稻鱼苗模式下优质杂交籼稻的产量特征及经济效益

发布时间：2021-07-21

　　摘　要：为明确稻鱼苗模式下优质杂交籼稻的群体动态、产量特征和经济效益，在贵州黔东南从江和榕江两地，以优质杂交籼稻品种隆两优5438、宜香优2115和川优3727为材料，分别在稻鱼苗模式(DYM)和稻单作模式(D)下，应用有机栽培技术，比较2种模式下杂交籼稻生育期、茎蘖动态、基部茎秆性状、产量特征和经济效益。结果表明，与稻单作模式相比，在稻鱼苗模式下，3个杂交籼稻品种的拔节期显著提前，全生育期延长;稻鱼苗模式下，各水稻品种的分蘖发生快、分蘖多，有效穗高于稻单作模式，成穗率在品种间存在差异，隆两优5438的成穗率显著高于另外2个品种，而这2个品种间差异不显著;3个品种在稻鱼苗模式下，株高不同程度增加，节间数增多，基部节间增长增粗，产量较稻单作模式显著提高，主要得益于有效穗数的增加;与稻单作模式相比，稻鱼苗模式的经济效益显著。因此，稻鱼苗模式可作为当地发展绿色生态农业的优先选择。在稻鱼苗模式有机种植方式下，选择分蘖能力强、成穗率高、有效穗数多、基部节间短而粗的优质杂交籼稻品种，更有利于产量的提高。

　　关键词：稻鱼苗模式;杂交籼稻;产量;经济效益

　　稻渔综合种养模式可充分利用稻田水面，通过水稻和水产有益互作，生产安全生态农产品，是适宜南方山区的高效生态农业模式[1-2]，符合中国农业结构调整和脱贫攻坚产业发展的需要，现已成为山区农业增收致富的重要途径。近年来，此项绿色农业技术的应用推广速度加快，贵州已将“稻+”模式列为重要农业产业发展而推广[3-4]，稻田养鱼还是贵州黔东南少数民族民俗文化的重要部分[5]。稻鱼模式经过多年的发展，逐渐拓展形成了稻鱼、稻鱼鸭、稻鳅、稻虾、稻蟹、稻鳖等多种共生种养模式[6]，目前，针对稻渔技术开展了水稻品种筛选[7-8]、减氮施肥[9]、水产品投养类型和数量[10]等方面的研究，多数研究关注上述复合生态系统对水稻产量形成、土壤肥力和稻田农业经济效益。但生产应用上仍缺乏适应山地生态条件和与“稻+”模式配套的优质杂交籼稻品种，习惯使用的水稻品种常出现倒伏、产量低等问题。贵州黔东南属典型的山地梯田稻渔系统，以冬水田为主，具有发展稻渔产业的生态环境条件和种养传统，为了提升效益，增收脱贫，在该地区又逐渐形成稻田培育鱼苗的“稻+鱼苗(鱼种)”模式(稻鱼苗模式)。在稻田培育鱼苗对水质要求和投放数量等与稻鱼模式不同，因而其田间施肥和水分管理等与稻鱼模式也存在差异。目前关于“优质杂交籼稻+鱼种苗”方面的研究报道较少。本研究在稻鱼苗模式下，以优质杂交籼稻品种隆两优5438等为材料，在水稻有机种植技术条件下，研究其群体动态、基部茎秆和产量形成的特征、评价其经济效益，提出技术建议，以期为山地稻鱼苗高效生产优质水稻品种选择和配套栽培提供技术和理论支持，推动当地“稻+”产业可持续发展。

　　1　材料和方法

　　1.1　试验地点

　　试验于2020年分别在贵州省黔东南州从江县(25°38′4.1″N，108°40′30.9″E，海拔242m)和榕江县(26°22′22.0″N，108°33′33.9″E，海拔545m)进行，从江和榕江属中亚热带温暖型气候，年均气温分别为18.4、18.1℃，年有效积温在6500℃以上，年降水量1200mm，年日照时数1300h，无霜期310d。试验田为白胶泥田，冬泡田，肥力中等。

