稻田养鸭对土壤养分及水稻生物量和产量的影响
2019-12-09王忍黄璜伍佳
王忍 黄璜 伍佳
摘 要：稻田養鸭作为一种水稻绿色生产技术，能有效节肥减药，对粮食安全和土壤改良具有重要的积极意义。为探明稻田养鸭对土壤养分和直播水稻生长的影响，设置“稻草粉碎还田+养鸭”（FD）和“稻草粉碎还田”（FR）2个处理，种植杂交稻H优518;设置“稻草灰化还田+养鸭”（SD）和“稻草灰化还田”（SR）2个处理，种植常规稻中早39。通过测定水稻生育特性和产量等指标，土壤全量养分和速效养分等指标，进行对比试验。结果表明：稻田养鸭能显著降低直播水稻株高2.1～4.2 cm，稻草粉碎还田养鸭显著增加直播水稻有效穗数52.16万穗/hm2，达19.17%，从而显著增加当季直播水稻产量10.87 kg/667m2，达3.46%，稻草灰化还田养鸭对直播水稻有效穗和产量无显著影响。稻草粉碎还田条件下养鸭使成熟期单株水稻生物量增加12.58%，其中穗干重增加12.96%。稻田养鸭增加种植后土壤全钾含量2.1%～3.92%，使土壤有机质含量增加了10.98%～16.74%，稻草粉碎还田条件下养鸭处理减少了种植后土壤速效氮、速效磷、速效钾含量，而稻草灰化还田条件下养鸭增加种植后土壤速效氮含量8.38 mg/kg，达15.14%。
关键词：稻田养鸭;土壤养分;生物量;产量
中图分类号：S834文献标识码：A文章编号：1006-060X（2019）10-0067-06
Abstract： As a green production technology of rice， duck raising in paddy field can effectively save fertilizer and reduce medicine， which is of great significance to food security and soil improvement. In order to find out the effect of duck raising in paddy field on soil nutrients and the growth of direct seeding rice， the treatments “rice straw smashed and returned to the field with duck raising” （FD） and “rice straw smashed and returned to the field” （FR）， were used to plant hybrid rice Hyou 518; the treatments “rice straw ashing return to field with duck raising” （SD） and “rice straw ashing return to field” （SR） were used to plant conventional rice Zhongzao 39. By measuring the indicators of growth characteristics and yield of rice， soil total nutrients and available nutrients， a comparative test was carried out. The results showed that raising ducks in rice field could significantly reduce the plant height of direct seeding rice by 2.1-4.2 cm， rice straw smashed and returned to the field with duck raising significantly could increase the effective panicle number of direct seeding rice by 5 216 000 panicles/hm2， up to 19.17%， thus significantly increase the output of direct seeding rice by 163.05 kg/hm2， up to 3.46%. There was no significant effect on the effective panicle and output of direct seeding rice. There was no significant effect of rice straw ashing return to field with duck raising on the effective panicle and output of direct seeding rice. Under the condition of rice straw smashing and returning to the field， duck raising increased the biomass of single rice plant at maturity by 12.58%， among which the dry weight of panicle increased by 12.96%. The content of soil total potassium increased by 2.1%-3.92% and the content of soil organic matter increased by 10.98%-16.74% after duck rising in paddy field， the content of soil available nitrogen， available phosphorus and available potassium decreased under rice straw smashing and returning to the field， while the content of soil available nitrogen increased by 8.38 mg/kg and up to 15.14% under rice straw ashing and returning returning to the field.
