稻田养鳖对稻田水体与土壤环境的影响

李丰

摘要：该研究探索了稻田养鳖后对于水体指标（NH+4、NO-3和PO-4浓度）与土壤指标（有机质、硝态N、氨态N、速效P、速效K和全N含量）的影响。结果显示，稻鳖共生模式（R-T）中稻田水体的NH+4、NO-3和PO-4浓度在水稻种植后期均高于常规种植稻田（R-M）;稻鳖共生模式（R-T）中稻田土壤的各项指标都得到一定的提高，其中三项指标：全N、硝态N和氨态N含量相较于常规种植稻田（R-M）得到了显著（P<0.05）提升。在稻田中养殖鳖，能够有效提高土壤养分含量。

关键词：稻鳖共作模式;土壤养分含量;水体养分含量

中图分类号：S912文献标志码：A

中华鳖是中国特种水产品之一，具有市场需求量大，经济效益高的特点。因此得到广泛的养殖[1]。但是，鳖的传统养殖面临一系列问题，传统养殖模式采用锅炉加热养殖棚的方式，使鳖在低温季节也能维持较高的生长速度，同时为了经济效益，养殖密度也非常高，高达25只/m2～30只/m2。这种养殖方式造成许多问题，饲料的利用率低，仅在70%～80%，造成残饵过多的情况;同时，这部分残饵与鳖的粪便在养殖池中难以及时清理，逐渐在加温的养殖棚中分解，导致养殖废水中的氮磷元素严重超标，废水大多不经处理直接排放，成為江浙沪养殖区最为严重的污染源之一[2]。

稻田属于农田湿地生态系统，对于水环境的净化能力比较强。稻-渔种养模式可以有效利用水体中的N、P等营养元素。将传统水产动物养殖用水易富营养化和稻田种养结合生态修复，可能是我国水体环境修复的途径之一[3]。

研究表明，水产养殖用水排放进稻田后，废水中不同富营养化指标均有所下降，其中总磷含量降低了66.0%～69.3%，总氮含量减少 41.4%～42.5%[4]。同时，研究表明将生活污水经过稻田处理后，生活污水中的悬浮物降低了50%～70%，化学耗氧量降低了60%～80%，生物化学耗氧量降低了50%～90%，污水的酸碱度趋向于中性[5]。

目前有关稻田养鳖对稻田水体与土壤环境影响的研究较少。该研究以稻-鳖综合种养模式为研究对象，通过比较常规稻田与稻田养鳖后养殖水体与土壤的理化性质变化，为稻鳖共生系统的污染排放提供参考。

1材料与方法

实验设置稻鳖共生组（以下简称“R-T”）和水稻单种组（以下简称“R-M”），R-T采用中间种植水稻，四周养殖甲鱼。在水稻移栽后3周左右放入150只约500 g的中华鳖，养殖密度约为1.78m2/只。水稻种植期间，稻田共施2次复合肥，第一次在水稻移栽前，施用基肥410kg·ha-1;第二次在水稻分蘖期，施用量为75kg·ha-1。R-T稻田除了施肥以外，根据鳖的生长每天投喂饵料，投喂量控制在鳖重的6%左右，饲料为冰冻野杂鱼，共投喂约220kg。

1.1实验方法

1.1.1水体理化性质测定方法

实验中，被测水样均为每块试验田的进、出水口与田间各取1次的混合水体样品，以此确保采集的水体具有代表性。水体中的pH、溶氧、水温通过YSIproPlus水质测量仪当场进行测量。水体中的NH+ 4采用纳氏比色法（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 运用钼酸铵分光光度法（GB 11893-89）。

1.1.2土壤理化性质测定方法

土壤理化性质的测定采用Bao[6]的方法。土壤 pH值测定采用酸碱度玻璃电极法（土水比 1：2.5）。有机质测定方法为重铬酸钾容量法：速效磷的测定方法为碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法。

1.2数据处理

利用Excel2019对实验数据进行初步处理，利用SPSS 21.0软件进行数据分析，采用单因素方差分析（One-Way ANOVA）进行差异显著性检验，以P<0.05为显著差异标准，结果以“平均值±标准差”表示。

