ETS微生物菌肥对养蟹稻田水环境及稻蟹产量的影响

陈 奇王 妹蔡新华

（1山东省济宁市渔业技术推广站，山东济宁272000；2山东省济宁市任城区水产局，山东济宁272000）

ETS微生物菌肥对养蟹稻田水环境及稻蟹产量的影响

陈 奇1，王 妹2，蔡新华2

（1山东省济宁市渔业技术推广站，山东济宁272000；2山东省济宁市任城区水产局，山东济宁272000）

将ETS微生物菌肥应用于养蟹稻田，并用普通农家肥作对照，探索ETS微生物菌肥对稻田水体以及水稻、河蟹产量的影响。试验共设置6个正方形单元格，每个单元格面积100 m2。试验设置对照组和试验组，每组3个平行。试验组施用ETS菌肥，每个单元格用量26 kg，放养幼蟹50只。对照组施用金正大有机肥和缓释肥，每个单元格用量17.3 kg，放养幼蟹50只。分析不同稻田的水质和水稻、河蟹产量。结果显示：试验组稻田水体的pH、总磷含量略低于对照组，但差异不显著（P＞0.05）；试验组稻田水体的亚硝酸盐氮、氨氮、硝酸盐氮含量显著低于对照组（P＜0.05）；试验组水稻产量（1.01±0.06）kg／m2，显著高于对照组（P＜0.05）。试验组河蟹平均规格（121.3±5.7）g／只，单产（40.26±0.31）g／m2，显著优于对照组（P＜0.05）。研究表明，将ETS微生物菌肥用于养蟹稻田，能够降低水体中的氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮等水化学指标，并能够提高水稻和河蟹的产量。

ETS微生物菌肥；稻蟹共作；水环境；稻蟹产量

稻蟹种养模式作为一项种植与养殖相结合、环保生态型的农业综合开发技术，在我国已经有30年的发展历程［1－2］。该模式充分发挥了稻蟹之间的互利共生关系，河蟹为稻田除去杂草和害虫［3］，可减轻虫害发生、减少农药使用，保护环境；河蟹的爬行能起到松动田泥的作用，有利于肥料分解和土壤透气，从而促进水稻的生长发育。而稻田能为河蟹提供良好的栖息、隐蔽场所，稻田土质松软，溶氧充足，水温适宜，营养盐类充足，给河蟹的活动提供方便，促进植物的光合作用；稻田内绝大部分水生生物是河蟹摄食的饵料，能满足河蟹对动植物饵料的需要［4－5］。

在稻田河蟹生态养殖过程中，由于不建议使用化肥或减少化肥的使用，也不使用农药，因此，研究应用微生物菌肥来代替普通农家肥是发展趋势。本研究把涉及的稻蟹共生生态循环养殖整体建立在基于ETS（Earth Total Support）有益微生物等产品为核心的生态系统上。ETS微生物菌肥一方面改良水体环境，降解水体污染及毒害物质，抑制水体有害菌生长繁殖，促进养殖动物的健康成长，减少药物使用；另一方面改良净化土壤，分解土壤中的肥残药残，避免其污染水体，同时将其转化为作物能够吸收利用的养分和生长调节因子，达到稻蟹共生，实现产品优质安全、资源节约、环境友好。

近年来，随着稻蟹共作技术的不断革新以及对稻蟹共作模式的深入研究［6－8］，稻蟹共生生态系统应用发展迅速、成果斐然，但主要集中于稻田生态环境、稻蟹的生长发育、河蟹的放养密度及放养河蟹对稻田水质、土壤、浮游生物、杂草病害控制等影响的研究［9－12］，而ETS微生物菌肥在稻田河蟹生态养殖中的应用和研究在国内尚属首次。

1 材料与方法

1.1 试验地点

1.2 试验材料

试验扣蟹选自上海福岛水产养殖专业合作社繁育的长江系河蟹，所选蟹种体质健壮、行动敏捷、规格整齐、无病无伤，平均规格（6.25±3.2）g／只。试验用水稻是由山东省水稻研究所提供的适宜本地区种植的优良品种145号，抗倒伏、抗病力、产量、米质等特性好。

1.3 田间设置及管理

1.3.1 试验设计

在同一田块中，设置6个正方形单元格，每个单元格面积100 m2（包括环沟，不包括田埂）。试验设置对照组和试验组，每组3个平行。对照组：养蟹稻田，使用金正大有机肥和缓释肥（即普通农家肥）。试验组：养蟹稻田，使用微生物菌肥作为稻田用肥。各组除了试验因素外，其他因素处于同一水平。

1.3.2 田间管理

3) 等待按键信号，等待工人安装零部件并将发动机转到合适的安装位置，如果等待时间>5s无信号则报警提示按键异常并结束程序；

2016年5月10日对每个单元格施用基肥。其中，试验组施用 ETS菌肥，每个单元格用量26 kg，放养幼蟹50只。对照组施用金正大有机肥和缓释肥，每个单元格用量17.3 kg，放养幼蟹50只。2016年5月20日泡田，5月27日对6个单元格进行插秧，6月27日稻苗返青后放养蟹苗，10月25日水稻收割。

