在组合的稻-水产养殖系统中改善水产养殖动物生产的方法本发明涉及一种在稻-水产养殖系统中养殖水产动物的方法。本发明还涉及一种
在这类稻-水产养殖系统中提高水产养殖动物生产产量的方法，其中所述稻为杂交稻。在
稻-水产养殖系统中养殖的水产动物的实例为小虾、对虾、鱼类或任何其他水产养殖动物。
背景技术
稻(Oryza sativa)的栽培与水密切相关。水稻田通常通过灌溉或降雨而充满水。
在这种情况下，自古以来，稻农就发展了与其稻作物种植相结合的水产养殖。根据
世界上的地区，已在充满水的水稻田中养殖鱼类，以及甲壳类动物如小虾、对虾甚至小龙
虾。
例如，中国的稻种植者长期以来在同一块田地中将鲤鱼与其稻作物一起共养殖。
在孟加拉国，将水产养殖与稻栽培混合也是已知的实践，其中养殖鱼或对虾。在印度尼西亚
也发现类似的系统，其称为Tambak系统。
这种实践已知用于内陆种植稻，而且在沿海地区也是，在沿海地区，在一年的某些
时期，田地充满海水或至少淡盐水，从而迫使稻种植者在盐度太高以致不能种植稻的时期
转向另一种活动。
在南越的湄公河三角洲的潮汐地区，近几十年来发展了稻-小虾轮作种养(rice-
shrimp rotation culture)。然而，像许多水产养殖与稻栽培一起集中进行的地方一样，种
养者在保持适当条件以可行地种养两种作物方面面临困难。一个经常性的问题是——尤其
是当这些农业实践加强时——用于水产动物养殖的营养和健康条件。
因此，需要改善这类混合的水产养殖和稻种植系统。
发明内容
在所有已知的存在这类混合的水产养殖和稻种植系统的地方，所种植的稻品种通
常为常规稻(inbred rice)品种。
出人意料地，现已发现，与使用常规稻品种相比，在混合的水产养殖和稻种植系统
中使用杂交稻品种改善用于养殖水产动物的营养和卫生条件，并且最终改善这类水产动物
生产产量。与常规稻品种(在遗传学上与其亲本相似的品种)相反，杂交稻品种是由作为亲
本系的两种不同的稻品种杂交获得的稻品种。这种组合的杂交通常得到产量显著改善的稻
品种，这种现象称为杂交优势(heterosis)或“杂种优势(hybrid vigour)”。
因此，本发明涉及一种种植稻并养殖适于在水稻田中养殖的水产动物的方法，其
中所述稻为杂交稻品种。
根据另一个实施方案，本发明提供一种在混合的水产养殖和稻种植系统中改善适
于在水稻田中养殖的水产动物的养殖的方法，其中所述稻为杂交稻品种。
根据另一个实施方案，本发明提供一种在混合的水产养殖和稻种植系统中增加适
于在水稻田中养殖的水产动物生产产量的方法，其中所述稻为杂交稻品种。
根据另一个实施方案，本发明提供一种在混合的水产养殖和稻种植系统中种植的
田地中增加浮游植物密度的方法，其中所述稻为杂交稻品种。
根据另一个实施方案，本发明提供一种在混合的水产养殖和稻种植系统中种植的
田地中增加有益细菌密度的方法，其中所述稻为杂交稻品种。在一个具体实施方案中，所述
有益细菌为芽孢杆菌属种(Bacillus sp.)、硝化菌属种(Nitrobacter sp.)和/或亚硝酸菌
属种(Nitrosomas sp.)的细菌。
根据另一个实施方案，本发明提供一种在混合的水产养殖和稻种植系统中种植的
田地中避免甲藻门(Dinophyta)(即沟鞭藻类)的浮游植物物种发育的方法，其中所述稻为
杂交稻品种。
根据另一个实施方案，本发明提供一种在混合的水产养殖和稻种植系统中降低白
斑综合征杆状病毒(WSSV)对适于在水稻田中养殖的水产动物的侵染水平的方法，其中所述
稻为杂交稻品种。
混合的水产养殖和稻种植系统是在田地中进行的栽培系统，其中稻作物的种植与
