稻龟共生模式对稻田杂草及水稻害虫的影响

黄志才，周 昆，匡 炜，王冬武，张世辉，李召华，李咏谊，黄 为

（1. 湖南省水稻研究所，湖南 长沙 410125；2. 农业农村部长江中下游籼稻遗传育种重点实验室，湖南 长沙 410125；3. 湖南省水产科学研究所，湖南 长沙 410153）

水稻是我国重要的粮食作物，约有60%的人口以稻米为主食，常年播种面积稳定在3 000 万hm2左右，总产量维持在2 亿t 以上。随着水稻生产发展，产量不断提高，农药、化肥和除草剂的施用也不断增加，造成农田生态失衡和环境污染，也降低了稻米卫生品质。为了解决这些问题，人们探索各种方法，其中稻田生态种养模式受到人们广泛关注。稻田生态种养是以水稻种植为基础，在稻田养殖水生动物，其模式多种多样，包括稻+鱼、稻+虾、稻+龟、稻+鳖、稻+蟹、稻+鳅等[1]。乌龟是我国传统的特种养殖动物，它除了具有特种动物都具有的食用、药用价值外，还具有较高的观赏价值，故其市场需求量较其他特种动物大[2]。稻龟共生是稻田综合种养的一种重要模式，该模式下，稻田为乌龟提供栖息环境和丰富的天然饵料，乌龟可为水稻疏松土壤，捕虫除草，其排泄物为水稻生长提供优质肥料[3-4]。该试验对稻龟共生在不施用肥料、农药和化学除草剂的情况下，对田间杂草、病虫害发生情况和水稻产量进行研究，以期为稻龟共生模式推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试龟来自湖南呈宝龟类繁育有限公司，品种为中华草龟，龟龄2 a，龟重平均260 g/只；供试水稻品种为农香42，为一等优质晚稻品种，来自湖南金色农丰种业有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计2021 年在湖南省水稻研究所原原种场试验田开展相关试验，试验设5 个处理。设稻龟共生处理3 个，分别放龟120（T1）、160（T2）和200只/667m2（T3），不施化肥、除草剂和农药，移栽10 d 后放龟；设常规栽培处理1 个（T4），不放龟，按普通栽培模式，施用除草剂控制杂草，施用化学农药防控病虫害；设空白对照处理1 个（T5），不放龟，不施用除草剂和化学农药。每个处理面积334 m2。

1.2.2 田间管理采用大田育秧，6 月20 日播种，7月20 日手工移栽，栽插密度20 cm×20 cm。稻龟模式处理7 月31 日放龟，每天下午5：00 按龟重0.8%投放养龟专用饲料（含粗蛋白42.59%、粗脂质5.16%、粗灰分10.85%、含水量8.68%）。常规栽培模式施用48%含量复合肥40 kg/667m2作基肥，7 月25 日追施尿素7 kg/667m2，加60%苄嘧·苯噻酰60 g/667m2拌匀后撒施除草。病虫害防控用药，8 月10 日施用20%氯虫苯甲酰胺10 g/667m2+40%吡蚜·烯啶虫胺16 g/667m2+25%已唑醇20 g/667m2；9 月5 日施用20%氯虫苯甲酰胺10 g/667m2+40%吡蚜·烯啶虫胺16 g/667m2+75%肟菌戊唑醇10 g/667m2；9 月25 日施用75%肟菌戊唑醇10 g/667m2+40%吡蚜·烯啶虫胺16 g/667m2。

1.2.3 调查方法（1）杂草调查方法。在8 月15 日、8 月30 日、9 月14 日，每处理随机选择3 个调查点，每点调查面积1 m2，记载杂草发生株数，与空白对照比较，计算控草效果。（2）飞虱调查方法。在飞虱发生3 个关键时期（8 月19 日、9 月15 日、10 月12 日），每区随机选择3 个调查点，记载每百株水稻飞虱头数，与空白对照比较，计算防控效果。（3）天敌调查方法。在调查飞虱的同时，调查天敌，记载每百株水稻蜘蛛和黑肩绿盲蝽头数。（4）水稻成熟后，取样测产，每个处理取样3 个点，每个点1 m2。计算有效穗、实粒数、结实率、千粒重和产量。