在离田埂0.6 m的周边开挖环沟，环沟开口0.5～0.6 m，底宽0.3 m，深0.3 m，进排水口对角设置，同时加高田埂，梗高0.5～0.6 m，顶宽0.5 m以上，做到坚固、夯实、平坦。为防止河蟹逃跑，在稻田田埂上搭建防逃设施。田埂上围一周薄铁皮，铁皮深埋30 cm，高出梗面50 cm。稻田插秧每个单元格2 000穴左右，每穴4～5株。河蟹入田后至8月中旬，以南瓜、甘薯或者煮熟的玉米、豆粕等植物性饵料为主，8月下旬以后为育肥关键阶段，动物性饵料或全价饲料的投喂量约占总投喂量的50%。在水稻收割前几天收获河蟹。水稻全生长期不使用农药除草除虫，田间管理措施与常规大田相同。

1.4 田间取样与分析方法

使用S型采样法，每隔15 d左右采样1次，整个水稻周期（本田期、返青期、分蘖期、拔节期、扬花期、灌浆期）共采样6次，均为上午采集水样，尽量选择无风的晴天。用50 mL医用注射器，不扰动土层，抽取田面水，注入500 mL集水瓶。pH采用pH计测定，硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、总磷均采用国标法测量［13］。试验结果均以每次测得的3次重复分析的平均值与标准差来表示，试验数据采用Excel和SPSS17.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 试验稻田水化指标变化规律

2.1.1 pH变化规律

试验稻田水体中的pH变化规律如图1所示。在水稻生长周期中，pH在7.54～8.49之间波动，稻田水体基本呈碱性和弱碱性，较适宜河蟹和稻田生长。7月份以后进入夏季，雨量增多，稻田水体容易受到降雨的影响，pH有所下降，但下降原因也有可能由于进入夏季河蟹生长代谢旺盛，消耗了水体中的氧气，产生了大量的二氧化碳所致。试验组施用ETS菌肥的养蟹稻田pH较对照组稍低，较适宜水稻的生长和分蘖。试验组和对照组的pH无显著差异（P＞0.05）。

图1 水体中pH的变化规律Fig.1 The periodic variation of pH in water

2.1.2亚硝酸盐氮变化规律

试验稻田水体中亚硝酸盐氮（NO－2－N）的变化规律如图2所示。在整个水稻周期中，稻田水体中亚硝酸盐氮质量浓度一直呈下降趋势，而且试验组的含量明显低于对照组。在微生物作用下，将亚硝酸盐氮转化成硝酸盐氮。在返青期，试验组的亚硝酸盐氮质量浓度低于0.1 mg／L，与对照组相比存在显著差异（P＜0.05），更适宜放养河蟹苗。水稻生长后期，稻田水体中亚硝酸盐氮质量浓度很低，说明其已转化为硝酸盐氮，并为水稻生长所利用。

亚硝酸盐氮是水体中有机物分解的中间产物，极不稳定，在微生物作用下，溶氧充足时，易转化为毒性较低的硝酸盐氮，也可能在缺氧时转化为毒性较强的氨氮［14－15］。水体中亚硝酸盐氮质量浓度过大，会对养殖动物产生危害。当水体中亚硝酸盐氮质量浓度高于0.1 mg／L时，就会对水产养殖动物的正常生长产生危害。本试验对照组稻田水体在返青期和分蘖期亚硝酸盐的质量浓度均高于0.1 mg／L，因此不利于河蟹的正常生长。

图2 水体中亚硝酸盐的变化规律Fig.2 The periodic variation of nitrite in water

2.1.3 氨氮变化规律

试验稻田水体中氨氮（NH＋4－N）的变化规律如图3所示。

图3 水体中氨氮的变化规律Fig.3 The periodic variation of ammonia nitrogen in water

在整个水稻生长过程中，氨氮总体呈现先上升后下降趋势。水稻在返青期和分蘖期，稻田水体中氨氮质量浓度较高，原因是本田期刚施过肥，后来经过水中浮游植物和水稻吸收以及微生物的分解，氨氮质量浓度逐渐降低，但试验组的氨氮质量浓度显著低于对照组（P＜0.05），说明ETS微生物对氨氮具有更强的分解作用。稻田水体的氨氮多来自生物代谢和有机物的分解还原，水体中氨氮质量浓度的高低是水体是否受到有机污染的重要标志之一［16］。过高的氨氮质量浓度会对河蟹产生毒害作用，因此，应该选择氨氮质量浓度降至较低时再往稻田里放养幼蟹。

2.1.4 硝酸盐氮的变化规律

试验稻田水体中硝酸盐氮（NO－3－N）的变化规律如图4所示。

图4 水体中硝酸盐氮的变化规律Fig.4 The periodic variation of nitrate in water

水体硝酸盐氮可以直接或间接反映水田的氮肥供应能力。水体中硝酸盐氮主要是由水中施肥和亚硝酸盐氮转化而来，可以直接被水中的浮游植物和水稻吸收［17］。在水稻整个生长过程中，硝酸盐氮质量浓度呈现先上升后下降的趋势，生长初期，由于刚施过肥，硝酸盐氮质量浓度较高，在水稻生长后期，随着水稻的吸收，硝酸盐氮质量浓度明显降低。而且试验组硝酸盐氮质量浓度显著低于对照组（P＜0.05）。

