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目前,部分从事稻鱼共生的农户受养殖效益驱动,出现重视养鱼轻视水稻种植的现象,开挖沟渠面积占稻田总面积的20%以上,甚至更多,不仅破坏农田结构,而且造成水稻种植面积减少;加上全球气候变化和极端天气的频发,导致季节性的降雨量分配不均、短时暴雨和大暴雨事件逐年增多,有效灌溉用水已成为制约水稻生产的主要因素之一;与此同时,水稻产量增加仍依赖于化学肥料和农药的大量使用,但二者的利用率低,加剧了农业面源污染。为解决当前稻作生产所出现的问题,本研究在总结稻鱼共生和垄作栽培的研究基础上,创新提出水稻垄作栽培和稻鱼鸡共生的种养结合模式,通过对水稻产量及产量构成、地上部群体生长特性、根系生长特性、茎秆生长特性、剑叶生理特性、土壤理化特性、土壤酶活性、水体质量和生物多样性等方面进行了较为详细的研究,以期阐明垄作稻鱼鸡共生系统水稻产量形成及其生态学效应的运作机制,并为该模式的推广应用提供一定理论依据。主要研究结果如下:（1）与常规水稻垄作栽培（CK）相比,2年中垄作稻鱼鸡共生（RFC）和垄作稻鸡共生（RC）均能稳定水稻实际产量;垄作稻鱼共生（RF）实际产量呈显著降低,平均降幅达到29.98%;产量构成因素中,2年中RFC和RC处理水稻平均有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重均未达到显著性差异;RF处理水稻平均有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重均呈显著降低,平均降幅分别为19.70%、4.84%、3.99%和5.74%。2年中RFC和RC较CK处理水稻分蘖的优势体现了降低水稻生长中后期分蘖的峰值,利于减少无效分蘖的产生;RF较CK处理水稻分蘖数呈显著降低。同时RFC、RC和CK处理之间茎、叶和穗的干物质平均积累量整体差异不显著,但较RF处理均呈显著增加,并且RFC、RC和CK较RF处理均具有较高的群体生长速率、净同化率和光合势,进而为稻穗积累更多的干物质量和产量的形成奠定基础。RFC和RC处理还能够增加水稻茎秆节间外径和壁厚,提高茎秆抗折力和抗弯截面模量,降低茎秆最大应力和倒伏指数,从而具有一定的壮秆效应和抗倒伏能力。（2）2年中RFC和RC较CK处理在分蘖期至成熟期的水稻根冠比、根体积、根数、最长根长及齐穗后的根系氧化活力和伤流液整体处于较高水平;RF较CK处理水稻根系形态各构成指标、根系氧化活力、根伤流液及其组分均降低,其中根系干物质、根系体积、根系氧化活力和根系伤流液减幅分别为40.72%、33.00%、15.63%和31.41%,以及2019年可溶性糖、蛋白质和氨基酸含量减幅分别为18.47%、39.32%和32.50%。（3）2年中RFC和RC较CK处理于齐穗后的剑叶SPAD值、叶绿素a和b含量维持在较高水平,齐穗后剑叶可溶性糖含量平均增幅分别为1.98%和1.87%,蛋白质含量增幅分别为11.85%和8.89%,且剑叶POD、SOD和CAT的活性进一步升高,丙二醛含量降幅分别为5.30%和5.19%;同时叶绿素荧光中Fv/Fm得到提高,有利于减缓剑叶衰老,提高剑叶净光合速率,从而更利于齐穗后干物质量的积累。RF较CK处理水稻剑叶SPAD值、叶绿素a与b含量、蛋白质含量、可溶性糖含量均呈降低趋势,并且丙二醛含量上升,SOD、POD和CAT活性处于较低水平,加快剑叶衰老速度,降低剑叶光合速率,造成齐穗后干物质积累量进一步减少。