高郵市稻田農業面源污染防治示范及成效分析

吳 俊，王桂良，張家宏*，王守紅，寇祥明，韓光明，朱凌宇，徐 榮，畢建花，唐鶴軍

(1.高郵市農村能源生態環保技術推廣站，江蘇 高郵 225600； 2.江蘇里下河地區農業科學研究所，江蘇 揚州 225007；3.江蘇省生態農業工程技術研究中心，江蘇 揚州 225008)

高郵市稻田農業面源污染防治示范及成效分析

吳 俊1，王桂良2，張家宏2*，王守紅2，寇祥明2，韓光明3，朱凌宇2，徐 榮3，畢建花3，唐鶴軍3

(1.高郵市農村能源生態環保技術推廣站，江蘇 高郵 225600； 2.江蘇里下河地區農業科學研究所，江蘇 揚州 225007；3.江蘇省生態農業工程技術研究中心，江蘇 揚州 225008)

總結高郵市稻田農業面源污染防治示范工程主要做法。通過在稻田安裝殺蟲燈、性誘捕器、使用生物農藥和套養鴨等實現稻田農藥減量控害；通過前茬麥秸稈全量還田、施用有機肥和構建稻鴨共作系統替代部分化肥，實現稻田化肥減量保肥。經統計，示范稻田及稻鴨共作稻田化學農藥使用量分別為1.800、1.050 kg·hm-2，較常規對照田分別減少60.0%、76.7%；化學肥料較常規對照田分別減少82.8%、87.9%；秸稈利用率達100%；水稻產量分別為9.228、9.200 t·hm-2，與常規對照田相比無顯著差異。示范區生產出來的生態稻谷價格為4元·kg-1，是常規稻谷價格的1.4倍，經濟效益分別可達1.940萬、2.016萬元·hm-2，減肥減藥增效成果明顯。

稻田； 農業面源污染； 防治； 成效

農業面源污染現已成為全球范圍內地下水與地表水污染的主要來源之一，據估計，全球范圍內30%～50%的地表水已受到不同程度面源污染的影響[1]。江蘇省農村經濟和農業生產水平高，各類化肥、農藥等農用化學投入品施用量大。以氮肥為例，2013年江蘇省氮施用量約為462 kg·hm-2，遠高于全國平均水平(328.5 kg·hm-2)，大約是國際上為防止水體污染而設置的化肥養分使用安全上限(225 kg·hm-2)的2倍[2]。2014年江蘇省農藥施用強度為21.5 kg·hm-2，遠高于全國平均水平，部分地區甚至達全國平均水平的3.6倍[3]。在農業生產過程中，化肥、農藥的平均利用率只有30%～40%，其余大部分均以各種形式排放到環境中，造成面源污染[4]。于2016年在高郵市設立以“減少化肥和農藥使用量，提倡綠色增產”為目標的稻田農業面源污染防治示范區，成效顯著，現將主要做法及其成效報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗區建在高郵市送橋鎮毛港村境內(32°43′5″N，119°21′20″E)，位于S333省道北側、高郵湖大堤西側。試驗規模34 hm2。

1.2 示范品種及栽插方式

試驗用水稻品種為南粳9108，5月28日播種育秧，6月29日缽苗機插，行株距為30 cm×14.5 cm，每穴4苗，基本苗91.5萬·hm-2左右。稻鴨共作的鴨品種為高郵麻鴨，施放量為270只·hm-2。

1.3 主要措施

1.3.1 稻田農藥減量實施方法

綜合生物、物理和化學方法實施稻田農藥減量控害。一是利用頻振式殺蟲燈誘殺螟蟲和稻飛虱等遷飛性害蟲，每40 m×667 m配備1臺頻振式殺蟲燈。7月15日啟用。調節好太陽能光控開關，平均每晚亮燈7 h，即于晚上8時至第2天凌晨3時的昆蟲活躍期亮燈。二是利用性誘劑誘殺或干擾雄蛾交配，防治稻田螟蟲。每200 m2安插1個性誘捕器，連片設置，誘芯每隔15 d左右換1次，誘捕器距離地面1 m左右，此空間為飛蟲主要活動范圍。三是結合生物與化學農藥進行病蟲草害防治。針對稻飛虱和稻縱卷葉螟等具有遷飛性、偶發性及暴發性的特點，結合生產實際，及時選用蘇云金桿菌等生物農藥和必要的化學農藥進行防控。示范稻田采取前3項措施。四是在前3項防控內容的基礎上構建稻鴨共作系統，利用稻鴨共作種養結合技術防控病蟲草害，建立稻鴨共作田。7月10日放養經馴水后的10日齡鴨子，放鴨密度為270只·hm-2。田埂上搭建簡易鴨棚，容鴨量6只·m-2。稻田四周設置防逃圍網，高60 cm。9月10日后，水稻抽穗灌漿時收回成鴨。