1.3 计算方法

杂草防效（%）=（空白对照每平方米杂草株数-不同处理每平方米杂草株数）/空白对照每平方米杂草株数×100

飞虱防效（%）=（空白对照每百株飞虱头数-不同处理每百株飞虱头数）/空白每百株飞虱头数×100

2 结果与分析

2.1 稻龟共生对杂草的影响

从表1 可知，前期，稻龟共生模式表现出较好的控草效果，但常规栽培使用除草剂控草表现出更好的控草效果；中期，稻龟模式控草效果上升，而常规栽培模式防效开始下降，稻龟模式表现比常规栽培更好的控草效果；后期，稻龟模式控草效果进一步上升，与常规栽培模式控草效果差距进一步拉大。稻龟模式的杂草防效为73.64%～97.31%，随着乌龟密度增加，防效提高。

表1 各处理不同时期杂草数量变化

2.2 稻龟共生对水稻虫害与天敌的影响

2.2.1 稻龟共生对飞虱的影响由表2 可知，3 次调查结果显示稻龟共生模式下飞虱数量均低于对照，但较常规栽培高。稻龟共生模式下，随着乌龟密度增加，飞虱数量减少，与对照相比差异显著，随着时间推移，后期防效提升，从一开始的30.86%升至87.95%，接近常规栽培化学防控效果。整个水稻生长季节，稻龟模式下，飞虱未对水稻造成危害。

表2 各处理不同时期飞虱数量变化

2.2.2 稻龟共生对天敌的影响（1）对蜘蛛的影响。由表3 可知，在水稻生长前期，稻龟共生模式和空白对照田间蜘蛛数量较常规栽培多。水稻生长中后期，稻龟共生模式处理和空白对照田间蜘蛛数量快速增加，常规栽培田间蜘蛛数量也有增加，但较稻龟共生模式和空白对照少。（2）对黑肩绿盲蝽的影响。由表3 可知，在水稻生长前期，稻龟共生模式处理和空白对照田间有一定数量的黑肩绿盲蝽，常规栽培田间没有发现。水稻生长中期，稻龟共生模式和空白对照田间的黑肩绿盲蝽数量增加明显，常规栽培田间黑肩绿盲蝽数量也有增加。水稻生长后期，稻龟共生模式处理和空白对照田间黑肩绿盲蝽数量仍大量增加，常规栽培田间黑肩绿盲蝽数量增加明显，但数量和增幅仍低于稻龟共生模式和空白对照。

表3 各处理不同时期天敌数量变化

从试验结果可知，稻龟共生模式和空白对照的田间天敌（蜘蛛和黑肩绿盲蝽）数量明显较常规栽培模式多。常规栽培模式下，天敌数量一直处于较低水平，较稻龟模式和空白对照少。这说明常规栽培模式下，农药施用减少了害虫天敌数量[5]，而稻龟共生模式则可有效保护害虫天敌。

2.3 稻龟共生对水稻产量的影响

由表4 可知，稻龟共生处理下，水稻的有效穗数、实粒数、千粒重和产量等指标均高于空白对照，而较常规栽培低。稻龟共生模式间，上述数据指标随着乌龟密度增大而增加。结实率方面，T3 较常规栽培高，但差异不显著。空白对照的有效穗数、实粒数、结实率、千粒重和产量均较稻龟共生模式和常规栽培模式低。

