稻田综合种养模式对稻田土壤生态环境效应影响比较分析

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2024-0040

农学学报 ›› 2025, Vol. 15 ›› Issue (6): 23-31.doi: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2024-0040

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稻田综合种养模式对稻田土壤生态环境效应影响比较分析

龙丽¹(), 贺慧¹^,², 黄璜¹^,², 陈灿¹^,²(), 傅志强¹^,²()

¹ 湖南农业大学农学院，长沙 410128
² 湖南省稻田生态种养工程技术研究中心，长沙 410128

收稿日期:2024-03-01 修回日期:2024-06-24 出版日期:2025-06-20 发布日期:2025-06-18
通讯作者:
陈灿，男，1965年出生，湖南长沙人，博士，副教授，主要从事农业生态研究。通信地址：410128 湖南省长沙市芙蓉区农大路1号湖南农业大学，E-mail：CC973@126.com；
傅志强，男，1968年出生，湖南娄底人，博士，教授，主要从事多熟制种植模式优化与碳氮循环研究。通信地址：410128 湖南省长沙市芙蓉区农大路1号湖南农业大学，E-mail：2930248693@qq.com。
作者简介:
龙丽，女，1999年出生，贵州大方人，硕士研究生，主要研究方向：稻田生态。E-mail：2930248693@qq.com。
基金资助:
国家重点研发计划项目“南方双季稻丰产低碳技术模式及配套机具”(2022YFD2300305)

Comparative Analysis of Impact of Integrated Rice Farming Systems on Soil Ecological Environment of Paddy Fields

LONG Li¹(), HE Hui¹^,², HUANG Huang¹^,², CHEN Can¹^,²(), FU Zhiqiang¹^,²()

¹ College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128
² Hunan Paddy Field Ecological Planting and Breeding Engineering Technology Research Center, Changsha 410128

Received:2024-03-01 Revised:2024-06-24 Online:2025-06-20 Published:2025-06-18

摘要/Abstract

摘要：

为研究稻田综合种养对土壤的影响，通过对国内外有关稻田综合种养模式的研究情况开展综述，将稻田综合种养与水稻单作相比较，从对土壤肥力、土壤生物、土壤酶活性、土壤重金属以及土壤温室气体排放等5个方面，分析了稻田综合种养不同模式对稻田土壤生态环境效应的影响。结果表明，相比于单作水稻，稻田综合种养能改善土壤结构，提高土壤肥力，有利于提高土壤动物的多样性和改善土壤动物群落结构，对土壤微生物丰富度及水生生物有明显改善作用，不同的稻田综合种养模式对土壤酶活性可以产生积极的影响。养殖动物的排泄物能有效降低土壤对农药、化肥的需要，从源头上减轻重金属对稻田土壤和相关生物的危害作用，但饲料和粪便也是重金属的来源之一，有关稻田综合种养模式是否会增加土壤重金属含量的问题还有待研究。大部分研究都明确了稻田综合种养能降低CH₄的排放，减弱增温潜势，但由于稻田综合种养涉及的模式众多，有关稻田综合种养对温室气体排放的影响，还需要深入研究。提出了今后研究方向，稻田综合种养关于对农田水体环境、养殖动物影响以及相关之间的作用机制研究，将降镉或温室气体减排等技术引入稻田综合种养研究。为促进农业可持续发展和生态环境保护提供了重要的参考。

关键词: 稻田综合种养, 土壤微生物, 土壤重金属, 温室气体排放

Abstract:

To study the influence of rice field integrative cultivation on soil, this article summarized the research progress on integrated rice farming models both domestically and internationally in recent years, and compared them with rice monoculture. The effects of different modes of rice field integrative cultivation on the ecological environment of paddy soil were analyzed from five aspects: soil fertility, soil microorganisms, soil enzyme activity, soil heavy metal and soil greenhouse gas emission. The results showed that compared to rice monoculture, integrated rice farming significantly improved soil quality, increased soil nutrients, optimized soil structure, promoted soil biodiversity, reduced heavy metal accumulation, and reduced greenhouse gas emissions. These findings provided important references for agricultural production and demonstrate the potential of integrated rice farming models in promoting sustainable agricultural development and ecological environment protection.

Key words: rice field integrative cultivation, soil microorganisms, soil heavy metals, greenhouse gas emissions

龙丽, 贺慧, 黄璜, 陈灿, 傅志强. 稻田综合种养模式对稻田土壤生态环境效应影响比较分析[J]. 农学学报, 2025, 15(6): 23-31.

LONG Li, HE Hui, HUANG Huang, CHEN Can, FU Zhiqiang. Comparative Analysis of Impact of Integrated Rice Farming Systems on Soil Ecological Environment of Paddy Fields[J]. Journal of Agriculture, 2025, 15(6): 23-31.