1.3.2 稻田化肥減量實施方法

一是小麥秸稈機械全量還田。在前茬小麥收割時，利用機械切割秸稈，機械深耕全量還田。上季小麥平均產量為5.595 t·hm-2，收獲系數為0.45，約5.910 t·hm-2小麥秸稈得以自然還田。經測定，小麥秸稈干物質N含量為0.41%、P2O5含量為0.14%、K2O含量為0.75%。通過小麥秸稈還田，帶入農田養分量約為N 24 kg·hm-2、P2O57.5 kg·hm-2和K2O 43.5 kg·hm-2。二是施用有機肥替代部分化肥?；适└旄渗喖S6 t·hm-2，其中，N含量為1.7%、P2O5含量為1.3%、K2O含量為0.8%。據估算，通過施用有機肥帶入農田的養分量約為N 102 kg·hm-2、P2O575 kg·hm-2和K2O 51 kg·hm-2。根據水稻養分需求特征(667 m2產稻600～700 kg約需15 kg N、5 kg P2O5、6 kg K2O)[5]，除秸稈和有機肥養分投入外，示范稻田所需化肥補施量為：基施45%復合肥75 kg·hm-2、分蘗肥施尿素105 kg·hm-2、穗肥施尿素75 kg·hm-2，整個生育期補施化肥折合有效含量117 kg·hm-2(其中，N 94.5 kg·hm-2，P2O512 kg·hm-2，K2O 12 kg·hm-2)。示范稻田采用前2項措施。三是在前述增肥措施基礎上，同步開展稻鴨共作種養結合技術，建立稻鴨共作田，利用回田鴨糞替代部分化肥使用，即在前述化肥補施方案中免施穗肥，整個生育期補施化肥折合有效含量為84 kg·hm-2(其中，N 60 kg·hm-2，P2O512 kg·hm-2，K2O 12 kg·hm-2)。

2 結果與分析

2.1 稻田農藥減量實施成效

在示范田、稻鴨共作田和常規對照田分別選擇3個50 cm×50 cm水稻長勢均勻的點，調查病蟲草害發生情況。8月15日拔節期調查二化螟、稻縱卷葉螟和稻飛虱；9月15日抽穗期調查紋枯病和稻瘟病；10月6日灌漿期調查稻曲病和田間雜草數。

調查發現(表1)，示范稻田結合頻振式殺蟲燈和性誘捕器，對二化螟、三化螟、稻縱卷葉螟和稻飛虱等害蟲起到了較好的防治效果，二化螟蟲株數、稻縱卷葉螟百叢個數、稻飛虱百叢頭數較常規對照田稍有增加，但差異不顯著，示范稻田稻瘟病和紋枯病病株率較常規對照田亦稍有增加，但差異不顯著。稻鴨共作田紋枯病病株率顯著下降至8%，主要是鴨子活動除去了水稻基部的枯黃葉片和雜草，改善了田間通風透光率，降低了田間濕度，一定程度上抑制了水稻紋枯病的擴展。示范稻田對雜草的防控效果與常規對照田之間無顯著變化，平均為85%，但比常規對照田少用了300 g·hm-2的10%吡嘧磺隆。稻鴨共作田對雜草的防控效果高達97%，顯著高于常規對照，主要原因是鴨子直接取食雜草根莖葉和部分雜草種子，鴨子的經常性活動也影響了稻田水層下部雜草的光合作用和正常生長，抑制了雜草危害。

表1 不同類別田塊病蟲草害防治效果對比

試驗類別二化螟/(株·百叢-1)稻縱卷葉螟/(個·百叢-1)稻飛虱/(頭·百叢-1)稻瘟病病株率/%稻曲病病株率/%紋枯病病株率/%雜草防控率/%雜草株數/(株·m-2)常規對照11a24a187a05a014a84b22a示范稻田15a27a207a07a015a86b23a稻鴨共作14a28a198a09a08b97a6b

注：同列數據后無相同小寫字母的表示差異顯著(P<0.05)。表3同。

示范稻田和常規對照田的農藥施用情況如表2所示?？梢钥闯?，示范稻田整個生育期內沒有使用化學殺蟲劑，累計使用化學農藥1.8 kg·hm-2，而常規對照田化學農藥施用量為4.5 kg·hm-2，示范田內化學農藥減施比例達60%。稻鴨共作田在示范田的基礎上進一步減除了化學除草劑的作用，化學農藥使用量僅為1.05 kg·hm-2，化學農藥減施比例達76.7%。

2.2 稻田化肥減量實施成效

示范稻田整個生育期，秸稈、有機肥和化肥養分投入總量為N 220.5 kg·hm-2、P2O594.5 kg·hm-2、K2O 106.5 kg·hm-2，滿足了水稻的生長需求。其中，化學肥料施用量為N 94.5 kg·hm-2、P2O512 kg·hm-2、K2O 12 kg·hm-2。常規對照田化肥施用量：基施復合肥750 kg·hm-2，分蘗肥施尿素300 kg·hm-2，穗肥施復合肥300 kg·hm-2和尿素150 kg·hm-2，整個生育期N、P2O5、K2O投入總量分別為364.5、157.5和157.5 kg·hm-2，累計施用化肥有效養分達679.5 kg·hm-2。示范稻田化肥施用量比常規對照田減少562.5 kg·hm-2，化肥減施率達82.8%。稻鴨共作田化肥施用量比常規對照田少597 kg·hm-2，化肥減施率達87.9%。

