养蟹对稻田氮肥减施的促进作用

郑岩，杨占全，耿丹，李杨，刘谞

（辽宁省盘锦光合蟹业有限公司，辽宁 盘锦 124200）

稻田养蟹是利用河蟹和水稻的生物学特点，应用生态学原理，通过现代农业技术，形成多物种共存、多层级能量循环的绿色可持续发展的稻田复合生态农业模式。由于其一地多用、一地多收，兼顾经济效益和生态效益的特点，近年来，稻田养蟹模式在我国北方地区尤其是辽宁盘锦迅速发展，成为当地农民增收致富的重要途径。现统计盘锦光合蟹业有限公司育种基地成蟹养殖稻田2014—2020 年的生产数据，分析养蟹对稻田氮肥减施的促进作用，旨在为推广这一产业模式提供理论依据。

1 生产方式

试验稻田 80 040 m2，每 1 334 m2为 1 个养殖单元，养殖单元内设置1 个100 m2的暂养池，养殖单元和暂养池设置防逃墙，设置进排水管并加装防逃网。4 月上旬，投放每只规格为5 g 左右的扣蟹到暂养池中暂养，根据上年的成蟹收获情况对当年的扣蟹投放量进行调整。5 月中旬稻田开始生产，全程机械化作业。6 月中下旬，水稻秧苗返青结束后，挖开暂养池堤坝任河蟹自行进入稻田。9 月中旬，河蟹性成熟后起捕上市。10 月下旬收割水稻。养殖周期全程投喂配合饲料，定期检测水质指标，定期补水换水。

2014—2017 年，采取底肥加追肥的方式施肥，2018 年开始只保留底肥，舍弃追肥步骤，底肥采用市面常见复合缓释肥，在旋地过程中施于地面以下10 cm 左右的土层中。追肥使用市面常见尿素，一般使用 3～5 次，每次每 667 m2使用 2.0～2.5 kg，人工均匀抛撒到水稻苗情较差的区域。根据所用化肥标注的成分比例，计算氮肥投入量，并统计投放扣蟹数量、河蟹产量和水稻产量，如表 1所示。

表1 化肥使用情况

2 结果分析

2.1 相关性分析

对表1 中各指标进行相关分析，相关系数如表 2 所示。由表2 可见，氮肥投入量与水稻产量和河蟹产量均为显著负相关，说明养蟹稻田中减少氮肥投入量有利于水稻和河蟹生长。投放扣蟹数量与水稻产量呈显著正相关，说明稻田养蟹可以促进水稻生长增产。河蟹产量与水稻产量极显著正相关，说明河蟹和水稻之间存在较强的共生互利关系。投放扣蟹数量和河蟹产量边缘正相关（P=0.115），这是由于2020 年发生的河蟹“牛奶病”对河蟹成活率造成了较大的影响，当年河蟹产量大幅度降低。

表2 养蟹稻田投入产出相关分析结果①

2.2 氮肥投入量对河蟹和水稻产量的影响

养蟹稻田历年投入产出变化见图1。由图 1可见，2015—2018 年扣蟹投入量未发生变化，2016 年氮肥在投入量不变的情况下，河蟹产量和水稻产量略有提高，说明经过一个养殖周期，稻田生态环境有一定程度改善；2017 年减少了底肥使用量，氮肥投入量降低15%，河蟹产量未受影响，水稻产量还有小幅提高，说明稻田环境进一步优化改善；2018 年去掉了追肥环节后，氮肥投入量进一步减少8%，河蟹产量和水稻产量分别提高43%和8%，说明追肥操作对河蟹有一定的影响，追肥会导致田间氨氮快速升高，致使部分河蟹中毒死亡。河蟹养殖周期内产生的剩饵、粪便、氨类代谢产物以及蟹壳和死蟹尸体的分解产物，为水稻生长持续提供营养，起到持续施肥的作用，且大于人工追肥的作用。所以减少氮肥投入，水稻不减产，舍弃追肥环节，河蟹成活率提高，水稻增产幅度提高。

2.3 扣蟹投入量对水稻产量的影响

养蟹稻田历年投入产出变化见图1。由图1 可见，伴随着投放扣蟹数量的增加，水稻的产量会有一个较大幅度的提高。2015 年扣蟹每667 m2投放增加50 只，水稻产量增加20%；2019 年扣蟹每667 m2投放增加50 只，水稻产量比未增加扣蟹投入时的平均水平增加14%。养殖河蟹对水稻有持续施肥的作用，增加投放扣蟹数量相当于增加了施肥个体数量，增加了施肥总量。2020 年，由于发生了河蟹“牛奶病”，病死率增高，产量降低，利用河蟹持续施肥的作用被削弱，所以水稻产量出现了小幅的下滑（0.2%）。

图1 养蟹稻田历年投入产出变化

3 讨论

长期以来，在水稻种植过程中，为了提高水稻的产量，普遍存在化肥过量使用的现象，在水稻增产的同时，也导致土壤板结、酸化、耕地退化、水体富营养化、N2O 等温室气体排放增加等一系列生态环境恶化的问题。在稻田养蟹模式中，由于河蟹独特的生物学习性，养殖周期内河蟹在稻田内起到了松土、控草、控虫、施肥的作用，使得这些不良发展趋势得以缓解和改善。对比2014 年和2020 年数据，氮肥投入量减少了22.3%，水稻增产了43.3%，可以看出稻田养蟹可以有效减少化肥的使用量且保证水稻稳产增产，为推广养蟹稻田氮肥减施提供了数据上的支持。同时需要注意的是，稻田养蟹实现水稻稳产增产是通过增加土壤有机质含量，改善土壤质量和环境质量来实现的，这是一个缓慢的积累过程，所以常规稻田改为养蟹稻田后，为了维持水稻稳产，化肥减施要科学地逐步进行。如何结合监测土壤肥力、土壤有机质变化、河蟹产肥能力等因素来制定动态的氮肥减施策略，还需要进一步探索。