全 文 ：0 引言
[本研究重要意义]绿萍营养丰富，养分齐全，是稻
田优质有机肥；并且绿萍适应性强，生长迅速，覆盖地
面，以缓和暴风雨对土壤的直接侵蚀，降低地表径流，
防止冲刷，减少水、土、肥的流失、改善生态环境[1]。然
而由于化肥工业的迅猛发展以及养萍技术等问题，使
稻田养萍模式逐渐衰退，降低了稻田有机肥源，土壤
肥力普遍下降，土壤质地变劣。[前人研究进展]近年
来，部分稻作区在稻鸭共作的基础上把绿萍引入稻
田，构成稻鸭萍共作复合生态体系，形成“稻护鸭、鸭
吃萍、萍助稻、鸭粪肥田”的稻田生态食物链 [2]，不仅
丰富了稻田物种结构，也提高了绿萍营养成分利用效
基金项目：江苏省农业科技项目（BC2005312），国家科技攻关重大项目（2002BA516A14）。
作者简介：甄若宏（1978-），女，河北石家庄人，博士，主要从事环境生态、农业生态和区域农业研究。通信地址：，E-mail：zhenruohong@163.com。
收稿日期：2008-05-29，修回日期：2008-08-21。
绿萍在稻鸭共作系统中的消长动态及增产效应
甄若宏 1,2，王强盛 2，何加骏 1，邵明灿 1，周建涛 1，郑建初 1，卞新民 2
（1江苏省农业科学院，南京 210014；2南京农业大学农学院，南京 210095）
摘 要：[研究目的]为使适应性强，营养丰富的绿萍在稻田系统中的生态优势得到充分体现，加强绿萍的
循环应用，[方法]采用田间小区试验，动态分析了稻鸭萍共作系统的生态结构，绿萍在系统中的生长动
态和增产效应。[结果]通过鸭子和绿萍在稻田生态位的添加，使原来的稻田食物链结构趋向复杂化，增
加了稻田生态系统的稳定性，有效促进了水稻产量性状的表达和稻米品质的改善。稻鸭萍共作处理的
有效穗、千粒重、实际产量分别比对照处理高出7.77%、1.34%和20.03%；整精米率提高4.02%，垩白粒率
降低 30.24%。随着鸭子的不断成长，对萍的采食量也不断增加，整个共作期间每只鸭可食鲜萍量
40.8 kg。鸭子在稻田的取食、践踏、嬉戏等行为，利于绿萍的分萍、倒萍，促其生长，绿萍生长后期倒萍
速度明显低于稻萍处理。[结论]总之，稻鸭萍共作系统是一项种养相结合，节本增效的生态工程技术。
关键词：绿萍；消长动态；生态效应；水稻产量；水稻品质
中图分类号：S555 文献标识码：A
Increasing yield and population dynamics of azolla in rice-duck-azolla integrated farming
Zhen Ruohong1,2, Wang Qiangsheng2, HE Jiajun1, Shao Mingcan1, Zhou Jiantao1,
Zheng Jianchu1, Bian Xinmin2
(1Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014;
2College of Agronomy, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095)
Abstract: [Objective]To embody azolla ecology advantages and increase azolla utilization, [Method]we adopt
experiment plots to study increasing yield and population dynamics of azolla in rice-duck-azolla integrated
farming. [Results]The results showed that it improves rice yield and rice quality, because of food chain
complexity and system stability in rice-duck-azolla integrated farming. Through rice quality items analyzing,
available panicles, 1000-grains weight, practical yield and head rice ratio increased 7.77%、1.34%、20.03%
and 4.02% in rice-duck-azolla integrated farming treatment compared to CK treatment, but chalkness
decreased 30.04 % . Ducks’activity make for azolla growth, and decreasing speed of azolla is lower than
rice-azolla treatment. The amount of ducks eating azolla is 40.8kg in total integrated period.[Conclusion]In a
word, rice-duck-azolla integrated farming is a safe and high efficiently ecological approach.
