稻田养鱼与氮密互作对土壤肥力、水稻产量及其养分累积的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb19020026

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (15): 1-7.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb19020026

所属专题：水产渔业；水稻

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稻田养鱼与氮密互作对土壤肥力、水稻产量及其养分累积的影响

徐富贤¹^,², 周兴兵², 张林¹^,², 蒋鹏¹^,², 刘茂¹^,², 郭晓艺¹^,², 朱永川¹^,², 熊洪¹^,²

¹ 四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室/作物生理生态及栽培四川省重点实验室,四川德阳 618000
² 国家水稻改良中心四川泸州分中心,四川泸州 646000

收稿日期:2019-02-20 修回日期:2019-09-18 出版日期:2020-05-25 发布日期:2020-05-21
作者简介:徐富贤,男,1965年出生,研究员,大专,研究方向：水稻栽培。通信地址：646000 四川省泸州市龙马潭区香林路三段45号四川省农业科学院水稻高粱研究所,Tel：0830-3197364,E-mail：xu6501@163.com。
基金资助:
国家粮食丰产科技工程(2018YFD0301201);国家现代农业产业技术体系建设专项“长江上游水稻栽培岗位专家”(CARS-01-25)

Interaction Between Fish Culture and Nitrogen Application: Effects on Soil Fertility, Rice Yield and Nutrient Accumulation in Paddy Fields

Xu Fuxian¹^,², Zhou Xingbing², Zhang Lin¹^,², Jiang Peng¹^,², Liu Mao¹^,², Guo Xiaoyi¹^,², Zhu Yongchuan¹^,², Xiong Hong¹^,²

¹ Rice and Sorghum Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding, Ministry of Agriculture/Sichuan Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Cultivation, Deyang Sichuan 618000
² Luzhou Branch of National Rice Improvement Center, Luzhou Sichuan 646000

Received:2019-02-20 Revised:2019-09-18 Online:2020-05-25 Published:2020-05-21

摘要/Abstract

摘要：

为了给稻田养鱼的施肥管理提供科学依据。试验以杂交中稻新品种‘内6优106’为材料,在3个鱼-氮处理（CK：不养鱼+不施氮、F：养鱼+不施氮、FN：养鱼+施氮150 kg/hm ²）和4个本田栽秧密度下,研究稻田养鱼与氮密耦合对土壤肥力、水稻产量及其养分吸收累积的影响。结果表明：稻田养鱼后的有机质显著提高、氮素能维持平衡、磷钾素则显著下降。鱼氮处理水稻产量、地上部干物质及氮、磷、钾累积的总体趋势表现为FN>F>CK,FN与F分别比CK显著增产22.98%和13.43%。栽秧密度在9.0万~22.5万穴/hm ²范围内稻谷产量无显著差异,干物质和氮累积影响随密增加而增加。每1000 kg稻谷的地上部植株氮、磷、钾素的需要量分别为10.24~16.74、1.31~2.72、34.38~56.49 kg/hm ²。中高产养鱼稻田在施肥管理上应控制氮肥和增施磷钾肥。

关键词: 稻田养鱼, 杂交中稻, 氮密互作, 土壤养分, 物质积累

Abstract:

The paper aims to provide a scientific basis for fertilization management of fish culture in paddy fields. Taking a new hybrid rice variety ‘Nei6You106’ as material, we studied the coupling effects of fish-nitrogen-density on soil fertility, rice yield and nutrient uptake and accumulation in paddy fields under 3 fish-nitrogen treatments (CK: no fish + no nitrogen application, F: fish + no nitrogen application, FN: fish + 150 kg/hm ² nitrogen application) and 4 seedling densities. The results showed that: the organic matters significantly increased, nitrogen maintained balance, phosphorus and potassium decreased significantly after fish culture in paddy fields; the overall trends of rice yield, over ground dry matter and accumulation of nitrogen, phosphorus and potassium under fish-nitrogen treatments were FN>F>CK, FN and F significantly increased rice yield by 22.98% and 13.43% compared with that of CK, respectively; there was no significant difference in rice yield in the range of 90000-225000 hills/hm ², and the effects of dry matter and nitrogen accumulation increased with the increase of density; the nitrogen, phosphorus and potassium requirements of above ground plants per 1000 kg of rice were 10.24-16.74, 1.31-2.72, 34.38-56.49 kg/hm ², respectively. Therefore, nitrogen fertilizer should be controlled, and phosphorus and potassium fertilizer should be increased in fertilizer management of medium-high yield fish culture paddy fields.

