【摘 要】
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常规稻作生产通常需要投入大量农药控制病虫害,同时需要投入大量化肥补充系统中的养分,结果使得稻田生态系统生物多样性低,系统脆弱性较高,养分利用效率低,且容易招致作物病虫害的反复暴发,最终会造成生态安全、环境安全和粮食安全问题。随着我国经济发展和生活水平的提高,人们对绿色有机健康食品的需求越来越多,使得稻田生态种养逐步显示出一定的发展前景。为此,本研究开展了稻蛙共作生态农业模式的效应研究,目的是探讨稻
【基金项目】
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广州市科技计划重点项目（201604020062）； 广东省现代农业产业技术体系岗位专家项目（2018LM1100）； 国家自然科学基金（31470576）； 广东省自然科学基金（2017A030313188）； 省农业标准化项目（粤财农[2017
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常规稻作生产通常需要投入大量农药控制病虫害,同时需要投入大量化肥补充系统中的养分,结果使得稻田生态系统生物多样性低,系统脆弱性较高,养分利用效率低,且容易招致作物病虫害的反复暴发,最终会造成生态安全、环境安全和粮食安全问题。随着我国经济发展和生活水平的提高,人们对绿色有机健康食品的需求越来越多,使得稻田生态种养逐步显示出一定的发展前景。为此,本研究开展了稻蛙共作生态农业模式的效应研究,目的是探讨稻田引入泰国虎纹蛙（Rana tigrina cantor）后,分析稻田养蛙对水稻产量、稻米品质及土壤微生物群落的影响。本研究选择美香占2号（香稻）和黄华占（非香稻）两个水稻品种,分别设置水稻单作（Rice Monoculture,简称RM）和稻蛙共作处理（Rice-Frog co-culture,简称RF）。稻蛙共作处理共设置3个泰国虎纹蛙放养密度分别是:3只/m2（RF3）;6只/m2（RF6）;9只/m2（RF9）。共8个处理,3次重复,采用完全随机区组设计。主要研究稻蛙共作对水稻农艺性状、产量及其构成因子、稻米品质、稻田虫害以及稻田土壤理化性质的影响;分析稻蛙共作对美香占2号的香气主要成分2-乙酰-1-吡咯啉（2-acetyl-1-pyrroline,2-AP）及其合成的前体物质和相关酶类活性的影响。研究结果如下:1.稻蛙共作对土壤全氮、全磷和全钾含量没有显著影响;成熟期时,稻蛙共作处理的土壤中有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量显著高于水稻单作处理。稻蛙共作与水稻单作相比,根系土壤细菌群落结构多样性显著差异,组间群落结构差异明显。2.稻蛙共作使得稻田土壤养分等因素得到改善,增加了成熟期水稻的株高、分蘖以及叶绿素含量、提高了叶片水稻净光合速率;稻蛙共作对水稻抽穗期时的稻纵卷叶螟和稻飞虱有明显的防控效果。3.稻蛙共作对水稻的有效穗数、产量均有明显提高。通过提高水稻结实率,每穗粒数、有效穗数等产量构成因子,使水稻增产;稻蛙共作处理显著提高水稻的糙米率、精米率、整精米率,其中在RF6最为显著;稻蛙共作对水稻营养品质有所改善,美香占2号RF6处理蛋白质含量显著提高。4稻蛙共作显著提高香稻美香占2号香气2-AP含量,且香稻香气2-AP的形成和积累与脯氨酸、吡咯啉-5-羧酸、可溶性蛋白、脯氨酸脱氢酶活性、吡咯啉-5-羧酸合成酶活性、鸟氨酸转氨酶活性的提高相关。在RF6处理中香稻香气2-AP含量积累量最高。综上所述,在本试验的条件下,得到的香稻栽培与稻蛙共作技术是集“增产”、“增香”“控虫”于一体的新型生态种养模式,本研究以养殖泰国虎纹蛙6只/m2（RF6）为最佳密度。本研究的相关结果可为香稻栽培和稻田生态种养模式的推广应用提供科学指导和实践依据。
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