賈藝河 ,林小鋼 ,江廣渝 ,鄭永華 ,3,蘇勝齊 ,唐洪玉 ,3*
(1.西南大學水產學院,重慶 400715;2.西南大學園藝園林學院,重慶 400715;3.淡水魚類資源與生殖發育教育部重點實驗室,重慶 400715)
水稻是我國主要的糧食作物之一,全國約有60%的人以大米為食[1]。雜草是水稻種植中的常見問題,是造成水稻減產的重要原因之一。因為雜草具有抗不良環境能力強、生長快、繁殖能力強等特點,經常與水稻爭奪營養、陽光、生存空間、水分等,而且很容易占據主動地位[2]。
研究表明,稻田綜合種養模式是可持續發展模式,是保障糧食安全,增加種養殖戶收入的良好途徑[3]。在原本的生態系統中引入養殖動物后,增加了生態系統的復雜性,達到了穩量增漁,提質增效的效果。養殖動物的活動、攝食、代謝等都會對生態系統的能量流動和物質循環產生影響[4]。而同處于生態系統中的雜草必然會受到一定影響。目前,有關稻田綜合種養對于雜草生長、分布等影響的研究較少。現通過對比水稻單作、稻鱉共作與稻鱉鴨共作稻田雜草的種類和數量,分析稻田中鱉和鴨的引入對雜草的影響,以期為稻田雜草的生態防治提供一定的依據。
取樣地點位于重慶市潼南區稻夢空間公司。分為水稻單作D、稻鱉共作B 和稻鱉鴨共作Y 3 組,每組稻田的面積約為0.2 hm2,由一塊約0.6 hm2的田分割而成,田塊呈長方形。共作田中鱉的放養規格約150 g/只,放養密度為750~1 500 只/hm2。7 月下旬在Y 田一邊的岸上養殖雛鴨,放養密度 150~300 只/hm2。養殖初期,鴨子只在田埂活動,養殖約一個月后,鴨子自由進入田間。
于 2020 年 7 月 18 日、8 月 24 日、11 月 6 日,采3 次樣(分別對應水稻生長的分蘗期、齊穗期、再生稻期)。在每塊稻田中隨機選擇5 個樣方,每個樣方面積為1 m2,采集樣方內所有雜草。再生稻期每個樣方面積定為2 m2,因為此時是冬季,氣溫較低,雜草較少。并記錄下雜草蓋度,樣品帶回實驗室稱重并記錄其種類。
雜草的濕重、蓋度的差異運用SPSS 16. 0 軟件進行單因素方差(One Way ANOVA)分析,P<0.05表示差異顯著。
水稻生長3 個時期各個稻田雜草種類見表1。

表1 水稻生長3 個時期稻田雜草種類①
(1)分蘗期。分蘗期共作田的優勢種均為喜旱蓮子草(Alternanthera philoxeroides Mart)和稗[Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.],而水稻單作田的優勢種為喜旱蓮子草、稗和鉆葉紫菀(Aster subulatus Michx.)。單作田并未發現馬唐[Digitaria sanguinalis(L.) Scop.],可能是因為本次采樣時間處于馬唐抽穗初期,對外界條件反應敏感[5],而單作田中狗牙根[Cynodon dactylon (L.) Pers.]競爭力極強,擠占馬唐生存空間,因此水稻單作田馬唐較少。
(2)齊穗期。齊穗期稻鱉共作田與稻鱉鴨共作田中,喜旱蓮子草和雙穗雀稗 [Paspalum paspaloides(Michx.)Scribn.]為優勢種。水稻單作田的雜草優勢種為喜旱蓮子草、三葉鬼針草(Bidens pilosa L.)和鉆葉紫菀。
(3)再生稻期。再生稻期共作田雜草優勢種均為通泉草[Mazus japonicus (Thunb.) O. Kuntze]和香附子(Cyperus rotundus L.),水稻單作田的雜草優勢種為喜旱蓮子草、狗牙草和三葉鬼針草3 種。
由分蘗期和齊穗期結果可以看出,共作田的雜草種類均少于水稻單作稻田,并且稻田的雜草優勢種也存在一定差異。而再生稻時期采樣結果中兩種稻田雜草種類均較少,并且差異不大。原因可能是采樣時間為11 月初,進入冬季,氣溫較低,大部分雜草因不能耐低溫或耐低溫能力較差而死亡,只留下耐低溫能力較強的種類。總體來看,共作田雜草種類與水稻單作田雜草種類存在差異。

