壟作稻魚雞共生對(duì)水稻群體生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量形成的影響

梁玉剛, 李靜怡, 王丹, 余政軍, 黃璜*, 陳燦*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華中地區(qū)作物栽培科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站， 湖南省稻田生態(tài)種養(yǎng)工程技術(shù)研究中心， 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院, 長(zhǎng)沙 410128)

壟作栽培作為我國(guó)農(nóng)業(yè)耕作上的兩大體系之一，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多種農(nóng)作物的生產(chǎn)，如小麥、玉米、馬鈴薯、水稻、大豆、油菜等，并獲得了較好的增產(chǎn)效果[15]。眾多學(xué)者研究表明，壟作栽培技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：培肥土壤、提高肥料利用率、增溫保濕、提高水分利用率、利于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳匯形成、提高光合能力、協(xié)調(diào)作物的生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，利于作物穩(wěn)產(chǎn)及增產(chǎn)[15-18]。稻魚共生模式在我國(guó)有著悠久的歷史，幾乎與稻作發(fā)展史一樣悠久[19]，前人對(duì)稻魚共生模式的基礎(chǔ)理論、內(nèi)在作用機(jī)理、技術(shù)應(yīng)用與效果等領(lǐng)域做了大量研究，涵蓋了水稻生長(zhǎng)生育、稻田土壤系統(tǒng)、生物多樣性、抗病除草、溫室氣體排放、經(jīng)濟(jì)效益和示范推廣等[20-21]。目前，有關(guān)壟作栽培和稻魚共生模式下對(duì)水稻群體生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量形成的研究已有諸多報(bào)道，但壟作栽培養(yǎng)雞養(yǎng)魚下水稻群體生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量形成的研究較少。因此，本研究通過(guò)開展水稻壟作栽培下養(yǎng)雞養(yǎng)魚的田間對(duì)比試驗(yàn)，調(diào)查水稻分蘗期、孕穗期、齊穗期、乳熟期和成熟期的莖、葉和穗干物質(zhì)量、葉面積指數(shù)以及產(chǎn)量等相關(guān)指標(biāo)，從而在一定程度上揭示壟作稻魚雞共生模式下水稻群體生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量形成的變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)分別于2018和2019年5—10月在湖南省長(zhǎng)沙縣路口鎮(zhèn)明月村科研示范基地(N 28°40′38″， E 113°29′48″)進(jìn)行。該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，無(wú)霜期長(zhǎng)，雨水充沛，土壤較為肥沃，以種植雙季稻為主。水稻品種為‘農(nóng)香32’，湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育；魚品種為‘工程鯽魚’，雞品種為湖南本地麻雞；基施復(fù)合肥料養(yǎng)分含量為N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15，總養(yǎng)分≥45%；追施尿素養(yǎng)分含量為總氮含量≥46.40%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)常規(guī)水稻壟作栽培(CK)、水稻壟作養(yǎng)魚(RF)、水稻壟作養(yǎng)雞(RC)和水稻壟作養(yǎng)雞養(yǎng)魚(RFC) 4個(gè)處理，3次重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，小區(qū)長(zhǎng)20 m，寬6 m，小區(qū)面積120 m2。水稻移栽前，4個(gè)處理均采用起壟機(jī)起壟，于起壟前基施復(fù)合肥料720 kg·hm-2。起壟前1 d，稻田灌水，水層保持2 cm左右為宜。起壟規(guī)格(圖1)：壟肩與壟肩之間的距離為120 cm左右，壟底與壟底之間的距離為20 cm左右，壟頂距壟底的高度為45 cm，單壟一側(cè)寬50 cm。分別于2018年6月16日和2019年5月5日育秧，2018年7月8日和2019年5月30日移栽，水稻移栽于壟溝兩側(cè)(壟溝一側(cè)肩上和中部各一行)，并保持株距為25 cm，行距為20 cm，每穴4株，每公頃移栽約534 000株。投放雞魚7 d前，每小區(qū)追施尿素，尿素用量為155 kg·hm-2。水稻整個(gè)生育期內(nèi)，肥料總用量為純N 180 kg·hm-2， P2O5108 kg·hm-2和K2O 108 kg·hm-2。水稻投放魚苗前，溝中水位保持在15～20 cm左右；投放魚苗后，溝中水位整體保持在30 cm以上，結(jié)合水稻分蘗實(shí)際情況適當(dāng)增減水位；曬田及水稻收獲前7 d溝中水位保持在10 cm左右。水稻插秧15 d左右，RFC和RF處理每畝投放5～8 cm長(zhǎng)的鯽魚400尾，配養(yǎng)草魚 40尾。RFC和RC處理每畝投放30日齡單個(gè)體重350 g左右的雞苗60只。CK處理按照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培管理控制雜草(噴施除草劑48 h后，小區(qū)灌水且以不淹沒水稻心葉為宜，同時(shí)10 d內(nèi)嚴(yán)防各小區(qū)串水)，RF、RC和RFC處理均不噴施任何化學(xué)藥劑。用尼龍網(wǎng)和竹竿圍住所有養(yǎng)雞和養(yǎng)魚處理，且選取小區(qū)合理位置搭設(shè)雞棚以供雞休息和投喂食料。采取人工輔助喂食方法引導(dǎo)雞在田中均勻作業(yè)，每天觀察雞、魚活動(dòng)情況以及檢查田間設(shè)施，并嚴(yán)防天敵的傷害和雞魚外逃。水稻收獲前將雞收回，稻雞、稻魚共育時(shí)間約80 d左右。

