稻田養(yǎng)鱉對稻田水體與土壤環(huán)境的影響

李豐

摘要：該研究探索了稻田養(yǎng)鱉后對于水體指標(biāo)（NH+4、NO-3和PO-4濃度）與土壤指標(biāo)（有機(jī)質(zhì)、硝態(tài)N、氨態(tài)N、速效P、速效K和全N含量）的影響。結(jié)果顯示，稻鱉共生模式（R-T）中稻田水體的NH+4、NO-3和PO-4濃度在水稻種植后期均高于常規(guī)種植稻田（R-M）;稻鱉共生模式（R-T）中稻田土壤的各項指標(biāo)都得到一定的提高，其中三項指標(biāo)：全N、硝態(tài)N和氨態(tài)N含量相較于常規(guī)種植稻田（R-M）得到了顯著（P<0.05）提升。在稻田中養(yǎng)殖鱉，能夠有效提高土壤養(yǎng)分含量。

關(guān)鍵詞：稻鱉共作模式;土壤養(yǎng)分含量;水體養(yǎng)分含量

中圖分類號：S912文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

中華鱉是中國特種水產(chǎn)品之一，具有市場需求量大，經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)。因此得到廣泛的養(yǎng)殖[1]。但是，鱉的傳統(tǒng)養(yǎng)殖面臨一系列問題，傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式采用鍋爐加熱養(yǎng)殖棚的方式，使鱉在低溫季節(jié)也能維持較高的生長速度，同時為了經(jīng)濟(jì)效益，養(yǎng)殖密度也非常高，高達(dá)25只/m2～30只/m2。這種養(yǎng)殖方式造成許多問題，飼料的利用率低，僅在70%～80%，造成殘餌過多的情況;同時，這部分殘餌與鱉的糞便在養(yǎng)殖池中難以及時清理，逐漸在加溫的養(yǎng)殖棚中分解，導(dǎo)致養(yǎng)殖廢水中的氮磷元素嚴(yán)重超標(biāo)，廢水大多不經(jīng)處理直接排放，成為江浙滬養(yǎng)殖區(qū)最為嚴(yán)重的污染源之一[2]。

稻田屬于農(nóng)田濕地生態(tài)系統(tǒng)，對于水環(huán)境的凈化能力比較強(qiáng)。稻-漁種養(yǎng)模式可以有效利用水體中的N、P等營養(yǎng)元素。將傳統(tǒng)水產(chǎn)動物養(yǎng)殖用水易富營養(yǎng)化和稻田種養(yǎng)結(jié)合生態(tài)修復(fù)，可能是我國水體環(huán)境修復(fù)的途徑之一[3]。

研究表明，水產(chǎn)養(yǎng)殖用水排放進(jìn)稻田后，廢水中不同富營養(yǎng)化指標(biāo)均有所下降，其中總磷含量降低了66.0%～69.3%，總氮含量減少 41.4%～42.5%[4]。同時，研究表明將生活污水經(jīng)過稻田處理后，生活污水中的懸浮物降低了50%～70%，化學(xué)耗氧量降低了60%～80%，生物化學(xué)耗氧量降低了50%～90%，污水的酸堿度趨向于中性[5]。

目前有關(guān)稻田養(yǎng)鱉對稻田水體與土壤環(huán)境影響的研究較少。該研究以稻-鱉綜合種養(yǎng)模式為研究對象，通過比較常規(guī)稻田與稻田養(yǎng)鱉后養(yǎng)殖水體與土壤的理化性質(zhì)變化，為稻鱉共生系統(tǒng)的污染排放提供參考。

1材料與方法

實(shí)驗設(shè)置稻鱉共生組（以下簡稱“R-T”）和水稻單種組（以下簡稱“R-M”），R-T采用中間種植水稻，四周養(yǎng)殖甲魚。在水稻移栽后3周左右放入150只約500 g的中華鱉，養(yǎng)殖密度約為1.78m2/只。水稻種植期間，稻田共施2次復(fù)合肥，第一次在水稻移栽前，施用基肥410kg·ha-1;第二次在水稻分蘗期，施用量為75kg·ha-1。R-T稻田除了施肥以外，根據(jù)鱉的生長每天投喂餌料，投喂量控制在鱉重的6%左右，飼料為冰凍野雜魚，共投喂約220kg。

1.1實(shí)驗方法

1.1.1水體理化性質(zhì)測定方法

實(shí)驗中，被測水樣均為每塊試驗田的進(jìn)、出水口與田間各取1次的混合水體樣品，以此確保采集的水體具有代表性。水體中的pH、溶氧、水溫通過YSIproPlus水質(zhì)測量儀當(dāng)場進(jìn)行測量。水體中的NH+ 4采用納氏比色法（HJ 535-2009）;NO- 3采用紫外分光光度法（HJ/T 346-2007）;NO- 2采用分光光度法（GB 7493-87）;PO- 4 運(yùn)用鉬酸銨分光光度法（GB 11893-89）。

1.1.2土壤理化性質(zhì)測定方法

土壤理化性質(zhì)的測定采用Bao[6]的方法。土壤 pH值測定采用酸堿度玻璃電極法（土水比 1：2.5）。有機(jī)質(zhì)測定方法為重鉻酸鉀容量法：速效磷的測定方法為碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法。

1.2數(shù)據(jù)處理

利用Excel2019對實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，利用SPSS 21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用單因素方差分析（One-Way ANOVA）進(jìn)行差異顯著性檢驗，以P<0.05為顯著差異標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2結(jié)果

2.1水體理化性質(zhì)

