陳 奇王 妹蔡新華

（1山東省濟寧市漁業(yè)技術(shù)推廣站，山東濟寧272000；2山東省濟寧市任城區(qū)水產(chǎn)局，山東濟寧272000）

ETS微生物菌肥對養(yǎng)蟹稻田水環(huán)境及稻蟹產(chǎn)量的影響

陳 奇1，王 妹2，蔡新華2

（1山東省濟寧市漁業(yè)技術(shù)推廣站，山東濟寧272000；2山東省濟寧市任城區(qū)水產(chǎn)局，山東濟寧272000）

將ETS微生物菌肥應(yīng)用于養(yǎng)蟹稻田，并用普通農(nóng)家肥作對照，探索ETS微生物菌肥對稻田水體以及水稻、河蟹產(chǎn)量的影響。試驗共設(shè)置6個正方形單元格，每個單元格面積100 m2。試驗設(shè)置對照組和試驗組，每組3個平行。試驗組施用ETS菌肥，每個單元格用量26 kg，放養(yǎng)幼蟹50只。對照組施用金正大有機肥和緩釋肥，每個單元格用量17.3 kg，放養(yǎng)幼蟹50只。分析不同稻田的水質(zhì)和水稻、河蟹產(chǎn)量。結(jié)果顯示：試驗組稻田水體的pH、總磷含量略低于對照組，但差異不顯著（P＞0.05）；試驗組稻田水體的亞硝酸鹽氮、氨氮、硝酸鹽氮含量顯著低于對照組（P＜0.05）；試驗組水稻產(chǎn)量（1.01±0.06）kg／m2，顯著高于對照組（P＜0.05）。試驗組河蟹平均規(guī)格（121.3±5.7）g／只，單產(chǎn)（40.26±0.31）g／m2，顯著優(yōu)于對照組（P＜0.05）。研究表明，將ETS微生物菌肥用于養(yǎng)蟹稻田，能夠降低水體中的氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等水化學指標，并能夠提高水稻和河蟹的產(chǎn)量。

ETS微生物菌肥；稻蟹共作；水環(huán)境；稻蟹產(chǎn)量

稻蟹種養(yǎng)模式作為一項種植與養(yǎng)殖相結(jié)合、環(huán)保生態(tài)型的農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)技術(shù)，在我國已經(jīng)有30年的發(fā)展歷程［1－2］。該模式充分發(fā)揮了稻蟹之間的互利共生關(guān)系，河蟹為稻田除去雜草和害蟲［3］，可減輕蟲害發(fā)生、減少農(nóng)藥使用，保護環(huán)境；河蟹的爬行能起到松動田泥的作用，有利于肥料分解和土壤透氣，從而促進水稻的生長發(fā)育。而稻田能為河蟹提供良好的棲息、隱蔽場所，稻田土質(zhì)松軟，溶氧充足，水溫適宜，營養(yǎng)鹽類充足，給河蟹的活動提供方便，促進植物的光合作用；稻田內(nèi)絕大部分水生生物是河蟹攝食的餌料，能滿足河蟹對動植物餌料的需要［4－5］。

在稻田河蟹生態(tài)養(yǎng)殖過程中，由于不建議使用化肥或減少化肥的使用，也不使用農(nóng)藥，因此，研究應(yīng)用微生物菌肥來代替普通農(nóng)家肥是發(fā)展趨勢。本研究把涉及的稻蟹共生生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖整體建立在基于ETS（Earth Total Support）有益微生物等產(chǎn)品為核心的生態(tài)系統(tǒng)上。ETS微生物菌肥一方面改良水體環(huán)境，降解水體污染及毒害物質(zhì)，抑制水體有害菌生長繁殖，促進養(yǎng)殖動物的健康成長，減少藥物使用；另一方面改良凈化土壤，分解土壤中的肥殘藥殘，避免其污染水體，同時將其轉(zhuǎn)化為作物能夠吸收利用的養(yǎng)分和生長調(diào)節(jié)因子，達到稻蟹共生，實現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好。