表2 示范田和常規對照田農藥施用量對比

試驗類別施用時期施用量/(g·hm-2)藥劑名稱防治內容農藥類別示范田7月5日分蘗期75020%乙．芐除草化學農藥150016000IU·mg-1蘇云金桿菌防治稻縱卷葉螟生物農藥9月5日始穗期30075%三環唑稻瘟病、稻曲病和紋枯病化學農藥750井岡·蠟芽菌稻瘟病、稻曲病和紋枯病化學農藥常規對照田7月5日分蘗期75020%乙．芐除草化學農藥30010%吡嘧磺隆除草化學農藥9月5日始穗期30075%三環唑稻瘟病、稻曲病和紋枯病化學農藥750井岡·蠟芽菌稻瘟病、稻曲病和紋枯病化學農藥97545%毒死蜱稻飛虱化學農藥75025%咪鮮胺稻瘟病化學農藥67540%稻瘟酰胺稻瘟病化學農藥

注：井岡·蠟芽菌含井岡霉素2%和800 000 IU·mg-1蠟質芽孢桿菌。

從產量分析來看(表3)，示范稻田和稻鴨共作田的單位面積穗數、穗粒數、結實率和千粒重與常規對照田相比沒有顯著差異，示范稻田與稻鴨共作田的產量分別為9.228、9.200 t·hm-2。

表3 不同類別田塊產量及效益對比

試驗類別有效穗/(萬·hm-2)每穗粒數結實率/%千粒重/g產量/(t·hm-2)投入成本/(萬元·hm-2)產值/(萬元·hm-2)效益/(萬元·hm-2)常規對照2445a2051a828a239a9311a190226070705示范稻田2325a2099a825a244a9228a175236921940稻鴨共作2265a2071a835a250a9200a290649222016

2.3 經濟效益分析

如表3所示，由于大幅降低了農藥化肥的施用量，增施了有機肥和施用生物農藥，示范區生產出來的生態稻谷實際價格達4元·kg-1，是常規稻谷的1.4倍，示范稻田和稻鴨共作田的經濟效益分別可達1.940萬、2.016萬元·hm-2，分別是常規對照田的2.75和2.86倍。示范區內采用殺蟲燈和性誘捕器防治病蟲草害，雖然增加了一次性的投入成本，但可使用多年，且減少了化學農藥的投入成本，拉長時間來看，整體經濟效益提高明顯。

3 小結

在高郵市建立稻田農業面源污染防治示范區，通過安裝殺蟲燈、使用性誘劑、改用生物農藥替代部分化學農藥、秸稈還田、施用有機肥等措施，建立示范稻田，并在示范稻田的基礎上引入稻鴨共作系統，建立稻鴨共作田，調查發現，較常規稻田，示范區(含示范稻田與稻鴨共作田)內化學肥料施用量降低80%以上，化學農藥施用量降低60%以上，且產量無明顯降低，綜合效益是對照的2.75倍以上，減藥增效明顯。

[1] 崔鍵, 馬友華, 趙艷萍,等. 農業面源污染的特性及防治對策[J]. 中國農學通報, 2006, 22(1):335-340.

[2] 劉甜, 胡道華, 左若蘭. 長江經濟帶農業面源污染的控制策略[J]. 中國國情國力, 2016 (7):36-38.

[3] 黃小洋, 姜光明, 管永祥. 江蘇省農業面源污染現狀及防治對策[J]. 貴州農業科學, 2015, 43(11):185-188.

[4] 蔡榮. 農業化學品投入狀況及其對環境的影響[J]. 中國人口·資源與環境, 2010, 20(3):107-110.

[5] 張福鎖, 陳新平, 陳清.中國主要作物施肥指南[M]. 北京：中國農業大學出版社，2009：27-33.

(責任編輯：高 峻)

2017-01-03

揚州市面源污染治理項目(2015)；中央財政支農項目[TG(15)110]

吳 俊(1978—)，男，江蘇高郵人，工程師，學士，從事農村能源生態環保技術推廣工作，E-mail: gywujun@163.com。

張家宏(1965—)，男，江蘇高郵人，研究員，碩士，從事生態農業技術和產品的研發、推廣工作，E-mail: yzzhangjh@126.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170550

X592；S147.2

A

0528-9017(2017)05-0882-03

文獻著錄格式：吳俊，王桂良，張家宏，等. 高郵市稻田農業面源污染防治示范及成效分析[J].浙江農業科學，2017，58(5)：882-884.