姜碩琛，張海維，孔 盼，杜 斌，吳啟俠，朱建強(qiáng)

（長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，濕地生態(tài)與農(nóng)業(yè)利用教育部工程研究中心，湖北 荊州 434025）

水稻是全球重要的糧食作物之一，是我國2/3人口的主食[1］。預(yù)計到2025年，水稻產(chǎn)量需增加目前水平的60%，相當(dāng)于每年至少增加1.2%的單產(chǎn)，才能滿足全球人口增長的需求[2］。在過去的半個世紀(jì)，雖然我國水稻產(chǎn)量急劇增加，但伴隨的是肥料的大量施用，尤其是氮肥[3］。不合理的氮肥施用往往會降低氮肥利用率[4］，未被水稻利用的氮會通過地表徑流、滲漏以及氨揮發(fā)的形式而損失，引起環(huán)境污染[5］。同時低的氮肥利用率不利于水稻生長和產(chǎn)量增長[6］。因此，探究高效的氮肥施用方式，有助于提高水稻產(chǎn)量和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。稻蝦共生模式是一種以傳統(tǒng)水稻種植為基礎(chǔ)，將水稻種植與小龍蝦養(yǎng)殖在稻田中相結(jié)合的新技術(shù)，是一種高效的稻田生態(tài)種養(yǎng)模式[7］。與傳統(tǒng)稻田模式相比，稻蝦共生模式增加了農(nóng)民收益。對于水稻產(chǎn)量較低的低產(chǎn)田，由于收益過低，農(nóng)戶不愿種植水稻，導(dǎo)致農(nóng)田被擱置、荒廢，而將低產(chǎn)田改為稻蝦種養(yǎng)田后，由于小龍蝦產(chǎn)品增加了經(jīng)濟(jì)效益，因此提高了農(nóng)戶種糧積極性，保證了糧食的種植面積，該模式 同時滿足了農(nóng)民的“錢袋子”和我國的“糧袋子”[8］。 為進(jìn)一步增加稻蝦共生模式中水稻的產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，探究高效的氮肥施用方式十分重要。

復(fù)合肥作基肥、尿素作追肥的氮肥管理方式是我國應(yīng)用最早，且應(yīng)用時間最長的施氮方法，雖然該方法養(yǎng)分高、增產(chǎn)快，但長期施用會導(dǎo)致土壤質(zhì)量退化、農(nóng)業(yè)面源污染等問題[9］。為保持土壤肥力和減少環(huán)境污染，有機(jī)肥和無機(jī)肥配合施用或使用緩/控釋肥，是滿足農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好型的施氮方式。陸海飛等[10］研究發(fā)現(xiàn)，長期采用有機(jī)肥和無機(jī)肥配施可提高土壤細(xì)菌多樣性和酶活性，進(jìn)而提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。劉紅江 等[11］研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥和無機(jī)肥配施時，增加有機(jī)肥的施用比例，可以降低地表徑流中總氮和鉀的流失量，有機(jī)肥和無機(jī)肥施用比例為5∶5時，可以達(dá)到保證產(chǎn)量并降低農(nóng)田養(yǎng)分流失的效果。Zhang 等[12］研究表明，有機(jī)肥與無機(jī)肥配施可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、提高籽粒氮含量和水稻產(chǎn)量，雖然地表水NH4+含量和氨揮發(fā)有所增長，但由于其提高了土壤中氮的殘留量，從而減少了氮素的損失。魏海燕等[13］研究發(fā)現(xiàn)，對于小穗型水稻，一次性基施緩/控施肥可提高水稻產(chǎn)量，但對于大穗型水稻，需要基施緩/控釋肥后，再追施尿素才能滿足水稻的氮肥需求。Wei等[14］研究表明用脲甲醛樹脂或聚合物包膜尿素作基肥，尿素作分蘗肥，可以提高水稻產(chǎn)量與稻米品質(zhì)。Ding等[15］通過Meta分析比較了中國境內(nèi)緩/控釋肥和有機(jī)肥等肥料對水稻產(chǎn)量的影響，結(jié)果顯示有機(jī)肥增產(chǎn)7.8%，緩/控釋肥增產(chǎn)7.4%。

