重慶武陵山區(qū)稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)對土壤性質(zhì)及水稻品質(zhì)影響試驗研究

◎ 文/肖若＋余 羅雪峰* 郭繼萱 薛洋 翟旭亮 凡肖

為進一步優(yōu)化稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)技術(shù)，挖掘稻鰍共生潛力，團隊開展稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)和稻—冬水大田對比試驗，分析稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)對土壤性質(zhì)及水稻品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，通過稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)可增加土壤有機質(zhì)含量，提升稻米鋅、硒含量，有效改善風(fēng)味品質(zhì)。

習(xí)近平總書記強調(diào)，糧食安全是“國之大者”?！吨貞c市推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化“十四五”規(guī)劃（2021—2025年）》指出，堅持走“小規(guī)模、多品種、高品質(zhì)、好價錢”的路子，大力發(fā)展生態(tài)漁業(yè)、特色糧油等現(xiàn)代山地特色高效農(nóng)業(yè)集群；規(guī)范發(fā)展稻漁綜合種養(yǎng)，打造全國領(lǐng)先的山地特色稻漁綜合種養(yǎng)典型樣板；到2025年，稻漁綜合種養(yǎng)面積達(dá)到120萬畝。

稻—冬水是單季稻收獲后至次年栽秧前，利用稻田蓄水過冬的傳統(tǒng)種稻模式。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)是利用種植水稻的稻田水體養(yǎng)殖泥鰍，水稻和泥鰍同田共生，實現(xiàn)綠色種稻和生態(tài)養(yǎng)鰍的綜合種養(yǎng)模式。稻鰍共生，鰍通過鉆泥松土、加快土壤代謝活動、捕食有害昆蟲，達(dá)到改善土壤理化性狀、生物防控病蟲害、提供天然有機肥三大功效，有效改善土壤的通氣性、水分保持能力和養(yǎng)分供應(yīng)能力，既滿足了水產(chǎn)養(yǎng)殖“不與人爭糧，不與糧爭地”的要求，又促進水稻生長發(fā)育，實現(xiàn)“一水兩用，一地兩收”，充分提高土地的綜合產(chǎn)出率，有效提升經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

一、材料與方法

（一）試驗地點

重慶為亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年平均氣溫15℃～18℃，最高41.7℃，年降水量1000mm ～1200mm，空氣相對濕度為83%，年日照1316.2h，適合稻鰍生長。試驗地點選擇在重慶市武陵山區(qū)“國家級鰍田稻標(biāo)準(zhǔn)化示范區(qū)”，示范區(qū)海拔570m ～820m，地勢相對平坦、開闊，屬典型的淺丘地貌，土壤類型為沙溪廟組水稻土。

試驗基地周邊50km內(nèi)無工業(yè)污染，水資源豐富，水庫山坪塘300余個，總集雨面積10km2，總庫容量480萬m3，總設(shè)計灌溉面積18700畝，耕作層較厚，適合開展稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)。

（二）試驗材料

水稻品種為宜香優(yōu)2115，來自四川某種業(yè)有限公司。泥鰍品種為本地青鰍，來自當(dāng)?shù)啬圉q養(yǎng)殖場。

（三）試驗設(shè)計

試驗采取大田對比試驗方式，共設(shè)計2個處理，即稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式和稻—冬水模式，每個處理設(shè)3個平行。

（四）田間管理

1.田間工程建設(shè)

稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式中，結(jié)合田間工程與稻田整治加高加固田埂，田埂高60cm，頂寬40cm。在稻田進水口與邊溝交匯處開挖深80cm ～120cm暫養(yǎng)坑，面積不超過稻田總面積1%；在排水口處挖1個寬60cm、深50cm的小坑，坑底部可鋪一層網(wǎng)片或者其他硬質(zhì)材料，防止泥鰍外逃，并作夏季水溫上升或干涸時的棲息場所。沿田埂內(nèi)側(cè)挖“L”或“I”型邊溝，溝寬100cm ～300cm，深30cm ～50cm，面積不超過稻田面積的10%，溝坑相通。在進排水口及溢水口硬底處用尼龍網(wǎng)片或金屬網(wǎng)片制成高于水面30cm以上的防逃網(wǎng)，設(shè)置二道弧形防逃設(shè)施。

