～0.8 m，頂部寬2.0～3.0 m，坡比1.0∶1.5；內(nèi)埂高0.2～0.3 m，寬0.3～0.4 m。田間進(jìn)、排水口均設(shè)防逃、防天敵聚乙烯網(wǎng)片。第一年8～9月在水稻收獲前投放親蝦300～450 kg/hm2，小龍蝦品種為克氏原螯蝦，以后每年根據(jù)實(shí)際情況補(bǔ)投適量親蝦；次年4月中旬水稻種植前收獲成蝦，同時適量補(bǔ)投幼蝦；5～6月初排水后幼蝦進(jìn)入蝦溝，整田、插秧，待曬田控蘗后復(fù)水，幼蝦再進(jìn)入稻田活動，8～9月收獲第二批成蝦，如此循環(huán)往復(fù)。水稻品種為黃花粘或南粳9108，N、P2O5、K2O平均施肥量分別為80、20、30 kg/hm2。堅持前促中控后補(bǔ)的施肥原則，主要施用有機(jī)復(fù)合肥與農(nóng)家肥，氮肥40%基施、60%追施，磷肥全部基施，鉀肥60%基施、40%追施，不使用碳酸氫銨等氨基肥料。稻田水層管理時分蘗期保持薄水返青、淺水分蘗；7月上中旬自然斷水落干曬田，保持蝦溝水位與大田落差在15 cm以上；孕穗期保持3～5 cm水層，收獲前10 d斷水。

1.3 試驗(yàn)處理設(shè)計

試驗(yàn)設(shè)3種不同的稻蝦共作模式，模式1（DL1）為旱改水模式下的稻蝦共作移栽田，位于仙桃市楊林尾鎮(zhèn)，面積3.3 hm2。前茬棉花8～10年，2015年改為稻蝦共作田。通常5月上旬育秧，6月中下旬移栽，移栽密度為17 cm×33 cm；模式2（DL2）為水稻連作稻蝦共作機(jī)插田，位于潛江市龍灣鎮(zhèn)，面積6.7 hm2。4月下旬播種，6月初機(jī)插，機(jī)插密度為13 cm×20 cm。使用36%芐嘧磺隆·二氯喹啉酸WP 270 g（a.i）/hm2，于雜草出苗初期排干田水噴霧，藥后48 h灌淺水回田，只灌不排，保證田水不回流圍溝；模式3（DL3）為水稻連作稻蝦共作直播田，位于沙洋縣廣華農(nóng)工貿(mào)有限公司農(nóng)場，面積53.3 hm2。6月中旬直播，播種量105 kg/hm2。水稻播后雜草1～3葉期施用6%五氟磺草胺·氰氟草酯OF 105 g（a.i）/hm2，施藥方法與模式2相同。常規(guī)水稻田選擇傳統(tǒng)水稻育苗移栽種植模式，化學(xué)除草（CC）使用36%芐嘧磺隆·二氯喹啉酸WP 270 g（a.i）/hm2，并設(shè)人工除草（MW）和空白對照（CK）不除草處理。人工除草在水稻移栽或播種后第20天進(jìn)行，除草標(biāo)準(zhǔn)以小區(qū)無草為準(zhǔn)，化學(xué)除草處理按設(shè)計用藥量在水稻移栽后7 d施藥，空白對照不除草，按常規(guī)栽培管理措施進(jìn)行管理。

1.4 調(diào)查及數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

雜草調(diào)查統(tǒng)一在稻蝦共作區(qū)放蝦后第45天進(jìn)行。每小區(qū)采用5點(diǎn)對角取樣，每樣方面積1 m2，分別記錄各樣方內(nèi)的雜草種類與數(shù)量。雜草防治效果=（對照區(qū)雜草密度-處理區(qū)雜草密度）/對照區(qū)雜草密度×100%。雜草種類的鑒定以文獻(xiàn)[2]為準(zhǔn)。研究數(shù)據(jù)使用Excel數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理、繪圖，并使用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，測驗(yàn)各處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同稻蝦共作種植模式對稻田雜草的影響

由表1可知，通過稻蝦共作與化學(xué)除草協(xié)同配合使用，36%芐嘧磺隆·二氯喹啉酸WP對稗、異型莎草的防治效果可達(dá)95%以上，對鴨舌草、陌上菜和水莧菜的防治效果達(dá)85%以上，稻田雜草綜合防治效果達(dá)90%以上，有效控制了稻蝦共作田雜草的發(fā)生危害。

在旱改水移栽的稻蝦共作模式下，稻田雜草發(fā)生量少，僅通過蝦群活動就能較好控制田間雜草的危害，總體效果可達(dá)94.03%；而在水稻連作模式下的稻蝦共作直播田，雜草發(fā)生量大，特別是千金子的危害難以控制，需同時配合施用安全、高效的除草劑，如6%五氟磺草胺·氰氟草酯OF進(jìn)行防除，若單用氰氟草酯，則容易對蝦苗產(chǎn)生藥害。人工除草對個體較小、密度較大的牛毛氈難以除盡，通過稻蝦共作則可顯著提高控制效果。稻蝦共作對稻田各類別雜草的作用趨勢均表現(xiàn)為隨共作年限的增加，控草效果越來越好，但可能會導(dǎo)致多年生雜草假稻或其他深水性雜草的危害加重。