雖然前人圍繞復(fù)合肥、有機(jī)無機(jī)互混肥和緩控釋肥對水稻產(chǎn)量的影響，已有較多研究，但針對稻蝦共生模式下，不同氮肥類型對水稻生長和產(chǎn)量影響的報道仍較少。在稻蝦共生和傳統(tǒng)中稻模式中，不同氮肥施用類型對水稻生長和產(chǎn)量影響的差異比較更是未曾報道。本研究選擇復(fù)合肥、緩/控釋肥、有機(jī)無機(jī)互混肥3種氮肥類型，以不施用氮肥作為空白對照，研究在常規(guī)中稻和稻蝦共生模式中，不同氮肥類型對水稻生長動態(tài)、光合特性、產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力的影響，并為不同稻作模式下優(yōu)化氮肥管理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗于2020年在湖北省荊州市長江大學(xué)農(nóng)業(yè)科技示范基地（30°21′N，112°09′E）進(jìn)行，該地屬北亞熱帶農(nóng)業(yè)氣候帶，年平均氣溫16.5℃，≥10℃積溫5094.9～5204.3℃，年平均降水量1095 mm，年平均日照時數(shù)1718 h。中稻模式種植制度為水稻、冬小麥輪作，土壤類型為粘壤土，土壤（0～20 cm）有機(jī)質(zhì)21.4 g/kg、全氮2.24 g/kg、全磷0.54 g/kg、全鉀3.67 g/kg、堿解氮89.6 mg/kg、 有效磷51.3 mg/kg、速效鉀114.6 mg/kg、pH值 6.8。稻蝦模式所用試驗田已進(jìn)行了3年的稻蝦綜合種養(yǎng)管理，種植制度為稻蝦共生、冬閑田，土壤類型為潛育型水稻土，土壤（0～20 cm）有機(jī)質(zhì)25.4 g/kg、全氮1.91 g/kg、全磷0.34 g/kg、 全鉀3.34 g/kg、堿解氮69.4 mg/kg、有效磷24.1 mg/kg、 速效鉀118.7 mg/kg、pH值7.3。緩/控釋肥（N∶P2O5∶ K2O=28∶15∶5），有機(jī)無機(jī)互混肥（有機(jī)肥∶N∶ P2O5∶K2O=15∶18∶10∶12），復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O= 15∶15∶15）由中國中化集團(tuán)有限公司提供。供試品種為黃華占，由長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采取裂區(qū)設(shè)計，主區(qū)為2個稻作模式，分別為常規(guī)中稻模式和稻蝦共生模式。兩種稻作模式的差異如下。（1）水管理差異，常規(guī)中稻模式水管理方式：移栽至分蘗末期保持田間3～5 cm水層，分蘗末期排水曬田控制無效分蘗，曬田結(jié)束至成熟前7 d保持2～4 cm水層，成熟前7 d排水曬田便于收獲。稻蝦共生模式水管理方式為：移栽至分蘗末期保持田間3～5 cm水層，分蘗末期排水曬田控制無效分蘗，曬田結(jié)束至成熟期前7 d保持25～35 cm水層以便小龍蝦活動，成熟前7 d排水曬田便于收獲。（2）小龍蝦養(yǎng)殖的差異，稻蝦共生模式下，移栽至?xí)裉锝Y(jié)束期間，小龍蝦一直生活在蝦溝中，田面四周設(shè)有高20 cm、寬20 cm的壟，防止小龍蝦進(jìn)田破壞分蘗期的水稻。曬田結(jié)束復(fù)水后，沿田邊四周撒小龍蝦飼料40 g/m2，每天 17：00撒1次，持續(xù)7 d，引導(dǎo)小龍蝦進(jìn)田，提高稻蝦共生度，此時部分小龍蝦生活在田間，7 d后通過地籠捕撈法（地籠規(guī)格為：網(wǎng)眼8 mm，框架12 cm×14 cm，長1.4 m，田間地籠密度為1個/50 m2）測得共生度為（0.23±0.04）只/m2。裂區(qū)為氮肥類型差異，設(shè)有不施氮肥（CK）、緩/控釋肥、復(fù)合肥、有機(jī)無機(jī)互混肥，3個施氮處理的氮肥用量均為N 120 kg/hm2，4個處理的P2O5和K2O用量分別為62.5和135 kg/hm2。具體施用方法為：緩/ 控釋肥中氮肥按照基肥∶蘗肥∶穗肥為8∶0∶2分施，復(fù)合肥和有機(jī)無機(jī)互混肥中氮肥按照基肥∶蘗肥∶穗 肥為5∶3∶2分施。3個施氮處理中基肥按照不同類型氮肥施用，蘗肥和穗肥通過尿素的形式施用。磷肥全部做基肥，鉀肥按照基肥∶穗肥為5∶5分施，4個處理中需補(bǔ)充的P2O5由磷酸氫二鈉代替，K2O由氯化鉀代替。具體試驗設(shè)計見表1、表2。 兩個稻作模式和4個氮肥類型共組成8個處理，每個處理重復(fù)3次，共24個小區(qū)，小區(qū)面積為300 m2。 田間試驗采取育秧移栽的方式，5月1日播種，6月1日移栽，株行距為40 cm×20 cm，每穴種植2株。其他田間管理按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民高產(chǎn)管理，并且及時防治病蟲草害，避免產(chǎn)量損失。