（4）2年中RFC和RC较CK处理降低水稻成熟期土壤容重,增加土壤孔隙度,利于土壤团聚体的稳定,进而对土壤紧实度、透气性和结构起到改善作用;而RF处理对土壤物理结构的改善效果低于RFC和RC处理。土壤化学性状主要表现在:2年中RFC和RC较CK处理于水稻成熟后土壤全N、全K、碱解N、速效P、速效K和有机质均呈升高趋势,而土壤p H降幅分别为3.93%和4.46%。2年中RF较CK处理于水稻成熟后土壤全N、全K、碱解N、速效P、速效K和有机质均呈不同程度的增加,但增幅低于RFC和RC处理,但p H却高于RFC和RC处理。与CK处理相比,2年中RFC和RC处理土壤酶活性在分蘖期至成熟期均呈增加趋势,其中以土壤脲酶、磷酸酶、蛋白酶、脱氢酶和蔗糖酶增幅较为明显,脲酶平均增幅分别为38.67%和36.00%,磷酸酶为28.94%和29.92%,蛋白酶为26.70%和23.92%,脱氢酶为17.83%和16.98%,蔗糖酶为40.84%和39.30%,并且除分蘖期未达到显著性差异,其余时期均达到显著性差异;RF处理土壤酶活性虽有不同程度的增加,但整体增幅不显著。（5）2019年中RFC、RC、RF和CK处理田面水p H均值分别为7.48、7.45、7.57和7.68。田面水溶解氧以RC和CK处理保持在较高水平,均显著高于RFC处理的6.37mg/L和RF处理的6.07 mg/L。与CK处理相比,RFC、RC和RF处理田面水NH4+、NO3-、全N、溶解P和全P含量均呈增加趋势,其中NH4+含量平均增幅分别为27.96%、29.03%和8.60%,全N平均增幅分别为25.44%、26.87%和11.21%,溶解P含量增幅分别为14.57%、12.85%和2.26%。（6）2年中RFC、RC和CK处理均对田间杂草密度具有明显的控制作用。与RF处理相比,RFC、RC和CK处理于成熟期对田间杂草平均防控效果分别为94.02%、92.37%和84.89%,并且物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpon指数和整体均呈降低趋势,Pielou均匀度指数呈增加趋势,表明RF处理能够改变稻田杂草群落组成和多样性,但对田间杂草的防控作用不明显。2年中RFC、RC和CK处理较RF处理对水稻稻纵卷叶螟、二化螟和纹枯病均有显著的控制效果,其中水稻稻纵卷叶螟降幅分别为4.97%、4.86%和4.37%,二化螟为2.80%、2.56%和3.61%,纹枯病为12.63%、12.26%和9.25%。2019年中RFC和RC较CK处理可提高0～20 cm土壤微生物群落的丰度及多样性,变形菌门（Proteobacteria）为土壤细菌群落的优势菌群,RFC和RC有较高的群落结构相似度,与RF和CK存在一定差异。（7）综上所述,水稻垄作栽培养鸡、养鱼和鸡鱼混养作为稻田综合种养的新型模式,可实现“一水双用、一田多用、稻鱼鸡多收”,并且对稻作绿色生产和可持续发展具有重要意义。垄作稻鱼鸡共生和垄作稻鸡共生模式通过鸡和鱼在田间活动及排泄粪便,具有显著的控草效应,改善土壤结构,提高土壤酶活性和肥力水平,并降低水体发生富营养化的风险,从而有利于改善根系形态结构,稳定水稻分蘖,积累较多的干物质,增加抗倒性能,维持剑叶叶绿素、可溶性物质含量和保护酶活性在较高水平,提高剑叶光合能力,进而利于水稻产量的形成。垄作稻鱼共生受田间草害和虫害的双重影响,致使水稻根系和地上部生长均受到显著抑制,造成水稻严重减产。因此,实际生产应用中,垄作稻鱼鸡共生和垄作稻鸡共生的推广价值要高于垄作稻鱼共生模式。