刘全科++周普国++朱文达++杨峻++喻永冰++刘美刚++贾平安+夏良付++许凌风++李林

摘要：为明确稻虾共作在稻田的应用效果及经济效益，研究了不同稻虾共作模式对稻田杂草的控制作用。结果表明，稻虾共作对田间主要杂草稗（Echinochloa crusgalli）、异型莎草（Cyperus difformis）、鸭舌草（Monochoria vaginalis）、陌上菜（Lindernia procumbens）及水苋菜（Ammannia baccifera）均具有良好的控制作用，防效可达85%以上，总体效果与化学除草处理36%苄嘧磺隆·二氯喹啉酸WP270 g（a.i）/hm2相当。实施稻虾共作的稻田净收益为68 967.3～88 813.8元/hm2，显著优于化学除草处理，较其收益增加4.7～6.3倍。

关键词：稻虾共作；杂草；防效；经济效益

中图分类号：S451 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）10-1859-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.10.015

Weed Control Efficacy and Economic Benefits of Rice-lobster Farming

in Paddy Rice Fields

LIU Quan-ke1，ZHOU Pu-guo2，ZHU Wen-da3，YANG Jun2，YU Yong-bing4，LIU Mei-gang5，

JIA Ping-an4，XIA Liang-fu6，XU Ling-feng1，LI Lin3

（1.Hubei Plant Protection Station，Wuhan 430070，China；2.Institute for the Control of Agrochemicals，Ministry of Agriculture，Beijing 100125，China；3.Institute of Plant Protection and Soil Science，Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430064，China；4.Qianjiang Agro-Technology Extension Center，Qianjiang 433199，Hubei，China；5.Xiantao Plant Protection Agency，Xiantao 433000，Hubei，China；6.Hubei Shayang Guanghua Agricultural Industry and Trading Co.， Ltd，Shayang 433124，Hubei，China）

Abstract： To determine the application effect and economic benefit of rice-lobster farming in paddy rice fields，field experiments were conducted to evaluate the weed control efficacy of rice-lobster farming，in comparison with chemical control and manual weeding. The results showed that rice-lobster farming had a good control effect on dominant weed species Echinochloa crusgalli，Cyperus difformis， Monochoria vaginalis，Lindernia procumbens and Ammannia baccifera，and all the control efficacies were higher than 85%. The overall effects of rice-lobster farming were equivalent to that of chemical weed control by 53% mefenacet+bensulfuron-methyl WP 397.5 g（a.i）/hm2. The net income of rice-lobster farming was 68 967.3～88 813.8 yuan/hm2，and significantly higher than that of chemical weed control，the profits increased by 4.7～6.3 times.

Key words： rice-lobster farming； weed； control efficacy； economic benefit

水稻是主要的糧食作物，湖北省是中国水稻主产区之一，2015年种植面积约218万hm2，年产稻谷达1 810万t，种植面积和产量稳居全国前5位[1]。随着水稻直播、机械移栽、抛秧等轻简栽培技术的应用推广，杂草危害已成为影响稻谷产量的重要因素，可造成水稻减产10%～20%，草害严重时减产达50%以上[2，3]。长期以来，水稻田杂草主要以化学防除为主，随着除草剂的持续大量使用，水稻生产中已出现灾害性杂草发生猖獗、除草剂残留药害严重及抗药性杂草频发等突出问题，使传统稻田草害防控体系面临巨大挑战[4-6]。实现除草剂减量增效与绿色防控措施协同应用，构建环保、生态的稻田可持续草害防控技术体系，已成为水稻生产中迫切需要解决的重大课题。

江汉平原是湖北省水稻的主产区域，是典型的水网湖区，农田水源充足，适合水稻种植。随着人民生活水平的提高，稻米的安全性和品质越来越受到人们重视。利用生物生态学理论防控稻田有害生物，进行绿色有机稻米的生产，具有广阔的应用前景[7，8]。已有的研究表明，稻虾或稻鸭共作复合农业生态系统具有防治病虫草害[9-12]、培肥土壤[13]和提高稻米品质[14]等功能，在稻田不施用化肥、农药（杀虫剂、杀菌剂、除草剂等），就可以达到安全、优质生产的目的[15，16]。本试验主要研究稻虾共作种植模式的控草效果，为发展绿色、生态的草害防控措施奠定理论基础，同时为进一步推广稻虾共作的水稻复合种养模式提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

