黑龍江省玉米秸稈處理方式轉變對玉米病蟲草害發(fā)生的影響

王 振，宋顯東，王春榮，胡亞軍，司兆勝

(黑龍江省植檢植保站，哈爾濱 150090)

玉米作為黑龍江省種植面積最大的作物，其秸稈的處理關乎環(huán)境保護和糧食生產。禁燒政策的實施引導黑龍江省玉米秸稈處理方式由焚燒轉向五化利用或還田免耕等方式，這種變化必將導致玉米田中生態(tài)環(huán)境的改變，最終會影響玉米病蟲害的發(fā)生情況。

1 秸稈處理降低了玉米螟的發(fā)生程度

玉米螟是影響黑龍江省玉米生產最主要的非遷飛性害蟲，寄主植物主要是玉米，蟲源主要來自于玉米秸稈、根茬和穗軸。2015年，中國農科院植保所在齊齊哈爾進行調查研究，結果顯示，在玉米螟有效蟲源中，89.5%來自玉米、高粱，在玉米上越冬的玉米螟仍是主要發(fā)生蟲源。2019年春季，對26個縣份進行調查，發(fā)現(xiàn)玉米螟在整稈堆垛、免耕根茬、穗軸、離田捆包中的活蟲數分別為23.47頭/百稈、3.61頭/百茬、2.55頭/百穗、12.81頭/捆包。進一步調查計算出整稈堆垛、免耕根茬、穗軸、離田捆包中的有效蟲源量占比分別為40.7%、32.8%、22.6%、3.9%，其中整稈堆垛和免耕根茬中的蟲源占比達到73.4%。

玉米機械收獲秸稈粉碎還田，可有效殺滅玉米螟越冬幼蟲。據黑龍江省植保站調查，秋季玉米機械收獲后，從拋灑田間的粉碎秸稈殘渣來看，玉米螟幼蟲數量較機收前減少94.39%。秋耙茬整地后，根茬中玉米螟幼蟲數量較耙茬處理前減少88.41%，經耙茬整地或翻埋還田，根茬中蟲源基本被消滅。近年來的玉米螟實際發(fā)生情況也證明了玉米機收、機械粉碎耙茬、翻埋等耕作方式是玉米螟發(fā)生程度減輕的重要影響因素。隨著玉米機收比例的快速增加，玉米螟發(fā)生程度也在逐年下降。2019年，秋季玉米螟百稈活蟲下降至42.32頭，創(chuàng)歷史新低，為1991年以來的最低值，見圖1。

圖1 黑龍江省1991年——2019年的玉米種植面積、發(fā)生面積和蟲源基數Fig.1 Corn planting area, occurrence area and insect source base in Heilongjiang Province from 1991 to 2019

2 機收比例與蟲源基數的相關性分析

2003年，黑龍江省玉米機收比例幾乎為零，之后逐漸上升，2019年已達96%。在2003——2019年間的玉米螟秋季蟲源基數變化過程中，2007年和2010年為兩個變化轉折點。2003——2006年間的機收比例與越冬蟲源基數的Pearson系數為-0.493，兩者為負相關；兩者的相關顯著性值為0.507 5，表明兩者相關性不顯著。2007——2010年間的機收比例與越冬蟲源基數Pearson系數為0.959，兩者為正相關；兩者之間的相關顯著性值為0.041，表明兩者相關性顯著。2011——2019年間的機收比例與越冬蟲源基數Pearson系數為-0.867，兩者為負相關；兩者之間的相關顯著性值為0.002，表明兩者相關性極為顯著。

3 機收比例與發(fā)生面積/種植面積之比的相關性分析

2019年，玉米螟發(fā)生面積2 551.7萬畝，自2008年以來首次下降到3 000萬畝以下，發(fā)生面積占種植面積比例降低至30%，為1991年以來第二低值。由于2003——2019年間的玉米螟發(fā)生面積與種植面積之比存在明顯分段，因此以2012年為轉折點分段進行分析。2003——2012年間的機收比例與發(fā)生面積/種植面積之比的Pearson系數為0.126，兩者為正相關；兩者之間的相關顯著性值為0.73，表明兩者相關性不顯著。2013——2019年間的機收比例與發(fā)生面積/種植面積之比的Pearson系數為-0.763，兩者負相關；兩者之間的相關顯著性值為0.041 6，表明二者相關性顯著。