圖1 壟作稻魚雞共生示意圖Fig.1 Diagram of rice-fish-chicken symbiosis pattern under ridge cultivation

1.3 調(diào)查項(xiàng)目與方法

1.3.1產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子 水稻成熟后，每小區(qū)采用5點(diǎn)法，每點(diǎn)調(diào)查5蔸水稻的有效穗數(shù)，以此計(jì)算單位面積有效穗數(shù)。調(diào)查完成后去除水稻根系，將樣品裝入尼龍網(wǎng)袋帶回室內(nèi)脫粒，脫粒完成后用水選法區(qū)分空秕粒和實(shí)粒并全部計(jì)數(shù)，以此計(jì)算每穗總粒數(shù)和結(jié)實(shí)率。在實(shí)粒中數(shù)取5份1 000粒于80 ℃下烘至恒重后稱重，計(jì)算千粒重。實(shí)際產(chǎn)量計(jì)量時(shí)每個(gè)小區(qū)取樣5點(diǎn)，每點(diǎn)取樣面積2.4 m (橫跨兩壟)×2 m，人工收割后裝入尼龍網(wǎng)帶，帶回室內(nèi)進(jìn)行脫粒，每個(gè)樣品脫粒完成后單獨(dú)裝入尼龍網(wǎng)袋，置于太陽(yáng)下曬干，然后風(fēng)選稱重，測(cè)定稻谷重量和含水量，折算為14%含水量后記為實(shí)際產(chǎn)量。

1.3.2葉面積和干物質(zhì)積累量 2018和2019年均于分蘗期、孕穗期、齊穗期、乳熟期和成熟期5個(gè)時(shí)期取樣，每小區(qū)取代表性植株5蔸(2018年)和3蔸(2019年)，保留根系帶回室內(nèi)測(cè)定綠色葉片葉面積，測(cè)定葉面積時(shí)綠色葉面積需達(dá)到整個(gè)葉面積的1/3以上，采用Licor-3000葉面積儀(Licor，美國(guó))進(jìn)行測(cè)定，并將每蔸水稻的根系、莖稈、葉片和穗單獨(dú)裝袋，于105 ℃殺青30 min，80 ℃下烘至恒重，測(cè)定干物質(zhì)積累量。同一蔸水稻莖稈、葉片和穗的干物質(zhì)量之和即為每蔸地上部總干物質(zhì)量；根據(jù)每蔸地上部總干物質(zhì)量乘以每平方米插秧密度，即可計(jì)算出單位面積植株地上部干物質(zhì)積累總量。葉面積指數(shù)(leaf area index, LAI)是指單位土地表面積上作物葉片面積的總和，根據(jù)測(cè)定的每蔸綠色葉片葉面積乘以每平方米插秧密度，即可計(jì)算出單位土地面積植株綠色葉片總?cè)~面積。