江汉平原地处长江中游，属亚热带季风气候，年均温16 ℃左右，降水量1 100～1 300 mm，气温较高的4～9月雨量占全年的70%。活动积温为5 100～ 5 300 ℃，无霜期约240～260 d，10 ℃以上持续期230～240 d，全年日照时数约2 000 h，年太阳辐射总值约460～480 kJ/cm2。该区夏季作物种植主要以水稻为主，种植年限通常在3年以上[17]。试验在潜江市、沙洋县和仙桃市进行，选择水源充足、肥力均匀、排灌方便、沟渠配套、符合无公害生产条件的稻田。土壤类型为水稻土，pH 6.7左右，耕层有机质含量约25.0 g/kg，全氮2.1 g/kg、全磷0.5 g/kg、全钾12.0 g/kg。

在稻虾共作田发生危害的优势杂草主要有稗（Echinochloa crusgalli）、千金子（Leptochloa chinensis）、异型莎草（Cyperus difformis）、鴨舌草（Monochoria vaginalis）、水莎草（Juncellus serotinus）、牛毛毡（Eleocharis yokoscensis）、陌上菜（Lindernia procumbens）、水苋菜（Ammannia baccifera）、鳢肠（Eclipta prostrata）、双穗雀稗（Paspalum paspaloides）、丁香蓼（Ludwigia prostrata）、假稻（Leersia hexandra var. Japonica）、节节菜（Rotala indica）等，发生数量占田间杂草的95%以上。

1.2 稻虾共作及田间栽培管理措施

在稻虾共作模式田四周挖宽3.0～4.0 m、深1.5 m的“回”形围沟，面积达3.3 hm2，在田中间开挖“十”字沟，宽1.0～2.0 m，深0.8 m。筑埂高于田面0.6～0.8 m，顶部宽2.0～3.0 m，坡比1.0∶1.5；内埂高0.2～0.3 m，宽0.3～0.4 m。田间进、排水口均设防逃、防天敌聚乙烯网片。第一年8～9月在水稻收获前投放亲虾300～450 kg/hm2，小龙虾品种为克氏原螯虾，以后每年根据实际情况补投适量亲虾；次年4月中旬水稻种植前收获成虾，同时适量补投幼虾；5～6月初排水后幼虾进入虾沟，整田、插秧，待晒田控蘖后复水，幼虾再进入稻田活动，8～9月收获第二批成虾，如此循环往复。水稻品种为黄花粘或南粳9108，N、P2O5、K2O平均施肥量分别为80、20、30 kg/hm2。坚持前促中控后补的施肥原则，主要施用有机复合肥与农家肥，氮肥40%基施、60%追施，磷肥全部基施，钾肥60%基施、40%追施，不使用碳酸氢铵等氨基肥料。稻田水层管理时分蘖期保持薄水返青、浅水分蘖；7月上中旬自然断水落干晒田，保持虾沟水位与大田落差在15 cm以上；孕穗期保持3～5 cm水层，收获前10 d断水。

1.3 试验处理设计

试验设3种不同的稻虾共作模式，模式1（DL1）为旱改水模式下的稻虾共作移栽田，位于仙桃市杨林尾镇，面积3.3 hm2。前茬棉花8～10年，2015年改为稻虾共作田。通常5月上旬育秧，6月中下旬移栽，移栽密度为17 cm×33 cm；模式2（DL2）为水稻连作稻虾共作机插田，位于潜江市龙湾镇，面积6.7 hm2。4月下旬播种，6月初机插，机插密度为13 cm×20 cm。使用36%苄嘧磺隆·二氯喹啉酸WP 270 g（a.i）/hm2，于杂草出苗初期排干田水喷雾，药后48 h灌浅水回田，只灌不排，保证田水不回流围沟；模式3（DL3）为水稻连作稻虾共作直播田，位于沙洋县广华农工贸有限公司农场，面积53.3 hm2。6月中旬直播，播种量105 kg/hm2。水稻播后杂草1～3叶期施用6%五氟磺草胺·氰氟草酯OF 105 g（a.i）/hm2，施药方法与模式2相同。常规水稻田选择传统水稻育苗移栽种植模式，化学除草（CC）使用36%苄嘧磺隆·二氯喹啉酸WP 270 g（a.i）/hm2，并设人工除草（MW）和空白对照（CK）不除草处理。人工除草在水稻移栽或播种后第20天进行，除草标准以小区无草为准，化学除草处理按设计用药量在水稻移栽后7 d施药，空白对照不除草，按常规栽培管理措施进行管理。

1.4 调查及数据统计方法

杂草调查统一在稻虾共作区放虾后第45天进行。每小区采用5点对角取样，每样方面积1 m2，分别记录各样方内的杂草种类与数量。杂草防治效果=（对照区杂草密度-处理区杂草密度）/对照区杂草密度×100%。杂草种类的鉴定以文献[2]为准。研究数据使用Excel数据处理软件进行处理、绘图，并使用SPSS软件进行统计分析，测验各处理间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同稻虾共作种植模式对稻田杂草的影响

