高緯寒地旱改水防御緩解殘留藥劑技術初步研究

張叢風等

摘 要：黑河市愛輝區高緯度寒地“旱改水”試驗示范項目在愛輝區西崗子鎮坤站村進行。作為試驗項目，“旱改水”防御緩解殘留藥劑危害有效措施的初步研究，以灌溉水三次洗田為基礎，選擇適宜本地大面積推廣的黑交06-213新品系（總葉數10片）為試驗品種，通過J2菌（J2屬芽孢桿菌屬降解菌）不同濃度菌液、萘酐藥液和清水作四種處理設計，經全種植期的試驗觀測，從各項試驗數據的分析中獲得值得推廣的“旱改水”田塊防御緩解殘留藥劑危害的有效措施。

關鍵詞：旱改水；殘留藥害；防御緩解；高緯度寒地

前言

黑河市愛輝區地處我國東北部邊疆地區，屬于黑龍江省北部地區，從種植技術的的穩定性和規模上講，目前是我國水稻種植的最北線，也是世界水稻種植的最高緯度區。所以從所處的地理位置、氣候環境而言，典型性和代表性非常明顯。尤其是高緯高寒稻區在防御、緩解旱田殘留藥劑危害方面研究還處在探索狀態的情況下。如能妥善這一關鍵問題，消除稻農生產損失與顧慮，將大大促進高緯寒地水稻生產的快速發展。對于黑龍江省水田北擴戰略的實施也將起到有益的技術支持。本試驗主要采取生物降解方法[1]，分析研究本區域氣候條件下，“旱改水”地塊農藥殘留對作物的影響及其有效解決方案。

1 試驗區概況

試驗于2011年在黑河市愛輝區區西崗子鎮百畝水稻標準化試驗示范園區進行。項目位于黑龍江省黑河市愛輝區境內，地理坐標為東經125°29′至127°40′，北緯49°24′至50°58′之間。屬于寒溫帶大陸性季風氣候。該區受季節性大氣環流影響非常明顯。水稻積累干物質的熱量資源不足，是水稻栽培技術要面對的一個負因素，當地氣象資料：多年平均氣溫為-1℃，≥10℃的活動積溫在1900-2200℃之間，6月平均氣溫17.8℃，7月平均氣溫20.4℃、8月平均氣溫18.0℃。5月到9月日照時數1205.7小時左右，日照相對充足，但晝夜溫差大，多年平均降水量在500-600mm之間，降水主要集中在6-8月間，農技部門提供的數據顯示水稻生育期在95-125天（栽培方式為插秧）。水源方面，通過水利工程攔蓄提引，在水量保障上能夠滿足水稻灌溉需求。在土地資源豐富的大背景下，愛輝區轄區內的河谷平原和一、二階臺地的低洼澇地宜種水稻土壤較多。同時堆積物沉積形成的黑土層較厚，蓄水保水能力強，作為營養物質的有機質含量豐富，從水稻生育期間的生長下墊面條件看，項目區的條件對耐寒性強的極早熟水稻品種的生長是有益的。

2 試驗材料

借鑒專家初步討論結果，試驗選取黑龍江省農業科學院黑河分院育成的粳型常規稻黑交06-213新品系（葉總數為10片）作為試驗品種。農藥緩解所需降解菌由黑龍江省農業科學院黑河分院植保室從黑龍江北部地區長期施藥的土壤及現有菌種中篩選出，對長殘效除草劑咪唑乙煙酸具有一定降解作用的J2菌，J2屬芽孢桿菌屬，其對咪唑乙煙酸90天室內試驗其降解率為87.57%，降解半衰期為40-50天。市場可購得萘酐。

