研究结果提出了一种有助于减少与水稻生产相关的环境危害的方法，对稻农具有潜在的经济效益。

现代农场通常只种植一种作物，需要大量化肥和杀虫剂。这有助于提高作物产量，但代价是环境恶化加剧。一些农民正在试验种植作物和动物的混合物，通过利用植物和动物之间有益的相互作用来减少对农业化学品的需求。

“一个例子包括农民在稻田里试验种植水生动物，”论文的第一作者、浙江大学生命科学学院博士后梁国说。“更多地了解这些动物如何对水稻生态系统做出贡献，可以帮助以更可持续的方式生产水稻。”

郭和他的同事们进行了三次试验，每一次持续四年，以比较水稻与鲤鱼、绒螯蟹或软壳龟的生长情况，以及单独生长的水稻。他们发现，与单独种植的水稻相比，水生动物减少了杂草，增加了有机物的分解，并提高了水稻产量。

“我们还发现，在有水生动物的稻田中，土壤中的氮含量保持稳定，减少了对氮基肥料的使用，”浙江大学生命科学学院博士生、联合第一作者赵鲁峰说。

研究小组接下来研究了这些动物在稻田里吃什么。他们发现它们的饮食中有16-50%是由植物和其他食材组成的，而不是它们的饲料。他们还发现，水稻植株使用了动物未食用的剩余饲料中约13-35%的氮。

与水生动物一起种植的水稻的产量比单独种植的水稻高出约8.7%至12.1%。此外，农民在种植水稻的同时，每公顷还能种植0.5吨到2.5吨的螃蟹、鲤鱼或海龟。

“这些结果增强了我们对动物在农业生态系统中的作用的理解，并支持了这样一种观点，即在动物身边种植作物有很多好处。”浙江大学生命科学学院生态学教授陈鑫总结道，他与胡亮亮博士和唐建军教授共同撰写了这项研究。“在水稻生产方面，在稻田中添加水生动物可能会增加农民的利润，因为他们既可以出售动物，也可以出售大米，在化肥和杀虫剂上花费更少，而对可持续种植的产品收费更高。”

Journal Reference:

1. Lufeng Zhao, Liang Guo, Junlong Ye, Zijun Ji, Jian-Jun Tang, Keyu Bai, Sijun Zheng, Liangliang Hu, Xin Chen. Using aquatic animals as partners to increase yield and maintain soil nitrogen in the paddy ecosystems. eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.73869