稻蝦連作模式下稻田水體浮游生物調查研究

隋燚 夏德軍 石小平 毛栽華

摘 要：對不同條件下稻蝦連作田浮游生物進行定性定量分析，結果表明：推水模式田溶氧和pH顯著高于非推水養蝦田（P<0.05）；各稻田綠藻密度始終在20%以上，藍藻生物量始終低于20%；稻蝦連作田中浮游植物種類均以綠藻門藻類種數最多，浮游動物種類均以輪蟲種類最多；當年由常規稻田改造并用于稻蝦連作生產的新田在浮游生物種類和生物量上均低于多年以稻蝦連作方式進行生產的老田，且推水模式稻田水體浮游生物多樣性最豐富，浮游生物密度和生物量最高。因此，穩定的高溶氧環境可促進浮游生物多樣性的提高，稻蝦連作生產模式有益于稻田生態系統的改善。

關鍵詞：克氏原螯蝦；浮游生物；稻蝦連作

中圖分類號 S966.12 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）18-0043-05

Study on the Effect of Plankton in Rice-Crayfish Continuous Production Rice Fields

Sui Yi1 et al.

（1Maanshan Municipal Agriculture Commission，Maanshan 243000，China）

Abstract：In this study，qualitative and quantitative analysis of plankton in Rice-Crayfish continuous production system under different conditions. The dissolved oxygen and pH of the push-water mode were significantly higher than those of the non-pushing water（P<0.05）；the density of Chlorophyta was always above 20% in all rice fields，and the Cyanophyceae biomass was always below 20%；Chlorophyta and Rotifer ranked first in species richness in Rice-Crayfish continuous production rice fields，The new rice fields，which was reformed from conventional rice fields and used for Rice-Crayfish system，was lower in both plankton species and biomass than the old Rice-Crayfish continuous production rice fields. The rice field in the push-water mode had the most abundant plankton，with the highest plankton density and biomass. The results show that a stable high dissolved oxygen environment can promote the increase of plankton biodiversity，and the Rice-Crayfish continuous production mode is beneficial to the improvement of the rice field ecosystem.

Key words：Procambarus clarkia；Plankton；Rice-Crayfish continuous production

在我國，小龍蝦的養殖模式主要包括池塘養殖模式、河溝養殖模式、稻田養殖模式、蝦蟹混養模式等[1]，其中，稻田養殖模式是1種將小龍蝦養殖與水稻種植有機結合的生態養殖模式，該模式充分合理地利用了土地資源，達到了“稻蝦”雙收的目的[2]，同時，促進了養殖水體生產者、消費者和分解者3者之間的能量流動和物質循環，保持了水體的生態平衡，在保障水稻、水產品產量和質量安全的前提下，凈化養殖水環境，具有良好的經濟效益、社會效益和生態效益。

目前，關于稻田小龍蝦養殖技術[3-6]、產量和經濟效益[7-9]以及產業發展情況[1，2，10，11]的研究比較多，對浮游生物的研究也多集中在大水面水體，如湖泊、河流和海洋，而對稻田小水體浮游生物[12-14]的研究相對較少，有關稻蝦連作模式中水體浮游生物的相關研究鮮有報道[15]，對稻田推水養蝦模式中浮游生物的研究更是未見報道。本試驗主要研究新開稻蝦連作田與多年稻蝦連作田以及在稻蝦連作田環溝水體中安裝推水裝置等情況下稻田生態系統浮游生物的變化，為探討新型、高效稻蝦生態養殖模式提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗地點：馬鞍山市博望區農騰生態農業有限公司。試驗采用稻蝦連作生產模式，選擇4塊稻田，其中1號田1.8hm2，2號田1.7hm2，3號田2.73hm2，4號田4.67hm2。1號、2號稻田為多年以稻蝦連作方式進行生產的老田，1號田在稻田環溝內以80～90m為間隔安裝有6個統一方向的推水裝置（合肥萬康漁業科技有限公司，型號VKTS02，0.85kW），如圖1，用以保持環溝內水體流動，其它稻田未安裝推水裝置；3號、4號稻田為當年由常規稻田新開挖改造并用于稻蝦連作生產的新田。4塊稻田后期生產管理方式均相同，不使用農藥、化肥，小龍蝦餌料采用小龍蝦專用全價配合飼料。