表1 試驗施肥設(shè)計

表2 試驗稻作模式設(shè)計

1.3 樣品采集與測定

1.3.1 生育期調(diào)查

記錄水稻移栽期、分蘗盛期、抽穗期（田間50%的植株抽穗）和成熟期。

1.3.2 干物質(zhì)積累量和葉面積的測定

于水稻分蘗盛期、抽穗期和成熟期，每小區(qū)調(diào)查100穴植株的莖蘗數(shù)，計算單穴平均莖蘗數(shù)，據(jù)此每小區(qū)取代表性植株5穴，測量葉片的長與寬，按公式計算葉面積=長×寬×0.75，并計算葉面積指數(shù)（LAI）。將5穴水稻地上部分分成莖葉和穗（水稻分蘗盛期僅分為莖葉），在105℃下殺青30 min，80℃烘干至恒重，測定各部分干物質(zhì)重。

1.3.3 光合勢

光合勢（LAD）=1/2×（L1+L2）×（t2-t1）。式中，L1和L2為前后2次測定的葉面積，t1和t2為前后2次測定的間隔時間（d），LAD單位為m2/（d·hm2）。

1.3.4 群體生長率

群體生長率（CGR）=（W2-W1）/[A（t2-t1）］。式中，W1和W2為前后2次測定的干物質(zhì)積累量，t1和t2為前后2次測定的間隔時間（d），A為土地面積，CGR單位為g/（d·m2）。

1.3.5 SPAD值

于晴天9：00～11：30，用SPAD-502葉綠素計測定葉片SPAD值。在分蘗盛期和抽穗期，每個小區(qū)根據(jù)單穴平均莖蘗數(shù)選擇5穴水稻，測定時選擇水稻劍葉（分蘗盛期選擇頂部全展葉）測定1/2處及其上下3 cm、葉寬1/4或3/4的位置，每穴水稻重復(fù)測定3次，3次平均值作為該穴水稻SPAD值。

1.3.6 凈光合速率

于晴天9：00～11：30，用LI-6400便攜式光合作用測定系統(tǒng)測定葉片凈光合速率。在分蘗盛期和抽穗期，每個小區(qū)根據(jù)單穴平均莖蘗數(shù)選擇5穴水稻，測定時選擇水稻劍葉（分蘗盛期選擇頂部全展葉）的中部，每葉片重復(fù)測定3次，3次平均值作為該穴水稻的凈光合速率。