1.3.3群體生長(zhǎng)率、凈同化率和光合勢(shì) 群體生長(zhǎng)率(crop growth rate, CGR)、凈同化率(net assimilation rate，NAR)和光合勢(shì)(photosynthetic potential，LAD)[17]的計(jì)算公式如下，其中，NAR的測(cè)定采用單位面積水稻干物質(zhì)積累量的增加與葉面積的變化間接計(jì)算得出。

群體生長(zhǎng)率(g·d-1)=(W2-W1)/(t2-t1)

凈同化率(g·m-2·d-1)=(lnLAI2-lnLAI1)×(W2-W1)/[(LAI2-LAI1)×(t2-t1)]

如果咳嗽影響到了日常的活動(dòng)，可以對(duì)癥選用單一成分化痰的藥，小一點(diǎn)的寶寶可以用氨溴索糖漿，或者是乙酰半胱氨酸顆粒等；大一點(diǎn)的寶寶，還可以選擇桃金娘油膠囊等。同時(shí)用空掌拍背幫助寶寶排痰?？人詤柡τ绊懰邥r(shí)，可以在醫(yī)生指導(dǎo)下進(jìn)行霧化治療，霧化的藥物可以只是單純的生理鹽水，用它來(lái)保持呼吸道濕潤(rùn)，減少刺激引發(fā)的咳嗽，或者根據(jù)癥狀在霧化機(jī)里添加化痰的藥物成分氨溴索溶液，或者支氣管擴(kuò)張的藥物成分沙丁胺醇溶液，必要時(shí)也可能用到消炎的激素成分如普米克令舒。需要說(shuō)明的是，霧化的這幾種藥物都是處方藥，需要在醫(yī)生指導(dǎo)下用。

光合勢(shì)(m2·d)=1/2×(L1+L2)×(t2-t1)

式中，W1和W2分別為前后2次測(cè)定的單位面積地上部干物質(zhì)積累總量，LAI1和LAI2分別為前后2次測(cè)定的單位面積葉面積指數(shù)，L1和L2分別為前后2次測(cè)定的單位面積葉面積，t1和t2為前后2次的測(cè)定時(shí)間。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理和圖表繪制分別在Microsoft Excel 2007和Microsoft Word 2007下進(jìn)行，采用SPSS 22.0軟件和Microsoft Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用最小顯著差法(LSD)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 壟作稻魚雞共生對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

不同處理的水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成結(jié)果(表1)可知，與CK處理相比，2018和2019年兩年中RFC和RC處理的水稻平均產(chǎn)量雖有增加，但均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；RF處理減幅達(dá)到29.98%，且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。產(chǎn)量構(gòu)成因素中，2年中RFC和RC處理的水稻平均有效穗數(shù)雖有增加，但均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重也均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；RF處理的水稻有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重的減幅分別為19.70%、4.84%、3.99%和5.74%，且均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？梢?，RFC和RC處理能夠保持水稻產(chǎn)量穩(wěn)定，RF處理出現(xiàn)顯著減產(chǎn)。

表1 水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素Table 1 Yield and yield formation of rice