Key words: fish culture in paddy field, hybrid middle rice, nitrogen interaction, soil nutrients, matter accumulation

中图分类号:

S311

徐富贤, 周兴兵, 张林, 蒋鹏, 刘茂, 郭晓艺, 朱永川, 熊洪. 稻田养鱼与氮密互作对土壤肥力、水稻产量及其养分累积的影响[J]. 中国农学通报, 2020, 36(15): 1-7.

Xu Fuxian, Zhou Xingbing, Zhang Lin, Jiang Peng, Liu Mao, Guo Xiaoyi, Zhu Yongchuan, Xiong Hong. Interaction Between Fish Culture and Nitrogen Application: Effects on Soil Fertility, Rice Yield and Nutrient Accumulation in Paddy Fields[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(15): 1-7.

图/表 10

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处理	时期	pH值	有机质/(g/kg)	全氮/(g/100 g)	全磷/(g/100 g)	全钾/(g/100 g)	水解氮/(mg/kg)	有效磷/(mg/kg)	有效钾/(mg/kg)
CK	试验前	5.18a	24.68b	0.18ab	0.081a	4.18a	129.33ab	4.72a	131.00a
CK	试验后	5.11a	20.67c	0.13b	0.047b	1.87b	111.33b	1.31b	57.50b
F	试验前	5.15a	24.77b	0.19ab	0.089a	4.12a	124.00ab	5.59a	131.00a
F	试验后	5.27a	29.10a	0.16ab	0.049b	1.99b	121.33ab	1.22b	64.67b
FN	试验前	5.20a	25.95b	0.19ab	0.091a	3.85a	120.17ab	4.73a	121.83a
FN	试验后	5.18a	31.43a	0.21a	0.051b	1.97b	134.33a	1.20b	55.50b
F值		0.95	23.43^**	3.71^*	55.97^**	216.32^**	2.96^*	25.78^**	54.13^**

处理	时期	pH值	有机质/(g/kg)	全氮/(g/100 g)	全磷/(g/100 g)	全钾/(g/100 g)	水解氮/(mg/kg)	有效磷/(mg/kg)	有效钾/(mg/kg)
CK	试验前	5.18a	24.68b	0.18ab	0.081a	4.18a	129.33ab	4.72a	131.00a
CK	试验后	5.11a	20.67c	0.13b	0.047b	1.87b	111.33b	1.31b	57.50b
F	试验前	5.15a	24.77b	0.19ab	0.089a	4.12a	124.00ab	5.59a	131.00a
F	试验后	5.27a	29.10a	0.16ab	0.049b	1.99b	121.33ab	1.22b	64.67b
FN	试验前	5.20a	25.95b	0.19ab	0.091a	3.85a	120.17ab	4.73a	121.83a
FN	试验后	5.18a	31.43a	0.21a	0.051b	1.97b	134.33a	1.20b	55.50b
F值		0.95	23.43^**	3.71^*	55.97^**	216.32^**	2.96^*	25.78^**	54.13^**

处理		pH值	有机质/ (g/kg)	全氮/ (g/100g)	全磷/ (g/100g)	全钾/ (g/100g)	水解氮/ (mg/kg)	有效磷/ (mg/kg)	有效钾/ (mg/kg)
鱼氮(A)	CK	5.14a	22.68b	0.16b	0.064b	3.02a	120.33a	3.02a	94.25a
	F	5.21a	26.93ab	0.17ab	0.069ab	3.06a	122.67a	3.40a	97.83a
	FN	5.19a	28.69a	0.20a	0.071a	2.91a	127.25a	2.97a	88.67a
时期(B)	试验前	5.17a	25.13b	0.19a	0.087a	4.05a	124.50a	5.01a	127.94a
时期(B)	试验后	5.18a	27.07a	0.16b	0.049b	1.94b	122.33a	1.24b	59.22b
F值	A	0.69	9.80^**	8.52^*	6.77^*	1.45	4.53	1.28	3.22
	B	0.04	10.67^**	45.21^**	60.99^**	933.21^**	0.87	114.00^**	582.43^**
	A×B	1.78	15.91^**	27.49^**	1.68	3.28	15.41^**	0.73	0.70