　　1.2　供试材料

　　供试优质杂交籼稻品种为隆两优5438、川优3727和宜香优2115，由贵州金农科技有限公司收集提供。稻田投放鱼苗品种为福瑞鲤和本地品种乖鲤，从江试验点以上述3个水稻品种和本地乖鲤为材料，榕江点以前2个水稻品种和福瑞鲤为材料。

　　1.3　试验设计

　　两地试验均在稻鱼苗技术示范区中进行，大区试验。在同品种大田内设稻鱼苗(DYM)和稻单作(D)2种处理，各大区面积120m2，处理间筑埂，各处理设3次重复。稻鱼苗处理加高田埂，田中开十字沟。稻鱼苗处理的水分管理按鱼苗培育逐渐增加水层深度，平均水深为35cm，单作水稻按常规水分管理，保持浅水层。

　　从江试验点于3月下旬起，水温上升至16℃以上开始进行鱼苗繁殖，将鲤鱼亲鱼于产卵池进行人工催卵繁殖，产卵后转移至孵化池，经过孵化，出膜后3～4d，根据繁殖时间的早晚(示范区为4—5月)，水稻移栽后，将鱼苗(水花，刚孵化鱼苗)按约75万尾/hm2投放大田培育。从江于5月下旬起收获、销售鱼苗(夏花，经近1月培育)，水稻拔节至成熟前陆续收获、销售规格鱼苗。榕江试验点在5月下旬水稻移栽后，按相同鱼苗(水花)投放量投放至大田，培育至规格鱼苗收获销售。

　　2个试验点各品种用种量均为15kg/hm2，从江试验点水稻于4月5日播种，湿润育秧，5月15日移栽，秧龄40d，8月下旬至9月初成熟;榕江于4月12日播种，5月22日移栽，秧龄40d，9月上旬成熟。2个试验点各品种稻鱼苗和稻单作处理除水分管理不同外，其他管理措施相同，采用宽窄行移栽，行株距(43.0+20.0)cm×16.5cm，每穴插2粒谷苗，移栽密度为18.0万/hm2。采用有机种植技术，移栽前施牛粪15000kg/hm2作底肥;秧苗返青后(移栽后7d)，追施商品有机肥750kg/hm2作蘖肥，不使用化肥。水稻全生育期的病虫害防治以农业、物理防治为主，关键时期喷施苏云金杆菌等生物农药防治虫害。

　　1.4　调查项目

　　(1)生育期与茎蘖动态。水稻移栽后，调查稻鱼苗模式和稻单作模式处理各品种的生育时期。移栽返青后，在各重复大区按对角线取样法，固定3个调查点，每个点调查连续20穴植株的分蘖动态，每7d调查1次，调查至抽穗期。成熟期调查有效穗数，计算成穗率。

　　(2)株高与茎秆节间性状。根据前人的研究结果，黄熟期为倒伏发生的主要时期[11]，2个试验点的DYM和D处理分别于成熟期按对角线3点取样法取样，各点取10株测量株高，取与平均穗数相同的3株水稻，考察各茎蘖的节间数，计算穴平均茎蘖节间数，测量3株样品基部的第1节间、第2节间和第3节间的长度，并用游标卡尺测量其直径。

　　(3)产量和经济效益。成熟期各大区按5点取样法，每个点取与调查平均有效穗数相同的3株水稻样品考察产量性状，试验大区全田实割测产。大田期间分别对捕捞收获的鱼苗(夏花)和规格鱼苗测产。水稻成熟收割后，对示范区鱼苗和稻谷销售汇总，评价经济效益。

　　1.5　数据分析

　　应用MicrosoftExcel2010进行数据汇总和整理，利用SPSS18.0进行统计分析。

　　2　结果与分析

　　2.1　生育时期和全生育期

　　从江、榕江试验点稻鱼苗处理对生育期的影响趋势一致(表1)，与稻单作处理相比，稻鱼苗处理的拔节期明显提前5～8d，而抽穗期却差异不大，拔节至抽穗阶段(即幼穗分化期)延长。稻鱼苗处理的成熟期比稻单作处理延长2～4d。从品种来看，从江试点隆两优5438平均较对照早5d，宜香优2115早6d，川优3727早8d;榕江试验点隆两优5438和川优3727拔节期比对照均提早6d。从江试点稻鱼苗模式的全生育期为137～152d，表现为隆两优5438>宜香优2115>川优3727;榕江试点稻鱼苗模式的全生育期为148～156d，隆两优5438>川优3727。