表4 稻龟共生对水稻产量及其构成要素的影响

3 结论与讨论

3.1 稻龟共生对杂草控制效果显著

有研究表明，稻鳖共生能有效防控稻田杂草，对杂草防控与化学防控效果相当[6]。稻龟共生与稻鳖共生模式类似，在稻田中放养一定数量的乌龟可以控制田间杂草。稻龟模式的杂草防效为73.64%～97.31%。乌龟放养密度和乌龟个体大小直接影响控草效果，单纯从控草效果来看，乌龟密度越大，个体越大，控草效果越好。主要是因为龟在田间活动、采食，对杂草起到了机械（物理）抑制作用。同时因为龟的活动，造成田间水体浑浊，底层杂草无法进行充足的光合作用而起到抑制作用。乌龟放养时间要适当，放养过早会对禾苗造成危害，放养太迟影响控草效果。

3.2 稻龟共生对虫害有一定防控效果

稻龟模式在未施用农药的情况下，未发生病虫危害，与空白对照相比，稻飞虱数量减少了28.67%～87.95%，而空白对照田出现轻微飞虱危害，对产量造成了一定影响，说明稻龟模式能有效控制飞虱。有研究表明，鳖的捕食对稻纵卷叶螟、稻飞虱具有良好的控制效果[7]，龟与鳖相似，也具有田间采食飞虱的行为习性。另一方面是龟不断在田间活动，触碰禾苗不利于飞虱繁殖，从而降低飞虱基数，对飞虱起到控制作用[8]；另外稻龟模式减少了农药的使用[3]，田间天敌（蜘蛛和黑肩绿盲蝽）数量有所增加。

3.3 稻龟共生对水稻产量的影响

稻龟共生模式下，乌龟产生的排泄物和残余饲料可以为水稻生长提供肥料。常培恩等[9]研究认为，稻鳖综合种养由于鳖不间断的排泄物以及多余饵料为水稻提供了充足的氮素供应，有利于有效穗数及每穗粒数的增加。车阳等[10]研究认为，稻田综合种养由于群体颖花量显著减少将导致穗数和每穗粒数的减少，并且由于叶面积指数偏低将导致主要生育阶段光合势、群体生长率和净同化率较低，进而影响成熟期干物质积累量，最终导致水稻产量降低。试验中稻龟共生模式水稻产量较普通栽培有所降低，主要原因是乌龟产生的排泄物和残余饲料有限，田间肥力水平较普通栽培低，影响水稻分蘖，降低了有效穗，从而影响产量。稻龟共生模式下，如果不施用肥料，水稻生长营养物质大部分来源于乌龟产生的排泄物和残余饲料，因此乌龟密度大小和饲料投放量将决定排泄物和残余饲料的多少。在定量投喂情况下，乌龟密度加大，排泄物增多，水稻生长所需营养更充足，水稻产量也相应提高；反之，则产量亦会降低；当然，稻龟共生模式下，必需控制合理的乌龟放养密度和饲料投喂量。乌龟密度过大，饲料投喂过多，导致乌龟排泄物和残余饲料过多，超过水稻生长所需营养物质，不但不能提高水稻产量，反而降低水稻产量，同时造成环境污染，也会对水稻造成物理伤害，影响分蘖；乌龟密度过低，饲料投喂过少，会影响稻谷和乌龟的产量，降低单位面积稻田的经济效益。从长期来看，残余饲料和乌龟的排泄物不能完全满足水稻生长需要，必需适当补充肥料。

根据试验结果，在5 个处理中，T3 在稻田杂草和虫害防控、水稻产量方面，效果优于T1、T2 和T5，接近T4 常规栽培水平。因此建议在大面积生产中，放养规格为250 g 左右的乌龟200 只/667m2。

稻龟共生模式下，乌龟在田间活动，可有效防控水稻虫害和杂草；乌龟排泄物和残余饲料是很好的肥料，为水稻生长提供营养物质；稻田为乌龟提供良好的栖息环境，避免因集中养殖造成的水体污染。总之，稻龟共生模式下，农药、除草剂和化肥用量大幅减少，稻田生态环境得到改善，稻米品质和乌龟品质均有所提升，可以作为生态稻米生产的重要模式。