稻蝦連作稻田設計標準如圖2，在常規稻田四周開挖倒梯形環溝，溝上寬3～4m，底寬1m，主埂高1m、頂寬1.5～2m，溝沿子埂高0.5m。主埂內側四周安裝高0.5～0.7m的防逃設施，以防止小龍蝦竄逃和外來生物侵入。

2017年4月初，向4塊稻田投放規格為260只/kg的龍蝦苗種，投放密度均為375kg/hm2。1號田推水裝置僅在小龍蝦生產期，即4—6月使用，通過物聯網檢測系統進行自動控制，在溶氧低于4mg/L時自動開啟，高于8mg/L自動關閉。

1.2 浮游生物采樣與分析 采樣在2017年4—7月每月月底的晴天上午8：00—10：00進行，在每塊稻田環溝及田面共選取6個采樣點進行浮游植物和動物采樣，樣品采集依據《湖泊生態調查觀測與分析》[16]，浮游生物定性定量分析依據《水生生物學》[17]、《中國淡水藻類志—系統、分類及生態》[18]、《中國淡水生物圖譜》[19]。使用Excel統計數據，IBM SPSS Statistics 19.0軟件對數據進行方差分析和差異顯著性檢驗。

1.2.1 浮游植物的定性定量分析 用1L采水器在選中的6個采樣點采水，將所采水樣混合后用魯哥氏液和甲醛溶液現場固定，固定后的樣品在實驗室中沉淀濃縮。用0.1mL浮游植物計數框在顯微鏡下計數，每個樣品檢測2次，取其平均值[17]，換算成稻田平均浮游植物密度和生物量。

1.2.2 浮游動物的定性定量分析 用5L采水器在選中的6個采樣點采水，用25號浮游生物過濾網（孔徑64μm）將所采6個水樣集中過濾濃縮至500mL螺口瓶中，甲醛現場固定。在實驗室顯微鏡下用1mL浮游動物計數框，分若干次全部計數，取其平均值，換算成稻田平均浮游動物密度和生物量。

1.3 稻田溶解氧和pH值測定 使用物聯網檢測裝置全程監測4—6月小龍蝦主要生長期推水養蝦1號田、對照2號田的每日水體溶解氧和pH動態變化。

2 結果與分析

2.1 稻田溶氧和pH 如圖3所示，4—6月，1號田、2號田月平均溶氧均呈逐月上升趨勢，1號田月均溶氧分別為5.54mg/L、6.92mg/L、7.83mg/L，均顯著高于2號對照田對應月份月均溶氧1.32mg/L、4.05mg/L、5.95mg/L（P<0.05），且2號田溶氧變化波動大，1號田相對穩定。從圖4中可看出，1號田月均pH呈逐月上升趨勢，2號田pH基本保持不變，1號田月均pH分別為7.77、8.35、8.51，均顯著高于2號對照田對應月份pH月平均值7.51、7.51、7.45（P<0.05）。

2.2 浮游植物

2.2.1 多樣性 在4—7月的4次采樣中，1號田共觀察到浮游植物7門48屬85種，2號田共觀察到浮游植物7門41屬68種，3號田共觀察到浮游植物7門28屬51種，4號田共觀察到浮游植物7門27屬49種。1號田浮游生物的生物多樣性最豐富，2號田次之，3號田浮游植物種類數略多于4號田，4塊稻蝦連作田中均為綠藻門的藻類種數最多，1號田、2號田、3號田、4號田綠藻門比例分別為50.59%、55.88%、45.10%、46.94%，具體結果見表1。

2.2.2 平均密度和生物量 4—7月，均未出現藍藻爆發的情況，各稻田綠藻的密度始終在20%以上，藍藻的生物量始終低于20%，這表明稻蝦連作生產模式有益于稻田生態系統的改善。