一种或多种适于在水稻田中养殖的水产动物的养殖是相伴地(即同时)或相继地(即交替连
续的养种循环(轮作))。在这类栽培系统中，田地通常通过灌溉或降雨而充满水。优选地，在
养殖水产动物之前种植稻作物。
适于在水稻田中养殖的水产动物可为有鳍鱼类如鲤鱼、罗非鱼、鲶鱼，或甲壳类动
物如淡水或海洋对虾或小虾、龙虾、蟹或小龙虾。根据一个具体实施方案，所述水产动物为
小虾，优选物种斑节对虾(Panaeus monodon)的虎虾或物种凡纳滨对虾(Litopanaeus
vannamei)的白肢虾。
可适于实施本发明的杂交稻品种是任何杂交稻品种。合适的杂交稻品种包括根据
基于CMS(细胞质)类型的雄性不育的经典3-系系统、或基于温度(TGMS)或光周期(PGMS)类
型的雄性不育的2-系系统、或任何其他类型的雄性不育(例如化学诱导的雄性不育)生产的
杂交稻品种。在不同的稻种植国家已开发了许多不同的杂交稻品种，它们可适用于本发明。
当混合的水产养殖和稻种植系统在沿海地区进行时，当田地可能充满海水或淡盐
水时，两种作物通常以交替的种养循环轮作，在多雨的或潮湿的季节种植稻作物，而在较干
燥的季节养殖水产动物。在这种地方——其中稻作物随后被种植在播种稻作物之前已经被
盐水淹没一段时间的田地中——中，杂交稻品种优选是在含有一定量盐(即氯化钠)的土壤
和水中具有生长能力的品种。具有这种能力的杂交稻品种带有至少一种耐受含盐环境的性
状，使得尽管土壤或水中存在一定比例的盐其也能够生长。这类杂交稻品种能够承受的土
壤或水中的盐浓度为至少1‰(千分之一)、5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰或甚至35‰。
盐度耐受性性状的实例为例如Saltol QTL(数量性状基因座)(Thompson等人，
2010，Rice 3，148-160)或SKC1性状(Zhong-Hai Ren等人，2005，Nature Genetics 37，
1141-1146)。某些稻品系还已被鉴定为对一定量的盐具有耐受性，并因此带有盐度耐受性
性状，所述盐度耐受性性状可通过育种方法或转基因而转移到其他稻品系和杂交种(参见
综述：Deepa Sankar等人，2011，Research in Biotechnology2(2)，1-10)。IRRI的科学家还
已鉴定了物种Oryza coarctata的耐盐性状，并且最近已经能够将该性状杂交到Oryza
sativa品系中(IRRI Annual Report 2012)。带有任何这种性状或这种性状的组合的任何
杂交稻品种适于实施本发明。
耐受一定水平的土壤盐浓度的任何杂交稻品种适于实施本发明。耐受含盐环境的
杂交稻品种的实例包括命名为B-TE1、TejVang或PHB71的杂交稻品种。其他杂交品种还记载
于Deepa Sankar等人，2011，Research in Biotechnology 2(2)，1-10中。
适于本发明的杂交稻植株还可以含有使它们耐受或抵抗多种生物胁迫或非生物
胁迫的其他性状，并且可以是转基因或非转基因杂交品种。这类性状可包括：提供对昆虫
(例如褐飞虱)或真菌病(例如瘟病)的抗性的性状。转基因性状的实例包括例如来自细菌苏
云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的Cry基因或VIP基因，或赋予对某些除草剂的耐
受性的基因。
通过以下实施例说明本发明。然而，本发明不限于这些实施例。
