水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)對(duì)水體環(huán)境影響的動(dòng)態(tài)規(guī)律研究

劉穎 ，何俊 ，殷文健 ，將造極 ，蔣嚴(yán) ，張憲中

（1.無錫市水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，江蘇 無錫 214021；2.錫山區(qū)水產(chǎn)技術(shù)推廣站，江蘇 無錫 214101）

中華絨螯蟹（Eriocheir sisensis），俗稱河蟹、大閘蟹等，是我國(guó)重要的特種甲殼類水產(chǎn)養(yǎng)殖品種[1]。在我國(guó)大部分地區(qū)，中華絨螯蟹的養(yǎng)殖周期一般兩年，第一年從河蟹的幼苗，即大眼幼體階段，培育成扣蟹，扣蟹的規(guī)格一般為80～200只/kg；第二年，養(yǎng)殖戶將不同規(guī)格的扣蟹放入養(yǎng)殖水面，育成成蟹。在扣蟹培育階段，傳統(tǒng)的模式是利用標(biāo)準(zhǔn)化池塘，在水面輔以種植各種水草為扣蟹提供食物或遮蔽場(chǎng)所[2]。近年來，為了增加經(jīng)濟(jì)效益和提高土地綜合利用率，養(yǎng)殖從業(yè)人員嘗試了稻田與扣蟹綜合種養(yǎng)模式，該模式不僅實(shí)現(xiàn)了“一地二用”，也為養(yǎng)殖戶獲取了更高的經(jīng)濟(jì)效益[3]。然而，水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)模式對(duì)水體環(huán)境的影響程度如何，不得而知[4]。該研究通過水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)和扣蟹傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖兩種模式下水環(huán)境差異性分析，探討稻蟹綜合種養(yǎng)對(duì)水體環(huán)境影響，旨在為該種養(yǎng)模式后續(xù)研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于江蘇省無錫市錫山區(qū)，為一專業(yè)扣蟹培育養(yǎng)殖場(chǎng)（E120°34′35″，N31°38′29″）。在該養(yǎng)殖場(chǎng)，選擇2個(gè)水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)模式試驗(yàn)田塊，面積均約8×667 m2。為適應(yīng)綜合種養(yǎng)，這2個(gè)試驗(yàn)田塊均按照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求做過改造，具體改造方式是，四周開挖環(huán)溝，上寬約6 m，下寬約3 m，坡比1∶1.2，溝深1.2 m。另選取1個(gè)面積約4×667 m2，池深1.2 m的扣蟹傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘作為對(duì)照。

1.2 種養(yǎng)模式

水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)模式田塊中，種植的水稻品種是江蘇省農(nóng)科院培育的“南粳46”，在當(dāng)年的5月采取育苗移栽方式對(duì)2塊選定的試驗(yàn)田塊進(jìn)行栽種。栽種的行株距是40×40 cm。作為對(duì)照的扣蟹傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘，池底種植有輪葉黑藻，覆蓋三分之一以上的水面，水面種植水花生，覆蓋度約三分之一。選用健康、活潑、無病害的蟹苗，蟹苗來源于南通如東，使用專用蟹苗箱進(jìn)行運(yùn)輸。5月在綜合種養(yǎng)模式田塊和扣蟹傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘中放養(yǎng)規(guī)格為14～16萬(wàn)尾/kg的河蟹大眼幼體2 kg/667 m2。

1.3 田間管理

在對(duì)照池塘，維持水深1 m左右，注意水草生長(zhǎng)期間，及時(shí)清除死亡水草。綜合種養(yǎng)田塊開挖取出的泥土加高池埂后平攤于原池底，使環(huán)溝水深能達(dá)到70～80 cm，水稻生長(zhǎng)全周期不施用農(nóng)藥和化肥等，水深以沒過稻株底部20 cm為宜。不論是綜合種養(yǎng)的田塊，還是對(duì)照的池塘，扣蟹的培育期間，均投喂河蟹配合飼料。養(yǎng)殖過程每半月加注一次新水，定期使用微生物制劑等環(huán)境改良品調(diào)節(jié)水體狀況。

1.4 采樣與指標(biāo)監(jiān)測(cè)

