黑斑蛙不同放养密度对稻蛙共作水稻生长性能的影响

梁正其，张小东，陈岚英，谭庆东，3，吴家毓，李涛

（1.铜仁学院，农林工程与规划学院，贵州 铜仁 554300；2.铜仁学院贵州省梵净山地区生物多样性保护与利用重点实验室，贵州 铜仁 554300；3.铜仁源梦农业科技有限公司，贵州 铜仁 554300）

目前，在常规水稻种植过程中，由于过量使用农药和化肥，导致农业面源污染日趋严重[1-2]，对生态安全、环境安全、粮食安全等造成了威胁[3]。而发展绿色农业，是一种行之有效的解决措施[4-6]。稻蛙共作生态种养模式，是将具有“农田卫士”之称的黑斑蛙重新引入稻田，利用其较强的弹跳能力捕食害虫，科学地调控稻田生态系统中食物链[5]，不仅可以提高稻田中能量和物质的利用率，还可以减少农药化肥使用，有效控制农业面源污染[7]。该模式有效利用了稻田的特有生态环境，水稻为黑斑蛙提供栖息环境，黑斑蛙排泄的粪便，为水稻提供优质的肥料，养出生态蛙，产出优质生态米。

为更好发展贵州山区稻蛙综合种养，形成产品优质、产地优美、技术先进的现代化生态渔业，现开展黑斑蛙不同放养密度对稻蛙共作水稻生长性能的影响试验。以期为贵州等山区稻蛙共作生态种养模式发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 时间与地点

2022 年3—10 月。试验地位于贵州省铜仁市印江县合水镇白元村铜仁学院稻蛙生态种养试验基地。该基地处于山区，属于中亚热带季风湿润气候，海拔604 m，经纬度为E108°31′52.97″、N28°0′8.24″，光照充足，气候适宜，雨量充沛，年平均气温15 ℃。年平均降水量1 300 mm。无霜期年平均299 d。依托山塘，水质较好，排灌方便。

1.2 材料

黑斑蛙蝌蚪苗为自繁自育，健康，无伤病，规格为0.03～0.04 g/尾。水稻品种为泰优390，由印江县农业机械所提供。

1.3 试验设计

设置水稻单作（Rice M0n0culture，简称RM）、稻蛙共作（Rice-Frog co-culture，简称RF）2 种模式。RF：黑斑蛙蝌蚪设置11 个处理组，分别为RF5、RF6、RF7、RF8、RF9、RF10、RF11、RF12、RF13、RF14 和RF16，对应投放密度为每667 m25 万、6 万、7 万、8万、9 万、10 万、11 万、12 万、13 万、14 万和16 万尾。每个密度重复设置3 个田块。

水稻为单季稻，蝌蚪投放时间为4 月11 日，水稻大秧移栽时间为6 月5 日，此时蝌蚪变态蹬腿上岸。水稻收获时间9 月12 日。水稻采用宽窄行进行栽种，宽行距为50 cm，窄行距为30 cm，株距为20 cm。RM 和各密度处理组水稻栽种密度一致。RF 处理组插秧前不施加基肥和不使用农药；RM 在水稻移栽前，施用有机肥每667 m2300 kg，水稻生长期间不追肥。

1.4 数据处理

数据分析处理采用Excel 2013 与SPSS20 软件，结果用“平均值±标准误”表示。以P＜0.05 表示差异显著。使用Excel 2013 图表绘制。

2 结果与分析

2.1 黑斑蛙不同投放密度RF 水稻的株高

黑斑蛙不同投放密度RF 水稻株高见图1。由图1 可见，在水稻生长返青期，RF8、RF9 处理组的水稻株高大于其他处理组，RF5 处理组与RM 无显著差异（P＞0.05），其他处理组之间无显著差异（P＞0.05），但略高于RM；在水稻的分蘖期、抽穗期和成熟期，RF 的水稻株高均显著高于RM。在水稻的分蘖期和抽穗期，RF8 处理组的株高明显大于其他密度处理组，其他密度处理组又大于RM；成熟期，RF8 处理组的株高大于其他密度处理组，明显高于RM。

图1 黑斑蛙不同投放密度RF 水稻株高

2.2 黑斑蛙不同投放密度RF 水稻分蘖数

黑斑蛙不同投放密度RF 水稻分蘖数见图2。由图2 可见，在水稻生长4 个时期，RF 的分蘖数均显著多于RM。在水稻的分蘖期、抽穗期和成熟期，RF8 处理组水稻分蘖数株均多于其他密度处理组。其中，在分蘖期，RF8 处理组的水稻分蘖数显著多于RF5、RF6处理组；在抽穗期，RF8 的水稻分蘖数显著多于RF9、RF10、RF11、RF12、RF13、RF14 和RF16 处理组，虽其他各处理之间没有显著差异（P＞0.05），但RF9、RF10、RF11、RF12、RF13、RF14 处理组之间的水稻分蘖数逐渐减少。在成熟期，RF8 的水稻分蘖数多于其他处理组，且该时期各处理组的水稻分蘖数高于抽穗期。