近年來，隨著稻蟹共作技術(shù)的不斷革新以及對稻蟹共作模式的深入研究［6－8］，稻蟹共生生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展迅速、成果斐然，但主要集中于稻田生態(tài)環(huán)境、稻蟹的生長發(fā)育、河蟹的放養(yǎng)密度及放養(yǎng)河蟹對稻田水質(zhì)、土壤、浮游生物、雜草病害控制等影響的研究［9－12］，而ETS微生物菌肥在稻田河蟹生態(tài)養(yǎng)殖中的應(yīng)用和研究在國內(nèi)尚屬首次。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

1.2 試驗材料

試驗扣蟹選自上海福島水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社繁育的長江系河蟹，所選蟹種體質(zhì)健壯、行動敏捷、規(guī)格整齊、無病無傷，平均規(guī)格（6.25±3.2）g／只。試驗用水稻是由山東省水稻研究所提供的適宜本地區(qū)種植的優(yōu)良品種145號，抗倒伏、抗病力、產(chǎn)量、米質(zhì)等特性好。

1.3 田間設(shè)置及管理

1.3.1 試驗設(shè)計

在同一田塊中，設(shè)置6個正方形單元格，每個單元格面積100 m2（包括環(huán)溝，不包括田?。Ｔ囼炘O(shè)置對照組和試驗組，每組3個平行。對照組：養(yǎng)蟹稻田，使用金正大有機肥和緩釋肥（即普通農(nóng)家肥）。試驗組：養(yǎng)蟹稻田，使用微生物菌肥作為稻田用肥。各組除了試驗因素外，其他因素處于同一水平。

1.3.2 田間管理

3) 等待按鍵信號，等待工人安裝零部件并將發(fā)動機轉(zhuǎn)到合適的安裝位置，如果等待時間>5s無信號則報警提示按鍵異常并結(jié)束程序；

2016年5月10日對每個單元格施用基肥。其中，試驗組施用 ETS菌肥，每個單元格用量26 kg，放養(yǎng)幼蟹50只。對照組施用金正大有機肥和緩釋肥，每個單元格用量17.3 kg，放養(yǎng)幼蟹50只。2016年5月20日泡田，5月27日對6個單元格進行插秧，6月27日稻苗返青后放養(yǎng)蟹苗，10月25日水稻收割。

在離田埂0.6 m的周邊開挖環(huán)溝，環(huán)溝開口0.5～0.6 m，底寬0.3 m，深0.3 m，進排水口對角設(shè)置，同時加高田埂，梗高0.5～0.6 m，頂寬0.5 m以上，做到堅固、夯實、平坦。為防止河蟹逃跑，在稻田田埂上搭建防逃設(shè)施。田埂上圍一周薄鐵皮，鐵皮深埋30 cm，高出梗面50 cm。稻田插秧每個單元格2 000穴左右，每穴4～5株。河蟹入田后至8月中旬，以南瓜、甘薯或者煮熟的玉米、豆粕等植物性餌料為主，8月下旬以后為育肥關(guān)鍵階段，動物性餌料或全價飼料的投喂量約占總投喂量的50%。在水稻收割前幾天收獲河蟹。水稻全生長期不使用農(nóng)藥除草除蟲，田間管理措施與常規(guī)大田相同。

1.4 田間取樣與分析方法

使用S型采樣法，每隔15 d左右采樣1次，整個水稻周期（本田期、返青期、分蘗期、拔節(jié)期、揚花期、灌漿期）共采樣6次，均為上午采集水樣，盡量選擇無風的晴天。用50 mL醫(yī)用注射器，不擾動土層，抽取田面水，注入500 mL集水瓶。pH采用pH計測定，硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、總磷均采用國標法測量［13］。試驗結(jié)果均以每次測得的3次重復分析的平均值與標準差來表示，試驗數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS17.0進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗稻田水化指標變化規(guī)律

2.1.1 pH變化規(guī)律

試驗稻田水體中的pH變化規(guī)律如圖1所示。在水稻生長周期中，pH在7.54～8.49之間波動，稻田水體基本呈堿性和弱堿性，較適宜河蟹和稻田生長。7月份以后進入夏季，雨量增多，稻田水體容易受到降雨的影響，pH有所下降，但下降原因也有可能由于進入夏季河蟹生長代謝旺盛，消耗了水體中的氧氣，產(chǎn)生了大量的二氧化碳所致。試驗組施用ETS菌肥的養(yǎng)蟹稻田pH較對照組稍低，較適宜水稻的生長和分蘗。試驗組和對照組的pH無顯著差異（P＞0.05）。