采用“五點(diǎn)法”進(jìn)行采樣。在5月至11月，每月采樣1次，共采樣7次。每次采集水樣、沉積物、浮游生物等樣品。樣品帶回實(shí)驗(yàn)室立即檢測(cè)分析。檢測(cè)分析的指標(biāo)有透明度、pH、DO、總氮、總磷、氨氮、亞硝酸鹽氮、高錳酸鹽指數(shù)、沉積物總氮、沉積物總磷、沉積物有機(jī)質(zhì)、浮游植物種類數(shù)、浮游植物密度、浮游植物生物量、浮游動(dòng)物種類數(shù)、浮游動(dòng)物密度和浮游動(dòng)物生物量。所有指標(biāo)的測(cè)定方法參考《水和廢水監(jiān)測(cè)》（第四版）[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 扣蟹傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖水體環(huán)境動(dòng)態(tài)規(guī)律分析

扣蟹對(duì)照池塘養(yǎng)殖期間水體透明度維持在20～30 cm之間，在8月透明度達(dá)到最低值為20 cm。養(yǎng)殖期間水體pH值變化在7.8～8.6之間，8月和11月pH最低，10月pH值最高；養(yǎng)殖水體溶氧含量變化范圍為3.15～8.35 mg/L，其中最小值出現(xiàn)在6月，最大值出現(xiàn)在9月；水體總氮變化范圍為1.01～4.65 mg/L，總磷變化范圍為0.20～1.00 mg/L，其中養(yǎng)殖初期5月水體總氮和總磷含量均最低，隨養(yǎng)殖周期的延長(zhǎng)，在養(yǎng)殖末期11月達(dá)到最高；養(yǎng)殖水體之間氨氮變化范圍為0.25～2.06 mg/L，其中10月氨氮含量最低，6月氨氮含量最高；養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽變化在0.00～0.14 mg/L，其中7月和9月亞硝酸鹽含量均為0，6月亞硝酸鹽含量最高；養(yǎng)殖水體高錳酸鹽指數(shù)變化在10.40～20.13 mg/L，其中最小值出現(xiàn)在8月，最大值在6月；養(yǎng)殖池塘沉積物總氮含量在0.01%-0.26%之間，其中最小值出現(xiàn)在8月，最大值出現(xiàn)在10月；沉積物總磷含量在0.04%～0.13%之間，其中最小值出現(xiàn)在8月，最大值出現(xiàn)在7月；有機(jī)質(zhì)含量變化為2.44%～5.16%之間，其中養(yǎng)殖初期5月沉積物有機(jī)質(zhì)含量最低，養(yǎng)殖后期10月含量最高；對(duì)照池塘浮游植物總密度434×104～5 526×104cells/L，其中最小值出現(xiàn)在5月，最大值出現(xiàn)在7月；生物量與密度呈現(xiàn)相似趨勢(shì)，其中5月最小為1.24 mg/L，7月最大為8.25 mg/L。共檢出5門50種，其中藍(lán)藻門10種，隱藻門2種，裸藻門4種、硅藻門12種，綠藻門22種。主要優(yōu)勢(shì)種有泥污顫藻（優(yōu)勢(shì)度8.54%～29.26%）、微小平裂藻（3.45%～21.15%）、簡(jiǎn)單舟形藻（優(yōu)勢(shì)度2.07%～12.24%）、盤星藻（優(yōu)勢(shì)度3.52%～18.54%）、四角十字藻（優(yōu)勢(shì)度3.22%～16.41%）；大型浮游動(dòng)物密度38～1 658個(gè)/L，種類數(shù)在9～15種之間，生物量在 0.25～3.56 mg/L，主要優(yōu)勢(shì)種為萼花臂尾輪蟲和剪形臂尾輪蟲（表1）。

表1 扣蟹傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖水體環(huán)境動(dòng)態(tài)規(guī)律

2.2 水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)模式田塊水體環(huán)境動(dòng)態(tài)規(guī)律分析