由表1可知，通过稻虾共作与化学除草协同配合使用，36%苄嘧磺隆·二氯喹啉酸WP对稗、异型莎草的防治效果可达95%以上，对鸭舌草、陌上菜和水苋菜的防治效果达85%以上，稻田杂草综合防治效果达90%以上，有效控制了稻虾共作田杂草的发生危害。

在旱改水移栽的稻虾共作模式下，稻田杂草发生量少，仅通过虾群活动就能较好控制田间杂草的危害，总体效果可达94.03%；而在水稻连作模式下的稻虾共作直播田，杂草发生量大，特别是千金子的危害难以控制，需同时配合施用安全、高效的除草剂，如6%五氟磺草胺·氰氟草酯OF进行防除，若单用氰氟草酯，则容易对虾苗产生药害。人工除草对个体较小、密度较大的牛毛毡难以除尽，通过稻虾共作则可显著提高控制效果。稻虾共作对稻田各类别杂草的作用趋势均表现为随共作年限的增加，控草效果越来越好，但可能会导致多年生杂草假稻或其他深水性杂草的危害加重。

2.2 不同稻虾共作模式的经济效益分析

稻虾共作种植模式下，由于围沟的挖设导致稻田实际面积有所缩减，因而水稻产量较化学除草区有一定差异，尤以稻虾共作直播田（DL3）的产量最低，但均显著优于人工除草和空白对照处理。从水稻产值上看，稻虾共作田稻谷品质优良，收购价（2.65元/kg）较常规稻谷（2.50元/kg）高，因而其稻谷产值最终与化学除草处理差异不显著（表2）。

稻田投入方面，人工除草、化学除草或不除草等常规稻作系统中，化肥和农药（包括除草剂、杀虫剂、杀菌剂等）占稻田资金投入的主要部分，稻虾共作虽然减少了这部分费用，但田间挖设沟渠、购买虾苗、防护设施及饲料支出费用约占总投入的80%。此外，在田间农事操作费用方面，稻虾共作由于增加了放虾、养虾、收虾等活动而提高了用工支出，因而实行稻虾共作的总体投入要明显高于人工除草或化学除草处理（表2）。

常规稻作系统中仅产出稻谷，总产值在12 778.1～20 859.5元/hm2之间。在稻虾共作系统中，其重要收入来源是龙虾，龙虾经济价值较高，且每年收获2季，龙虾产值在87 750.0～112 387.5元/hm2之间。加上稻谷产值，稻虾共作田的总产值高达10.8万元/hm2以上。在分别扣除各自投入后，常规稻作及化学除草田每公顷净收益在4 528.1～12 159.5元之间，而稻虾共作田净收益在68 967.3～88 813.8元/hm2之间，较常规化学除草田收益增加4.7～6.3倍，增收效益非常显著（表2）。且实施稻虾共作由于减量使用化肥、农药，不会对环境造成危害，有利于农业的可持续发展，具有良好的生态效益。

3 讨论

前人研究表明，种植制度通过配合使用不同的耕作方式、轮作方式及杂草管理措施，可显著影响农田杂草群落的组成和草害发生程度，在特定的作物种植模式下，田间可以形成特殊的水分、光照条件，从而对某些杂草的萌发及生长进行调控[18，19]。在稻虾共作模式下，稻田的水分管理与常规稻栽培有较大差异，从水稻移栽到齐穗期，田间水层变化较大，这种水分环境会限制喜湿但不耐深水层的异型莎草、陌上菜及水苋菜等杂草的萌发生长，降低其在田间的危害。千金子、鳢肠等杂草能很好适应干湿交替的环境，因而在田间发生危害较重。

虾为杂食性动物，稻田杂草是虾的天然食料。虾通过群体频繁取食和踩踏，使杂草无法正常萌发生长，说明虾对于稻虾共作模式中的控草机制发挥起着更为重要的作用[9]。虾还能通过爬行把埋在稻泥中的杂草幼芽或种子翻出，或使其暴露悬浮于水中，加快其腐烂死亡速度，从而大大降低稻田土壤杂草种子的密度，减少了翌年杂草的发生基数[20]。

本研究结果表明，在稻田实行稻虾共作，可以有效控制田间杂草的发生危害，使稻田主要杂草鸭舌草、稗、异型莎草、水苋菜、陌上菜等的危害程度显著降低，总体控草效果显著优于化学除草和人工除草。且作为一项环保、绿色、无公害的生态复合型农业生产技术，稻虾共作充分利用了稻、虾之间的共生关系，极大地发挥了稻田的生产功能、养殖功能及生态调控功能[16]，使水稻生产降低了对除草剂、杀虫剂、杀菌剂及化肥等农用化学品的依赖，具有良好的生态、经济和社会效益，有着良好的应用前景。

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