李金龍，徐永福，3，王冬武，2*，伍遠安，2，何志剛，蘇東旭

（1湖南省水產(chǎn)科學(xué)研究所，長沙410153；2水產(chǎn)高效健康生產(chǎn)湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南常德415000；3南縣豐年生態(tài)黑斑青蛙養(yǎng)殖有限公司，湖南南縣413200）

黑斑蛙（Rana nigromaculata）是中國分布最廣的兩棲動物之一［1］，因其肉質(zhì)細嫩，味道鮮美，營養(yǎng)豐富，是我國重要經(jīng)濟兩棲動物之一［2］。但由于過度捕食，農(nóng)藥、化肥、工業(yè)污水等環(huán)境污染嚴(yán)重破壞其棲息環(huán)境，導(dǎo)致其野生資源銳減［3］。為了挽救黑斑蛙自然資源，同時滿足市場消費需求，從2014年湖南率先開始大規(guī)模人工養(yǎng)殖，截至2018年黑斑蛙的人工養(yǎng)殖面積達4200 hm2，產(chǎn)量達5萬噸［4］。

水稻是我國重要的糧食作物。但隨著農(nóng)村勞動人口的減少，大量耕地被荒廢，水稻單作經(jīng)濟收益低，農(nóng)藥化肥過度使用影響稻米品質(zhì)、造成農(nóng)業(yè)污染等一系列問題，迫使傳統(tǒng)水稻種植轉(zhuǎn)型升級。在確保糧食安全前提下，追求更優(yōu)質(zhì)、高效的新型生態(tài)農(nóng)作方式已成為人們越來越關(guān)注的研究方向［5～8］。本文通過對兩種黑斑蛙養(yǎng)殖模式即黑斑蛙精養(yǎng)和稻蛙共生的田間對比試驗，探討兩種黑斑蛙養(yǎng)殖模式下稻田土壤肥力、生物酶活性的變化，并與水稻單作模式進行經(jīng)濟效益比較，以為稻田生態(tài)種養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗在湖南省南縣豐年生態(tài)黑斑蛙養(yǎng)殖有限公司進行。該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，年平均氣溫16.6～16.9℃，無霜期263～276 d，年降雨量1230～1700 mm，土壤為耕型紫潮土。

1.2 試驗設(shè)計

隨機選取6塊新建標(biāo)準(zhǔn)蛙池／田，每塊面積330 m2左右，設(shè)計兩種模式即黑斑蛙精養(yǎng)（T1）和稻蛙共生（RF），每個模式設(shè)置3個重復(fù)，各田塊黑斑蛙放養(yǎng)密度、規(guī)格和餌料品種均一致。

黑斑蛙精養(yǎng)需定期潑灑EM菌、芽孢桿菌等益生微生物調(diào)節(jié)水質(zhì)，定期更換水，以保證養(yǎng)殖池水質(zhì)清新不惡化。

稻蛙模式水稻移栽規(guī)格為20 cm×20 cm，在水稻的整個生育期間不施用農(nóng)藥和除草劑，不施肥，其他管理按水稻高產(chǎn)栽培進行。

1.3 樣品采集與測定

水稻收獲后，按S形5點采樣法，在每塊試驗單元采集0～25 cm耕作層土壤，制成混合樣品，風(fēng)干后過篩待測。

土壤全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀和有機質(zhì)的測定參考文獻［9］進行。全氮采用半微量開氏法，全磷采用H2SO4-HClO4消煮鉬銻抗比色法，全鉀采用NaOH熔融—火焰光度法，土壤堿解氮采用堿解擴散法，有效磷含量采用Olsen法，速效鉀用中性NH4Ac浸提—火焰光度法，土壤有機碳采用重鉻酸鉀容量法測定。

土壤中性磷酸酶、土壤脫氫酶、土壤脲酶采用南京建成生物工程研究所土壤酶活試劑盒測定。

經(jīng)濟效益分析，按市場價格計算農(nóng)戶的收支狀況。投入包括：蛙池改建及防護設(shè)施、蛙苗、種子、飼料、人工工資、機耕費、水電費、藥品等；產(chǎn)出包括：商品蛙、稻谷。根據(jù)當(dāng)?shù)厥袌鰞r格統(tǒng)計分析各模式的利潤和產(chǎn)投比。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

采用Excel2010進行數(shù)據(jù)計算，采用SPSS19.0進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同養(yǎng)殖模式對土壤肥力的影響

由表1可知，與黑斑蛙精養(yǎng)模式（T1）相比，稻蛙共生模式（RF）土壤全磷、全鉀、堿解氮、速效鉀的含量均有所增加，增幅分別為87.5%、28.4%、10.0%、120.7%，而全氮、有效磷、有機質(zhì)的含量卻明顯低于T1模式（p＜0.05），分別減少了41.6%、66.7%、41.3%；但兩種模式土壤的C／N無明顯差異（p＞0.05）。

表1 不同黑斑蛙養(yǎng)殖模式的土壤養(yǎng)分含量Table 1 Soil fertility under different Rana nigromaculata breeding modes

2.2 不同養(yǎng)殖模式對土壤生物酶活的影響

在土壤生物酶活性方面，T1模式土壤中的中性磷酸酶、脫氫酶、脲酶等酶活性均顯著高于RF模式（p＜0.05），分別提高了43.4%、65.9%、62.6%（表2）。

表2 不同黑斑蛙養(yǎng)殖模式的土壤生物酶活比較Table 2 Enzymatic activities under different Rana nigromaculata breeding modes