图/表 6

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种养模式	土壤孔隙度/%	土壤容重/%	其他土壤物理性状	文献
稻鸭	3.55	-7.63	含水量4.67%	[11]
稻鱼	4.2	-2.3	非毛管孔隙度18.8%	[12]
稻鱼鸡	6.5	-9.3	含水量15.2%	[13]
稻鳅	8.0	-8.8	/	[14]
稻鳖	4.8	-5.3	非毛管孔隙度15.7%	[12]
稻鸭萍	7.9	-6.9	非毛管孔隙度9.4%	[15]
稻鳖鱼	5.2	-7.5	非毛管孔隙度22.7%	[12]
稻鸭鳅	/	-2.5	>0.25 mm团聚体21.2%；<0.001 mm微团聚体-7.6%	[16]
稻鳝	/	-2.1	>0.25 mm 团聚体5.6%；<0.001 mm微团聚体-33.9%	[17]
稻鸭鳝	/	-4.2	>0.25 mm团聚体21.3%；<0.001 mm 微团聚体-53.4%	[17]

种养模式	土壤孔隙度/%	土壤容重/%	其他土壤物理性状	文献
稻鸭	3.55	-7.63	含水量4.67%	[11]
稻鱼	4.2	-2.3	非毛管孔隙度18.8%	[12]
稻鱼鸡	6.5	-9.3	含水量15.2%	[13]
稻鳅	8.0	-8.8	/	[14]
稻鳖	4.8	-5.3	非毛管孔隙度15.7%	[12]
稻鸭萍	7.9	-6.9	非毛管孔隙度9.4%	[15]
稻鳖鱼	5.2	-7.5	非毛管孔隙度22.7%	[12]
稻鸭鳅	/	-2.5	>0.25 mm团聚体21.2%；<0.001 mm微团聚体-7.6%	[16]
稻鳝	/	-2.1	>0.25 mm 团聚体5.6%；<0.001 mm微团聚体-33.9%	[17]
稻鸭鳝	/	-4.2	>0.25 mm团聚体21.3%；<0.001 mm 微团聚体-53.4%	[17]

种养模式	其他种植条件	有机质	全量养分		速效养分		碱解氮	文献
种养模式	其他种植条件	有机质	全氮	全磷	有效磷	速效钾	碱解氮	文献
稻虾	1a	-12.28	18.33	3.13	29.94	8.89	5.42	[23]
	2a	29.39	25.13	11.76	31.37	15.02	3.32
	3a	38.87	35.05	25.71	34.12	8.74	22.22
稻鸭	150只/hm²	0.40	/	/	2.53	1.13	3.70	[11]
	225只/hm²	0.70	/	/	6.08	1.78	6.16
	300只/hm²	1.30	/	/	7.59	2.38	7.59
稻鸭	0~10 cm	8.71	14.29	/	9.68	8.34	/	[24]
稻鸭	10~20 cm	2.34	4.74	/	3.79	4.77	/	[24]
稻鱼	0~10 cm	/	8.00	28.30	49.50	-9.8	12.29	[20]
稻鱼	10~20 cm	/	15.15	-43.33	7.05	26.09	14.93	[20]
稻鱼	/	1.40	1.40	11.80	13.30	1.20	6.80	[13]
稻鱼鸡	/	12.00	3.30	21.60	17.30	1.50	3.00	[13]

种养模式	其他种植条件	有机质	全量养分		速效养分		碱解氮	文献
种养模式	其他种植条件	有机质	全氮	全磷	有效磷	速效钾	碱解氮	文献
稻虾	1a	-12.28	18.33	3.13	29.94	8.89	5.42	[23]
	2a	29.39	25.13	11.76	31.37	15.02	3.32
	3a	38.87	35.05	25.71	34.12	8.74	22.22
稻鸭	150只/hm²	0.40	/	/	2.53	1.13	3.70	[11]
	225只/hm²	0.70	/	/	6.08	1.78	6.16
	300只/hm²	1.30	/	/	7.59	2.38	7.59
稻鸭	0~10 cm	8.71	14.29	/	9.68	8.34	/	[24]
稻鸭	10~20 cm	2.34	4.74	/	3.79	4.77	/	[24]
稻鱼	0~10 cm	/	8.00	28.30	49.50	-9.8	12.29	[20]
稻鱼	10~20 cm	/	15.15	-43.33	7.05	26.09	14.93	[20]
稻鱼	/	1.40	1.40	11.80	13.30	1.20	6.80	[13]
稻鱼鸡	/	12.00	3.30	21.60	17.30	1.50	3.00	[13]

种养模式	过氧化氢酶	脲酶	脱氢酶	蛋白酶	转化酶	磷酸酶	文献
稻蛙	54.24	202.54	18.82	/	125.01	23.02	[49]
稻鱼	33.30	20.20	72.70	/	39.80	19.30	[50]
稻鱼	无显著变化	8.00	13.00	10	/	/	[47]
稻鱼	45.00	30.03	/	/	14.68	/	[51]
稻鱼	40.00	6.14	/	/	-48.95	/	[51]
稻鸭	无显著变化	13.00	17.00	14.00	/	/	[47]

稻田综合种养模式对稻田土壤生态环境效应影响比较分析

Comparative Analysis of Impact of Integrated Rice Farming Systems on Soil Ecological Environment of Paddy Fields

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种养模式	排放量		综合增温潜势(GWPs)	文献
种养模式	CH₄	N₂O	综合增温潜势(GWPs)	文献
稻鸭	-19.0	13.0	-7.2	[71]
稻鸭（高密度）	-25.0	37.0	-17.0	[72]
稻蟹	-13.5	-23.9	-13.6	[73]
稻蟹	34.0	-16.7	-32.6	[73]
稻蟹	无显著变化	-74.4	/	[74]
稻虾	-35.1	26.1	-30.7	[75]

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