4 秸稈還田免耕使部分病蟲害存在加重發(fā)生趨勢

4.1 免耕還田對玉米螟發(fā)生的影響

據黑龍江植保站調查，2019年，我省玉米免耕面積占10.25%。經測算，免耕田中玉米螟蟲量與秸稈翻埋、碎混、離田處理的田塊相比，每畝將增加2 304頭，以每畝平均4 000株計算，百桿蟲數將增加58頭，將加重免耕玉米田中的玉米螟危害。此結果為理論計算數據，利用的是全省平均數，而且由于玉米螟成蟲飛行活動半徑為4 km，擴散性較強，各地田間實際發(fā)生情況會表現(xiàn)出較大差異，但總體來看，秸稈還田免耕將加重玉米螟的發(fā)生。

4.2 有關科研單位和專家試驗的研究結果

吉林省農科院：在實施5年以上的保護性耕作田中(免耕、少耕和秸稈還田)，玉米苗期侵染的病害發(fā)病率較常規(guī)農田增加34%～50%。隨著保護性耕作年限的延長，病害明顯加重，玉米莖腐病發(fā)生程度加重，玉米絲黑穗病發(fā)生程度減輕，對紋枯病無明顯影響。吉林省農科院王立春(國家玉米產業(yè)體系專家)認為玉米秸稈覆蓋還田對玉米螟發(fā)生有一定影響，地下害蟲發(fā)生量增加一倍左右，其中蠐螬增加2.5倍以上，土傳病害有加重趨勢。華北地區(qū)麥收后免耕播種玉米，造成二點委夜蛾暴發(fā)。2011年，二點委夜蛾在河北、山東、河南、安徽、江蘇、山西6省夏玉米苗期暴發(fā)成災，被害面積221萬hm2，毀種和補種超過33萬hm2。研究表明，二點委夜蛾幼蟲一般在玉米根部或濕潤的土縫中生存，秸稈還田、高麥茬、厚麥糠等田間

耕作方式為二點委夜蛾提供了適宜的生存環(huán)境。二點委夜蛾是耕作制度改變后(麥收后免耕和貼茬播種)引發(fā)的新蟲害。綜合有關研究資料并結合基本理論及有關專家的研究認為，秸稈還田免耕栽培有利于多數病蟲害的發(fā)生，其中，顯著加重蠐螬等地下害蟲的發(fā)生程度，加重玉米莖腐病等土傳病害的發(fā)生，也將加重玉米螟的發(fā)生。同時，隨著免耕年限的增加，可能會引起一些次要病蟲害的發(fā)生。

5 秸稈覆蓋還田增加了田間草荒風險

2018年，黑龍江省農科院植保所的試驗結果表明，秸稈地表覆蓋田雜草總數比秸稈翻埋和碎混模式分別減少51.6%和32.8%，而且雜草平均出土時間晚一周左右，主要雜草種類為一年生雜草。對于更難控制的多年生雜草，受不同耕作模式的影響，還沒有系統(tǒng)的研究結果，但有關專家一致認為，翻埋耕作是一項有利于長期控制多年生雜草的有效措施。但鑒于田間雜草基數足夠大，無論何種耕作方式只能起到一定的控制作用，還必須及時采取有效的雜草防治措施，否則會出現(xiàn)嚴重草荒，特別是秸稈覆蓋還田免耕模式，將使田間草荒風險加大。

黑龍江省玉米田化學除草以播后苗前土壤封閉除草為主，做法是在玉米出苗前將除草劑噴于土表，形成藥層，當雜草拱土時，起到滅草的作用。土壤封閉除草是該省最普遍、經濟、有效的除草方式，可大幅壓低雜草基數。如果封閉除草效果不好，一般在玉米3～5葉期再進行一次苗后莖葉除草，確保有效控制農田草害。而秸稈覆蓋免耕地塊由于除草劑被秸稈阻擋后難以形成致密、均勻的藥層，影響了土壤封閉除草效果，而且也無法進行機械中耕，就使得除草壓力全部集中在苗后莖葉化學除草措施上。但由于苗后莖葉除草的施藥適期短(僅10～15天)，特別是經常會遇到降雨天氣，打藥機車無法進地施藥，易錯過安全施藥期，會引起草荒，同時也易引起作物藥害。因此，秸稈覆蓋還田增加了田間化學除草的難度，使草荒風險加大。玉米秸稈處理方式的轉變非常有利于環(huán)境保護，利大于弊。雖然這種轉變對玉米田中的病蟲害發(fā)生產生了一定影響，客觀上推動了玉米蟲害的主次轉換，同時也增加了部分病害的發(fā)生幾率和程度，但這種變化在可控范圍內，可通過科學輪耕模式(如“一翻兩免”模式)和加強病蟲害監(jiān)測預警等措施來進行科學有效地控制。