水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)模式田塊1透明度8月最低為23 cm，其余月份均大于此值，最高值在5月，其值為30 cm；養(yǎng)殖期間水體pH值變化在7.5～8.6之間，pH值最低為11月，9月和10月pH值均為最高值；養(yǎng)殖水體溶氧含量變化范圍為4.01～7.42 mg/L，其中最小值出現(xiàn)在11月，最大值出現(xiàn)在7月；水體總氮變化范圍為1.52～4.94 mg/L，其中養(yǎng)殖初期5月總氮含量最低，7月達(dá)到最高；水體總磷變化范圍為0.08～0.77 mg/L，其中養(yǎng)殖初期5月總磷含量最低，末期11月達(dá)到最高；養(yǎng)殖水體之間氨氮變化范圍為0.24～1.11 mg/L，其中10月氨氮含量最低，9月氨氮含量最高；養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽變化在0.00～0.15 mg/L，其中最小值出現(xiàn)在9月，最大值出現(xiàn)在6月；養(yǎng)殖水體高錳酸鹽指數(shù)變化在9.03～22.49 mg/L，其中最小值出現(xiàn)在6月，最大值出現(xiàn)在養(yǎng)殖后期11月；養(yǎng)殖池塘沉積物總氮含量在0.03%～0.24%之間，其中最小值出現(xiàn)在9月，最大值出現(xiàn)在7月；沉積物總磷含量在0.04%～0.12%之間，有機(jī)質(zhì)含量變化為2.07%～5.20%之間，其中養(yǎng)殖初期6月沉積物總磷和有機(jī)質(zhì)含量均為最小值，且均在7月達(dá)到最大值；試驗(yàn)池塘浮游植物總密度變化169×104～6 793×104cells/L，其中最小值出現(xiàn)在5月，最大值出現(xiàn)在7月；生物量與密度呈現(xiàn)相似趨勢(shì)，其中5月最小為0.78 mg/L，7月最大為8.70 mg/L。共檢出6門51種，其中裸藻門3種，藍(lán)藻門10種，隱藻門2種，甲藻門1種，硅藻門15種，綠藻門20種。主要優(yōu)勢(shì)種有泥污顫藻（優(yōu)勢(shì)度2.83%～16.88%）、微小平裂藻（優(yōu)勢(shì)度2.45%～19.23%）、簡(jiǎn)單舟形藻（優(yōu)勢(shì)度2.89%～21.21%）、四尾柵藻（優(yōu)勢(shì)度 2.77%～15.32%）；大型浮游動(dòng)物密度38～1 256個(gè)/L，種類數(shù)在7～22種之間，生物量在 0.18～3.11 mg/L，主要優(yōu)勢(shì)種為萼花臂尾輪蟲和剪形臂尾輪蟲（表2）。

表2 水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)模式田塊1水體環(huán)境動(dòng)態(tài)規(guī)律

水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)模式田塊2池塘養(yǎng)殖期間透明度均小于25 cm；養(yǎng)殖期間水體pH值變化在7.5～8.7之間，pH值最低在11月，10月pH值最高；養(yǎng)殖水體溶氧含量變化范圍為3.45～6.68 mg/L，其中養(yǎng)殖初期5月水體溶氧含量最高，隨時(shí)間推移溶氧損耗，養(yǎng)殖末期11月溶氧最低；水體總氮變化范圍為2.52～5.23 mg/L，其中8月總氮含量最低，7月達(dá)到最高；水體總磷變化范圍為0.09～1.07 mg/L，其中養(yǎng)殖初期5月總磷含量最低，隨時(shí)間推移總磷含量增加，在養(yǎng)殖末期11月達(dá)到最高；養(yǎng)殖水體之間氨氮變化范圍為0.24～1.89 mg/L，其中10月氨氮含量最低，7月氨氮含量最高；養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽變化在0.00～0.12 mg/L，其中最小值出現(xiàn)在9月，最大值出現(xiàn)在6月；養(yǎng)殖水體高錳酸鹽指數(shù)變化在12.20-20.55 mg/L，其中最小值出現(xiàn)在8月，最大值為7月；養(yǎng)殖池塘沉積物總氮含量在0.07%～0.29%之間，其中最小值出現(xiàn)在7月，最大值出現(xiàn)在11月；沉積物總磷含量變化范圍為0.05%～0.20%，最低值出現(xiàn)在10月，在7月達(dá)到最高值；沉積物有機(jī)質(zhì)含量為2.62%～6.28%，其中9月有機(jī)質(zhì)含量最低，在11月達(dá)到最高值；養(yǎng)殖池塘浮游植物總密度變化227×104～4 884×104cells/L，其中最小值出現(xiàn)在 5 月，最大值在8月；生物量與密度成相似趨勢(shì)，最大出現(xiàn)在9月為6.98 mg/L，最小出現(xiàn)在5月為0.17 mg/L。共檢出6門49種，其中隱藻門3種、藍(lán)藻門10種、甲藻門1種、硅藻門11種、裸藻門5種、綠藻門19種。主要優(yōu)勢(shì)種有簡(jiǎn)單舟形藻（優(yōu)勢(shì)度4.12%～8.57%）、微小平裂藻（優(yōu)勢(shì)度3.14%～12.54%）、尖尾藍(lán)隱藻（優(yōu)勢(shì)度2.12%～11.87%）、四尾柵藻（優(yōu)勢(shì)度3.51%～8.57%）、三角十字藻（優(yōu)勢(shì)度3.35%～11.66%）；大型浮游動(dòng)物密度51～1 569個(gè)/L，種類數(shù)在6～14種之間，生物量在0.17～4.25 mg/L，主要優(yōu)勢(shì)種為萼花臂尾輪蟲和剪形臂尾輪蟲（表3）。