結合表2、表3和圖5，從浮游植物密度的角度分析：在4—6月小龍蝦生產期間，各田塊浮游植物密度變化趨勢不相同，1號、2號田浮游植物密度始終大于3號、4號田，且1號田浮游植物密度大于2號田。

結合表2、表4和圖6，從浮游植物生物量的角度分析：在4—6月小龍蝦生產期間，4塊稻田浮游植物生物量變化趨勢基本相同，均呈現出5月明顯增高，6月略有下降。1號、2號稻蝦連作田的浮游植物生物量一直高于3號、4號田，且1號推水養蝦田的浮游植物生物量始終高于其它3塊稻蝦連作田。

2.3 浮游動物

2.3.1 種類組成 在4—7月的4次采樣中，1號田共觀察到浮游動物48種，2號田共觀察到浮游動物35種，3號田觀察到浮游動物19種，4號田觀察到浮游動物20種。4塊稻蝦連作田中均以輪蟲種類最多，1號田、2號田、3號田、4號田輪蟲種類比例分別為45.65%、40.00%、52.63%、55.00%。具體結果見表5。

2.3.2 平均密度和生物量 根據表6、圖7和圖8可知：4—7月，四塊稻田浮游動物密度變化趨勢不完全相同，但4塊稻田浮游動物密度均在6月達到最大值，在7月由小龍蝦生產期轉入水稻生產期時出現急劇下降。4塊稻田浮游動物生物量變化趨勢基本相同，即4—6月呈上升趨勢，7月急劇下降。且1號推水養蝦田浮游動物的生物量在推水系統運作的4—6月間始終高于3塊常規稻蝦連作田。

2.4 小龍蝦收獲量分析 1號田小龍蝦產量2175kg/hm2；

2號田小龍蝦產量1612.5kg/hm2；3號田小龍蝦量產1005kg/hm2；4號田小龍蝦畝產712.5kg/hm2。4塊稻田所產小龍蝦規格均為30～50g/只，其中以35g/只居多。

3 結論

3.1 穩定的高溶氧環境可促進浮游生物多樣性的提高 在稻蝦連作生產模式下，4—6月為小龍蝦主要生長期，1號田推水系統的運行，使稻田環溝內形成了1個平均流速為0.101m/s的微流水環境，水體溶氧和pH均保持相對穩定，且顯著高于常規稻蝦連作田（P<0.05），水體呈弱堿性。穩定的高溶氧和弱堿性增加了水環境對浮游生物的承載能力，而堿性環境有利于浮游植物捕獲CO2進行光合作用，從而使1號田中浮游植物種類、密度和生物量始終高于其它稻田，具有良好的生物多樣性，且以綠藻、輪蟲等有益浮游生物為優勢種群。

3.2 稻蝦連作模式可有效改善稻田微生態環境 4—6月間當年由常規稻田新開挖改造并用于稻蝦連作生產的3號、4號田在浮游生物種類和生物量上均低于多年以稻蝦連作方式進行生產的1號、2號2個老稻蝦連作田，其原因可能是新田殘留有一定的往年種植水稻使用的農藥和化肥，而抑制了浮游生物的生長繁殖。7月轉入水稻生產期后，新田殘留的農藥減少，對浮游生物密度和生物量的影響減弱。

浮游動物生物量在4—6月呈明顯的上升趨勢，6月達到最高值，但浮游植物生物量在4—5月明顯上升，6月有所下降，是因為5月是小龍蝦生產旺季，飼料投喂量加大，殘餌和小龍蝦代謝產物會增加水體氮磷含量，這有利于浮游植物的生長[20]，而6月小龍蝦陸續售出，飼料投喂量和龍蝦代謝產物均減少，且浮游動物對浮游植物有脅迫作用，使得浮游植物生物量略有下降。

3.3 稻田推水養蝦有利于小龍蝦產量的提高 較高的溶氧和浮游生物多樣性有利于小龍蝦產量的提高，生產多年的蝦稻田塊生態系統趨于平衡，小龍蝦產量較為穩定且高于當年新蝦稻田塊。

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