2.2 壟作稻魚雞共生對(duì)水稻莖、葉和穗干物質(zhì)量的影響

由表2可知，2018和2019年兩年中RFC、RC和CK處理的水稻莖、葉的干物質(zhì)積累量在分蘗期至成熟期均呈先增加后減小趨勢(shì)，且均在齊穗期達(dá)到最大值；RF處理在分蘗期至齊穗期的水稻莖稈干物質(zhì)積累量增加，齊穗期至成熟期下降，在分蘗期至孕穗期的葉干物質(zhì)積累量增加，孕穗期至成熟期下降。2年中RFC、RC和CK處理在分蘗期至齊穗期，水稻莖稈和葉片干物質(zhì)量增幅顯著高于RF處理，在齊穗期至成熟期降幅低于RF處理，穗干物質(zhì)量的增幅在孕穗期至成熟期均高于RF處理。2年中4個(gè)處理在孕穗期至成熟期的水稻穗干物質(zhì)積累量均增加。2018年的4個(gè)處理水稻莖、葉和穗干物質(zhì)積累量在分蘗期至成熟期均高于2019年。與RF處理相比，2年中RFC、RC和CK處理在分蘗期至成熟期均顯著增加了水稻莖、葉和穗的平均干物質(zhì)積累量。2年中，RFC、RC和CK處理水稻莖、葉和穗的平均干物質(zhì)積累量整體未達(dá)到顯著性差異，但以RFC處理較高。可見，RFC、RC和CK處理較RF處理的水稻莖、葉和穗的干物質(zhì)量顯著增加。

表2 不同處理的水稻莖、葉和穗干物質(zhì)積累量Table 2 Dry matter accumulation of rice stem, flag and panicle in different treatments (g)

2.3 壟作稻魚雞共生對(duì)水稻干物質(zhì)積累量和所占比例的影響

由表3可知，2018和2019年兩年中播種至分蘗期RFC、RC、RF和CK處理的平均干物質(zhì)積累量分別為381.60、376.96、307.28和383.52 g·m-2，其積累量占總干物質(zhì)量的比例分別為15.82%、16.02%、22.92%和16.20%；分蘗期至孕穗期分別為901.60、878.80、613.16和894.72 g·m-2，所占比例為37.48%、37.34%、45.70%和37.81%；孕穗期至齊穗期的平均干物質(zhì)積累量分別為596.24、557.04、305.72和572.82 g·m-2，所占比例為24.68%、23.71%、22.59%和24.18%；齊穗期至乳熟期分別為509.76、510.96、114.51和499.49 g·m-2，所占比例為21.20%、21.67%、8.41%和21.11%；乳熟期至成熟期分別為20.00、29.76、4.67和16.08，所占比例為0.81%、1.26%、0.37%和0.69%。播種至乳熟期，2年中RFC、RC和CK處理的平均干物質(zhì)積累量均高于RF處理，且均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2年中平均干物質(zhì)積累量所占比例以RF處理在播種至孕穗期高于RFC、RC和CK處理，孕穗期至成熟期低于RFC、RC和CK處理。RFC、RC和CK處理之間的平均干物質(zhì)量和所占比例在播種至成熟期整體差異不明顯?？梢?，RFC、RC和CK處理的水稻干物質(zhì)積累量顯著高于RF處理。

表3 不同處理的水稻干物質(zhì)積累量與占比Table 3 Dry matter accumulation amount and proportion of rice in different treatments

2.4 壟作稻魚雞共生對(duì)水稻葉面積指數(shù)的影響

由圖2可知，2018和2019年兩年中4個(gè)處理在分蘗期至成熟期的水稻葉面積指數(shù)均呈先增加后降低趨勢(shì)，并在孕穗期與齊穗期之間達(dá)到最大，且2018年整體高于2019年。與CK處理相比，2年中RFC和RC處理的平均葉面積指數(shù)在分蘗期至成熟期整體差異不顯著，但以RFC處理較高；RF處理的葉面積指數(shù)平均降幅為27.63%，且均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同一年度，RF處理在分蘗期至齊穗期增幅慢于RFC、RC和CK處理，在齊穗期至成熟期減幅較快?？梢?，RFC、RC和CK處理較RF處理顯著增加了水稻的葉面積指數(shù)。

