稻虾共作模式下小龙虾养殖对水体环境的影响-《江苏农业科学》(2019年23期).docx

龙源版权所有 稻虾共作模式下小龙虾养殖对水体环境的影响作者：佀国涵 袁家富 彭成林 赵书军 贾平安 何节红 谢雪萍 刘荣来源：《江苏农业科学》2019年第23期 摘要：通过监测稻虾共作模式下小龙虾养殖水体中氮、磷等营养物质以及重金属含量，系统分析小龙虾养殖水体营养状况及养分排放强度、重金属污染状况。结果表明，小龙虾养殖水体营养物质含量较高，其中总氮（TN）、总磷（TP）和化学需氧量（COD）平均含量分别为2.21、0.50、59.0 mg/L;小龙虾养殖废水排放量平均为4 377.3 m3/hm2，其TN、TP和COD的排放强度分别为9.7、2.2、258.3 kg/hm2。小龙虾养殖水体中Hg和Cr含量符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ级标准，而Cu、Zn、As和Cd的含量达到了Ⅰ级标准，可见稻虾共作模式下小龙虾受水体重金属污染的风险较低。 关键词：稻虾共作模式;小龙虾;水体环境;重金属 中图分类号： X824 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2019）23-0299-04 稻田种养结合提高了稻田综合利用率，实现了“一水两用、一田雙收、稳粮增效”，不仅有效提高了农民收益，而且有利于粮食安全、食品安全和生态安全，是实施农业供给侧改革的关键途径，已成为推动农业绿色发展和乡村振兴的主导模式[1]。近年来，稻虾[水稻（Oryza sativa）-小龙虾（克氏原螯虾，Procambarus clarkii）]共作模式已发展成为我国长江中下游地区一种新兴的稻田种养复合生态模式，该模式被农业农村部誉为“现代农业发展的成功典范，现代农业的一次革命”[2]。稻虾共作模式具有显著的生态、经济和社会效益，它不仅能够大幅提高能量、水、肥等的利用率，而且能够通过稻田蓄水养殖调节稻田生态系统微环境，促进稻田物质和能量的多级利用[3]。作为农业农村部和多数省份农业重点推广的核心技术之一，稻虾共作模式在全国得到快速推广应用，截至2017年，仅湖北省已推广近27.78万hm2[4]。 稻虾共作模式具体为每年9—10月稻收割后，向稻田灌深水（深度40～50 cm）进行小龙虾养殖，在翌年3—5月进行小龙虾饲料投喂，饵料投喂量一般为1 800～2 250 kg/hm2，至5月底捕捞成熟小龙虾完毕，将稻田小龙虾养殖废水排干后，进行整地、施肥以及水稻种植等农事操作[5]。在该模式中小龙虾产值是水稻产值的1.7～2.6倍，因此“重虾轻稻”的问题比较突出。为了提高小龙虾的效益，农民往往过量投放饵料，加大病害防治药物的投入，过多的投入品以及由此所产生的固液态废弃物（残饵、排泄物等）的分解，使养殖水体中富含各种营养物质。由于稻虾共作模式在长江中下游地区面积较大，且在小龙虾养殖季结束时养殖废水排放集中，易造成氮、磷等养分集中大量排放，可能会加剧周边水域水体富营养化，破坏水体生态系统。本试验以稻虾共作模式推广的核心区域——湖北省潜江市为研究区域，通过分析稻虾共作模式下小龙虾养殖水体中营养物质含量及排放强度、重金属浓度特征等，旨在明确该模式下小龙虾养殖水体中营养物质和重金属含量状况及其对周围水域富营养化的贡献程度，为稻虾共作模式进一步推广提供数据支撑。 1 材料与方法 1.1 水样调查位点的分布 调查点共设4个乡镇，即潜江市浩口镇、龙湾镇、白鹭湖农场和后湖农场，每个乡镇选取10处采样点，每个采样点代表面积2 hm2以上稻田。具体分布见表1。 1.2 水样采集及测定指标 于2018年6月即小龙虾养殖季结束，稻田排水前采集水样。所有水样均采用有机玻璃采水器于水面下0.5 m处采集，每个养殖稻田采集5个点的混合样。水样采集后分装于消毒过的聚乙烯瓶中，部分水样加H2SO4酸化保存，所有的水样带回实验室后存放于4 ℃下保存，于48 h内测定pH值、总氮（TN）含量、氨态氮（NH+4-N）含量、硝态氮（NO-3-N）含量、总磷（TP）含量、化学需氧量（COD）含量等参数;部分水样加HNO3以备铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、汞（Hg）、镉（Cd）和铬（Cr）等重金属测定。利用哈希LDOTM便携式溶解氧测定仪记录温度和溶氧量（DO）等参数。 1.3 分析方法 水样分析参照文献[6]方法进行，pH值采用玻璃电极法测定;TN含量采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定;NH+4-N含量采用纳氏试剂比色法测定;NO-3-N含量采用酚二磺酸分光光度法测定;TP含量采用钼酸铵分光光度法测定;COD含量采用重铬酸盐法测定;Cu、Zn、Cd和Cr含量采用原子吸收分光光度法测定;Hg、As含量采用原子荧光光度法测定。 1.4 水体营养物质排放强度计算 TN、TP和COD排放强度（TPF）计算方程如下： TPFX=（CEX×V1）/1 000。