　　2.2　茎蘖动态及成穗率

　　从江、榕江试验点在2种模式下，群体茎蘖动态呈现先升高后降低的趋势(表2和表3)。与稻单作模式相比，其分蘖发生早，发生速度快，稻鱼苗模式的高峰苗期提前7d，但下降也早于稻单作模式，且下降速度快于后者。稻鱼苗处理的茎蘖数在达到最高苗前均高于对照，其高峰苗数显著高于稻单作对照，两地各品种稻鱼苗模式的高峰苗数比稻单作模式平均增加4.7%，其中，宜香优2115高峰苗数增加6.5%(从江)，高于川优3727(2个试点平均为5.1%)、隆两优5438(2个试点平均为3.6%)。榕江试验点分蘖高峰期后茎蘖消减较从江试验点缓和，但2种处理模式的变化趋势一致。

　　成穗率是反映水稻高产群体有效分蘖质量的重要指标，由表4可知，2种模式下，成穗率在品种间表现不同，隆两优5438在稻鱼苗模式下的成穗率显著高于稻单作模式，而川优3727与宜香2115差异不显著。海拔相对较高的榕江试点的成穗率略高于从江试点。

　　2.3　株高与茎秆节间性状

　　倒伏是稻鱼模式容易发生的主要危害，其发生程度与水稻株高和茎秆性状密切相关[12]。由表5可以看出，稻鱼苗模式下，杂交籼稻的株高显著升高，就品种而言，以川优3727株高升幅最大，为3.7%，宜香优2115为3.5%，隆两优5438为2.6%。稻鱼苗模式能显著增加各品种的茎秆节间数，平均比稻单作处理增加0.8个，品种之间茎秆节间数差异与株高的变化趋势相同，以川优3727茎秆节间数增加最多，宜香优2115、隆两优5438次之。比较基部3个茎秆节间(稻鱼苗模式淹没于水中部分)长度，稻鱼苗模式的N1、N2和N3分别比稻单作平均增长0.43、1.36和1.69cm;品种间茎秆节间增长幅度表现为川优3727>宜香优2115>隆两优5438。稻鱼苗模式的基部1～3节间直径与稻单作处理相比有显著增粗，增粗0.31～0.66mm，N1、N2和N3节间分别比稻单作增粗0.50、0.41和0.40mm，随着节位的升高，增粗效应减弱。品种之间的N1、N2和N3节间直径存在差异，稻鱼苗和稻单作模式表现一致，从江试点表现为宜香优2115>隆两优5438>川优3727，榕江供试2品种也为同样趋势。

　　2.4　产量与产量构成

　　稻鱼苗模式对3个杂交籼稻品种的产量及产量构成影响显著(表6)。与稻单作模式相比，2个试验点3个品种稻鱼苗模式的实际产量呈现出增加的趋势，增产幅度2.9%～5.0%，榕江试验点隆两优5438、川优3727的稻鱼苗模式均比稻单作模式显著增产，而从江试验点仅隆两优5438表现出显著增产。从产量构成因素来看，稻鱼苗模式显著提高了有效穗数，比稻单作处理增加5.5%，穗粒数略有增加，但差异不显著，而结实率和千粒重与稻单作处理相比略为降低，但差异并不显著。从江试验点3个品种的稻鱼苗处理产量依次为隆两优5438>宜香优2115>川优3727，榕江试验点的产量表现为隆两优5438显著高于川优3727。

