養(yǎng)蟹對(duì)稻田氮肥減施的促進(jìn)作用

鄭巖，楊占全，耿丹，李楊，劉谞

（遼寧省盤錦光合蟹業(yè)有限公司，遼寧 盤錦 124200）

稻田養(yǎng)蟹是利用河蟹和水稻的生物學(xué)特點(diǎn)，應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理，通過(guò)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，形成多物種共存、多層級(jí)能量循環(huán)的綠色可持續(xù)發(fā)展的稻田復(fù)合生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。由于其一地多用、一地多收，兼顧經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的特點(diǎn)，近年來(lái)，稻田養(yǎng)蟹模式在我國(guó)北方地區(qū)尤其是遼寧盤錦迅速發(fā)展，成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收致富的重要途徑?，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)盤錦光合蟹業(yè)有限公司育種基地成蟹養(yǎng)殖稻田2014—2020 年的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，分析養(yǎng)蟹對(duì)稻田氮肥減施的促進(jìn)作用，旨在為推廣這一產(chǎn)業(yè)模式提供理論依據(jù)。

1 生產(chǎn)方式

試驗(yàn)稻田 80 040 m2，每 1 334 m2為 1 個(gè)養(yǎng)殖單元，養(yǎng)殖單元內(nèi)設(shè)置1 個(gè)100 m2的暫養(yǎng)池，養(yǎng)殖單元和暫養(yǎng)池設(shè)置防逃墻，設(shè)置進(jìn)排水管并加裝防逃網(wǎng)。4 月上旬，投放每只規(guī)格為5 g 左右的扣蟹到暫養(yǎng)池中暫養(yǎng)，根據(jù)上年的成蟹收獲情況對(duì)當(dāng)年的扣蟹投放量進(jìn)行調(diào)整。5 月中旬稻田開(kāi)始生產(chǎn)，全程機(jī)械化作業(yè)。6 月中下旬，水稻秧苗返青結(jié)束后，挖開(kāi)暫養(yǎng)池堤壩任河蟹自行進(jìn)入稻田。9 月中旬，河蟹性成熟后起捕上市。10 月下旬收割水稻。養(yǎng)殖周期全程投喂配合飼料，定期檢測(cè)水質(zhì)指標(biāo)，定期補(bǔ)水換水。

2014—2017 年，采取底肥加追肥的方式施肥，2018 年開(kāi)始只保留底肥，舍棄追肥步驟，底肥采用市面常見(jiàn)復(fù)合緩釋肥，在旋地過(guò)程中施于地面以下10 cm 左右的土層中。追肥使用市面常見(jiàn)尿素，一般使用 3～5 次，每次每 667 m2使用 2.0～2.5 kg，人工均勻拋撒到水稻苗情較差的區(qū)域。根據(jù)所用化肥標(biāo)注的成分比例，計(jì)算氮肥投入量，并統(tǒng)計(jì)投放扣蟹數(shù)量、河蟹產(chǎn)量和水稻產(chǎn)量，如表 1所示。

表1 化肥使用情況

2 結(jié)果分析

2.1 相關(guān)性分析

對(duì)表1 中各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)如表 2 所示。由表2 可見(jiàn)，氮肥投入量與水稻產(chǎn)量和河蟹產(chǎn)量均為顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明養(yǎng)蟹稻田中減少氮肥投入量有利于水稻和河蟹生長(zhǎng)。投放扣蟹數(shù)量與水稻產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明稻田養(yǎng)蟹可以促進(jìn)水稻生長(zhǎng)增產(chǎn)。河蟹產(chǎn)量與水稻產(chǎn)量極顯著正相關(guān)，說(shuō)明河蟹和水稻之間存在較強(qiáng)的共生互利關(guān)系。投放扣蟹數(shù)量和河蟹產(chǎn)量邊緣正相關(guān)（P=0.115），這是由于2020 年發(fā)生的河蟹“牛奶病”對(duì)河蟹成活率造成了較大的影響，當(dāng)年河蟹產(chǎn)量大幅度降低。