2.播種

3月下旬采用濕潤育秧播種，水稻畝用種量1kg ～1.2kg。 播種前25d ～30d平整稻田，按大田移栽施入農(nóng)家肥或有機肥，用量為800kg/畝～1000kg/畝培肥。播種前按2m開廂做苗床，保持平整，高低一致，廂面凈寬1.4m ～1.5m，撒入壯秧劑拌合土后用精量播種器精播或人工均勻撒播，用細(xì)土蓋種后搭拱架單膜或雙膜覆蓋。

3.移栽

秧苗葉齡4.0葉～4.5葉時選晴天或陰天移栽，畝栽插密度1.2萬窩左右，窩行距（36+24） cm×18cm，每窩插2粒谷苗。

4.肥料

栽插前3d～5d，大田每畝施入40kg油菜餅肥或豬、牛糞100kg ～20kg、鈣鎂磷肥20kg做底肥。栽秧后7d ～10d畝追施油菜餅肥10kg作分蘗肥。

5.水漿管理

淺水栽插，濕潤立苗，寸水返青，薄水分蘗，孕穗—成熟期廂面保持5cm左右水層。

6.泥鰍放養(yǎng)與飼料投喂管理

稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式泥鰍放種前用生石灰進行消毒，插秧前施足腐熟的有機糞肥繁殖培育天然餌料，促進泥鰍攝食生長。水稻插秧后10d開始放養(yǎng)泥鰍，苗種規(guī)格以體長3cm/尾～6cm/尾為宜，放養(yǎng)密度0.5萬尾/畝～0.6萬尾/畝。投喂飼料以谷糠、麥麩及魚類專用飼料等為宜，日投喂量一般為泥鰍體總重量4%～5%。

7.病蟲害防控

選用高效、低毒、低殘留農(nóng)藥，在關(guān)鍵時期防治好水稻二化螟、稻飛虱、稻縱卷葉螟和稻瘟病、紋枯病、稻曲病等病蟲害，適時適量葉面噴灑。不使用含禁用漁藥化學(xué)成分的農(nóng)藥和泥鰍敏感的農(nóng)藥。

8.水稻和泥鰍收獲

水稻收割前先將田面水快速降至5cm左右時再緩慢排水，稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式坑內(nèi)水位保持在50cm ～70cm，9月全田谷粒95%以上黃熟，稻谷含水量25%左右時選晴好天氣收割。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式10月以后開始捕撈泥鰍，排干稻田中的水，使泥鰍集中到溝坑中捕撈。

（五）測定指標(biāo)及方法

1.稻米品質(zhì)檢測

稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)和稻—冬水試驗田分別采收稻谷樣品3份，送往“農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心”和“農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心”檢測稻米的礦質(zhì)元素、維生素、氨基酸和理化指標(biāo)。

2.土壤樣品檢測

按照NY/T 1121.1-2006《土壤檢測第1部分：土壤樣品的采集、處理和貯存》標(biāo)準(zhǔn)要求，于11月18日分別采集不同田塊土壤樣品各3份，送西南大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，進行土壤樣品指標(biāo)分析測定。

（六）數(shù)據(jù)處理

采用Excel進行數(shù)據(jù)和圖表處理，SPSS 23.0、DPS 7.05對試驗數(shù)據(jù)進行方差和相關(guān)性分析。

二、結(jié)果與分析

（一）不同模式土壤理化指標(biāo)分析

方差與相關(guān)性分析（見表1）顯示，稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)較稻—冬水模式，土壤有機質(zhì)含量顯著提升56.46%，其他指標(biāo)差異不顯著，但初步顯示，土壤pH值降低，土壤堿解氮、全氮、有效鋅、交換酸含量提升。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式能顯著提升土壤有機質(zhì)含量。

表1 不同模式土壤理化指標(biāo)方差分析表

（二）不同模式土壤有機質(zhì)與理化指標(biāo)相關(guān)性分析

根據(jù)全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)，兩種種養(yǎng)模式土壤有機質(zhì)均屬于國家一級水平。通過表2可知，稻鰍生態(tài)種養(yǎng)模式土壤有機質(zhì)與堿解氮極顯著相關(guān)，與全氮、交換酸含量顯著相關(guān)；稻—冬水模式土壤有機質(zhì)分別與堿解氮、有效鋅含量極顯著相關(guān)。稻鰍共作系統(tǒng)中，泥鰍新陳代謝產(chǎn)生的糞便作為生物有機肥，落入土壤后，在土壤微生物的作用下分解轉(zhuǎn)化，提高了土壤有機質(zhì)含量，增加氮肥含量。土壤有機質(zhì)與交換酸含量顯著正相關(guān)，交換酸的提高使土壤酸性增強，降低土壤pH值。