2.5 壟作稻魚雞共生對(duì)水稻群體生長(zhǎng)速率的影響

由表4可知，2018和2019年兩年中4個(gè)處理水稻群體平均生長(zhǎng)速率在播種至成熟期均呈先增

表4 不同處理的水稻群體生長(zhǎng)速率Table 4 Crop growth rate of rice in different treatments (g·d-1)

注：不同小寫字母表示同一時(shí)期不同處理間差異在P<0.05水平具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Note: Different lowercase letters of the same period indicate statistically significant differences between different treatments at P<0.05 level.圖2 不同處理的水稻葉面積指數(shù)Fig.2 Rice LAI of different treatments

加后降低趨勢(shì)，其中2018年4個(gè)處理均在分蘗期至孕穗期達(dá)到最大值；2019年RFC、RC和CK處理在孕穗期至齊穗期達(dá)到最大值，RF處理在分蘗期至孕穗期達(dá)到最大值。與CK處理相比，2年中RFC和RC處理的水稻平均生長(zhǎng)速率差異在播種至成熟期均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中以RFC處理整體較高；RF處理的水稻平均生長(zhǎng)速率在播種至成熟期均較低，最大減幅可達(dá)82.71%，除2年中成熟期不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其余時(shí)期均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？梢姡琑FC、RC和CK較RF處理增加了水稻群體生長(zhǎng)速率。

2.6 壟作稻魚雞共生對(duì)水稻凈同化率和光合勢(shì)的影響

由表5可知，2018年和2019年4個(gè)處理的水稻凈同化率均在分蘗期至孕穗期達(dá)到最大值，播種至分蘗期和乳熟期至成熟期均較低，但2019年RFC、RC和CK處理的齊穗期至乳熟期有所上升。與CK處理相比，2年中RFC和RC處理的平均凈同化率在播種至成熟期均未達(dá)到顯著性差異，但整體處于較高水平；RF處理的平均凈同化率在播種至成熟期均降低，減幅為11.61%～69.21%。同一處理，2年中RF處理的平均凈同化率在孕穗期至乳熟期減幅較為明顯。

表5 不同處理的水稻凈同化率和光合勢(shì)Table 5 Rice net assimilation rate and photosynthetic potential of different treatments

2年中4個(gè)處理的水稻平均光合勢(shì)均表現(xiàn)為先增加后降低趨勢(shì)，其中2018年在齊穗期至乳熟期最高，2019年在分蘗期至孕穗期最高，且2018年整體高于2019年。與CK處理相比，2年中RFC和RC處理的平均光合勢(shì)在播種至成熟期整體差異不顯著，但以RFC處理整體較高；RF處理在播種至成熟期的平均光合勢(shì)均顯著下降。2年中RFC和RC處理的整體差異不顯著。可見，RFC、RC和CK處理較RF處理具有較高的凈同化率和光合勢(shì)。

