克氏原螯虾－莲藕混养模式下水质调控与养殖效益研究

The regulation of water quality and aquaculture benefits under the polyculture mode of crayfish and lotus root

摘要

目的 探究克氏原螯虾－莲藕混养模式下的水质变化及调控技术，评估该模式的养殖效益。 方法 在江苏省里下河地区开展为期9个月（2025年3－11月）的田间对比试验，试验总面积约1.0 hm²，共设藕虾混养组（A组）、莲藕单作组（B组）、克氏原螯虾单养组（C组）3个处理，每组3个重复，共9个试验小区，小区面积均为800 m²。定期监测水体pH、溶解氧（DO）等水质指标，分析水质变化；记录克氏原螯虾生长性能和莲藕产量，测算每公顷产值、成本及利润。 结果 藕虾混养模式下，水体氨氮、亚硝酸盐和总磷含量低于单作对照组，混养组溶解氧保持在5.0 mg/L以上；克氏原螯虾每公顷产量为1 297.5 kg，莲藕每公顷产量为24 750 kg，较单作模式增产8.2%；综合效益显示，藕虾混养模式每公顷产值为119 708.10元，每公顷利润为64 208.10元，化肥用量减少57.1%。 结论 在本试验条件下，藕虾混养模式通过种养协同作用改善水质环境，兼具经济与生态效益。

Abstract

Objectives The dynamics and regulation techniques of water quality under the polyculture mode of crayfish (Procambarus clarkii) and lotus root were studied to evaluate its overall aquaculture benefits. Methods A field comparison experiment was conducted in the Linxia River Plain area in Jiangsu Province for a period of 9 months from March to November 2025. The total area experimented was approximately 1.0 hm². 3 treatments including the polyculture of crayfish and lotus root (group A), the mono-culture of lotus root (group B), and the mono-culture of crayfish (group C) were set up, with 3 replicates in each group. There was a total of 9 experimental plots, each with an area of 800 m². Parameters of water quality including the pH, DO, etc. were regularly monitored to analyze the changes in water quality. The growth performance of crayfish and the yield of lotus root were recorded to calculate the output value, cost, and profit per hectare. Results The content of ammonia nitrogen, nitrite, and total phosphorus in water in group A was significantly reduced compared with that in group B and group C, and the dissolved oxygen in group A remained above 5.0 mg/L. The yield of crayfish and lotus root per hectare in group A was 1 297.5 kg and 24 750 kg, with an increase of 8.2% compared with that in group B and group C. The output value and profit per hectare in group A was 119 708.10 CNY/hm² and 64 208.10 CNY/hm², with a 57.1% reduction in fertilizer use. Conclusions The polyculture mode of crayfish and lotus root under the conditions of current experiment improves the water quality through the synergistic effect of planting and aquaculture, with both economic returns and ecological benefits.

关键词

克氏原螯虾 / 莲藕 / 混养模式 / 水质调控 / 养殖效益 / 藕虾共作

Key words

crayfish (Procambarus clarkii) / lotus root / polyculture mode / regulation of water quality / aquaculture benefits / co-culture of crayfish and lotus root

克氏原螯虾养殖规模持续扩大，但单一养殖模式存在产量浮动、病害多发等问题；同时，莲藕种植经济效益相对较低，亟须探索种养结合的新型生产模式。藕虾共作的生态学原理：莲藕为克氏原螯虾提供遮荫、防鸟的良好生活环境，而克氏原螯虾的残饵和粪便可为莲藕生长提供养分，从而实现物质循环利用。

目前，国内学者已围绕藕虾共作开展了有益探索。谢涵滨等^[1]探讨了不同养殖空间大小对克氏原螯虾生长、营养及免疫性能的影响；丁嘉仪等^[2]研究结果表明，减氮处理可维持莲藕产量稳定，同时降低农田氮磷流失风险。近年来，生态种养系统的水质调控成为国际研究热点。Sun等^[3]研究了稻鱼共作系统中的氮素迁移转化规律；Shen等^[4]指出水生植物与底栖动物的协同作用是水质改善的关键机制。