2.3 不同養(yǎng)殖模式經(jīng)濟效益分析

與傳統(tǒng)水稻單作模式（T0）［10］相比，兩種黑斑蛙養(yǎng)殖模式（T1和RF）的經(jīng)濟效益均顯著高于水稻單作模式，表現(xiàn)為：T1＞RF＞T0。T1、RF模式的利潤分別為297 750、119 250元／公頃，且T1模式顯著高于RF模式。在產(chǎn)投比上，也呈現(xiàn)出相同趨勢（表3）。

表3 不同黑斑蛙養(yǎng)殖模式經(jīng)濟效益分析 元／hm2Table 3 Economic benefit analysis of different breeding models of Rana nigromaculata

3 討論

3.1 不同黑斑蛙養(yǎng)殖模式對土壤肥力的影響

土壤全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀及有機質(zhì)等指標(biāo)常被用來評價土壤的肥力水平，其中堿解氮、有效磷、速效鉀則是指土壤中能被植物根系直接吸收利用的氮、磷、鉀，其含量水平直接影響著作物生長及產(chǎn)量［11］。土壤有機質(zhì)可促進水稻秧苗期根莖葉的生長［12］，碳氮比（C／N）既是衡量土壤碳、氮營養(yǎng)平衡狀況的指標(biāo)，又是土壤氮素礦化能力和土壤有機質(zhì)分解是否受土壤氮限制的重要標(biāo)志［13～15］。在本試驗過程中，黑斑蛙精養(yǎng)模式由于沒有水稻為蛙類提供稻飛虱等天然餌料，隨著蛙個體的增大，餌料投喂也隨之加大。至試驗結(jié)束，精養(yǎng)模式的飼料投喂量是稻蛙共生的兩倍。試驗結(jié)果顯示，黑斑蛙精養(yǎng)模式的土壤全氮和有機質(zhì)含量要明顯高于稻蛙共生模式（p＜0.05），但兩種模式土壤中的堿解氮含量和碳氮比（C／N）差異不大（p＞0.05）。原因可能是在黑斑蛙精養(yǎng)過程中需要定期給蛙池潑灑EM菌、芽孢桿菌、光合細菌等益生菌來分解和利用過剩的氮源、有機質(zhì)進行增殖，搶占生態(tài)位，抑制病原微生物的爆發(fā)，同時蛙池定期更換養(yǎng)殖水，也會造成部分氮素和有機質(zhì)的流失，所以土壤沉積的速效氮和碳氮比差異不明顯。在全磷與有效磷的表現(xiàn)上，精養(yǎng)模式土壤的全磷含量顯著低于稻蛙共生模式（p＜0.05），其原因是土壤中的磷酸鹽被精養(yǎng)池中的大量微生物所吸收利用［16］，導(dǎo)致全磷含量較低（p＜0.05）。但在有效磷含量上精養(yǎng)模式卻顯著高于共生模式（p＜0.05），是因為共生模式中水稻需要吸收有效磷來滿足其生長。在蛙餌料配方中，鉀作為微量元素來滿足蛙類正常生理需求，但其添加量相對于水稻生長的需要量微乎其微，所以在水稻生長過程中需適當(dāng)追施磷鉀肥，導(dǎo)致共生模式中土壤的全鉀和有效磷含量均高于精養(yǎng)模式（p＜0.05）。

3.2 不同黑斑蛙養(yǎng)殖模式對土壤生物酶活性的影響

土壤酶活性反映了土壤中進行的各種生物化學(xué)過程的強度和方向，在一定程度上能夠反映土壤養(yǎng)分循環(huán)和轉(zhuǎn)化的動態(tài)情況［17］。土壤脫氫酶屬于氧化還原酶系，反映出土壤微生物新陳代謝的整體活性；土壤磷酸酶能將有機磷酯水解為可供植物吸收的無機磷；土壤脲酶反映土壤有機態(tài)氮向有效態(tài)氮的轉(zhuǎn)化能力和土壤無機氮的供應(yīng)能力［18～20］。在本試驗中，所投喂的蛙料為高蛋白餌料（CP 40%），其餌料和排泄的糞便含有大量的氮源和有機物，為土壤微生物增殖提供了充足的養(yǎng)分基礎(chǔ)，再加上精養(yǎng)過程中大量潑灑的調(diào)水微生物，因此精養(yǎng)模式中土壤各項酶活性均顯著高于共生模式（p＜0.05）。

3.3 不同黑斑蛙養(yǎng)殖模式的經(jīng)濟效益

本試驗的兩種黑斑蛙養(yǎng)殖模式即黑斑蛙精養(yǎng)和稻蛙共生所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益均顯著高于水稻單作模式，這是由于商品蛙的售價（32元／千克）顯著高于稻米（4元／千克），再加之目前較為成熟的黑斑蛙養(yǎng)殖技術(shù)，兩種模式的商品蛙產(chǎn)量可達18 750 kg／hm2和9000 kg／hm2，雖然前期的設(shè)施投入、苗種、餌料、人工等生產(chǎn)成本遠高于水稻單作，卻可實現(xiàn)較高的利潤（297 750、119 250元／公頃）和產(chǎn)投比（1.99、1.60）。

4 結(jié)論

從養(yǎng)殖管理和風(fēng)險管控而言，稻蛙共生模式雖經(jīng)濟效益低于精養(yǎng)模式，但操作更為穩(wěn)當(dāng)，且經(jīng)濟效益較水稻單作更高，可在確保糧食安全前提下，有效地提高農(nóng)民產(chǎn)生積極性，實現(xiàn)保產(chǎn)增收、提質(zhì)增效。