2结果

2.1水体理化性质

如图1a所示，R-T与R-M的水体pH值在整个养殖期内，都呈现弱碱性，变化趋势也相似。在水稻抽穗期，R-T与R-M的pH值产生显著差异（P<0.05）;如图1b所示，R-T与R-M的水体溶氧在养殖初期相近，显著（P<0.05）差异出现在移栽86d（抽穗期）后，有可能是鳖的爬动影响了水体[7]。随着养殖的进行，两种模式的水体溶氧量都在不断地下降。

如图1c所示，R-T与R-M稻田的水体温度没有显著的差异，变化趋势相似，与季节温度变化相符。

如图2a与图2b所示，在水稻移植后34d至109d内，此时期为水稻生长中后期，R-T的NO-3与NH+ 4都高于R-M。NO- 3在移植后86天产生了显著（P<0.05）差异，NH+ 4在水稻移植后109d产生了显著（P<0.05）差异。

如图2c所示，R-T与R-M水体的NO- 2N的浓度无显著差异。从采样时间上看，R-T与R-M的NO- 2N浓度变化趋势相似，都随着种养的进行而升高。

如图2d所示，水体磷酸盐含量在水稻移栽后14d～34d，急剧上升。且在水稻移栽34d后，R-M的磷酸盐含量显著（P<0.05）高于R-T。

2.2土壤理化性质

如表1所示。R-T与R-M稻田土壤的pH均为弱碱性，有机质含量在18.49g/kg～19.07g/kg，速效磷和速效钾的含量也处于较高水平，土壤较肥沃。比较R-T与R-M发现，R-T与R-M的土壤理化性质发生了显著的变化，R-T稻田土壤的有机质、速效P和速效K的含量都高于R-M，pH值低于R-M，差异均不显著。除此之外，R-T土壤当中的全N、硝态N和氨态N含量与R-M均有显著（P<0.05）差异。

3討论

稻田综合种养模式在经济与生态方面有一定的模式优势。稻田中的水稻与放养的水产动物互相产生促进作用，形成一个良性的生态环境[8]。

该研究中，R-T的溶氧含量在水稻生长的初期低于R-M，但不存在显著差异。至生长后期R-T的溶氧含量高于R-M，且存在显著差异（P<0.05），这表明R-T的高溶氧含量有利于加速养分的分解、循环，间接提高稻田系统中水体部分的营养物质含量[9]。

该研究中，鳖的粪便及其他排泄物会在一定程度上被水稻吸收，但是这种吸收作用并不是总是及时的。所以，水稻生长旺季所需的营养物质与鳖生长活动旺季产生的大量排泄物时间会有一些间隔;同时，土壤对于N、P这些营养物质具有良好的保存性，但是在保存的过程中，极易受到水流或者降雨的冲击，造成营养物质流失。这也是农业生产中，面源污染的来源之一[10]。

稻田湿地系统附带的生态修复功能，主要是系统中食物链丰富，具有对污染物质良好的生物吸收及分解作用。同时，对污染物有非常不错的物理净化过程和化学分解净化作用。同时稻田湿地系统中的土壤及种植物对水体中N、P等营养元素和一些常见的重金属物质，例如：镉、汞等污染物有非常好的净化效果[11]。

通过R-T与R-M的对比，R-T的水质指标（NH+ 4、NO- 3和PO- 4浓度）在水稻生长中后期都比R-M高一些。对于土壤理化性质的检测结果表明，R-T稻田土壤的各项指标（有机质、速效P、速效K、全N、硝态N和氨态N含量）都高于R-M，其中三项指标（全N、硝态N和氨态N含量）产生了显著（P<0.05）差异。结果显示出，稻鳖共作模式能对于土壤养分含量具有提高作用。

4结论

该实验条件下，相较于传统稻田种植模式，稻鳖共作模式能对于土壤养分含量具有提高作用，进而有效提高营养元素的利用效率，加速营养物质的循环。

参考文献：

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[4]Li S，Li H，Liang X Q，Chen Y X，Wang S X，Wang F E.Phosphorus removal of rural wastewater by the paddy-rice-wetland system in Tai Lake Basin. Journal of Hazardous Materials，2009，171（ 1 /3） ： 301-308.

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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