稻蟹共生模式对稻田水分循环和养分淋失的影响OA北大核心

稻蟹共生种养是全面推进我国特别是东北地区乡村振兴的特色产业,但养蟹稻田和常规稻田水分循环和水土环境特征究竟有何差异尚不清楚。为定量表征稻蟹共生种养模式水分循环和水土环境特征,在辽河入海口两处大型养蟹灌区(营口灌区和大洼灌区)布设12个典型田块,以常规稻田为对照,对养蟹稻田逐日蒸腾蒸发量、逐日渗漏量、灌溉定额、水体和表层土壤养分动态、养分淋失以及水稻和螃蟹产量等进行定量研究。结果表明:稻蟹共生模式对水稻产量无显著影响,但河蟹产值的增加,使得养蟹稻田综合经济效益比常规稻田显著提高38.89%~76.49%(P<0.05)。与常规稻田相比,养蟹稻田灌溉定额和渗漏总量分别显著增加3.29%~20.93%(P<0.05)和5.66%~10.83%(P<0.05),水分生产率显著降低1.85%~9.28%(P<0.05),但单位用水综合产值显著增加33.34%~70.23%。与常规稻田相比,养蟹稻田田面水NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、速效磷和速效钾含量分别显著降低19.99%~37.24%、35.25%~56.22%、18.69%~20.30%和8.12%~9.36%(P<0.05),减轻了地表径流养分面源污染潜在风险。与常规稻田相比,养蟹稻田表层土壤NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、速效磷和速效钾含量显著提高60.00%~83.88%、18.21%~44.97%、28.34%~54.56%和10.47%~21.24%(P<0.05),提升稻田土壤肥力。与常规稻田相比,养蟹稻田NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、速效磷和速效钾淋溶损失量分别显著增加20.60%~25.20%、26.24%~44.75%、14.15%~18.83%和4.31%~16.94%(P<0.05),促进养分向深层剖面(20~100 cm)转移。本研究揭示了稻蟹共生系统具有提高单位用水综合产值、降低径流污染风险、提升地力和增加稻田综合经济效益等巨大潜力,但其促进稻田养分淋失的问题不容忽视。本研究可为养蟹灌区绿色可持续发展和农民增收致富提供理论依据和技术支撑。