2.2 不同稻蝦共作模式的經(jīng)濟(jì)效益分析

稻蝦共作種植模式下，由于圍溝的挖設(shè)導(dǎo)致稻田實(shí)際面積有所縮減，因而水稻產(chǎn)量較化學(xué)除草區(qū)有一定差異，尤以稻蝦共作直播田（DL3）的產(chǎn)量最低，但均顯著優(yōu)于人工除草和空白對照處理。從水稻產(chǎn)值上看，稻蝦共作田稻谷品質(zhì)優(yōu)良，收購價（2.65元/kg）較常規(guī)稻谷（2.50元/kg）高，因而其稻谷產(chǎn)值最終與化學(xué)除草處理差異不顯著（表2）。

稻田投入方面，人工除草、化學(xué)除草或不除草等常規(guī)稻作系統(tǒng)中，化肥和農(nóng)藥（包括除草劑、殺蟲劑、殺菌劑等）占稻田資金投入的主要部分，稻蝦共作雖然減少了這部分費(fèi)用，但田間挖設(shè)溝渠、購買蝦苗、防護(hù)設(shè)施及飼料支出費(fèi)用約占總投入的80%。此外，在田間農(nóng)事操作費(fèi)用方面，稻蝦共作由于增加了放蝦、養(yǎng)蝦、收蝦等活動而提高了用工支出，因而實(shí)行稻蝦共作的總體投入要明顯高于人工除草或化學(xué)除草處理（表2）。

常規(guī)稻作系統(tǒng)中僅產(chǎn)出稻谷，總產(chǎn)值在12 778.1～20 859.5元/hm2之間。在稻蝦共作系統(tǒng)中，其重要收入來源是龍蝦，龍蝦經(jīng)濟(jì)價值較高，且每年收獲2季，龍蝦產(chǎn)值在87 750.0～112 387.5元/hm2之間。加上稻谷產(chǎn)值，稻蝦共作田的總產(chǎn)值高達(dá)10.8萬元/hm2以上。在分別扣除各自投入后，常規(guī)稻作及化學(xué)除草田每公頃凈收益在4 528.1～12 159.5元之間，而稻蝦共作田凈收益在68 967.3～88 813.8元/hm2之間，較常規(guī)化學(xué)除草田收益增加4.7～6.3倍，增收效益非常顯著（表2）。且實(shí)施稻蝦共作由于減量使用化肥、農(nóng)藥，不會對環(huán)境造成危害，有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具有良好的生態(tài)效益。

3 討論

前人研究表明，種植制度通過配合使用不同的耕作方式、輪作方式及雜草管理措施，可顯著影響農(nóng)田雜草群落的組成和草害發(fā)生程度，在特定的作物種植模式下，田間可以形成特殊的水分、光照條件，從而對某些雜草的萌發(fā)及生長進(jìn)行調(diào)控[18，19]。在稻蝦共作模式下，稻田的水分管理與常規(guī)稻栽培有較大差異，從水稻移栽到齊穗期，田間水層變化較大，這種水分環(huán)境會限制喜濕但不耐深水層的異型莎草、陌上菜及水莧菜等雜草的萌發(fā)生長，降低其在田間的危害。千金子、鱧腸等雜草能很好適應(yīng)干濕交替的環(huán)境，因而在田間發(fā)生危害較重。

蝦為雜食性動物，稻田雜草是蝦的天然食料。蝦通過群體頻繁取食和踩踏，使雜草無法正常萌發(fā)生長，說明蝦對于稻蝦共作模式中的控草機(jī)制發(fā)揮起著更為重要的作用[9]。蝦還能通過爬行把埋在稻泥中的雜草幼芽或種子翻出，或使其暴露懸浮于水中，加快其腐爛死亡速度，從而大大降低稻田土壤雜草種子的密度，減少了翌年雜草的發(fā)生基數(shù)[20]。

本研究結(jié)果表明，在稻田實(shí)行稻蝦共作，可以有效控制田間雜草的發(fā)生危害，使稻田主要雜草鴨舌草、稗、異型莎草、水莧菜、陌上菜等的危害程度顯著降低，總體控草效果顯著優(yōu)于化學(xué)除草和人工除草。且作為一項(xiàng)環(huán)保、綠色、無公害的生態(tài)復(fù)合型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，稻蝦共作充分利用了稻、蝦之間的共生關(guān)系，極大地發(fā)揮了稻田的生產(chǎn)功能、養(yǎng)殖功能及生態(tài)調(diào)控功能[16]，使水稻生產(chǎn)降低了對除草劑、殺蟲劑、殺菌劑及化肥等農(nóng)用化學(xué)品的依賴，具有良好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益，有著良好的應(yīng)用前景。

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