3 討論

該研究考察了水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)模式對(duì)水體環(huán)境影響的動(dòng)態(tài)規(guī)律。從種養(yǎng)全周期的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來看，各采樣池塘或田塊的水體pH值、DO值等一些指標(biāo)均符合GB11607—89《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求[6]，表明稻田的水體和池塘的水體均能夠滿足扣蟹的正常養(yǎng)殖需求。而水體中總氮、總磷等指標(biāo)數(shù)據(jù)也達(dá)到了《太湖流域池塘養(yǎng)殖水排放要求》和《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》等相關(guān)國(guó)家、地方標(biāo)準(zhǔn)[7-8]，表明在養(yǎng)殖后期，若需要將養(yǎng)殖尾水排放至周圍環(huán)境水體中用來清塘也是允許的。

表3 水稻-扣蟹綜合種養(yǎng)模式田塊2水體環(huán)境動(dòng)態(tài)規(guī)律

從試驗(yàn)結(jié)果來看，底質(zhì)營(yíng)養(yǎng)鹽的含量遠(yuǎn)高于水體?？赡芤?yàn)榉N養(yǎng)初期開始施基肥和投喂飼料等餌料，導(dǎo)致水體中氮含量較高，水稻對(duì)其吸收進(jìn)行生長(zhǎng)，部分溶解于水中。從有機(jī)態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成氨氮是水體氮循環(huán)的第一步，也是非常重要的一步[9]。氨氮對(duì)養(yǎng)殖生物的危害機(jī)制主要表現(xiàn)在影響生長(zhǎng)代謝和滲透壓調(diào)節(jié)等方面[10]，而氨氮的主要作用形式是離子銨，后者受到環(huán)境中溫度和pH值的綜合影響[11-12]。因此，為盡量降低氨氮在水體中存在的濃度，其一是在水溫不變的情況下，通過微生態(tài)制劑或其他環(huán)境改良品調(diào)節(jié)水體pH值，使氨氮的毒性作用降低到最低[13]；其二是加快水體氮循環(huán)過程，使氨氮向硝酸鹽氮等轉(zhuǎn)化，或者直接被植物利用[14]。

浮游生物是水體生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分，其種群結(jié)構(gòu)的變化可作為指示標(biāo)記用來快速精確反映出水體的環(huán)境質(zhì)量變化[15]。浮游生物的生長(zhǎng)種類和速度易受到環(huán)境影響，例如，水溫是控制浮游動(dòng)物密度和生物量變化的主要環(huán)境因素，在夏季，溫度越高，對(duì)浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)和發(fā)育越有利[16，17]?？坌返瑞B(yǎng)殖生物的生長(zhǎng)不僅需要從人工投喂的餌料中獲取食物，也需要從環(huán)境，如浮游生物、水草及其他雜草昆蟲等中獲取能量[18-19]。因此均衡調(diào)節(jié)浮游生物種群結(jié)構(gòu)有利于降低扣蟹生長(zhǎng)的餌料系數(shù)，使養(yǎng)殖成本得到降低，進(jìn)一步增加了水稻-扣蟹這種綜合種養(yǎng)模式的經(jīng)濟(jì)效益。