1.3.7 產(chǎn)量及其構(gòu)成和氮素偏生產(chǎn)力

在水稻成熟期，每個小區(qū)根據(jù)單穴平均莖蘗數(shù)選擇5穴水稻，測定每穗穎花數(shù)，用水漂法區(qū)分飽粒（沉入水底者）和空癟粒，計算飽粒結(jié)實率和飽粒千粒重和收獲指數(shù)。每個小區(qū)選擇40 m2水稻測定實際產(chǎn)量，稻蝦共生模式根據(jù)種植水稻的有效面積進(jìn)行實量，將稻谷烘干后折算到含水率為14%的千粒重和產(chǎn)量。氮肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=施氮區(qū)產(chǎn)量/氮肥施用量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)通過Excel 2010進(jìn)行預(yù)整理，通過SPSS 21.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用方差分析檢驗不同處理間的差異（P＜0.05），用鄧肯的多區(qū)間法進(jìn)行多重 比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻作模式和氮肥類型對水稻生育進(jìn)程的影響

由表3可見，常規(guī)中稻模式水稻全生育期（113～122 d）短于稻蝦共生模式（129～140 d）。常規(guī)中稻模式下，未施氮處理的全生育期比施氮處理少7～9 d，其中移栽期至抽穗期比施氮處理多2～3 d，抽穗期至成熟期比施氮處理少10～12 d。稻蝦共生模式下，未施氮處理的水稻全生育期比施氮處理多8～11 d，其中，移栽期至抽穗期天數(shù)比施氮處理多6～8 d，抽穗期至成熟期天數(shù)比施氮處理多1～3 d。3個施氮處理在各生育期的天數(shù)差異小于2 d。由此可得：稻蝦共生模式的生育期長于常規(guī)中稻模式，常規(guī)中稻模式下未施氮處理的生殖生長期和全生育期短于3個施氮處理，稻蝦共生模式下未施氮處理的營養(yǎng)生長期和全生育期長于3個施氮處理。

表3 不同處理間水稻的生育進(jìn)程（d）

2.2 稻作模式和氮肥類型對水稻各時期葉面積指數(shù)和光合勢的影響

由表4可知，稻作模式對抽穗期LAI有顯著影響，對抽穗期至成熟期LAD有極顯著影響，氮肥類型和稻作模式交互作用對抽穗期和成熟期LAI、分蘗期至成熟期LAD有極顯著影響。傳統(tǒng)中稻模式抽穗期LAI比稻蝦共生模式高5.67%，抽穗期至成熟期LAD比稻蝦模式低5.46%。有機(jī)無機(jī)互混肥的抽穗期和成熟期的LAI、分蘗期至抽穗期和抽穗期至成熟期的LAD最高，分別比CK高88.00% 和73.75%、54.88%和91.63%，分別比復(fù)合肥高9.30% 和3.58%、8.34%和6.04%，分別比緩/控釋肥高5.62%和3.27%、7.01%和10.88%。傳統(tǒng)中稻模式下，以上4個指標(biāo)在3種氮肥類型間無顯著差異，但施氮處理顯著高于未施氮處理；稻蝦共生模式下，以上4個指標(biāo)施氮處理顯著高于未施氮處理，此外，抽穗期LAI和分蘗期至抽穗期LAD以有機(jī)無機(jī)互混肥最高，抽穗期至成熟期LAD以復(fù)合肥和有機(jī)無機(jī)互混肥較高。以上結(jié)果表明：傳統(tǒng)中稻模式LAI高于稻蝦共生模式，但LAD反之。有機(jī)無機(jī)互混肥的LAI和LAD最高，且在稻蝦共生模式中更加明顯。