实施例1：稻-小虾轮作系统中的杂交稻对水和沉积物物理化学参数的影响
1.1.实验设计
实验在越南南部的Ca Mau省进行。
将10.000m2的面积分成两个相等的单元，每个单元为5,000m2。
一个单元用于进行杂交稻品种(B-TE1杂交品种)的实验，而另一个单元用作对照
使用当地常规稻品种(1Bui Do品种，也称为“one red hill”品种)。
实验期间，两个单元上的所有活动是完全相同的。稻田设计有围堤用于保存水。
稻栽培：
将稻田进行洗涤以除去盐水并用淡水代替盐水以达到种植稻的标准，并准备用于
移植稻。将每个品种1kg稻种子播种在40m2的面积上，然后在20天后将其移植在稻田中用于
实验。两个稻品种于稻田中生长约3个月，然后收获。
小虾养殖：
稻收获后将盐水加入田地中。在将盐水泵送到稻田进行实验前，将盐水保存并用
石灰处理。
将虎虾(斑节对虾)在后幼虫期(post-larvae stage)PL12投放到田地中。投放后
期幼虫时稻田中水的盐度为19‰，水位为0.4m。
在整个实验中进行六次取样，两次在稻栽培期间，四次在小虾养殖期间。
1.2.结果
在对照(常规稻)和实验单元(杂交稻)中均测量了水的几个物理化学参数。所测量
的参数为温度、pH、盐度、溶解氧、化学需氧量、碱度、硬度，总悬浮固体、总硝酸铵、亚硝酸
盐、总硝酸盐、总磷酸盐、总硫化物。
还分析了沉积物的总有机物、总硝酸盐、总磷酸盐、铝和三价铁。
水的主要参数如温度、pH和盐度在对照和实验单元之间以相同的方式波动(即没
有差异)。在对照和实验单元之间还观察到水中溶解氧、化学需氧量、碱度、总悬浮固体、总
硝酸盐的类似波动。
在水中，在实验单元(杂交稻)中观察到比在对照单元(常规稻)中更低水平的总硝
酸铵、亚硝酸盐和硫化物。
在沉积物中，总磷酸盐和铝以类似的方式波动。然而，与对照单元(常规稻)相比，
在实验单元(杂交稻)中观察到更低水平的总有机物、总硝酸盐和三价铁。
实施例2：稻-小虾轮作系统中的杂交稻对浮游植物组成的影响
在稻栽培期间(两次取样)和小虾养殖期间(四次取样)均分析了水中浮游植物的
组成。
实验设计与实施例1.1中所述的相同。
2.1.稻栽培期间的浮游植物
在稻栽培阶段，在实验单元(杂交稻)和对照单元(常规稻)之间没有观察到浮游植
物物种数和密度的显著变化。
2.2.小虾养殖期间的浮游植物
在小虾养殖阶段，尽管在四次采样中存在一些波动，但是浮游植物物种的平均数
量和组成以及它们的密度在实验单元(杂交稻)和对照单元(常规稻)中似乎相似。
唯一观察到的差异是在小虾养殖后期(最后两次采样)，其中在对照单元中，沟鞭
藻物种(甲藻门)相对于硅藻物种(硅藻门(Bacillariophyta))似乎是优势物种，而在实验
单元中观察到相反的情况，即硅藻物种占优势(图1)。沟鞭藻类的存在通常被认为是水质差
的指标。在分配实验和对照单元的入口管道中，沟鞭藻类仅以有限的密度存在。
图1：小虾养殖期间浮游植物的组成和密度
实施例3：稻-小虾轮作系统中的杂交稻对浮游动物和底栖动物组成的影响
在稻栽培期间(两次取样)和小虾养殖期间(四次取样)均分析栽培面积的浮游动
物和底栖动物组成。
实验设计与实施例1.1中所述的相同。
3.1.稻栽培期间的浮游动物和底栖动物
在第一次实验中，在稻栽培阶段，在实验单元(杂交稻)和对照单元(常规稻)之间
没有观察到浮游动物和底栖动物物种数量和密度的显著变化。
在第二次实验中，结果显示在稻栽培阶段结束时，实验单元(杂交稻)中的浮游动
物密度比对照单元(常规稻)高得多，平均为80.000个/m3和27.000个/m3。
3.2.小虾养殖期间的浮游动物和底栖动物