图2 黑斑蛙不同投放密度RF 水稻分蘖数

2.3 黑斑蛙不同投放密度RF 水稻叶绿素相对含量

黑斑蛙不同投放密度RF 水稻叶绿素相对含量见图3。由图3 可见，在水稻生长4 个时期，RF 的水稻叶绿素相对含量均显著高于RM。在水稻的返青期，水稻叶绿素相对含量变化规律不明显，RF11 处理组略高于其他密度处理组，其他密度处理之间差异不显著（P＞0.05）；在水稻的分蘖期和抽穗期，RF8、RF9、RF10 处理组的水稻叶绿素相对含量相对较高，RF8 处理组的水稻叶绿素相对含量，显著高于其他密度处理组；成熟期，RF13 处理组的水稻分蘖数显著高于RF7、RF14 和RF16 处理组；不同密度处理组显著高于RM，RF 在成熟期时，水稻叶绿素相对含量还处于较高水平。

图3 黑斑蛙不同投放密度RF 水稻叶绿素相对含量

2.4 黑斑蛙不同投放养密度水稻净光合速率

黑斑蛙不同投放密度水稻净光合速率见图4。由图4 可见，在水稻生长4 个时期，RF 的净光合速率均显著高于RM。在水稻的返青期，RF8 处理组的水稻净光合速率高于其他密度处理组，其他密度处理之间差异不显著（P＞0.05）；在水稻的分蘖期和抽穗期，RF8、RF9、RF10 处理组的水稻净光合速率相对较高，RF8 处理组的水稻净光合速率显著高于其他密度处理组；成熟期，RF7、RF8、RF9处理组的水稻净光合速率显著高于其他处理组。

图4 黑斑蛙不同投放密度水稻净光合速率

3 讨论

3.1 黑斑蛙不同投放密度对RF 水稻生长性状及光合作用的影响

水稻的叶片是光合作用的重要器官[8]。本试验表明，RF 明显促进了水稻的分蘖、水稻的株高。在水稻的抽穗期和成熟期，随着蝌蚪密度的增加，田中黑斑蛙数量的增多，水稻的分蘖数逐渐增多，水稻株高逐渐增高，与苑圆圆[9]稻蛙共作模式可以促进水稻分蘖增加的研究结果一致。

在本试验中，水稻的分蘖和株高，在RF8 处理组达到最大值。RF8 处理组的黑斑蛙幼蛙变态率相对较高，个体长势快，个体质量相对较大，其次是RF7 和RF9 处理组；而RF8 处理组，水稻的分蘖数最多，其他处理组水稻的分蘖数均低于RF8 处理组。因此，不同的投放密度，会对水稻的生长环境产生不同的影响，不同程度地促进其对土壤养分的吸收，从而促进了水稻的分蘖和水稻的生长。

3.2 黑斑蛙不同投放密度对稻蛙共作水稻光合作用的影响

RF 不仅明显促进了水稻的分蘖、水稻的株高，还增加了水稻的叶绿素相对含量，有利于水稻的净光合速率的提升，从而延长水稻的灌浆期，提高了水稻的产量[8]。蝌蚪或后期黑斑蛙在田间不间断施肥，为水稻生长不断提供肥料，促进水稻不断分蘖和生长。因此，在成熟期，水稻的分蘖数高于水稻抽穗期。说明水稻仍在分蘖，且在成熟期，稻蛙共作的水稻叶绿素相对含量，仍处于较高水平，水稻仍保持青绿状态。

与水稻的分蘖和株高相似，水稻的叶绿素相对含量和净光合速率，随着黑斑蛙蝌蚪的投放数量逐渐增高，到RF8 处理组时，各指标达到最大值。本试验结果表明，RF8 处理组是贵州山区试验地相对合适的放养密度。在有限的稻田食台，合理的放养密度，不仅有利于黑斑蛙蝌蚪变态上岸时，在有限的采食空间内均匀采食，增大其转食率，提高黑斑蛙成活率，减少黑斑因不能均匀采食，而导致的个体不均匀及相互残杀等，促进黑斑蛙生长，达到稻蛙共生最大效应。黑斑蛙蝌蚪投放数量少，其排出粪便较少，可能不能满足水稻生长所需营养，因此影响其株高和分蘖；而投放密度过高，黑斑蛙变态上岸后，数量较多，在食台有限的面积内，部分蝌蚪不能顺利转食，或顺利转食后，后期不能顺利采食，影响黑斑蛙生长，个体大小不均，从而影响其粪便排放，影响水稻生长性状和光合作用。这与本试验收获时，发现RF8 处理组黑斑蛙个体大、生长均匀结果相符。

本试验表明，每667 m2投放8 万尾蝌蚪苗，是贵州山区稻蛙共作生态种养模式比较合理的投放密度，可以作为贵州山区稻蛙共作生态种养模式推广应用的参考投放密度。