（4）水稻产量。于水稻收获前1 d，每个小区采取有代表性的水稻植株15株，进行考种，计算理论产量。在水稻收获当天，每个小区随机割取3个1 m2的样方，脱粒后晒干，风选并对每个样方的稻谷称重，计算实际产量。
（5）土壤理化性质。在试验处理前、水稻孕穗期、灌浆期、成熟期，每个小区采用5点取样法，采取0～20 cm耕层土壤样品，风干后磨样，过筛分装备用。土壤pH值用5∶1水土比浸提法测定;土壤全氮、全磷采用浓硫酸消煮—流动分析仪法;土壤全钾采用浓硫酸消煮—火焰光度法;土壤有机质采用重铬酸钾容量法;土壤碱解氮采用碱解扩散法。
1.4 统计分析
数据统计与处理采用Excel 2010，数据分析采用SPSS 19，采用Excel 2010进行图表绘制。
2 结果与分析
2.1 稻田养鸭对直播水稻生育特性的影响
由图1可知，FD和FR在8月28日达到水稻分蘖盛期，分蘖数FD>FR，SD和SR在9月8日达到水稻分蘖盛期，分蘖数SD>SR，有效分蘖数也为FD>FR，SD>SR。由图2可知，各时期主茎叶片数FD>FR，8月28日之后，SR的主茎叶片数高于SD，9月18日水稻孕穗期主茎叶片数为FD>FR，SR>SD。由图3可知，水稻SPAD值整体上FD>FR，SR>SD。
2.2 稻田养鸭对直播水稻生物量的影响
由图4可知，稻草粉碎还田条件下水稻各时期根干重为FD>FR，而稻草灰化还田条件下SD的根干重在9月8日前低于SR，但9月8日之后水稻根干重SD>SR。由图5可知，各处理茎干重都在9月28日水稻抽穗期达到最大值，然后降低趋于稳定。整个水稻生育期茎干重FD>FR，SR>SD，由图6可知，稻草粉碎还田条件下水稻生长前期叶干重FD
由图9可知，稻草粉碎还田处理中，水稻单株干重在各生育时期均为FD>FR，从9月18日水稻孕穗期开始，FD的单株干重显著高于FR，在水稻孕穗期、抽穗期、齐穗期、灌浆期、成熟期分别高出11.38%、8.74%、3.70%、8.09%和12.58%。水稻成熟期主要是FD的穗干重较FR高12.96%。稻草灰化还田处理中，水稻单株干重在各生育时期均为SR>SD，在9月18日水稻孕穗期和9月28日水稻抽穗期，SR单株干重较SD分别高出25.67%、16.64%，但在水稻抽穗期之后无显著差异。
2.3 稻田养鸭对直播水稻产量的影响
由表1可知，稻草粉碎还田条件下，FR的株高为90.9 cm，较FR低4.2 cm，差异显著。FD的有效穗数为324.21万穗/hm2，显著高于FR，高出19.17%。FD的实际产量为325.05 kg/667m2，较FR高10.87 kg/667m2，高出3.46%。FD与FR的每穗总粒数、结实率和千粒重无显著差异。稻草灰化还田条件下，SD的株高为89.2 cm，较SR低2.1 cm，差异显著，但2个处理的有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重和实际产量无显著差异。
2.4稻田养鸭对直播土壤养分的影响
由表2可知，稻草粉碎还田条件下，FD的土壤全氮、全磷、全钾在种植后分别增加11.58%、9.80%和17.66%。与种植前相比，FR的土壤全氮、全磷含量表现为减少，分别减少了30.53%和19.14%，而FR的全钾含量则增加了2.10%。稻草灰化还田条件下，SD和SR的土壤全氮在种植后分别减少了37.78%和30.18%，全磷减少了44.34%和32.72%，全钾含量分别增加了13.12%和10.27%，其中SD的全氮、全磷、全钾含量较SR分别提高了11.78%、3.78%和3.29%。由表3可知，与种植前相比，FD和FR的速效氮、速效磷、速效钾含量在水稻孕穗期、種植后均减少，FD的速效氮、速效磷、速效钾含量在种植后分别减少了46.67%、73.28%和28.91%，FR的速效氮、速效磷、速效钾含量在种植后分别减少了42.90%、69.12%和44.67%。SD、SR的速效氮、速效磷含量在水稻孕穗期、种植后均表现为减少，而速效钾含量表现为在孕穗期减少，在种植后稍有回升。种植后SD的速效磷、速效钾与SR无显著差异，但SD的速效氮为64.04 mg/kg，较SR的55.62 mg/kg，增加了15.14%。由表4可知，FD和SD的土壤有机质含量在水稻孕穗期、种植后均表现为增加，与种植前相比，FD的土壤有机质含量在孕穗期增加了7.50%，在种植后FD的土壤有机质含量为24.89 g/kg，较种植前的21.32 g/kg增加了16.74%，而FR的土壤有机质含量保持不变。与种植前相比，SD的土壤有机质含量在孕穗期和种植后分别增加了21.55%和24.87%。与SR相比，SD的土壤有机质含量在水稻孕穗期和种植后分别提高约11%。
3 结论与讨论
3.1 稻田养鸭对直播水稻生育特性的影响