圖1 水體中pH的變化規(guī)律Fig.1 The periodic variation of pH in water

2.1.2亞硝酸鹽氮變化規(guī)律

試驗稻田水體中亞硝酸鹽氮（NO－2－N）的變化規(guī)律如圖2所示。在整個水稻周期中，稻田水體中亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度一直呈下降趨勢，而且試驗組的含量明顯低于對照組。在微生物作用下，將亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽氮。在返青期，試驗組的亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度低于0.1 mg／L，與對照組相比存在顯著差異（P＜0.05），更適宜放養(yǎng)河蟹苗。水稻生長后期，稻田水體中亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度很低，說明其已轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，并為水稻生長所利用。

亞硝酸鹽氮是水體中有機物分解的中間產(chǎn)物，極不穩(wěn)定，在微生物作用下，溶氧充足時，易轉(zhuǎn)化為毒性較低的硝酸鹽氮，也可能在缺氧時轉(zhuǎn)化為毒性較強的氨氮［14－15］。水體中亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度過大，會對養(yǎng)殖動物產(chǎn)生危害。當水體中亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度高于0.1 mg／L時，就會對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的正常生長產(chǎn)生危害。本試驗對照組稻田水體在返青期和分蘗期亞硝酸鹽的質(zhì)量濃度均高于0.1 mg／L，因此不利于河蟹的正常生長。

圖2 水體中亞硝酸鹽的變化規(guī)律Fig.2 The periodic variation of nitrite in water

2.1.3 氨氮變化規(guī)律

試驗稻田水體中氨氮（NH＋4－N）的變化規(guī)律如圖3所示。

圖3 水體中氨氮的變化規(guī)律Fig.3 The periodic variation of ammonia nitrogen in water

在整個水稻生長過程中，氨氮總體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。水稻在返青期和分蘗期，稻田水體中氨氮質(zhì)量濃度較高，原因是本田期剛施過肥，后來經(jīng)過水中浮游植物和水稻吸收以及微生物的分解，氨氮質(zhì)量濃度逐漸降低，但試驗組的氨氮質(zhì)量濃度顯著低于對照組（P＜0.05），說明ETS微生物對氨氮具有更強的分解作用。稻田水體的氨氮多來自生物代謝和有機物的分解還原，水體中氨氮質(zhì)量濃度的高低是水體是否受到有機污染的重要標志之一［16］。過高的氨氮質(zhì)量濃度會對河蟹產(chǎn)生毒害作用，因此，應(yīng)該選擇氨氮質(zhì)量濃度降至較低時再往稻田里放養(yǎng)幼蟹。

2.1.4 硝酸鹽氮的變化規(guī)律

試驗稻田水體中硝酸鹽氮（NO－3－N）的變化規(guī)律如圖4所示。

圖4 水體中硝酸鹽氮的變化規(guī)律Fig.4 The periodic variation of nitrate in water

水體硝酸鹽氮可以直接或間接反映水田的氮肥供應(yīng)能力。水體中硝酸鹽氮主要是由水中施肥和亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化而來，可以直接被水中的浮游植物和水稻吸收［17］。在水稻整個生長過程中，硝酸鹽氮質(zhì)量濃度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，生長初期，由于剛施過肥，硝酸鹽氮質(zhì)量濃度較高，在水稻生長后期，隨著水稻的吸收，硝酸鹽氮質(zhì)量濃度明顯降低。而且試驗組硝酸鹽氮質(zhì)量濃度顯著低于對照組（P＜0.05）。

2.1.5 總磷變化規(guī)律

試驗稻田水體中總磷（TP）的變化規(guī)律如圖5所示?？偭滓环矫鎻幕|(zhì)中釋放出來，另一方面以磷酸鹽形式沉降，或者以可溶性鹽的形式被植物吸收［18］。在水稻生長過程中，總磷呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。從分蘗期以后水體中總磷含量急劇下降，尤其是灌漿期總磷含量幾乎降為零，說明水稻生長后期缺乏磷肥。試驗組和對照組總磷含量差異不顯著（P＞0.05）。