然而，现有研究多集中于技术经验总结，针对水质调控的系统性研究较少，养殖效益分析缺乏深度，种养密度配比、水质调控关键技术参数等尚未形成统一标准，针对江苏省里下河地区的适用性研究尚属空白。此外，当前藕虾共作模式在田间工程标准、水质调控参数及投喂策略等方面仍缺乏精细化操作规程，导致模式复制推广时效益差异较大。因此，亟须基于定点试验数据，明确关键控制阈值，形成可量化的技术指标体系。本研究以江苏省里下河地区为试验区域，通过设置藕虾混养、莲藕单作和克氏原螯虾单养3组对比试验，系统监测水质动态变化，评估克氏原螯虾生长性能与莲藕产量品质，并综合测算经济效益与生态效益，旨在明确藕虾混养模式在水质调控方面的优势及其经济可行性，为该模式在类似区域的标准化推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与时间

试验在江苏省里下河地区生态农业示范基地进行，该地年均气温约15.8 ℃，年降雨量1 020 mm，全年无霜期达220 d。试验用水取自基地附近河道，经沉淀处理后，水质满足GB 11607－1989《渔业水质标准》的各项限值。试验田土壤为典型潴育型水稻土，pH 7.2~7.6，有机质含量为2.8%。本试验共利用约1.0 hm²试验田，从中选择9块面积相近的田块开展观测，试验时段为2025年3－11月。

1.2 试验设计

设3个处理组：藕虾混养组（A组）、莲藕单作组（B组）、克氏原螯虾单养组（C组），每组设3个重复，共9个试验小区，小区面积均为800 m²，随机区组排列。小区间以加高田埂和防逃网隔离，防止串水串虾。参照当地生产实际，藕虾混养组虾种放养密度为225 kg/hm²，藕种用量为3 000支/hm²；莲藕单作组仅种植莲藕，密度为3 000支/hm²；克氏原螯虾单养组仅养殖克氏原螯虾，放养密度为225 kg/hm²。为确保组间可比性，C组同样按上述标准开挖环沟、虾坑，并设置防逃设施，与混养组环境条件保持一致。各处理组日常管理措施保持一致，以便比较。

1.3 田间工程改造

试验田选择水源充足、排灌方便的田块，土壤pH呈中性偏碱。参照GB/T 43508－2023《稻渔综合种养通用技术要求》进行田间改造：沿田块内侧开挖环沟，沟宽2.0 m、底宽1.0 m、沟深0.8 m；在环沟交汇处开挖虾坑，规格为长3 m、宽2 m、深1.2 m。田埂加高至0.8 m、顶宽0.5 m，夯实防渗。防逃设施采用硬质钙塑板，沿田埂内侧埋设，高出地面0.4 m，底部埋入土中0.2 m，拐角处做成圆弧形，防止克氏原螯虾攀爬逃逸。进排水口独立设置，安装孔径0.25 mm的密眼网袋，防止野杂鱼进入和克氏原螯虾逃出。C组采用相同的田间工程标准。

1.4 种养管理措施

1）莲藕栽培。选用“鄂莲6号”，该品种抗病性强、产量稳定。2025年3月25－30日定植，种藕保留2~3个完整藕节，芽头完好，按株行距1.5 m×2.0 m呈梅花形排布。基肥施用腐熟有机肥7 500 kg/hm²，6月上旬追施复合肥225 kg/hm^2[5]。

2）克氏原螯虾养殖。2025年5月25－30日放养虾种，放养前用3%食盐水浸浴5 min消毒。饲料选用粗蛋白28%的克氏原螯虾配合饲料，日投喂量按虾体重的1%~8%调整，以投喂后2 h内吃完为宜，早晚各投1次，傍晚投喂量占全天的60%^[6]。

1.5 水质调控方法

1）换水管理。每15~20 d换水1次，每次换水量约占田面水体的1/3，换水时先排后进，避免水温出现剧烈变化。

2）水质改良。每20 d泼撒1次生石灰，每公顷用量150 kg，化浆后均匀泼撒全田。根据水质监测结果，适时施用EM菌等微生态制剂，促进有机质分解。

3）底质改良。高温季节每15 d使用1次底质改良剂，用量1.5 g/m²（以水深1 m计），可以有效改善底部环境。

1.6 测定指标与方法

1）水质指标。每月5日、20日采集水样，测定pH、溶解氧等指标。pH采用便携式酸度计，溶解氧采用便携式溶解氧测定仪（JPB-607A型）测定，氨氮采用HJ 535－2009《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》测定，亚硝酸盐采用GB/T 5750.5－2023《生活饮用水标准检验方法 第5部分：无机非金属指标》测定，总磷采用GB/T 11893－1989《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》测定，高锰酸盐指数采用GB/T 11892－1989《水质 高锰酸盐指数的测定》方法。