表2 土壤有機質(zhì)含量與部分理化指標(biāo)相關(guān)性分析表

（三）不同模式稻米品質(zhì)分析

稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)較稻—冬水模式稻米維生素含量減少0.73%，不過維生素E含量增加15.16%；六種人體必需氨基酸含量增加2.82%；七種礦質(zhì)元素含量平均增加91.90%，蛋白質(zhì)含量減少27.20%，蛋白質(zhì)含量降低有利于提高稻米食味品質(zhì)，糙米率、精米率、整精米率、直鏈淀粉、堊白度提高0.17%、0.14%、79.67%、9.74%、38.89%。稻鰍綠色種養(yǎng)模式可在一定程度上提升稻米維生素E、六種人體必需氨基酸含量，較大提升整精米率，有利于促進稻米礦質(zhì)元素積累，尤其是較大的提升稻米硒、鋅含量，提升大米的營養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)和食味品質(zhì)。不同模式稻米品質(zhì)對比見圖1。

圖1 不同模式稻米品質(zhì)對比圖

三、討論

（一）稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式對土壤有機質(zhì)的影響

稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式，泥鰍新陳代謝產(chǎn)生的排泄物作為生物有機肥，在土壤微生物的作用下分解轉(zhuǎn)化，顯著提升土壤有機質(zhì)含量。土壤有機質(zhì)增加有利于提升土壤氮肥含量，改善土壤保肥供肥及緩沖能力，改善土壤物理性質(zhì)，促進微生物和土壤生物的活動，促進土壤中營養(yǎng)元素的分解，改善土壤污染情況，促進水稻的生長發(fā)育。

（二）稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式對土壤pH的影響

稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式下，有機質(zhì)與交換酸呈顯著正相關(guān)關(guān)系，泥鰍代謝產(chǎn)生的排泄物提升有機質(zhì)，呼吸作用消耗氧氣，代謝物在缺氧情況下分解產(chǎn)生有機酸，土壤pH降低，引起土質(zhì)偏酸。在生產(chǎn)中，可每公頃用生石灰1125kg ～1500kg均勻潑灑，進行清整消毒并改良土壤酸性。

（三）稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式對稻米礦質(zhì)元素的影響

稻—冬水模式精米含硒量較低，稻鰍綠色種養(yǎng)模式精米硒含量提升340.00%，達(dá)到國標(biāo)GB/T 22499-2008富硒水平，增硒效果明顯。施用鋅肥可以顯著提高水稻籽粒中鋅含量和鋅累積，西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院佘旭認(rèn)為，0 ～20cm表層土壤有效鋅與籽粒鋅含量呈極顯著正相關(guān)。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)土壤全鋅和有效鋅含量均增加，有利于稻米鋅的積累。

（四）稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式對稻米食味品質(zhì)的影響

稻鰍共作能降低稻米蛋白質(zhì)含量，與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院陳燦研究結(jié)果一致，蛋白質(zhì)含量與食味品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式稻米蛋白質(zhì)降低，有利于提升稻米食味品質(zhì)。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)楊文祥研究發(fā)現(xiàn)，噴施鎂肥顯著提高了精米中的鎂鉀元素含量、Mg/K和Mg/（N·Ac·K）。增 施鎂肥能提高稻米食味品質(zhì)。日本多位學(xué)者一致認(rèn)為Mg及Mg/K比值對稻米的品質(zhì)和食味會產(chǎn)生很大的影響。稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)較稻—冬水模式土壤交換性鎂含量提升2.56%，稻米鎂含量提高58.50%，Mg/K增加42.4%，蛋白質(zhì)含量降低了27.20%，提高稻米食味品質(zhì)。

四、小結(jié)

與稻—冬水相比較，稻鰍綠色生態(tài)種養(yǎng)模式可增加土壤有機質(zhì)和氮肥含量，提升稻米鋅、硒含量，改善食味品質(zhì)、加工品質(zhì)，保證稻米質(zhì)量安全，提高種植效益。在生產(chǎn)中，可每公頃用生石灰1125kg ～1500kg均勻潑灑，進行清整消毒并改良土壤酸性。