处理		pH值	有机质/ (g/kg)	全氮/ (g/100g)	全磷/ (g/100g)	全钾/ (g/100g)	水解氮/ (mg/kg)	有效磷/ (mg/kg)	有效钾/ (mg/kg)
鱼氮(A)	CK	5.14a	22.68b	0.16b	0.064b	3.02a	120.33a	3.02a	94.25a
	F	5.21a	26.93ab	0.17ab	0.069ab	3.06a	122.67a	3.40a	97.83a
	FN	5.19a	28.69a	0.20a	0.071a	2.91a	127.25a	2.97a	88.67a
时期(B)	试验前	5.17a	25.13b	0.19a	0.087a	4.05a	124.50a	5.01a	127.94a
时期(B)	试验后	5.18a	27.07a	0.16b	0.049b	1.94b	122.33a	1.24b	59.22b
F值	A	0.69	9.80^**	8.52^*	6.77^*	1.45	4.53	1.28	3.22
	B	0.04	10.67^**	45.21^**	60.99^**	933.21^**	0.87	114.00^**	582.43^**
	A×B	1.78	15.91^**	27.49^**	1.68	3.28	15.41^**	0.73	0.70

处理	密度/(万穴/hm²)	有效穗/(万/hm²)	穗粒数	结实率/%	千粒重/g	产量/(kg/hm²)
CK	9.0	139.2e	154.68ab	90.07a	31.59a	6930.0d
	13.5	177.8cd	137.33bc	91.87a	31.51a	6870.0d
	18.0	195.0bc	112.92d	93.54a	32.35a	7340.1cd
	22.5	192.8bc	125.28cd	89.91a	32.23a	7492.5bcd
F	9.0	149.4de	162.07a	92.34a	31.89a	7500.0bcd
	13.5	181.8cd	137.51bc	93.35a	32.10a	8335.1abc
	18.0	198.6bc	138.76bc	92.07a	32.08a	8440.1ab
	22.5	234.8a	129.71cd	91.96a	32.17a	8202.6abc
FN	9.0	182.4cd	157.08ab	93.21a	32.12a	8682.6a
	13.5	207.9abc	144.39abc	93.86a	32.33a	8867.6a
	18.0	224.4ab	142.86abc	92.16a	32.84a	8997.6a
	22.5	239.3a	132.64c	92.58a	32.47a	8665.1a
F值		7.45^**	5.14^**	0.93	1.72	5.61^**

稻田养鱼与氮密互作对土壤肥力、水稻产量及其养分累积的影响

Interaction Between Fish Culture and Nitrogen Application: Effects on Soil Fertility, Rice Yield and Nutrient Accumulation in Paddy Fields

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处理		有效穗/(万/hm²)	穗粒数	结实率/%	千粒重/g	产量/(kg/hm²)
鱼氮(A)	CK	176.3b	132.55a	91.35a	31.92b	7158.2b
	F	191.1ab	142.01a	92.44a	32.06b	8119.4a
	FN	213.5a	144.24a	92.96a	32.44a	8803.2a
密度/(万穴/hm²)(B)	9.0	157.1d	157.94a	91.88a	31.8656a	7704.2a
	13.5	189.2c	139.74b	93.03a	31.9833a	8024.3a
	18.0	206.0b	131.51b	92.59a	32.4222a	8259.2a
	22.5	222.3a	129.21b	91.48a	32.2900a	8120.1a
F值	A	4.97^*	3.81	0.66	11.38^*	12.90^**
	B	27.87^**	13.32^**	1.29	2.41	1.87
	A×B	1.12	1.34	1.09	0.53	0.74

回归方程	R²	F值	偏相关系数	t检验值	p-值
y=40495.52+14.37x₁+30.83x₂+140.54x₃+885.86x₄	0.8791	12.73^**	r(y,x₁)=0.7009	2.60^*	0.0316
			r(y,x₂)=0.8047	3.59^**	0.0071
			r(y,x₃)=0.5225	1.62	0.1436
			r(y,x₄)=0.6180	2.08	0.0712

