李興華，陳展鵬，蔡正軍，鄒彩瓊，張中南，張文超，丁鳳菊

（黃岡市農業(yè)科學院，湖北黃岡 438000）

隨著人口的增加，中國農業(yè)正面臨著資源約束加劇和農民增收困難等難題。稻田綜合種養(yǎng)是一種將水稻（Oryza sativaL.）種植與水產或水禽動物養(yǎng)殖有機結合的農業(yè)生產模式［1］，可有效提高資源利用率和稻田產出效益［2］。稻蛙共作是指稻田經(jīng)過改造后養(yǎng)殖青蛙并種植水稻，青蛙和水稻在稻田中同生共長，是一種新型的稻田綜合種養(yǎng)模式，在中國稻區(qū)具有良好的發(fā)展態(tài)勢［3］。稻蛙共作模式中，青蛙的活動可疏松土壤、降低土壤容重、增加土壤孔隙度、打破封固在土壤表面的膠泥層，促進水稻根系呼吸、生長和對土壤養(yǎng)分的吸收［4］。周雪芳等［4］的研究發(fā)現(xiàn)，稻田養(yǎng)殖青蛙可顯著增加稻田土壤微生物數(shù)量和酸性磷酸酶活性，促進稻田土壤中難溶性磷的轉化和利用，提高稻田土壤肥力。魯艷紅等［5］的研究表明，青蛙活動可刺激水稻莖稈和莖基部，使水稻生長更健壯。稻田養(yǎng)殖青蛙可顯著降低稻米的堊白粒率和直鏈淀粉含量，改善稻米外觀品質［6］，增加糙米N、P、Mg 和Ca 的含量［7］。郭天榮等［7］的研究發(fā)現(xiàn)，稻田養(yǎng)殖青蛙會降低水稻有效分蘗數(shù)、結實率、穗粒數(shù)，造成產量降低23.45%。而謝洪科等［8］的研究則表明，稻田中套養(yǎng)一定密度的青蛙可顯著增加水稻的有效分蘗、穗粒數(shù)和結實率。

稻蛙共作模式技術基本成熟，發(fā)展?jié)摿薮?，是稻田綜合種養(yǎng)產業(yè)中的一項新產業(yè)，值得深入探索。目前，關于稻蛙共作模式的研究主要集中在技術探討上［3，9，10］，而關于該模式對水稻生長、稻田土壤肥力影響的定性定量研究卻較少。本研究在大田條件下，探究稻田套養(yǎng)不同密度青蛙對水稻產量和土壤肥力的影響，為稻蛙共作模式推廣應用和可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021 年3—11 月在黃岡市農業(yè)科學院科研基地（30°27′N，114°5′E）進行，前茬空閑，土壤為沙壤土，地勢平坦，排灌方便。0~20 cm 耕層土壤含有機質11.92 g/kg、總氮0.61 g/kg、全磷0.65 g/kg、全鉀8.08 g/kg、堿解氮52.60 mg/kg、速效磷10.04 mg/kg、速效鉀67.41 mg/kg、pH 6.92。

試驗前對稻田進行改造。首先將稻田整理成200 m2（10 m×20 m）的12 個小單元；隨后，對每個小單元筑埂、開溝等，技術參數(shù)見圖1；之后，田埂內用聚乙烯網(wǎng)片設防逃設施，埋入地下0.2 m，地上部分露出1.0~1.2 m；最后，試驗地四周用高1.0~1.2 m 彩鋼瓦建立防蛇、鼠等設施，彩鋼瓦外圍插接高2.5~3.0 m 的支撐桿，支撐桿上部用鐵絲連接，鐵絲上方架設防鳥網(wǎng)。

圖1 稻蛙共作模式田間改造技術參數(shù)

1.2 試驗材料

供試水稻為優(yōu)質中稻品種鄂中5 號，由湖北省農業(yè)科學院糧食作物研究所提供；供試青蛙為黑斑蛙（Pelophylax nigromaculatus）幼體（蝌蚪），購買自當?shù)仞B(yǎng)殖場。

1.3 試驗設計

試驗采用單因素試驗設計，以不同黑斑蛙投放密度為試驗因子，蝌蚪投放量分別為150 萬尾/hm2（D1）、225 萬尾/hm2（D2）、300 萬尾/hm2（D3）和375萬尾/hm2（D4），共4 個處理，每個處理重復3 次，共12 個小區(qū)，小區(qū)面積200 m2（10 m×20 m），隨機排列。

1.4 試驗管理

試驗于2021 年3 月26 日按設計密度投放蝌蚪。蝌蚪養(yǎng)殖期按每萬尾蝌蚪投喂500 g/d 蝌蚪專用配合飼料的標準定時投喂。5 月20 日左右80%蝌蚪變態(tài)上岸，停止投喂飼料7 d，之后使用含有36%動物蛋白的青蛙專用配合飼料進行飼喂，日投喂量為體重的8%~10%，每天早晚各投喂1 次。9 月底停止投喂飼料，成蛙開始冬眠。