圖5 水體中總磷的變化規(guī)律Fig.5 The periodic variation of total phosphorus in water

2.2 養(yǎng)蟹稻田水稻和河蟹產(chǎn)量對比

2.2.1 水稻產(chǎn)量的比較

水稻收獲后，觀察測量平均每穴有效穗數(shù)、穗總粒數(shù)、結(jié)實率、根干重，然后將收獲的水稻曬干、脫谷，計算產(chǎn)量。試驗結(jié)果（表1）證明，使用ETS微生物菌肥的水稻長勢良好，產(chǎn)量達到（1.01 ±0.06）kg／m2，促進水稻生長的作用顯著優(yōu)于普通肥料（P＜0.05）。ETS微生物菌肥能夠促進養(yǎng)分循環(huán)及土壤原有養(yǎng)分活化，同時能降解河蟹糞便中的有機物，增加土壤的養(yǎng)分［19－20］，從而促進水稻生長。

表1 水稻生長觀察測量結(jié)果Tab.1 Result of observation and measurement of rice growth

2.2.2 不同處理對養(yǎng)蟹稻田河蟹產(chǎn)量的影響

在水稻收割前幾天收獲河蟹，河蟹生長情況（表2）表明，使用ETS微生物菌肥的稻田河蟹產(chǎn)量明顯高于使用普通化肥的河蟹產(chǎn)量，兩者存在顯著性差異（P＜0.05），說明ETS生物菌肥能夠更好地促進河蟹的生長。

表2 河蟹生長情況Tab.2 The growth of crab

3 結(jié)論

在整個水稻生長過程中，稻田水體中pH在7.54～8.49之間波動，呈堿性和弱堿性；試驗組稻田水體的pH、總磷含量略低于對照組，但差異不顯著（P＞0.05）；試驗組稻田水體的亞硝酸鹽氮、氨氮、硝酸鹽氮含量顯著低于對照組（P＜0.05）；試驗組水稻產(chǎn)量為（1.01±0.06）kg／m2，顯著高于對照組（P＜0.05）；試驗組河蟹平均規(guī)格（121.3± 5.7）g／只，單產(chǎn)（40.26±0.31）g／m2，顯著優(yōu)于對照組（P＜0.05）。試驗結(jié)果表明，ETS微生物菌肥能夠降低水體中的氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等水化學指標，改善土壤質(zhì)量、凈水水體，有利于水稻和河蟹的生長。 □

［1］ 樊祥國.我國河蟹養(yǎng)殖的現(xiàn)狀和發(fā)展對策［J］.中國漁業(yè)經(jīng)濟研究，2000（4）：14－15.

［2］ 王昂，王武，馬旭洲，等.養(yǎng)蟹稻田水環(huán)境部分因子變化研究［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學，2011，50（17）：3514－3519.

［3］ 姚成田，周世新，楊曉東.稻田養(yǎng)蟹生態(tài)農(nóng)業(yè)模式建立［J］.遼寧氣象，2005（2）：14.

［4］ 李巖，王武，馬旭洲，等.稻蟹共作對稻田水體底棲動物多樣性的影響［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2013，21（7）：838－843.

［5］ 徐敏，馬旭洲，王武.稻蟹共生系統(tǒng)水稻栽培模式對水稻和河蟹的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)科學，2014，47（9）：1828－1835.

［6］ 李應(yīng)森，王武，張士凱，等.漁業(yè)科技入戶河蟹養(yǎng)殖成果之五稻田生態(tài)養(yǎng)蟹—盤山模式［J］.科學養(yǎng)魚，2010（9）：14－16.

［7］ 蘭永福.北方稻田養(yǎng)蟹技術(shù)總結(jié)［J］.科學養(yǎng)魚，2010（1）：23.

［8］ 秦玉麗，吳良成.稻田養(yǎng)蟹技術(shù)［J］.河北農(nóng)業(yè)科學，2004（10）：85.

［9］ 汪清，王武，馬旭洲，等.稻蟹共作對土壤理化性質(zhì)的影響［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學，2011，50（19）：3948－3952.

［10］LI X D，DONG S L，LEI Y Z，et al.The effect of stocking density of Chinese mitten crab Eriocheir sinensis on rice andcrab seed yields in rice－crab culture systems［J］.Aquaculture，2007，273（4）：487－493.

［11］呂東鋒，王武，馬旭洲，等.稻蟹共生對稻田雜草的生態(tài)防控試驗研究［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學，2011，50（8）：1574－1578.