表4 不同處理間水稻各時期的葉面積指數(shù)和光合勢

2.3 稻作模式和氮肥類型對水稻各時期干物質(zhì)積累量和生長速率的影響

由表5可知，稻作模式對抽穗期和成熟期干物質(zhì)積累量（DW）、分蘗期至抽穗期生長速率有極顯著影響，對抽穗期至成熟期生長速率有顯著影響，氮肥類型對抽穗期和成熟期DW、分蘗期至抽穗期和抽穗期至成熟期生長速率有極顯著影響，稻作模式和氮肥類型的交互作用對抽穗期DW有極顯著影響，對分蘗期至抽穗期生長速率有顯著影響。傳統(tǒng)中稻模式的抽穗期和成熟期DW、分蘗期至抽穗期和抽穗期至成熟期生長速率分別比稻蝦共生模式高7.89%和8.54%、21.58%和21.30%。緩/控釋肥的抽穗期和成熟期DW、分蘗期至抽穗期的生長速率最高，分別比CK高91.73%和102.93%、 163.23%，分別比復(fù)合肥高15.13%和6.00%、21.79%，分別比緩/控釋肥高8.55%和3.56%、11.48%。復(fù)合肥的抽穗期至成熟期生長速率最高，兩種稻作模式數(shù)值平均后，比CK、緩/控釋肥和有機(jī)無機(jī)互混肥分別高127.79%、6.95%和3.41%。傳統(tǒng)中稻模式和稻蝦共生模式下，抽穗期DW和分蘗期至抽穗期生長速率大小順序均為緩/控釋肥＞有機(jī)無機(jī)互混肥＞復(fù)合肥＞CK，傳統(tǒng)中稻模式成熟期DW大小順序為緩/控釋肥＞有機(jī)無機(jī)互混肥＞復(fù)合 肥＞CK，稻蝦共生模式下成熟期DW大小順序為 緩/控釋肥＞復(fù)合肥＞有機(jī)無機(jī)互混肥＞CK。綜上可見，傳統(tǒng)中稻模式DW和生長速率高于稻蝦共生模式，緩/控釋肥DW和分蘗期至抽穗期生長速率最高，復(fù)合肥抽穗期至成熟期生長速率最高。

表5 不同處理間水稻各時期的干物質(zhì)積累量和生長速率

2.4 稻作模式和氮肥類型對水稻各時期SPAD值和光合速率的影響

由表6可知，稻作模式對抽穗期SPAD值和光合速率有極顯著影響，氮肥類型對抽穗期SPAD值以及分蘗期和抽穗期光合速率有極顯著影響。傳統(tǒng)中稻模式抽穗期SPAD值和光合速率分別比稻蝦共生模式高5.19%和7.93%。有機(jī)無機(jī)互混肥的抽穗期SPAD值和光合速率最高，分別比CK高22.27%和21.21%，分別比復(fù)合肥高0.43%和1.73%，分別比緩/控釋肥高10.43%和6.83%。復(fù)合肥的分蘗期光合速率最高，比CK、緩/控釋肥和有機(jī)無機(jī)互混肥分別高17.74%、8.53%和1.68%。以上結(jié)果顯示，傳統(tǒng)中稻模式的SPAD值和光合速率高于稻蝦共生模式，有機(jī)無機(jī)互混肥抽穗期光合能力更強(qiáng)，而復(fù)合肥分蘗期光合能力更強(qiáng)。

表6 不同處理間水稻各時期的SPAD值和光合速率

2.5 稻作模式和氮肥類型對水稻產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因子和氮肥偏生產(chǎn)力的影響

由表7可知，稻作模式對產(chǎn)量有極顯著影響，氮肥類型對產(chǎn)量、單位面積有效穗數(shù)、千粒重和氮肥偏生產(chǎn)力有極顯著影響。傳統(tǒng)中稻模式的產(chǎn)量比稻蝦共生模式產(chǎn)量高14.06%。緩/控釋肥的產(chǎn)量和單位面積有效穗數(shù)最高，分別比CK高99.96%和99.46%，分別比復(fù)合肥高7.96%和4.95%，分別比有機(jī)無機(jī)互混肥高6.41%和20.03%，緩/控釋肥的氮肥偏生產(chǎn)力最高，比復(fù)合肥和有機(jī)無機(jī)互混肥分別高17.29%和13.70%。有機(jī)無機(jī)互混肥的千粒重最高，分別比CK、復(fù)合肥和緩/控釋肥高6.82%、6.01%和5.31%。綜上所述，傳統(tǒng)中稻模式產(chǎn)量高于稻蝦共生模式，緩/控釋肥產(chǎn)量、單位面積有效穗數(shù)和氮肥偏生產(chǎn)力最高，有機(jī)無機(jī)互混肥千粒重最高。

