北方稻蟹共作系统氨挥发损失的研究

为探索稻蟹共作系统氨(NH_3)的挥发损失,在辽宁盘锦开展田间实验。实验采用二因素裂区设计,以养蟹为主因素,施肥为副因素,设置4个处理,即单作稻不施肥(R0M)、稻蟹共作不施肥(R0C)、单作稻施肥(R1M)和稻蟹共作施肥(R1C)。结果显示,在水稻全生育期,R0M、R0C、R1M和R1C的NH_3挥发量分别为8.56、7.37、45.64和41.34 kg·hm^(-2)。施肥是影响稻田NH_3挥发的主要因素,R1M和R1C的NH_3挥发量分别较R0M和R0C提高4.33倍和4.65倍。在施肥稻田,NH3挥发主要集中在淹水后10 d内,该阶段的挥发量占全生育期的67.6%~76.7%。不施肥稻田的NH_3挥发速率整体较平稳。施肥也显著提高水稻氮(N)素积累量,R1M较R0M提高53.3%,R1C较R0C提高69.7%。养蟹可以降低稻田的NH_3总挥发量,从河蟹放入稻田后计,R1C的NH3挥发量较R1M降低28.4%,差异显著;然而整个水稻生长季,R1M和R1C处理NH_3的总挥发量无显著差异。R1M和R1C处理NH_3总挥发量分别占当季施N量的28.5%和26.0%。养蟹提高了水稻N素积累量,在水稻成熟期R1C的水稻N素积累量较R1M增加25.0%。在不施肥稻田中,养蟹对削弱NH_3挥发损失和提高水稻N素积累量的效果不显著。

稻蟹共生系统水稻栽培模式对水稻和河蟹的影响

【目的】稻蟹共生生态系统是一种新型稻田种养模式,对推动水稻种植变革和加快现代农业发展具有重要意义。目前关于稻蟹生态种养模式的研究主要集中于河蟹放养密度、水稻生长情况及产量、水体生态环境和浮游生物等研究,而关于水稻栽插密度方面的研究尚未见报道。本试验旨在研究不同水稻栽培模式对水稻茎蘖情况、植株生物产量、茎秆构成、产量构成及综合经济效益的影响,探索通过优化水稻栽插密度以达到水稻性状指标的最佳及产量效益的最大化,进一步完善稻蟹共作模式的技术和理论体系研究。【方法】试验共设置养蟹田单穴单株水稻(T1)、单穴双株水稻(T2)、单穴四株水稻(T3)和不养蟹田单穴双株水稻(CK)4个处理,每个处理3个重复,每处理单元格面积为50 m2,其中养蟹田每试验小格放养规格为12 000只/kg的幼蟹(Ⅲ期仔蟹)900只,生长周期共137 d。于水稻的4个生长时期(返青期、拔节期、孕穗期和成熟期),每试验小区随机选取3个采样点,每点连续选择10穴水稻,分别测定记录水稻茎蘖情况、生物产量、植株性状指标及水稻产量。【结果】与不养蟹稻田相比,相同水稻栽培密度下养蟹稻田可以增加约0.17个有效蘖/穴,提高水稻植株生物产量3.3%,对水稻茎秆构成影响不显著,但对水稻的结实率和穗粒数影响较显著,同时可以增加约11.5%的水稻产量;养蟹稻田内各试验处理间水稻分蘖数受每穴栽插株数影响显著,单穴四株有效穗数最高且显著单穴双株和单穴单株,水稻生物产量以单穴四株最高,水稻茎秆性状则随水稻栽插密度增加呈现逐渐弱化趋势;单穴单株水稻的穗粒数、结实率、千粒重较其他处理则分别提高6—26个、1.2%—3.6%、1.5%—3.3%,其他性状指标则要低于平均水平。【结论】基于水稻生长性状指标及经济效益分析,养蟹田单穴单株水稻植株性状要优于其他处理,水稻产量则以养蟹田单穴四株水稻产量最高;基于幼蟹产量及效益考虑,单穴单株幼蟹产量要明显高于其他两个处理,单穴单株水稻性状优势明显且综合经济效益达到最高。

稻蟹共作模式对土壤微生物量氮和酶活性的影响

为探索稻蟹共作系统中微生物量氮(MBN)含量和酶活性的动态变化,在辽宁盘锦开展田间试验,试验采用2因素裂区设计,以养蟹为主因素,施肥为副因素,设置4个处理,即单作稻不施氮肥处理(R0M)、稻蟹共作不施氮肥处理(R0C)、单作稻施氮肥处理(R1M)和稻蟹共作施氮肥处理(R1C)。结果表明,施肥显著提高0～20. 0cm土壤NH4+-N、NO3--N和MBN的含量,显著提高0～20.0 cm土壤脲酶、蛋白酶和脱氢酶的活性,以及0～10. 0 cm土壤过氧化氢酶活性。养蟹对土壤NH4+-N和NO3--N含量影响较小,在施肥条件下,养蟹显著提高0～20. 0 cm土层土壤MBN含量,在不施肥稻田中,养蟹对土壤MBN的影响较小。养蟹显著提高0～10. 0 cm土壤脲酶和蛋白酶活性以及0～20. 0 cm土壤脱氢酶活性,对10.1～20. 0 cm土壤脲酶活性、蛋白酶活性和0～20. 0 cm土壤过氧化氢酶活性的影响较小。因此,稻蟹共作模式可以在一定程度上提高土壤MBN含量和酶活性,增强酶在土壤氮素转换过程中的积极作用,提高土壤氮素的有效性。