Keywords: azolla, population dynamic, ecology effect, rice yield, rice quality
中国农学通报 2009,25(06):206-209
Chinese Agricultural Science Bulletin
率，是一项种养相结合，降本增效的生态环保农业技
术。至今有关稻鸭萍共作复合系统生态效应的研究
还很有限[3-7]，但也仅局限于稻鸭萍种养技术方面；[本
研究切入点]由于目前绿萍在稻田系统中的生态功
能、以及系统的食物链营养关系、水稻产量与品质等
方面的研究还鲜见报道，作者着重分析了绿萍在该系
统中的生理生态效应及生长消长动态。[拟解决的关
键问题]通过该研究以揭示鸭、绿萍、稻之间的营养关
系和功能效应，旨在丰富稻鸭萍共作复合系统生理生
态理论，为绿萍的进一步推广提供理论基础和实践依
据。
1 材料与方法
1.1 实验设计
试验于 2005—2006年在南京农业大学东台试验
场进行，土壤类型为潴育型水稻土。试验设稻鸭萍共
作 区（Rice-duck-azolla integrated farming system，
RDA）；稻萍区（Rice-azolla system，RA）；对照区
（Control region，CK）3个处理，每小区面积为 178 m2，
重复三次。每处理小区都筑高田埂，以防肥水串灌和
绿萍流失。设立鸭棚以供鸭子休息和取食所用。水稻
品种为武香粳14号，移栽株行距为16.67cm×26.67cm，
鸭子选用高邮鸭，于水稻移栽后 10天下田，每小区放
养 4只，抽穗期将鸭收回。绿萍在水稻插秧返青后放
入稻田，放萍量为180 g/m2。
1.2 试验方法
水稻成熟时，每小区选长势一致的植株30株进行
拷种测产；每小区保留1 kg左右稻谷，备测稻米品质，
各品质指标的测定，参照中华人民共和国国家标准优
质稻谷质量标准GB/T17891-1999规定的方法进行[8]。
1.3 统计分析
采用Microsoft Excel软件处理数据和制图。采用
SPSS11.0统计软件对数据进行统计分析，不同处理的
差异显著性用F值法。
2 结果与分析
2.1 稻鸭萍共作系统生态结构
稻鸭萍共作复合系统充分发挥稻田的时空优势，
将不占水稻生长空间、营养丰富的绿萍添加于稻鸭共
作生态体系（图 1）。稻田为绿萍、鸭子提供了良好的
生长环境；绿萍不仅能固氮富钾，而且为鸭子提供足够
的饲料，再通过“过腹还田”方式为稻田提供有机养分，
提高绿萍营养的利用效率，有效培肥稻田土壤，在一定
程度上满足水稻植株对养分的需求；鸭子在田间的活
动，不断践踏、取食稻田杂草、昆虫、无效分蘖、稻脚叶
以及病原菌核等稻田生物资源，有效控制了稻田病虫
草的发生危害[9-10]，并为稻田绿萍的分萍、倒萍提供了
最佳途径。因此，稻鸭萍共作生态体系，有利于提高稻
田生态系统的生态负载力和物质产出能力，使稻田生
态系统向着良性循环的方向发展。
绿萍
鸭子稻田
增肥控草、防病虫
食物和活动空间
生
长
环
境
培
肥
、
抑
病
虫
草
饵
料
分
萍
、
倒
萍
图1 稻鸭萍共作复合系统的生态结构图
0
40
80
120
160
10 20 30 40 50 60 70
放萍后 天数 （d）
绿
萍
余
萍
量
（
kg）
/178m
2
azoll
a res
idual
amo
unt
RARDA
2.2 绿萍在稻田系统中的消长动态
通过对放萍处理绿萍的生长动态分析可知，RA
和RDA两处理绿萍的生长消长趋势基本一致（图2），
绿萍放入稻田后，在田间不断地生长繁殖，在放萍 40
天左右时达到生长高峰，RA处理每小区鲜萍量为122
kg，而RDA处理由于鸭子对绿萍的摄食，导致田间萍
量低于未放鸭的RA处理，每小区平均仅有108kg。之
后，两处理田间的绿萍量都逐渐下降，但两者的下降幅
图2绿萍的生长动态
甄若宏等：绿萍在稻鸭共作系统中的消长动态及增产效应 ·· 207
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度不同，RA处理的萍体死亡率显著高于RDA处理，这
主要是，鸭子虽然摄食了部分绿萍，但由于鸭子对绿萍
的咀嚼，以及鸭子在田间的活动，不仅给绿萍起到分萍
的作用，也导致萍体破碎，还抑制了绿萍病菌的侵染[11]，
从而有利于萍体的生长繁殖，使得田间绿萍量并没有
大幅度下降，反而在共作后期绿萍量高于稻萍处理。
2.3 稻鸭萍共作系统的食物链营养关系
鸭的食萍量采用自然增长率的方法，计算公式参
考文献[12]，方法如下：
E=2B[Fa（1+B）n-1-Fb]/（2+B）[（1+B）n-1-1]