　　2.5　稻鱼苗模式的经济效益

　　从江、榕江优质稻谷在当地销售单价分别为4.2、4.0元/kg(稻谷收购价)，按示范区平均产量计算，单位面积稻谷的经济产值分别为36036.0元/hm2、34840.0元/hm2(表7);鱼苗(夏花)销售单价为82.0元/kg(从江)，规格鱼苗销售单价分别为40.0元/kg(从江)、38.0元/kg(榕江)。从江、榕江稻鱼苗模式单位面积的产值分别为71553.0元/hm2、61915.0元/hm2，减去单位面积投入种子、有机肥、鱼饲料、生物农药和机耕、插秧、病虫害防治等用工等成本19500.0元/hm2，单位面积经济效益分别达52053.0和42415.0元/hm2，分别比稻单作模式(表8)增收34527.0元/hm2和26145.0元/hm2。

　　3　结论与讨论

　　与稻鱼模式相比，稻鱼苗模式因在稻田投放鱼苗的鱼龄小，时间早、数量大，在整个稻、鱼苗共同生长季的水层深度、淹水时间超过前者，并且对水质和水温要求比稻鱼模式更高;与稻单作模式相比，稻鱼苗模式的水分管理差别更大，稻单作模式全生育期稻田水层平均为3～5cm。本试验通过选用优质杂交籼稻品种，采用经济效益更好的稻鱼苗模式与稻单作模式进行比较，结果表明，在稻鱼苗模式下，3个杂交籼稻品种的生育期比稻单作模式均表现出不同程度的延长，茎秆节间数增加，这是因为在稻鱼苗模式深水条件下，水稻通过适应性调节，促使拔节期提前，节间数增加，拔节至抽穗阶段历期延长;并且稻鱼苗模式形成的田间小气候，降低了田间的气温[13]，可能也是造成生育期延长和节间数增加的原因，这有待进一步研究。多数研究认为，深水会抑制水稻分蘖发生，并且将其作为多雨地区水稻高产抑制无效分蘖发生的技术[14]，而本试验却发现，杂交籼稻各品种在稻鱼苗模式下，比稻单作模式的分蘖发生得早和快，高峰苗期提前，而成穗率与稻单作处理对照差异不大，这应该缘于在有机种植、低肥条件下，鱼苗在水稻棵间游动，取食水草、微生物，改善了水稻根系通气状况，大数量鱼苗代谢排泄物培肥土壤[9,15]的原因。本试验发现稻鱼苗模式增加了杂交籼稻的株高，增长了基部茎秆的节间长度，这与郭相平等[16]研究一致，但在基部茎秆节间的直径与之结果不同，本试验发现与稻单作处理相比，稻鱼苗处理增加了基部茎秆的直径，究其原因，可能其研究在水稻单作条件下进行深水灌溉所致，而稻鱼苗模式的稻田水底形成一层悬浮淤泥，基部茎秆在淤泥的作用下，促进基部节发根生长，根系较稻单作处理增多[17]，吸肥能力增强，利于基部茎秆充实，这也是稻鱼苗模式的水稻随着节位升高，节间直径的增粗幅度没有基部节间大的原因。在本试验中，稻鱼苗处理的产量高于稻单作处理，这与徐富贤等[18]的研究结果相近，但增产水平受品种、技术模式和区域气候条件的影响而表现出差异。从产量结构分析，稻鱼苗处理的产量增加主要依靠有效穗数增加，试验结果与前人研究较为一致[15,18]，但结实率却不尽相同，并未提高，还略有降低，这可能与在稻鱼苗有机种植条件下，源供应和物质转移运输不足有关[19]。

　　稻鱼苗模式如何实现水稻、鱼苗二者共生期最佳匹配和高效衔接，品种选择是需要重点考虑的，试验当地与鱼苗培育周期相适应的最佳水稻生育期为150d左右。从生育期、产量等综合性状来看，优质杂交籼稻品种隆两优5438适宜用于稻鱼苗模式，建议在生产上应选择适宜长期深水灌溉，抗倒、分蘖能力强、有效穗多和成穗率高的优质杂交水稻品种。稻鱼苗模式的应用，大幅度提高了单位稻田种植面积的经济效益，并且高于本区域稻鱼模式的产值。因此，稻鱼苗模式可作为当地发展绿色生态、脱贫致富农业产业的一种优先选择。——论文作者：江学海，蒋明金，罗德强，李　敏，姬广梅，李立江，张佳凤，周维佳*

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