3 討論

3.1 壟作稻魚雞共生利于穩(wěn)定水稻產(chǎn)量

壟作稻魚雞共生作為一種新型的稻田綜合種養(yǎng)模式，實(shí)現(xiàn)了壟與壟溝兩側(cè)種植水稻，壟肩養(yǎng)雞和壟溝養(yǎng)魚，達(dá)到了“一水兩用，一田多收”的雙重目的。已有研究證實(shí)，稻田綜合種養(yǎng)模式對(duì)水稻產(chǎn)量有著不同的影響，如稻鴨共育有增產(chǎn)[22]和穩(wěn)產(chǎn)[23]效應(yīng)，稻魚[24]、稻蝦[25]、稻鱉[26]和稻蛙[27]等種養(yǎng)模式均能維持水稻產(chǎn)量穩(wěn)定。本研究結(jié)果表明，與CK處理相比，2018和2019年兩年中RFC和RC處理的水稻平均產(chǎn)量雖小幅增加，但并未達(dá)到顯著性差異，與前人研究結(jié)果[28-29]較為一致；而RF處理水稻平均產(chǎn)量減幅達(dá)到29.98%，與前人研究水稻平作栽培模式養(yǎng)魚對(duì)水稻產(chǎn)量影響的結(jié)論有所不同，出現(xiàn)此種現(xiàn)象的原因，一方面是RF處理采用壟作栽培方法，水稻移栽后，壟溝水位保持在15 cm左右，使得壟肩區(qū)域無(wú)法覆蓋灌溉用水而保持半干旱半濕潤(rùn)的狀態(tài)，以及復(fù)合肥料采用基施，進(jìn)而導(dǎo)致雜草出土且快速生長(zhǎng)；水稻移栽15 d后，投放雞苗和魚苗后，為保障雞在田間的活動(dòng)空間，壟肩區(qū)域還是保持濕潤(rùn)無(wú)水狀態(tài)，致使魚無(wú)法有效防控壟肩區(qū)域雜草的發(fā)生，加上水稻生長(zhǎng)前期植株無(wú)法形成有效的遮蔽作用，造成雜草的快速生長(zhǎng)趨勢(shì)，雜草逐漸成為田間優(yōu)勢(shì)物種形成了草害；雜草多且快速生長(zhǎng)也導(dǎo)致蟲害的增加，進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量[27]；另一方面是水稻平作栽培通過(guò)開挖溝渠蓄水養(yǎng)魚，水稻移栽后田間保持水層，以控制田間雜草的出土與生長(zhǎng)，待魚無(wú)法取食水稻苗后，將魚放入稻田，對(duì)雜草起到進(jìn)一步防控作用，雜草控制率可達(dá)85%以上，進(jìn)而維持雜草種類和數(shù)量的穩(wěn)定，使其無(wú)法形成草害[30]。壟作稻魚雞共生和壟作稻雞共生模式能夠維持水稻產(chǎn)量穩(wěn)定，而壟作稻魚共生模式水稻嚴(yán)重減產(chǎn)，因此壟作稻魚雞和壟作稻雞共生模式實(shí)用性更強(qiáng)，更具有推廣價(jià)值。

3.2 壟作稻魚雞共生維持水稻干物質(zhì)量和葉面積指數(shù)在較高水平

水稻地上部干物質(zhì)積累量的多少以及能否高效分配，最終決定著水稻產(chǎn)量的高低，水稻產(chǎn)量隨干物質(zhì)積累量的增加而提高，尤其是中后期的干物質(zhì)積累量對(duì)水稻產(chǎn)量形成至關(guān)重要。李杰等[31]研究表明，合理的種植方式有利于水稻積累更多的干物質(zhì)及干物質(zhì)進(jìn)行高效分配，促進(jìn)水稻產(chǎn)量的提高。楊文治等[32]研究也表明，水稻高產(chǎn)源于前中期莖鞘、葉片等器官積累了較多的光合產(chǎn)物，致使水稻抽穗后穗部獲得更多的光合產(chǎn)物，并且莖鞘、葉片貯藏的碳水化合物也能夠較多地轉(zhuǎn)運(yùn)至籽粒。本研究結(jié)果表明，2018和2019年兩年中RFC、RC和CK處理的水稻平均干物質(zhì)積累量在齊穗前為1 879.44、1 812.80和1 890.45 g·m-2，齊穗后為529.76、540.72和515.57 g·m-2，且三者無(wú)顯著差異；但RF處理在齊穗前積累量為1 301.17 g·m-2，齊穗后為119.19 g·m-2，且無(wú)論齊穗前和齊穗后均顯著低于RFC、RC和CK處理，這也是直接導(dǎo)致RF處理水稻產(chǎn)量顯著較低的原因。本研究還發(fā)現(xiàn)，因草害和病蟲害的影響，2年中RFC、RC和CK處理水稻莖和葉平均干物質(zhì)積累量在分蘗期至齊穗期的增幅明顯高于RF處理，在齊穗期至成熟期的降幅明顯低于RF處理。由此可知，積累較多的干物質(zhì)量有利于水稻產(chǎn)量的提高。