B=（Ab/Aa-1）1/（n-1）
式中：E——日平均食萍量
B——对照区绿萍增长率
Aa——对照区放萍量
Fa——稻鸭萍共作区放萍量
Ab——对照区余萍量
n——试验天数
Fb——稻鸭萍共作区余萍量
在这个计算公式中假设对照区绿萍的生长繁殖率
与稻鸭萍共作区绿萍的繁殖率相等，以及鸭每天的食
萍量也相等。基于这两个假设，根据绿萍田间的消长
动态以及上述公式计算可知，鸭每天的食萍量平均为
0.68 kg，这样稻鸭萍共作期间每只鸭可食鲜萍量
40.8kg，这与日本岸田博士的研究结果 32 kg[13]有点差
异，这可能主要与放鸭时间长短、鸭品种、萍的品种以
及田间气候差异等有关。
分析指标
产量性状
品质性状
有效穗（104·hm-2）
实粒数（个）
千粒重（g）
理论产量（t·hm-2）
实际产量（t·hm-2）
出糙率/%
出精率/%
整精米率/%
垩白率/%
蛋白质含量/%
直链淀粉含量/%
胶稠度/cm
处理
CK
275.4Bc
114Bc
26.07Aa
8.18Cc
7.89Cc
78.18Ab
63.62Bb
58.22Aa
26.16Aa
7.61Bc
17.39Aa
7.91Bb
RA
281.1ABbc
117ABbc
26.14Aa
8.60Bbc
8.36Bb
78.56Aab
64.38ABb
58.46Aa
21.09Cc
7.82Bb
17.25Aab
8.22ABb
RDA
296.8Aa
124Aa
26.42Aa
9.72Aa
9.47Aa
79.82Aa
66.96Aa
60.56Aa
18.25Dd
8.53Aa
16.64Ab
8.63Aa
2.4 绿萍对水稻产量与品质的影响效应
由表 1可知，萍的不同利用方式对水稻产量和品
质性状的表达有着明显不同的影响。就水稻产量性状
而言，由于鸭子在稻田的活动对稻株的持续摩擦刺激，
以及绿萍是优质的有机物料，增大了鸭子的采食量，相
应地鸭子的排泄物也增多，而鸭粪是优质有机肥料，从
而为稻田起到培肥、增养、改土、刺激土壤养分释放等
多重功能，有利于稻株的健壮成长，有利于壮秆大穗的
形成，提高成穗率，提高水稻产量，使得RDA处理的有
效穗、实粒数、千粒重、实际产量分别比CK处理高出
7.77%、8.77%、1.34%和 20.03%。未放鸭的RA处理与
CK处理相比也促进了水稻产量性状的表达，但总体
效果没有RDA处理明显，这可能主要是绿萍的营养成
分主要集中于叶片中，萍根中较少[14]，因此通过自然落
根方式以提高土壤肥力，从而供给水稻吸收的效应较
小。此外，表 1还列出了稻米的加工、外观、营养和食
味品质，从中可知，RDA处理中各项稻米品质性状均
优于其他处理。作为加工品质核心的整精米率，RDA
处理分别比CK、RA处理高出 4.02%、3.59%。恶白是
稻米胚乳中淀粉和蛋白质颗粒充实不良而留有间隙造
成的[15]，从中可知，RDA处理的恶白率分别比CK、RA
处理降低了30.24%、22.87%。作为稻米营养来源的蛋
白质含量也以RDA处理最高，而与稻米蒸煮品质密切
相关的直链淀粉含量则是RDA处理明显低于其它处
理，胶稠度则比CK、RA分别高出 9.73%、5.60%，上述
结果表明鸭子活动以及鸭排泄物和绿萍等有机肥源对
稻田营养的补充，可有效改善稻米品质。
3 讨论与结论
稻鸭萍共作复合生态体系，通过鸭子、绿萍在物
种、时空结构的有机嵌合，充分利用稻田水体空间，形
表1 绿萍对水稻产量、品质性状的影响
·· 208
成以水稻为中心，家鸭田间网养和水面养萍的多级循
环利用的生态结构体系，提高了系统的稳定性。绿萍
拥有较强的生长繁殖能力，3~5天即可翻一番，但随着
外界温度的升高和水稻的旺盛生长对其产生的遮荫效
应，以及绿萍本身的生物学特性，使其在放入稻田 40
天左右时达到高峰，随后逐渐倒萍。
鸭子充分利用稻田优越的生长生活环境，对萍的
采食量也不断增加，鸭子在稻田的取食、践踏等活动，
一方面加速了绿萍的倒萍速度，另一方面致使萍体破
碎，促其营养释放，促使由植物蛋白向动物蛋白转化，
提高土壤肥力，改善土壤结构。此外，稻鸭萍共作复合
生态系统有效控制了稻田病虫草害的发生危害，以及
绿萍的倒萍和鸭对其的过腹还田以及鸭排泄物的还田
行为，减少了农药和化肥的投入，有效促进了水稻产量
性状的表达和品质的改善，提高了水稻分蘖成穗率和
水稻产量，稻米品质也得到相应改善，各项指标均优于
其他处理。此外，虽然稻鸭萍共作处理增加了鸭苗和
鸭防逃等设施投入，但其生产的安全、优质大米和鸭
肉，颇受人们的青睐，市场价格较高，从而增加了效益
产出，提高了经济效益。
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