如圖1a所示，R-T與R-M的水體pH值在整個養(yǎng)殖期內(nèi)，都呈現(xiàn)弱堿性，變化趨勢也相似。在水稻抽穗期，R-T與R-M的pH值產(chǎn)生顯著差異（P<0.05）;如圖1b所示，R-T與R-M的水體溶氧在養(yǎng)殖初期相近，顯著（P<0.05）差異出現(xiàn)在移栽86d（抽穗期）后，有可能是鱉的爬動影響了水體[7]。隨著養(yǎng)殖的進(jìn)行，兩種模式的水體溶氧量都在不斷地下降。

如圖1c所示，R-T與R-M稻田的水體溫度沒有顯著的差異，變化趨勢相似，與季節(jié)溫度變化相符。

如圖2a與圖2b所示，在水稻移植后34d至109d內(nèi)，此時期為水稻生長中后期，R-T的NO-3與NH+ 4都高于R-M。NO- 3在移植后86天產(chǎn)生了顯著（P<0.05）差異，NH+ 4在水稻移植后109d產(chǎn)生了顯著（P<0.05）差異。

如圖2c所示，R-T與R-M水體的NO- 2N的濃度無顯著差異。從采樣時間上看，R-T與R-M的NO- 2N濃度變化趨勢相似，都隨著種養(yǎng)的進(jìn)行而升高。

如圖2d所示，水體磷酸鹽含量在水稻移栽后14d～34d，急劇上升。且在水稻移栽34d后，R-M的磷酸鹽含量顯著（P<0.05）高于R-T。

2.2土壤理化性質(zhì)

如表1所示。R-T與R-M稻田土壤的pH均為弱堿性，有機(jī)質(zhì)含量在18.49g/kg～19.07g/kg，速效磷和速效鉀的含量也處于較高水平，土壤較肥沃。比較R-T與R-M發(fā)現(xiàn)，R-T與R-M的土壤理化性質(zhì)發(fā)生了顯著的變化，R-T稻田土壤的有機(jī)質(zhì)、速效P和速效K的含量都高于R-M，pH值低于R-M，差異均不顯著。除此之外，R-T土壤當(dāng)中的全N、硝態(tài)N和氨態(tài)N含量與R-M均有顯著（P<0.05）差異。

3討論

稻田綜合種養(yǎng)模式在經(jīng)濟(jì)與生態(tài)方面有一定的模式優(yōu)勢。稻田中的水稻與放養(yǎng)的水產(chǎn)動物互相產(chǎn)生促進(jìn)作用，形成一個良性的生態(tài)環(huán)境[8]。

該研究中，R-T的溶氧含量在水稻生長的初期低于R-M，但不存在顯著差異。至生長后期R-T的溶氧含量高于R-M，且存在顯著差異（P<0.05），這表明R-T的高溶氧含量有利于加速養(yǎng)分的分解、循環(huán)，間接提高稻田系統(tǒng)中水體部分的營養(yǎng)物質(zhì)含量[9]。

該研究中，鱉的糞便及其他排泄物會在一定程度上被水稻吸收，但是這種吸收作用并不是總是及時的。所以，水稻生長旺季所需的營養(yǎng)物質(zhì)與鱉生長活動旺季產(chǎn)生的大量排泄物時間會有一些間隔;同時，土壤對于N、P這些營養(yǎng)物質(zhì)具有良好的保存性，但是在保存的過程中，極易受到水流或者降雨的沖擊，造成營養(yǎng)物質(zhì)流失。這也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，面源污染的來源之一[10]。

稻田濕地系統(tǒng)附帶的生態(tài)修復(fù)功能，主要是系統(tǒng)中食物鏈豐富，具有對污染物質(zhì)良好的生物吸收及分解作用。同時，對污染物有非常不錯的物理凈化過程和化學(xué)分解凈化作用。同時稻田濕地系統(tǒng)中的土壤及種植物對水體中N、P等營養(yǎng)元素和一些常見的重金屬物質(zhì)，例如：鎘、汞等污染物有非常好的凈化效果[11]。

通過R-T與R-M的對比，R-T的水質(zhì)指標(biāo)（NH+ 4、NO- 3和PO- 4濃度）在水稻生長中后期都比R-M高一些。對于土壤理化性質(zhì)的檢測結(jié)果表明，R-T稻田土壤的各項指標(biāo)（有機(jī)質(zhì)、速效P、速效K、全N、硝態(tài)N和氨態(tài)N含量）都高于R-M，其中三項指標(biāo)（全N、硝態(tài)N和氨態(tài)N含量）產(chǎn)生了顯著（P<0.05）差異。結(jié)果顯示出，稻鱉共作模式能對于土壤養(yǎng)分含量具有提高作用。

4結(jié)論

該實(shí)驗條件下，相較于傳統(tǒng)稻田種植模式，稻鱉共作模式能對于土壤養(yǎng)分含量具有提高作用，進(jìn)而有效提高營養(yǎng)元素的利用效率，加速營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)。

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Effects of turtle culture in paddy field on water and soil environment

LI Feng

（Shanghai Vocational College of Agriculture and Forestry，Shanghai 201699，China）

Abstract：This study explored the effects of rice turtle co-culture on various indexes of water （concentrations of NH+ 4， NO- 3 and PO- 4） and soil （contents of nitrate N ， ammonia N， available P， available K， total N and organic matter）. The results showed that the various indexes of water concentrations of the paddy field in rice-turtle co-culture（R-T） were higher than in mono-culture（R-M） at later stage of rice growth; The various indexes of soil in paddy soil were improved in rice-turtle co-culture （R-T） the contents of total N， nitrate N and ammonia N were significantly increased （P <0.05）. Turtle culture in paddy field can improve soil nutrient content effectively.

Keywords：rice turtle co-culture， Soil nutrient content， Water nutrient content