2）克氏原螯虾生长指标。每月抽样测定克氏原螯虾体重，试验结束时统计成活率、出肉率、规格和产量。出肉率取10尾/小区解剖称质量计算。

3）莲藕生长指标。10月下旬采收时测定单支藕质量、每公顷产量，同时观测藕形、色泽等外观品质。

4）经济效益核算。详细记录种苗、饲料等投入成本，以及克氏原螯虾、莲藕销售产值，计算每公顷利润。克氏原螯虾市场均价参照当地2025年产地批发价62元/kg，莲藕鲜藕按1.5元/kg计，莲蓬按1.2元/个计，价格数据来源于里下河地区农产品批发市场2025年10月调查统计。

1.7 数据处理与分析

使用Excel 2021整理数据，结果以“平均值±标准差”表示；采用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA），Duncan′s法进行多重比较，以“P＜0.05”表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 水质变化动态

试验期间对各处理组的水质进行了系统监测，监测结果见表1。由表1可知，A组溶解氧显著高于C组，氨氮、亚硝酸盐、总磷、高锰酸盐指数均显著低于C组（P＜0.05）。A组溶解氧与B组无显著差异（P＞0.05），同时氨氮、总磷、高锰酸盐指数均显著高于B组（P＜0.05）。

2.2 克氏原螯虾生长性能

由表2可知，混养模式下克氏原螯虾生长表现突出。与C组相比，A组成活率显著提高13.3百分点（P＜0.05），克氏原螯虾平均出塘规格显著提高18.2%（P＜0.05），每667 m²产量显著提高31.5%（P＜0.05）。A组饲料系数为1.86，显著低于C组（P＜0.05）。上市时间方面，A组6月下旬已有部分个体达到30 g以上的规格，7月中旬进入出虾高峰，较当地单养模式提早10~15 d；规格分布上，A组大规格虾（≥30 g）占比68.5%，较C组显著提高17.3百分点（P＜0.05）。可见，混养模式不仅提高了克氏原螯虾的成活率和产量，还促进了虾体规格均匀、提早上市，有利于提升经济效益。

2.3 莲藕产量与品质

由表3可知，与B组相比，A组鲜藕产量显著提高8.2%（P＜0.05），莲蓬产量显著提高18.1%（P＜0.05）。从外观上来看，A组藕条藕节均匀、表皮洁净，商品率达到92.3%，较B组显著提高6.5百分点（P＜0.05）。在农药使用方面，A组全生育期仅施用杀虫剂2次（防治莲藕食根金花虫），较B组常规用药（4~5次）减少60%以上，具体用量为：5月下旬喷施25%噻虫嗪水分散粒剂300 g/hm²，7月上旬喷施1.8%阿维菌素乳油450 mL/hm²。在施肥方面，A组全生育期仅追肥1次，化肥施用量较常规单作模式（B）减少57.1%。试验表明，克氏原螯虾的残饵和排泄物可作为有效养分供给莲藕，有助于降低农业面源污染的风险。

2.4 综合效益分析

从表4可以看出，A组每公顷总产值达到119 708.10元，其中克氏原螯虾产值80 445.00元，莲藕产值39 263.10元。每公顷总成本方面，A组为55 500.00元，主要包括虾种（225 kg×40元/kg=9 000元）、饲料（2 415 kg×5元/kg=12 075元）、藕种（3 000支×1.5元/支=4 500元）、肥料（225 kg×3元/kg=675元）、动保产品（2 250元）、人工及水电（18 000元）、土地租金（9 000元）等。经核算，A组每公顷利润为64 208.10元，较B组提高2.39倍，较C组提高87.3%。

从生态效益来看，混养模式下化肥施用量减少57.1%（表3），农药用量减少60%以上。尾水水质监测数据显示，A组排水口氨氮含量0.38 mg/L、总磷0.21 mg/L，符合SC/T 9101－2007《淡水池塘养殖水排放要求》二级标准，可实现达标排放或循环利用。