研究表明因为鸭子具有群居和拱地的习性，能为稻田起到中耕、浑水、除草、增施有机肥等作用[15]，从而增加稻田水体溶氧，促进根系发育，提高根系活力。鸭群在活动过程中，会碰撞并刺激水稻茎部，吃掉老叶嫩蘖，使茎基部形成护泥层，从而控制水稻的无效分蘖，增加有效穗数[16]。研究结果显示，有效分蘖数也为FD>FR，SD>SR;分蘖盛期后主茎叶片数FD>FR，SR>SD;水稻SPD值整体上FD>FR，SR>SD;分蘖期结束后水稻根干重FD>FR，SR>SD;整个水稻生育期茎干重FD>FR，SR>SD，孕穗期后水稻叶干重为FD>FR，SR>SD;稻草粉碎还田条件下水稻各生育时期穗干重都为FD>FR，在成熟期差异显著;分蘖盛期后水稻根冠比为FD>FR，SD>SR。说明稻田养鸭促进直播水稻中后期根系发达，有利于提高直播水稻有效分蘖数。说明稻草粉碎还田条件下养鸭促进直播水稻茎、叶、穗的生长和干物质积累，而稻草灰化还田条件下养鸭不利于直播水稻中后期茎、叶的生长干物质积累。
3.2 稻田养鸭对水稻生物量和产量的影响
稻田养鸭能优化水稻植株群体结构，改善田间通风透光条件，增加水稻有效分蘖，从而提高水稻生物量和产量[17]。研究表明，直播稻田养鸭能增加水稻产量，但未达到显著水平。也有研究表明，稻田养鸭能有效防治田间福寿螺，并极显著提高水稻产量。水稻单株干重在各生育时期均为FD>FR，SR>SD水稻成熟期FD的单株生物量较FR高出12.58%，其中穗干重高出12.96%，而在水稻抽穗期之后SD与SR的水稻单株生物量无显著差异。说明稻草粉碎还田条件下养鸭有利于增加直播水稻干物质积累，显著增加水稻成熟期穗的生物量。水稻株高FD 3.3 稻田养鸭对土壤养分的影响 稻田养鸭通过鸭子的觅食活动，能为稻田除草，减少杂草对土壤养分的消耗，鸭粪还田又为土壤补充养分。研究表明，稻田养鸭能增加土壤全氮、速效氮、速效钾、有机质含量[18]，也有研究显示稻田养鸭使土壤全氮，有效氮降低，但降幅小于常规稻作。与种植前相比，FD的土壤全氮、全磷、全钾含量在种植后增加，而FR的土壤全氮、全磷含量表现为减少;SD的全氮、全磷、全钾含量较SR分别提高了11.78%、3.78%、3.29%;SD的速效氮较SR的增加了15.14%;与种植前相比，FD的土壤有机质含量在种植后增加了16.74%，SD的土壤有机质含量较SR提高了10.98%。说明稻田养鸭有利于土壤速效氮和有机质的增加。 参考文献： [1] 向安强，卢锶敏，李思思. 浅论农业非物质文化遗产的保护与利用——以中山市南朗和大涌镇稻田养鸭为例[J]. 古今农业，2009（4）：104-113. [2] 刘小燕，杨治平，黄 璜，等. 湿地稻—鸭复合系统中田间杂草的变化规律[J]. 湖南农业大学学报（自然科学版），2004，30（3）：292-294. [3] 郑 希，蒋云飞，李明灌，等. 稻田养鸭对免耕抛秧晚稻病、虫、草害的影响[J]. 杂交水稻，2006（S1）：120. [4] 童泽霞. 稻田养鸭与稻田生物种群的关系初探[J]. 中国稻米，2002（1）：33-34. [5] 卢跃红，魏红江，张 曦，等. 国内外稻鸭共生的研究现状[J]. 云南农业大学学报，2006，21（1）：81-85. [6] 郑建初，谭淑豪，刘华周，等. 中国稻鸭共作系统的理论与技术现状及其发展策略[J]. 江苏农业科学，2005（5）：1-5. [7] 骆世明. 论生态农业的技术体系[J]. 中国生态农业学报，2010，18（3）：453-457. [8] 魏海燕，王亚江，孟天瑶，等. 机插超级粳稻产量、品质及氮肥利用率对氮肥的响应[J]. 应用生态学报，2014，25（2）：488-496. [9] Peng S B，Buresh R J，Huang J L，et al. Strategies for overcoming low agronomic nitrogen use efficiency in irrigated rice systems in China [J]. Field Crops Research，2006，96：37-47. [10] 張福锁，王激清，张卫峰，等. 中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J]. 土壤学报，2008，45（5）：915-924. [11] 杨志辉，黄 璜，王 华. 稻—鸭复合生态系统稻田土壤质量研究[J]. 土壤通报，2004（2）：117-121. [12] 王 华，黄 璜，杨志辉，等. 湿地稻—鸭复合生态系统综合效益研究[J]. 农村生态环境，2003（4）：23-26，44. [13] 章家恩. 近10多年来我国鸭稻共作生态农业技术的研究进展与展望[J]. 中国生态农业学报，2013，21（1）：70-79. [14] 黄 璜，黄 梅，童泽霞，等. 湿地农田生态系统农药“零量”输入的生态效益分析[J]. 湖南农业科学，2003（3）：45-46，52. [15] 马 英，韩玉霞，李海燕. 稻田养鸭技术措施分析[J]. 吉林农业，2018（11）：63. [16] 王 华，顾建芹，顾艾节，等. 稻田养鸭模式下不同株行距对水稻的影响初探[J]. 上海农业科技，2019（1）：48-49. [17] 黄 梅，黄 璜，甘德欣. 晚稻免耕抛秧养鸭技术应用[J]. 湖南农业大学学报（自然科学版），2003，29（3）：207-210. [18] 曹凑贵，李成芳，展 茗，等. 稻田管理措施对土壤碳排放的影响[J]. 中国农业科学，2011，44（1）：93-98. （责任编辑：肖彦资）