表2 養(yǎng)蟹稻田投入產(chǎn)出相關(guān)分析結(jié)果①

2.2 氮肥投入量對(duì)河蟹和水稻產(chǎn)量的影響

養(yǎng)蟹稻田歷年投入產(chǎn)出變化見(jiàn)圖1。由圖 1可見(jiàn)，2015—2018 年扣蟹投入量未發(fā)生變化，2016 年氮肥在投入量不變的情況下，河蟹產(chǎn)量和水稻產(chǎn)量略有提高，說(shuō)明經(jīng)過(guò)一個(gè)養(yǎng)殖周期，稻田生態(tài)環(huán)境有一定程度改善；2017 年減少了底肥使用量，氮肥投入量降低15%，河蟹產(chǎn)量未受影響，水稻產(chǎn)量還有小幅提高，說(shuō)明稻田環(huán)境進(jìn)一步優(yōu)化改善；2018 年去掉了追肥環(huán)節(jié)后，氮肥投入量進(jìn)一步減少8%，河蟹產(chǎn)量和水稻產(chǎn)量分別提高43%和8%，說(shuō)明追肥操作對(duì)河蟹有一定的影響，追肥會(huì)導(dǎo)致田間氨氮快速升高，致使部分河蟹中毒死亡。河蟹養(yǎng)殖周期內(nèi)產(chǎn)生的剩餌、糞便、氨類代謝產(chǎn)物以及蟹殼和死蟹尸體的分解產(chǎn)物，為水稻生長(zhǎng)持續(xù)提供營(yíng)養(yǎng)，起到持續(xù)施肥的作用，且大于人工追肥的作用。所以減少氮肥投入，水稻不減產(chǎn)，舍棄追肥環(huán)節(jié)，河蟹成活率提高，水稻增產(chǎn)幅度提高。

2.3 扣蟹投入量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

養(yǎng)蟹稻田歷年投入產(chǎn)出變化見(jiàn)圖1。由圖1 可見(jiàn)，伴隨著投放扣蟹數(shù)量的增加，水稻的產(chǎn)量會(huì)有一個(gè)較大幅度的提高。2015 年扣蟹每667 m2投放增加50 只，水稻產(chǎn)量增加20%；2019 年扣蟹每667 m2投放增加50 只，水稻產(chǎn)量比未增加扣蟹投入時(shí)的平均水平增加14%。養(yǎng)殖河蟹對(duì)水稻有持續(xù)施肥的作用，增加投放扣蟹數(shù)量相當(dāng)于增加了施肥個(gè)體數(shù)量，增加了施肥總量。2020 年，由于發(fā)生了河蟹“牛奶病”，病死率增高，產(chǎn)量降低，利用河蟹持續(xù)施肥的作用被削弱，所以水稻產(chǎn)量出現(xiàn)了小幅的下滑（0.2%）。

圖1 養(yǎng)蟹稻田歷年投入產(chǎn)出變化

3 討論

長(zhǎng)期以來(lái)，在水稻種植過(guò)程中，為了提高水稻的產(chǎn)量，普遍存在化肥過(guò)量使用的現(xiàn)象，在水稻增產(chǎn)的同時(shí)，也導(dǎo)致土壤板結(jié)、酸化、耕地退化、水體富營(yíng)養(yǎng)化、N2O 等溫室氣體排放增加等一系列生態(tài)環(huán)境惡化的問(wèn)題。在稻田養(yǎng)蟹模式中，由于河蟹獨(dú)特的生物學(xué)習(xí)性，養(yǎng)殖周期內(nèi)河蟹在稻田內(nèi)起到了松土、控草、控蟲(chóng)、施肥的作用，使得這些不良發(fā)展趨勢(shì)得以緩解和改善。對(duì)比2014 年和2020 年數(shù)據(jù)，氮肥投入量減少了22.3%，水稻增產(chǎn)了43.3%，可以看出稻田養(yǎng)蟹可以有效減少化肥的使用量且保證水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，為推廣養(yǎng)蟹稻田氮肥減施提供了數(shù)據(jù)上的支持。同時(shí)需要注意的是，稻田養(yǎng)蟹實(shí)現(xiàn)水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)是通過(guò)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這是一個(gè)緩慢的積累過(guò)程，所以常規(guī)稻田改為養(yǎng)蟹稻田后，為了維持水稻穩(wěn)產(chǎn)，化肥減施要科學(xué)地逐步進(jìn)行。如何結(jié)合監(jiān)測(cè)土壤肥力、土壤有機(jī)質(zhì)變化、河蟹產(chǎn)肥能力等因素來(lái)制定動(dòng)態(tài)的氮肥減施策略，還需要進(jìn)一步探索。