表7 不同處理間水稻的產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因子和氮肥偏生產(chǎn)力

3 討論

氮肥類型顯著影響水稻產(chǎn)量和氮肥利用率[16］，稻蝦共生模式是在傳統(tǒng)中稻模式的基礎(chǔ)上引入小龍蝦養(yǎng)殖的一種新技術(shù)，具有提高經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的廣泛前景[8］，研究不同氮肥類型對稻蝦共生模式和傳統(tǒng)中稻模式下水稻生長和產(chǎn)量的影響，具有較高的研究意義。本研究中，稻蝦共生模式的水稻生育期長于常規(guī)中稻模式（表3），在水稻分蘗結(jié)束至成熟期，稻蝦共生模式的田間水位（25～35 cm）高于傳統(tǒng)中稻模式（2～4 cm），長期處于深水環(huán)境引起的澇漬會限制水稻根系發(fā)育和根系呼吸作用，影響?zhàn)B分的吸收和碳水化合物的合成，從而延長水稻生育期[17］，同時稻蝦共生模式田間有小龍蝦的活動，小龍蝦的排泄物不斷為水稻追肥，導(dǎo)致水稻貪青遲熟[18］。稻蝦共生模式下未施氮處理生育期更長，這與較高的非結(jié)構(gòu)碳水化合物儲備可縮短澇漬引起的延緩生長有關(guān)[19］，通過水稻生長的各項指標(biāo)（表4～6）可以看出，未施氮處理下水稻營養(yǎng)結(jié)構(gòu)相對較差，因此在澇漬逆境下生長更慢，生育期長于施氮處理。常規(guī)中稻模式下，未施氮處理的生殖生長期和全生育期短于3個施氮處理，這與Wei等[20］結(jié)論一致，由于未施氮處理導(dǎo)致土壤缺乏氮元素，使水稻葉綠素含量和光合速率降低，引起水稻早衰[21］。值得注意的是，同樣未施氮肥，稻蝦共生模式下生育期延長了27 d，其中營養(yǎng)生長期延長了8 d，灌漿期延長了19 d。缺氮使生殖生長提前到來[22］，而稻蝦共生模式下水體和土壤中氮含量始終高于傳統(tǒng)中稻模式，同時澇漬延緩了水稻生長[17］，二者是未施氮處理在稻蝦共生模式中營養(yǎng)生長期延長的主要原因。傳統(tǒng)中稻模式下氮素缺乏引起水稻早衰，縮短了灌漿時間；另一方面稻蝦共生模式水體和土壤氮含量較高，雖然氮含量與灌漿速率呈正相關(guān)[20］，但未施氮處理始終維持低氮供應(yīng)，使水稻不會缺氮早衰[21］，也不會高氮而快速灌 漿[23］，導(dǎo)致灌漿時間被延長，但目前沒有相關(guān)報道證明持續(xù)供應(yīng)低氮會延長灌漿時間，需要試驗進(jìn)一步證明。此外，大量研究證明干濕交替會提高灌漿效 率[24-26］，與稻蝦共生模式相比，傳統(tǒng)中稻模式相對存在干濕交替的效果。未施氮處理的水稻在傳統(tǒng)中稻模式下灌漿期縮短，而稻蝦共生模式下灌漿期延長，導(dǎo)致二者灌漿時間相差19 d。