［12］閆志利，林瑞敏，牛俊義，等.我國稻蟹共作技術(shù)研究的現(xiàn)狀與前景展望［J］.北方水稻，2008，38（2）：5－9.

［13］中國標準出版社第二編輯室.中國環(huán)境保護標準匯編水質(zhì)分析方法［M］.北京：中國標準出版社，2001：1－680.

［14］江敏，臧維玲，朱正國，等.亞硝酸鹽和氨對河蟹蚤狀幼體的毒性研究［J］.水產(chǎn)科技情報，1997，24（3）：126－130.

［15］呂東鋒，王武，馬旭洲，等.稻田生態(tài)養(yǎng)蟹的水質(zhì)動態(tài)變化與水稻生長關(guān)系的研究［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學，2010（4）：233－235.

［16］楊品紅，謝春華，王曉艷，等.超大珍珠養(yǎng)殖池與魚池水質(zhì)晝夜變化規(guī)律比較研究［J］.水利漁業(yè)，2007，27（2）：76－78.

［17］李成芳，曹湊貴，汪金平，等.稻鴨、稻漁共作對稻田P素動態(tài)變化的影響［J］.長江流域資源與環(huán)境，2009，18（2）：126－131.

［18］王磊，蘭淑澄.固定化硝化菌去除氨氮的研究［J］.環(huán)境科學，1997，18（2）：18－20，23.

［19］ROCHETTE P，VAN BOCHOVE E，PREVOST D，et al.Soil carbon and nitrogen dynamics following application of pig slurry for 19th consecutive year.II Nitrous oxide fluxes and mineral nitrogen［J］.Soil Science Society of America Journal，2000，64（4）：1396－1403.

［20］孫文通，張慶陽，馬旭洲，等.不同河蟹放養(yǎng)密度對養(yǎng)蟹稻田水環(huán)境及水稻產(chǎn)量影響的研究［J］.上海海洋大學學報，2014，23（3）：366－373.

Effects of ETS microbial fertilizer on water environment and total yield of rice－crab fields

CHEN Qi1，WANG Mei2，CAI Xinhua2
（1 Fisheries Technology Extension Station of Jining City of Shandong Province，Jining 272000，China；2 Rencheng District Fishery Bureau of Jining City of Shandong Province，Jining 272000，China）

To explore the effects of ETS microbial fertilizer on water quality and yield of rice and crab of ricecum－crab paddy fields，ETS microbial fertilizer was applied to paddy field and compared with ordinary farmyard manure fertilizers in a test.In the test，6 square cells of 100 square meters each were set up，and control group and experimental group were designed with each including three parallels.Each experimental group was applied with ETS microbial fertilizer at 26 kg and stocked with 50 young crabs；each control group was applied with Jinzhengda organic fertilizer and slow－release fertilizer at 17.3 kg and stocked with 50 young crabs.Samples were taken and analyzed for determining water quality and the yield of rice and crab.The results showed that：the contents of pH and total phosphorus in the water of experimental paddy field were slightly lower than those of the control group，but the difference was not significant（P＞0.05）；the contents of nitrite，ammonia nitrogen and nitrate in the experimental paddy field were significantly lower than those of the control group（P＜0.05）.The rice yield of the experiment group was（1.01±0.06）kg／m2，which was significantly higher than that of the control group（P＜0.05）.The average size of the crab（121.3±5.7）g and the crab yield（40.26±0.31）g／m2of the test group were significantly better than those of the control group（P＜0.05）.The study shows that ETS microbial fertilizer，when used in paddy field，can reduce the ammonia nitrogen，nitrite，nitrate and other chemical indicators of the water，and improve the yield of rice and crab.

ETS microbial fertilizer；rice－crab culture；water environment；the yield of rice and crab

S964.2

A

1007－9580（2017）02－020－05

10.3969／j.issn.1007?9580.2017.02.004

2016－11－05

山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蝦蟹類創(chuàng)新團隊（SDAIT－13－11）；山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新項目（20140903）；山東省西部經(jīng)濟隆起帶科技創(chuàng)新人才聯(lián)合基金項目（XB2014FW024）

陳奇（1962—），男，研究員，研究方向：淡水生態(tài)漁業(yè)。E－mail：chenqi8318＠sina.com