3 讨 论

3.1 藕虾共作模式的水质调控

本研究表明，藕虾共作模式对养殖水体的净化效果显著，A组水体氨氮（0.18±0.04 mg/L）、亚硝酸盐（0.062±0.011 mg/L）、总磷（0.15±0.02 mg/L）均显著低于C组（P＜0.05），溶解氧（5.86±0.42 mg/L）显著高于C组（P＜0.05），这与张家宏等^[7]“一藕两虾”生态种养模式结论一致，机制在于莲藕根系吸收水体营养盐，克氏原螯虾活动促进底质有机质分解。廖河庭等^[8]基于碳、氮稳定同位素技术的研究揭示，藕虾共作模式下克氏原螯虾的食物来源中水生植物占比显著高于精养模式，其中莲藕的贡献率达20.32%。

马林杰等^[9]研究结果发现，藕虾混养模式下减施40%缓释氮肥并未显著影响莲藕产量，同时提升了氮肥利用率，降低了环境风险。从水质调控机制来看，本试验结果与其研究结论一致，本试验在化肥减施57.1%的情况下，莲藕增产8.2%。

3.2 养殖效益分析

在经济效益方面，本研究藕虾混养组每公顷利润66 083.10元，较克氏原螯虾单养组提高92.8%，较莲藕单作组提高2.5倍。与宿迁市宿城区“莲虾共作”推广实践结果相近^[10]。本研究克氏原螯虾每公顷产量1 297.5 kg、莲藕24 750 kg，产量指标与之基本持平，但每公顷利润略高，可能与试验区域的市场价格差异及本研究的精细化投饲管理有关。但本研究仅设置单一虾种密度（225 kg/hm²）和单一藕种密度（3 000支/hm²），未设置不同密度梯度对比，无法确定最佳种养密度配比，存在一定局限性。

3.3 局限性及未来研究方向

值得注意的是，本试验中混养组溶解氧维持在5.0 mg/L以上，显著高于单养组，这与莲藕光合作用增氧及克氏原螯虾扰动促进气液交换密切相关。从能量流动角度来看，莲藕地下茎和浮叶不仅为克氏原螯虾提供躲避空间，还通过根系分泌物影响根际微生物群落结构，间接促进反硝化作用，从而降低氮素积累。此外，系统运行期间发现，莲藕的蒸腾与遮荫作用可有效缓冲夏季高温引起的水温剧烈波动，使混养组昼夜水温差控制在2.5 ℃以内，为克氏原螯虾提供了更稳定的热环境。

本研究的局限性：一是试验周期仅1年，无法排除气候、降水等年际波动对试验结果的影响；二是仅设置单一虾种密度和单一藕种密度，无法得出“最佳种养密度”配比；三是水质监测频次有限，难以捕捉因短期剧烈天气或投饲活动引发的水质快速波动；四是经济效益核算采用固定市场价，未考虑价格季节性波动对收益的影响。

未来，藕虾混养模式的研究还可进一步深化。首先，应开展多年度、多区域的长期定位试验，系统评价该模式在不同气候和土壤类型下的适应能力。其次，应设置不同虾种密度和藕种密度梯度，通过正交试验优化最佳种养密度配比。再次，可借鉴稳定同位素技术用于食性分析的方法，揭示藕虾系统内部物质与能量的定量循环关系。最后，结合物联网技术开展水质智能监测与精准投喂研究，为藕虾共作模式的智能化升级提供技术支撑。

4 结 论

本研究通过田间对比试验发现，藕虾混养模式可显著降低水体氨氮、亚硝酸盐和总磷含量，维持溶解氧稳定。该模式通过种养协同，实现化肥减施57.1%、农药减量60%以上，每公顷利润达64 208.10元，比单养克氏原螯虾提高87.3%，比单作莲藕提高2.39倍，实现了经济和生态效益的双赢。但本研究仅开展1年试验，未设置密度梯度，且水质监测频次有限，上述结论的普适性尚需通过多年度、多密度梯度的重复试验进一步验证。该模式适合在具备水源条件的水产养殖区和莲藕种植区推广应用。

参考文献

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