續表
計算出各采樣時期5 個樣方的樣品平均值后,進行顯著性分析,結果如表2。
由表2 可以看出,分蘗期樣品D 田雜草質量顯著大于Y、B 田,B 和Y 田之間并無顯著差異。齊穗期樣品D 田雜草質量顯著大于Y、B 田,Y 田雜草質量又顯著大于B 田。再生稻期樣品D 田雜草質量顯著大于Y、B 田,B 田雜草質量顯著大于Y 田。

表2 稻鱉養殖對雜草生物量的影響①
齊穗期樣品中Y 田雜草質量顯著大于B 田,原因可能是7 月份時,雛鴨暫時在岸上養殖,未進入田中攝食雜草,鴨糞等流入水體,使水體肥度增加,有利于雜草生長。再生稻期樣品中B 田雜草質量顯著大于Y 田,是因為這時期鴨子可自由進入田間,攝食其中雜草,雜草量降低。
蓋度是衡量雜草覆蓋地面程度的一種指標,用來表示雜草的發生密度和生長量,農業上可用來表明雜草對作物危害程度。
雜草蓋度=(雜草覆蓋面積/地表面積)×100%
根據采樣計算出的雜草蓋度如表3 所示。由表3 可以看出,分蘗期樣品D 田雜草蓋度顯著大于Y、B 田,但Y、B 田間沒有顯著差異。齊穗期樣品D 田雜草蓋度顯著大于Y、B 田,Y 田雜草蓋度顯著大于B 田。再生稻期D 田雜草蓋度顯著大于Y、B 田,并且B 田顯著大于Y 田。

表3 稻鱉養殖對雜草蓋度的影響①
研究發現水稻單作稻田與共作稻田的雜草優勢種存在一定的差異。在水稻的整個生長期,共作稻田的雜草優勢種沒有鉆葉紫菀和三葉鬼針草。而水稻單作稻田在分蘗期的優勢種為鉆葉紫菀,三葉鬼針草和鉆葉紫菀是齊穗期的優勢種,三葉鬼針草是再生稻期優勢種。說明稻鱉共作對于鉆葉紫菀和三葉鬼針草的抑制能力更強。這與之前郭瑤等研究發現的稻蝦共作會改變某些雜草在稻田植物中的優勢程度結論相似[6]。
稻田雜草是造成水稻減產的重要原因,傳統的水稻種植模式生態系統結構簡單,能量流動的層級少,自身的調節能力較差,不能控制雜草的生長,需要除草劑的投入[7]。除草劑不僅會污染環境,還會殘留在稻米上,對人體產生危害。稻田主要雜草喜旱蓮子草、稗等也逐漸產生抗藥性,除草劑不能有效抑制其的生長,水稻減產的同時,還要加大成本,經濟效益降低。所以在保障食品安全和生態效益的情況下減少雜草的生長是我國面臨的一大問題[8]。
運用生物學方法防治雜草可以為解決這一難題提供新的思路。稻田中引入鱉后,能充分利用稻田中、下層水層的空間生態位[9]。稻鱉系統中,鱉可攝食部分水草,鱉的爬行還使水體渾濁,通過抑制水中雜草的光合作用來抑制水中雜草生長;同時,鱉在爬行時,通過壓草可起到控草的目的,也可把埋在稻泥中的雜草幼苗或種子翻出,使其暴露懸浮在水中并逐漸腐爛死亡,降低了土壤中種子的數量,達到控制來年雜草數量的效果。同樣,稻田中引入鴨子,鴨子活動更劇烈,攝食力更強,對雜草的控制效果更明顯。這樣,雜草在與水稻的競爭中處于劣勢,雜草密度顯著降低[10]。
研究表明,稻田中鱉的引入可以在一定程度上控制雜草的生長,減少雜草種類和數量,對水稻生長產生有利作用。