葉面積指數(shù)能反映作物群體葉面積的變化，與作物群體光能截獲、光合作用、蒸騰作用、呼吸作用和凈初級(jí)生產(chǎn)力等密切相關(guān)[33]，并且與水稻葉片的光合強(qiáng)度和產(chǎn)量的形成也十分密切。孫永健等[34]研究認(rèn)為，水稻齊穗期具有適宜的葉面積指數(shù)，使得水稻具有高效的葉面積和較高的凈光合速率，群體結(jié)構(gòu)和生育進(jìn)程得到優(yōu)化，進(jìn)而增加光合產(chǎn)物積累，為產(chǎn)量的提高奠定基礎(chǔ)。本研究結(jié)果表明，2年中RFC和RC處理的水稻平均葉面積指數(shù)整體高于CK處理，但RF處理卻顯著低于CK處理；RFC和RC處理的水稻葉面積指數(shù)的提高主要得益于飼養(yǎng)動(dòng)物在田間的穿梭活動(dòng)，利于改善田間的小氣候環(huán)境，有助于水稻生長(zhǎng)后期群體的透風(fēng)透光，減緩下部葉片的衰老[35]；RF處理的葉面積指數(shù)降低主要受到雜草和蟲害的影響，雜草與水稻競(jìng)爭(zhēng)水、肥、光、熱等資源，且水稻生長(zhǎng)中后期的透風(fēng)透光減弱[36]，造成水稻中下部葉片發(fā)黃腐爛，使得水稻葉面積指數(shù)顯著降低。

3.3 壟作稻魚雞共生利于促進(jìn)水稻群體生長(zhǎng)和凈同化率的提高

水稻群體生長(zhǎng)率能夠反映單位面積上水稻群體的表觀光合強(qiáng)度，也能較為直觀的反映某個(gè)生育段或整個(gè)生育期水稻地上部干物質(zhì)積累情況[37]。已有研究證實(shí)，水稻產(chǎn)量存在差異主要由中、后期群體生長(zhǎng)率不同所造成，一般來(lái)說(shuō)，高產(chǎn)的水稻品種前期的群體生長(zhǎng)率較低，中期最高，后期次之[38]。本研究結(jié)果表明，2018和2019年兩年中4個(gè)處理水稻群體生長(zhǎng)速率均表現(xiàn)為播種-分蘗期、乳熟期-成熟期較低，分蘗期-齊穗期最高，齊穗期-乳熟期次高，與前人的研究結(jié)果[17]較為一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，2年中RFC、RC和CK處理的水稻群體生長(zhǎng)速率在播種-成熟期均高于RF處理，這也是RF處理產(chǎn)量顯著降低的主要原因。

水稻群體凈同化率是指水稻地上部干物質(zhì)積累量在單位葉面積的增長(zhǎng)速率，通常水稻保持較高的凈同化率有利于干物質(zhì)的積累。作物群體光合勢(shì)是指綠葉面積與光合時(shí)間在單位土地面積上的乘積，由葉面積指數(shù)及其持續(xù)時(shí)間共同決定[39]。本研究結(jié)果表明，2年中4個(gè)處理的平均凈同化率均在分蘗期至孕穗期最高，其中RFC、RC和CK處理在孕穗期至乳熟期降幅較慢，而RF處理降幅較快，與干物質(zhì)積累量和LAI的變化規(guī)律基本一致。水稻的群體光合勢(shì)與凈同化率的變化規(guī)律不一致，2018年4個(gè)處理的群體光合勢(shì)在齊穗期至乳熟期達(dá)到最高，2019年在分蘗期-孕穗期最高，且2018年整體高于2019年。2年中RFC、RC和CK處理的水稻群體凈同化率和光合勢(shì)均顯著高于RF處理，進(jìn)而為水稻產(chǎn)量的增加奠定基礎(chǔ)。