摘要:
为缓解秋冬季节水产养殖肥水集中排放带来的环境压力,利用稻田系统实现养殖肥水净化与资源化利用,是促进养殖系统内源污染物减量化的有效途径。本研究以长江中下游典型渔-农复合系统为对象,通过田间试验探究化肥减量结合养殖肥水灌溉对田面水与土壤养分、水稻产量与食味品质、土壤环境安全、微生物群落结构与生态网络的综合影响。结果表明:养殖肥水可为稻田补充氮、磷、钾等多种养分,持续影响田面水-土壤系统的养分动态。其输入的氮源以硝态氮(47.18%-70.00%)和铵态氮(10.50%-37.89%)为主,部分缓解了化肥减量造成的土壤有效氮亏缺,使化肥减量10%结合养殖肥水灌溉处理的水稻产量仍能达到常规处理的95.57%。但该水肥处理降低了水稻生育初期的土壤铵态氮浓度,导致稻米粗蛋白含量显著下降;同时维持了均衡的土壤氮/磷比,促进稻米直链淀粉含量提升至11.01%±2.13%,品质更符合优质食味粳米的标准。一季稻作后,土壤全氮、全磷及重金属(Zn、Cu、Cd、Pb)含量均未显著变化,且所产稻米重金属含量均符合国家标准,但其中Cu含量显著高于常规处理。微生物群落分析表明,养殖肥水灌溉提高了土壤细菌物种数,但对群落多样性影响不显著,显著提升了Comamonadaceae、Xanthomonadaceae等参与氮循环、有机物降解、水稻抗病性提升等过程的功能菌群丰度。该措施主要通过协同调控土壤NH??-N浓度与田面水pH这两个关键环境因子,共同驱动了土壤细菌群落结构与代谢途径的演变,促使细菌生态网络向紧密整合化转变,虽全局稳定性略有下降,但负相关连接比例的上升增强了网络韧性,环境风险整体可控。本研究为渔-农复合系统的可持续发展提供了科学依据与实践支撑。