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近年来,通过利用生物多样性,尤其是物种多样性与遗传多样性来控制稻田病虫草害,以减少农药、化肥使用为目的的农业健康生产实践及其相关的科学研究工作已成为国内外研究的热点。本文在稻鸭系统中引入一个新的水稻品种,将稻鸭共作模式与多品种水稻混作模式结合起来,即通过“物种多样性”和“遗传多样性”的叠加应用,开展多品种水稻混作养鸭模式生态经济效应的研究,主要包括控制病虫害效应、土壤养分动态、水稻生长性状、稻米品质以及几种模式的经济效益分析,得出如下结论:
1.对稻田病虫害的控制作用。两种模式对水稻常见的虫害均有控效,其中以稻鸭共作模式的控效更好,两模式套用时相对于混作模式单用控虫效果加强,相对于稻鸭共作模式单用控稻飞虱效果增强,控稻纵卷叶螟效果减弱。对于水稻病害中的白叶枯病,两种模式的控效均较好,两模式套用时对控病效果增强,达到18.4%;对于稻瘟病,早、晚造混作对叶瘟和穗瘟的控效均较好,稻鸭共作对叶瘟的控效较好,对穗瘟的控效则早、晚造表现不一,可能与穗瘟调查期距收鸭期间隔天数不同有关,其具体效应还有待进一步实验验证。
2.对土壤养分的影响。种植两造后,两种模式单用和套用对于土壤全钾、全磷含量均无明显影响;对于水稻生长过程中含量变化不大的几种养分:有机质、全氮、碱解氮,两模式套用有利于其含量的增加。种植两造后,稻鸭共作区这几种养分含量显著高于其他处理;混作区能有效促进有机质、全氮含量的增加,但使得碱解氮含量下降。对于总量下降的速效钾而言,两模式套用时有利于减缓其含量下降的速度。种植两造后,稻鸭共作与混作处理速效钾含量高于其他处理。对于含量呈上升趋势的速效磷,两模式单用、套用时均使其上升幅度减少。
3.对水稻生长性状的影响。田间试验中,稻鸭共作促进水稻株高变矮,混作对株高的影响早晚造效果不一,但通过进一步的盆栽试验,表明混作有使水稻苗高变矮的趋势,两模式套用对株高无明显影响。田间试验中整体上稻鸭共作与混作能促进水稻分蘖数的增加,两模式套用能显著增加水稻分蘖数。稻鸭共作、混作均能有效促进水稻根系活力的增强,其与空白单作之间的差异最大时分别为392.33ug·(g·hFW)-1和48.35 ug·(g·hFW)-1,两模式套用时效果显著增加。而通过盆栽试验证明,混作有利于水稻叶绿素含量、根系活力以及地下部分生物量的增加,却使地上部分生物量减少。
4.对稻米品质的影响。稻鸭共作与混作均能有效改良稻米的加工品质、降低稻米垩白率和稻米直链淀粉含量,稻鸭共作对胶稠度影响不大,混作却能促进胶稠度增加。两模式套用时,能促进稻米整精米率的提高,长宽比的增加,在垩白率整体水平较高时有利于降低垩白率,但对胶稠度影响不大。两模式套用区直链淀粉含量为18.46%~19.19%,符合优质米直链淀粉含量要求。
5.不同种植模式下水稻生产的经济效益比较。两模式均能促进水稻高产,但效果不如常规稻作系统显著,但当两种模式套用时,水稻产量超过常规稻作区。在资金投入方面,常规稻作区投入主要集中在农药、化肥方面,约占全部投入的73%,而稻鸭共作区则主要集中在鸭苗、鸭饲料与人工方面,占全部投入的80%左右,空白单作及混作区各项投入均较少。在产出方面,按普通稻米价格计算稻常规区与稻鸭共作区差异不大,若按绿色和有机稻米价格计算,稻鸭共作区净收入则显著高于常规区。由于引入的品种为高产品种,即使按普通稻米价格计算,混作区及两模式套用区净收入也显著高于常规稻作区。