在小虾养殖阶段，在实验单元(杂交稻)和对照单元(常规稻)之间没有观察到浮游
动物物种数量的显著变化。
然而，在整个小虾养殖阶段(4次取样)，实验单元(杂交稻)中浮游动物的密度似乎
比对照单元(常规稻)高得多。在实验单元中，浮游动物的密度平均为182.000个/m3，而在对
照单元中平均为65.000个/m3(图2)。
图2：小虾养殖期间浮游动物的组成和密度
第二次实验证实了这一发现，其显示实验单元中的密度平均为375.000个/m3，对
照单元中为100.000个/m3。
在稻栽培阶段，在实验单元(杂交稻)和对照单元(常规稻)之间没有观察到底栖动
物物种数量和密度的显著变化。
实施例4：稻-小虾轮作系统中的杂交稻对有益细菌组成的影响
在稻栽培期间(两次取样)和小虾养殖期间(四次取样)均分析栽培面积的有益细
菌组成。
实验设计与实施例1.1中所述的相同。
4.1.水中细菌的密度
在整个实验中，实验单元(杂交稻)中水中细菌的总密度总是高于对照单元(常规
稻)。
更具体而言，实验单元(杂交稻)中的芽孢杆菌、亚硝酸菌和硝化菌的细菌密度高
于对照单元(常规稻)。
4.2.沉积物中细菌的密度
在整个实验中，实验单元(杂交稻)中沉积物中细菌的总密度总是高于对照单元
(常规稻)。
更具体而言，实验单元(杂交稻)中的芽孢杆菌、亚硝酸菌和硝化菌的细菌密度高
于对照单元(常规稻)。
实施例5：稻-小虾轮作系统中的杂交稻对病原菌(弧菌(Vibrio)属)组成的影响
在稻栽培期间(两次取样)和小虾养殖期间(四次取样)均分析栽培面积的病原菌
组成。
实验设计与实施例1.1中所述的相同。
在整个栽培/养殖阶段，在水中或沉积物中，在实验单元(杂交稻)和对照单元(常
规稻)之间没有观察到弧菌数量的显著变化。
此外，用PCR检测方法发现没有小虾被哈氏弧菌(Vibrio harveyi)感染。
实施例6：稻-小虾轮作系统中的杂交稻对小虾中病毒病原体的影响
在小虾样品中用基于特异性PCR的检测方法分析以下小虾病原性病毒的存在：
-白斑综合征杆状病毒(WSSV)
-传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)
-斑节对虾杆状病毒(MBV)，
-黄头病毒/鳃联病毒(YHV/GAV)
实验设计与实施例1.1中所述的相同。
在实验单元(杂交稻)或对照单元(常规稻)中养殖的小虾样品中没有观察到
IHHNV、MBV和YHV/GAV病毒存在的显著差异。
然而，尽管在整个养殖期内在对照单元(常规稻)的小虾中检测到WSSV的存在，但
是在实验单元(杂交稻)的小虾的四次取样中的两次中没有检测到WSSV的存在。
此外，在一些另外的类似实验中，观察到这样的趋势：与对照单元(常规稻)相比，
在实验单元(杂交稻)中这些被监测的病毒中的至少一种，有时两种或三种的出现要少得
多。
实施例7：稻-小虾轮作系统中的杂交稻对小虾生产产量的影响
在类似实验中，在实验单元(杂交稻)或对照单元(常规稻)中均测量小虾生产产
量。
实验设计与实施例1.1中所述的相同。
在每个单元中收获小虾八次，并计算八次收获的总产量。
表1：小虾生产产量
从表1可以看出，在实验单元(杂交稻)中养殖小虾时的小虾生产产量比在对照单
元(常规稻)中养殖时高得多(+19％)。
在第二次类似实验中，在小虾和稻生产中观察到以下产量(表2)。
表1：小虾和稻生产产量
从表2可以看出，在实验单元(杂交稻)中养殖小虾时的小虾生产产量比在对照单
元(常规稻)中养殖时高得多(+16％)。
这是显著的优势，其转化为农民的额外收入。