3 田間試驗設計

項目試驗地前茬作物是大豆，施用的除草劑為胺草醚、精喹禾靈。本次試驗采取四個處理方式，處理方式一：蘸根處理，方法用10倍稀釋菌液降解菌菌液（菌液OD600=1.1A），共用菌液10g，對幼苗根作浸蘸處理；處理方式二：用4-溴-18-萘酐莖葉噴灑，本處理總用藥量10g，具體方法為奈酐藥液100mg加水稀釋對移栽植株莖葉噴霧法噴灑處理[2][3]；處理方式三：采用噴霧法，20倍稀釋菌液葉莖噴灑（菌液OD600=1.1A），本處理總菌液用量10g；處理方式四：自然對照（ck），不采取以上處理方式，但采取與上述三個處理相同的淺濕灌溉方式，并保持活水灌溉[4]，措施上噴施清水。其他項目中還設置了控制灌溉條件與同淺濕灌溉及不同控制水層對比試驗。每處理0.6畝，用PVC板隔離各處理，各處理阻斷干擾，單排單灌。整地后施用基底肥，待移植幼苗返青后施加分蘗肥料，抽穗期施用穗肥，具體方案設計為尿素50kg，氯化鉀25kg，磷酸二銨80kg，施用比例按基肥，蘗肥，穗肥，6：3：1進行施用，施肥嚴格按土壤測土施肥方案進行，不致于產生因施肥而引起的產量變化，并防止出現超量催產[5][6]和導致水稻SYI降低的情況出現[7]。采用前期人工浸種催芽、初期棚室增溫育苗的栽培方式，本地3月上旬架設大棚覆膜苗床增溫，基土解凍，4月5日前后浸種，4月17日發芽箱恒溫催芽，4月21日棚室秧盤播種育苗。5月25日至5月30日，為保證標準化栽培采取人工插秧方式田間移植。秧苗密度為20×10cm。田間灌溉、秧田除草、作物病蟲害防治等栽培措施統一與一般生產田相同。

4 試驗測定內容和方法

4.1 樣本莖蘗動態測量

本試驗設計每個處理確定10個穴為測點，觀測和匯集成果從6月20日開始，每隔12d對植株的分蘗動態進行測量采集數據，直至整個處理塊區齊穗結束。

4.2 樣本干物質積累量測量

從作物的孕穗期開始，分別對孕穗期、分化期、抽穗期、成熟期四個生育階段進行取樣，每處理每次取3穴，用專業工具將植株的葉、鞘、莖、穗分割，分別放置，經烘培箱在105℃高溫下殺青30min，然后取出，再經80℃中溫烘干至恒重為止，進行干物質測定。

4.3 樣本葉面積指數的測量

分別在作物的分蘗期、抽穗期、成熟期，三個生育階段進行樣本取樣，每個處理每次3穴取樣，對植株的有效綠葉進行測量，分測葉片長和寬，葉面積采用長寬系數法計算。本試驗系數K取值因數為葉片長寬比ψ：當ψ<22.5時，K=0.7；當22.6≤ψ≤27.5時，K=0.74；當ψ>27.6時，K=0.78。

4.4 成熟期測產和考種

在四個處理區進入成熟期后，不特定選區進行收獲，原則是最邊一至二行去除不取，劃定方形收獲小區，計數穴數，并按收取的穴數按栽培密度計算面積。待收取的植株通風處自然風干后，分別測量各個小區的生物產量及經濟產量。在選取測產樣本的同時，每個處理另取5穴植株，通風處自然風干，進行精細的室內考種測量，測量內容包括植株的穗重、穗長、單穗結粒數、單穗結實率、樣本千粒重等。精確細致地分項計數、整理、歸集。

5 數據處理

由于本試驗的數據處理并不復雜，應用office2010辦公系統下的Excel軟件和word軟件完全可實現數據處理目標。為此將所有測量原始數據，整理后應用Excel軟件和word軟件進行數理統計、數值分析和歸集。

6 測量成果分析

6.1 群體生長發育動態，試驗獲得的數據見表1

從表1的數據形態可以看出，植株由棚室移栽大田后，在6月20日測量時，四個處理地塊水稻分蘗動態變化不大，其值在10.2-11.1之間，進入到7月2日，觀測中發現處理方式一和處理方式二水稻植株的分蘗向好，發育優良，在四處理中略優于其他兩個處理。在7月14日前后四個處理方式的地塊基本上都達到了分蘗旺盛期，莖蘗數以處理方式三為最高，達到16個。到成熟期，三個經藥劑處理的地塊植株分蘗個數均大于對照的處理方式四。