鱼氮	密度/(万穴/hm²)	干物质/(kg/hm²)	N/(kg/hm²)	P/(kg/hm²)	K/(kg/hm²)
CK	9.0	10946.87g	86.87cd	10.60cd	234.27b
	13.5	12313.10defg	97.22bcd	10.71cd	257.94ab
	18.0	11952.07efg	74.97d	9.20d	233.13b
	22.5	12381.87defg	103.19abcd	13.09cd	310.46ab
F	9.0	11734.23fg	99.97abcd	12.72cd	317.19ab
	13.5	13647.23cde	109.44abcd	12.11cd	323.56ab
	18.0	13798.60cd	109.40abcd	10.97cd	311.90ab
	22.5	14389.43bc	122.11abc	15.25bcd	310.21ab
FN	9.0	13453.30cdef	124.94abc	14.37bcd	298.72ab
	13.5	15798.07ab	134.96ab	24.03a	442.89a
	18.0	16322.13a	141.14ab	20.68ab	451.00a
	22.5	17197.63a	144.11a	17.97abc	375.20ab
F值		30.50^**	5.53^**	9.47^**	3.32^**

处理		干物质	N	P	K
鱼氮(A)	CK	11898.5c	90.6b	10.9b	258.9b
	F	13392.4b	110.2ab	12.8b	315.7ab
	FN	15692.8a	136.3a	19.3a	392.0a
密度/(万穴/hm²)(B)	9.0	12044.8c	103.9b	12.6a	283.4a
	13.5	13919.5b	113.9ab	15.6a	341.5a
	18.0	14024.3b	108.5ab	13.6a	332.0a
	22.5	14656.3a	123.1a	15.4a	332.2a
F值	A	87.09^**	12.33^**	25.84^**	6.95^*
	B	47.25^**	3.32^*	3.02	1.59
	A×B	3.30^*	0.78	3.66^**	1.68

鱼氮	密度/(万穴/hm²)	N/(kg/hm²)	P/(kg/hm²)	K/(kg/hm²)	N:P:K
CK	9.0	12.55ab	1.52cd	34.38e	1:0.12:2.74
	13.5	14.20ab	1.56cd	37.62de	1:0.11:2.65
	18.0	10.24b	1.57d	38.83de	1:0.15:3.79
	22.5	13.89ab	1.77bcd	39.74de	1:0.13:2.86
F	9.0	13.38ab	1.70cd	49.46abc	1:0.13:3.70
	13.5	10.84b	1.51d	46.07bcd	1:0.14:4.25
	18.0	12.97ab	1.31d	40.20cde	1:0.10:3.10
	22.5	14.91ab	1.86bcd	44.53bcd	1:0.12:2.99
FN	9.0	14.28ab	1.85cd	37.99de	1:0.13:2.66
	13.5	15.22ab	2.72a	50.11ab	1:0.18:3.29
	18.0	16.74a	2.29ab	56.49a	1:0.14:3.17
	22.5	16.68a	2.08bc	50.01ab	1:0.12:3.00
F值		4.14^**	13.15^**	13.05^**

处理		N/(kg/hm²)	P/(kg/hm²)	K/(kg/hm²)	N:P:K
鱼氮(A)	CK	12.72b	1.58b	37.64b	1:0.12:2.96
	F	13.03ab	1.60b	45.07a	1:0.12:3.46
	FN	15.73a	2.18a	48.65a	1:0.14:3.09
密度/(万穴/hm²)(B)	9.0	13.40a	1.62b	40.61b	1:0.12:3.03
	13.5	13.42a	1.93a	44.60ab	1:0.14:3.32
	18.0	13.32a	1.89a	45.17a	1:0.14:3.39
	22.5	15.16a	1.90a	44.76a	1:0.13:2.95
F值	A	7.13^*	20.51^**	25.06^**
	B	2.82	6.34^**	4.50^**
	A×B	3.03^*	9.11^**	10.86^**

回归方程	R²	F值	偏相关系数	t检验值	p-值
y₁=4682.2+41.72x₁+87.23x₂+8.21x₃	0.7798	37.8^**	r(y,x₁)= 0.6013	4.26^**	0.0002
			r(y,x₂)= 0.1993	1.15	0.2583
			r(y,x₃)= 0.3791	2.32^*	0.0268
y₂=4651.38+21.97x₁-0.04x₂+2.90x₃	0.7907	10.08^**	r(y,x₁)= 0.5628	2.68^*	0.0462
			r(y,x₂)= -0.2574	0.75	0.4705
			r(y,x₃)=0.2838	0.84	0.4242

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