試驗于2021 年5 月17 日水稻播種育秧，6 月15日移栽，株行距30 cm×40 cm，每穴5 粒谷苗。試驗期間不施肥、不打藥，其余管理措施按當?shù)爻Ｒ?guī)栽培方式進行。各處理于8 月31 日左右始穗，10 月5 日左右收獲。

1.5 測定項目與方法

收獲前1 天，每小區(qū)選取代表性植株15 穴，測量株高，調查單穴有效穗數(shù)，之后取5 穴分穗進行考種，包括穗總粒數(shù)、實粒數(shù)和千粒重等，并計算結實率。收獲時，各小區(qū)單收單打，曬干后（13.5%含水量）稱取稻谷產量，折算得到單位面積產量。

于10 月12 日（種養(yǎng)后）在種稻區(qū)取耕層土壤（0~20 cm，按圖1⊕所示位置），帶回實驗室，風干、過篩，測定pH 及有機質、總氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀含量。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

應用SPSS 20.0 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析，采用Duncan’s 多重比較檢驗處理間差異顯著性，數(shù)據(jù)均以平均值表示。

2 結果與分析

由表1 可知，隨著稻田套養(yǎng)黑斑蛙密度的增加，水稻單位面積有效穗數(shù)顯著增加（P＜0.05），D4 處理比D1 處理增加41.7%。D2、D3 和D4 處理產量之間差異不顯著，但均顯著高于D1 處理（P＜0.05），其中D4 處理產量最高，比D1 處理增產41.6%。稻田套養(yǎng)不同密度黑斑蛙對水稻總粒數(shù)、結實率和千粒重影響不顯著，但隨著稻田套養(yǎng)黑斑蛙密度的增加，水稻總粒數(shù)呈增加趨勢，與D1 處理相比，D4 處理增加13.0%。

表1 稻田套養(yǎng)不同密度黑斑蛙對水稻產量及其構成因素的影響

隨著稻田套養(yǎng)黑斑蛙密度的增加，稻田土壤pH、有機質含量和各養(yǎng)分含量總體呈上升趨勢（表2）。除稻田土壤總氮含量外，稻田套養(yǎng)黑斑蛙密度對稻田土壤pH、有機質含量和其他養(yǎng)分含量影響顯著（P＜0.05），其中，D3 處理土壤pH 顯著高于D1 和D2 處理（P＜0.05），D4 處理土壤有機質、總磷、總鉀、堿解氮、速效磷和速效鉀含量均顯著高于D1、D2 和D3 處理（P＜0.05）。

表2 稻田套養(yǎng)不同密度黑斑蛙對土壤肥力的影響

除D1 處理外，與試驗前相比（數(shù)據(jù)見試驗地概況），種養(yǎng)一季結束后，稻田土壤pH、有機質、總氮、總磷、堿解氮和速效磷含量均呈增加趨勢，增幅為2.3%~89.0%，而總鉀和速效鉀含量降低，降幅為6.9%~24.4%。

3 小結與討論

稻田中套養(yǎng)一定密度的青蛙可顯著增加水稻的有效分蘗、穗粒數(shù)和結實率［8］。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著稻田套養(yǎng)黑斑蛙密度的增加，水稻單位面積有效穗數(shù)顯著增加（P＜0.05），穗總粒數(shù)也呈增加趨勢，這與謝洪科等［8］的研究結果一致。本研究條件下，隨著稻田套養(yǎng)黑斑蛙密度的增加，水稻產量呈上升趨勢（3 463.9~4 904.5 kg/hm2），但該產量遠低于鄂中5 號的平均產量6 283.65 kg/hm2（國家水稻數(shù)據(jù)中心，https：//www.ricedata.cn/variety/varis/604578.htm），主要原因一是稻蛙共作模式需要對稻田進行改造，水溝等占用了水稻種植面積；二是稻蛙共作模式中，為了增加青蛙的通風透氣性，水稻插植較稀，致使單位面積有效穗數(shù)降低。

稻田養(yǎng)殖青蛙可顯著增加稻田土壤酸性磷酸酶活性，促進稻田土壤中難溶性磷的轉化和利用，提高稻田土壤肥力［4］。本研究表明，隨著稻田套養(yǎng)黑斑蛙密度的增加，稻田土壤pH、有機質含量和氮、磷養(yǎng)分含量均呈上升趨勢；與試驗前相比，種養(yǎng)一季結束后，稻田土壤pH、有機質、總氮、總磷、堿解氮和速效磷含量均呈增加趨勢，增幅為2.3%~89.0%，而總鉀和速效鉀含量降低，降幅為6.9%~24.4%。以上結果表明，稻蛙共作模式中水稻生產可不施氮肥和磷肥，只需施用適量的鉀肥。