本研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)中稻模式LAI、DW、生長速率、SPAD和光合速率高于稻蝦共生模式（表4～6），可能原因是稻蝦共生模式的長期深水灌溉，限制了水稻根系發(fā)育和根系呼吸作用，降低了水稻的光合作用，減少了碳水化合物的合成，限制了營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的搭建[17，27-29］，而LAD反之，這是因為稻蝦共生模式生育期長于傳統(tǒng)中稻模式（表3）。有機(jī)無機(jī)互混肥LAI最高（表4），說明有機(jī)無機(jī)互混肥可促進(jìn)葉生長，提高冠層覆蓋面積，這與Bi等[30］和Wang等[31］的結(jié)論一致，在稻蝦模式中更明顯，原因可能是有機(jī)肥作為水生生物的食物之一，有機(jī)肥的使用豐富了水生生物食物來源，同時水生生物是小龍蝦的食物，可促進(jìn)小龍蝦生長，水生生物和小龍蝦的糞便是水稻營養(yǎng)的另一個來 源[32］，促進(jìn)水稻的生長。緩/控釋肥DW在分蘗期至抽穗期合成速率最高（表5），這與Hou等[33］的研究結(jié)論一致，說明緩/控釋肥的養(yǎng)分釋放速度與水稻生長所需營養(yǎng)物質(zhì)速度更同步。復(fù)合肥抽穗期至成熟期生長速率最高（表5），可能是復(fù)合肥的養(yǎng)分釋放過快，使水稻抽穗期地上部分干物質(zhì)積累較低，抽穗期再次施肥后，抽穗期至成熟期水稻養(yǎng)分吸收和干物質(zhì)積累更高。有機(jī)無機(jī)互混肥抽穗期光合能力更強(qiáng)（表6），原因可能是有機(jī)肥提高了水稻葉綠素含量和光合能力[34］，這與侯紅乾 等[34］研究結(jié)論一致。復(fù)合肥分蘗期光合能力更強(qiáng)，這與復(fù)合肥的養(yǎng)分釋放速度最快有關(guān)。

我國對稻蝦共生模式的研究結(jié)果普遍表明，稻蝦共生模式改善了土壤結(jié)構(gòu)，增加了土壤養(yǎng)分、微生物的活性以及群落功能多樣性，提高了水稻產(chǎn) 量[5，35-36］。本研究中，傳統(tǒng)中稻模式產(chǎn)量高于稻蝦共生模式（表7），這與前人結(jié)論相反，蔡晨 等[35］和佀國涵等[36］的研究沒有提及稻蝦共生模式提高土壤肥力后對水稻產(chǎn)量的影響，佀國涵 等[36］研究采用稻蝦共作的方式提高了水稻產(chǎn)量，但稻蝦共作模式是中稻收獲后灌水養(yǎng)蝦，水稻并未受到深水灌溉的澇漬脅迫。本研究通過調(diào)查湖北省多地農(nóng)戶在稻蝦綜合種養(yǎng)模式中的日常管理后，選擇農(nóng)戶最常用的水、蝦管理方式進(jìn)行試驗，長期的深水灌溉應(yīng)該是稻蝦共生模式水稻生長受限、產(chǎn)量降低的主要原因。因此，本文建議稻蝦共生模式在稻蝦共生期，田間水位不宜超過25 cm。緩/控釋肥產(chǎn)量、單位面積有效穗數(shù)和氮肥偏生產(chǎn)力最高，說明緩/控釋肥是提高水稻產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力最優(yōu)的氮肥類型。有機(jī)無機(jī)互混肥千粒重最高，這與有機(jī)無機(jī)互混肥增加了灌漿期光合作用有關(guān) （表6）。

4 結(jié)論

與常規(guī)中稻相比，稻蝦共生模式延長了生育期，降低了LAI、DW、生長速率、SPAD值、光合速率和產(chǎn)量，綜合試驗結(jié)果，為了提高水稻產(chǎn)量，改善水稻品質(zhì)，應(yīng)降低稻蝦共生期田間水位，緩解長期深水灌溉引起的澇漬脅迫，促進(jìn)水稻生長。有機(jī)無機(jī)互混肥的LAI、營養(yǎng)生長期光和能力和千粒重最高，復(fù)合肥的分蘗期光合能力和生殖生長期生長速率最高，緩/控釋肥的干物質(zhì)積累量、分蘗期至抽穗期生長速率、產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力最高。說明緩/控釋肥是適用于傳統(tǒng)中稻模式和稻蝦共生模式的最優(yōu)氮肥類型。