6.2 群體生長狀況，試驗獲得的數據見表2

由表2的數據形態分析可以發現，分蘗期倒一葉葉長、葉寬對不同處理方式的響應，存在差異，數據顯示處理方式二響應活躍，葉長、葉寬測量值明顯大于其他三個處理方式。測定的葉面積指數處理三最顯著，達到了3.2。

6.3 不同試驗條件下群體物候調查情況，獲得的數據歸集處理后見表3

經過對表3所統計的數據分析發現，四個處理方式在生育階段的返青期。抽穗期，齊穗期、成熟期均對試驗條件響應一致，表現為在6月3日返青，在7月20日抽穗，在7月25日齊穗。生育期總日數均為126天，且安全成熟。由此對照考種成果，小結為本次取同一品種試驗，從數據反映來看，物侯期的年度表征，品種是決定性的，非常敏感，試驗處理的影響表現為品種界定下的良性響應。

6.4 作物三穴干物質積累對不同試驗處理的反映，見表4

由表4干物質積累測量結果分析表明：三個采取藥劑處理的樣本群，其干物質積累量略高于對照處理四。處理劑對水稻生長發育有促進作用（對品質的影響沒有進行測定），但總體來說，從敏感性所反映的情況看影響并不十分明顯，這種影響的深層解析還需進一步試驗的確認。

7 各個處理的產量構成因數分析

對表5的數據形態分析可明確：三個措施噴施處理的產量因素中平方米穗數是增加的，高于對照處理9-34個。樣本的結實率也下降了17.5-9.4%。樣本千粒重也有些許變化，然表現不明顯。數據分析表明三個處理比對照處理增產在1.5-7.2%之間，因此可初步認為各措施處理對旱田農藥殘留對水稻的抑制有一定的緩解效果，理由是在基本耕作措施、技術一定的情況下，增產的響應效果來源于處理措施。關鍵是通過栽培措施調節灌漿速度和持續時間來改變籽粒粒重。

8 結束語

從本次試驗各測量成果的分析小結可以得出以下結論：

（1）經過2-3次洗田處理的“旱改水”水稻田，在各生育期間沒有藥害反應。水稻植株總體長勢趨同。所以：經過3-5天大水泡田打漿、溶解前茬殘藥、稀釋排出，二至三次重復后，“旱改水”水稻田植株生長發育表現正常，大豆田農藥殘留對后茬水稻生育未見明顯影響，其他前茬末得到驗證，就大豆茬而言整體影響可忽略，過施的局部有反應。目前控制灌溉條件下，經洗田的旱改水地塊的生產性狀還未見試驗結論和相關論述。但從個別農戶田塊的前茬調查和本茬水稻生長性狀與其它田塊對比分析可以推斷，“旱改水”地塊前茬施用短效藥劑，在本試驗提出三遍洗田的情況下經過經心的田間管理，藥害不會發生。

（2）四個處理的水稻從群體發育動態上，無論是物候期、分蘗動態、冠層結構、葉面積指數、干物質積累的動態變化趨于一致，略有差別。三個藥劑噴施處理最終水稻產量略高于清水對照。增產幅度在1.5-7.2%之間。噴施降解菌濃度越高增產效果越好。噴施降解菌后的米質是否存在變化未做分析研究。

（3）本試驗的結論結合整個百畝標準化“旱改水”示范田的預防、緩解農藥殘留的具體措施，明確了旱改水農藥殘留“通過采取處理措施”，殘藥不是水稻開發的障礙因子，末見藥害的各種表象：作物體內生理變化異常、植株生長放緩或停止、植株出現異態、枯萎等一系列病狀[7]。旱改水第一年的稻田獲得高產穩產，并且在土壤基礎肥力較高的條件下水稻長勢旺盛。當然結論分析中也證實結實率的關鍵是通過栽培措施調節灌漿速度和持續時間來改變籽粒粒重[9]，是增產的要因。因此通過綜合技術結合這一經驗和實驗結果為大面積旱改水的發展提供了實踐經驗和技術支撐，是可靠的。

參考文獻

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作者簡介：張叢風（1969-），男，高級工程師，本科，學士，研究方向為農田水利與水利工程。