2.1.5 总磷变化规律

试验稻田水体中总磷（TP）的变化规律如图5所示。总磷一方面从基质中释放出来，另一方面以磷酸盐形式沉降，或者以可溶性盐的形式被植物吸收［18］。在水稻生长过程中，总磷呈现先上升后下降的趋势。从分蘖期以后水体中总磷含量急剧下降，尤其是灌浆期总磷含量几乎降为零，说明水稻生长后期缺乏磷肥。试验组和对照组总磷含量差异不显著（P＞0.05）。

图5 水体中总磷的变化规律Fig.5 The periodic variation of total phosphorus in water

2.2 养蟹稻田水稻和河蟹产量对比

2.2.1 水稻产量的比较

水稻收获后，观察测量平均每穴有效穗数、穗总粒数、结实率、根干重，然后将收获的水稻晒干、脱谷，计算产量。试验结果（表1）证明，使用ETS微生物菌肥的水稻长势良好，产量达到（1.01 ±0.06）kg／m2，促进水稻生长的作用显著优于普通肥料（P＜0.05）。ETS微生物菌肥能够促进养分循环及土壤原有养分活化，同时能降解河蟹粪便中的有机物，增加土壤的养分［19－20］，从而促进水稻生长。

表1 水稻生长观察测量结果Tab.1 Result of observation and measurement of rice growth

2.2.2 不同处理对养蟹稻田河蟹产量的影响

在水稻收割前几天收获河蟹，河蟹生长情况（表2）表明，使用ETS微生物菌肥的稻田河蟹产量明显高于使用普通化肥的河蟹产量，两者存在显著性差异（P＜0.05），说明ETS生物菌肥能够更好地促进河蟹的生长。

表2 河蟹生长情况Tab.2 The growth of crab

3 结论

在整个水稻生长过程中，稻田水体中pH在7.54～8.49之间波动，呈碱性和弱碱性；试验组稻田水体的pH、总磷含量略低于对照组，但差异不显著（P＞0.05）；试验组稻田水体的亚硝酸盐氮、氨氮、硝酸盐氮含量显著低于对照组（P＜0.05）；试验组水稻产量为（1.01±0.06）kg／m2，显著高于对照组（P＜0.05）；试验组河蟹平均规格（121.3± 5.7）g／只，单产（40.26±0.31）g／m2，显著优于对照组（P＜0.05）。试验结果表明，ETS微生物菌肥能够降低水体中的氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮等水化学指标，改善土壤质量、净水水体，有利于水稻和河蟹的生长。 □

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Effects of ETS microbial fertilizer on water environment and total yield of rice－crab fields

CHEN Qi1，WANG Mei2，CAI Xinhua2
（1 Fisheries Technology Extension Station of Jining City of Shandong Province，Jining 272000，China；2 Rencheng District Fishery Bureau of Jining City of Shandong Province，Jining 272000，China）

To explore the effects of ETS microbial fertilizer on water quality and yield of rice and crab of ricecum－crab paddy fields，ETS microbial fertilizer was applied to paddy field and compared with ordinary farmyard manure fertilizers in a test.In the test，6 square cells of 100 square meters each were set up，and control group and experimental group were designed with each including three parallels.Each experimental group was applied with ETS microbial fertilizer at 26 kg and stocked with 50 young crabs；each control group was applied with Jinzhengda organic fertilizer and slow－release fertilizer at 17.3 kg and stocked with 50 young crabs.Samples were taken and analyzed for determining water quality and the yield of rice and crab.The results showed that：the contents of pH and total phosphorus in the water of experimental paddy field were slightly lower than those of the control group，but the difference was not significant（P＞0.05）；the contents of nitrite，ammonia nitrogen and nitrate in the experimental paddy field were significantly lower than those of the control group（P＜0.05）.The rice yield of the experiment group was（1.01±0.06）kg／m2，which was significantly higher than that of the control group（P＜0.05）.The average size of the crab（121.3±5.7）g and the crab yield（40.26±0.31）g／m2of the test group were significantly better than those of the control group（P＜0.05）.The study shows that ETS microbial fertilizer，when used in paddy field，can reduce the ammonia nitrogen，nitrite，nitrate and other chemical indicators of the water，and improve the yield of rice and crab.

ETS microbial fertilizer；rice－crab culture；water environment；the yield of rice and crab

S964.2

A

1007－9580（2017）02－020－05

10.3969／j.issn.1007⁃9580.2017.02.004

2016－11－05

山东省现代农业产业技术体系虾蟹类创新团队（SDAIT－13－11）；山东省农业重大应用技术创新项目（20140903）；山东省西部经济隆起带科技创新人才联合基金项目（XB2014FW024）

陈奇（1962—），男，研究员，研究方向：淡水生态渔业。E－mail：chenqi8318＠sina.com