魯君明 余細俊
(1.湖北省洪湖市大同湖管理區農業技術服務中心 湖北洪湖 433200;2.華中農業大學資源與環境學院 湖北武漢 430070)
從源頭上控制和優化農業投入品的科學使用,促進化肥農藥減量增效是構建農業生產安全、農產品質量安全和生態環境安全的重要內容。根據華中農業大學2018年水稻油菜輪作化肥農藥減施模型綜合效應評價定位試驗實施方案,研究以水稻油菜輪作習慣生產模型為對照,減施技術采用當前最新技術路徑,病蟲草害防治上,根據洪湖市大同湖管理區水稻油菜輪作條件下的病蟲害發生規律,重點加強監測,應用高效低毒低殘留農藥(應用增效劑減少用藥量),適時科學施藥。施肥上推進秸桿還田和配方施肥,農藝措施上推行標準化管理和合理密植,以達到化肥農藥減量增效目標,為科學評價水稻油菜輪作制下油菜化肥農藥減施增效提供試驗依據。2019年~2020年在洪湖市大同湖管理區進行了課題的田間試驗。
洪湖市大同湖管理區位于湖北省江漢平原東南端(113°34′~113°49′E,29°55′~30°08′N)。2019年~2020年油菜種植面積1067hm2,油菜單產80kg~180kg∕667m2,比2018年~2019年單產偏低,習慣生產模型施肥采用基施復混肥(15-15-15)50kg∕667m2+尿素 15kg∕667m2,折合純氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)為 14.4kg、7.5kg、7.5kg∕667m2,明顯存在氮肥偏重偏遲施用和磷鉀比例不當的問題,造成油菜菌核病發生重。重點防治菜青蟲2次,苗期噴灑菊酯類農藥160mL∕667m2和吡蟲啉25g∕667m2,初花期防治菌核病用藥2次(60%多菌靈160g∕667m2),2~3葉期除草1~2次(除草劑60g~90g∕667m2),2019年~2020年油菜主要蟲害偏輕,菌核病中等偏重發生,當地主要種植模型為油菜-水稻(芝麻、黃豆、棉花、漁草)。
試驗共設5個處理,3次重復,小區面積40m2(4m×10m),每小區間隔0.2m,每重復間隔1.0m,隨機區組排列。
(1)習慣生產模型:常規栽培管理,播種量400g∕667m2,油菜品種為“華油雜62R”,采用當地農民習慣施藥施肥方式管理。
(2)減肥減藥模型:秸桿不還田,播種用量330g∕667m2,采用油菜專用肥(25-7-8)一次性基施50kg∕667m2,氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)純養分為12.5、3.5、4.0kg∕667m2;根據大同湖管理區病蟲草害發生特點,采用高效低毒低殘留農藥,適時科學施藥,達到比習慣減少用藥次數和用藥量的目標,殺蟲1次,除草1次,菌核病在盛花期前用藥1次,共計用藥3次。
(3)不施肥:除不施肥外,其他措施同處理2。
(4)不施藥:除不施藥外,其他措施同處理2。
(5)養分高效利用與統籌防治模式:秸桿還田,養分資源高效利用,措施同處理2。第一年秸桿還田400kg∕667m2,以后直接還田。
2019年10月2日收水稻,10月6-8日整田,10月9日施肥蓋肥播種,10月22日習慣施藥用“滅掃利”80g∕667m2第1次施藥,10月28日除不施藥處理,其它處理施藥,習慣第2次“滅掃利”80g∕667m2+吡蟲啉25g∕667m2,其它“滅掃利”80g∕667m2+50% 吡蚜酮10g∕667m2;11月25日習慣追施尿素15kg∕667m2。
2019年12月2日,采用復配劑“通除”2桶水∕667m2(50%“草除靈”20mL∕667m2+240g∕L 烯草酮15mL∕667m2+30%氨氯二氯吡 15g∕667m2+有機硅5g∕667m2+水 30kg∕667m2);習慣 240g∕L 烯草酮 45 mL∕667m2+有機硅5g∕667m2+水15kg∕667m2。
2020年3月10日和17日,習慣模型60%多菌靈80g∕667m2+30kg∕667m2水噴施;其它3月17日“丙唑多菌靈”80g∕667m2+15kg∕667m2水噴施;無藥區和無肥區不施藥。
2020年4月29日,收割并取油菜植物樣,2020年5月1-2日取土樣、草樣(面積70cm×43 cm),2020年5月4日各小區產量單打單收計產。
(1)成本調查:跟蹤整個生育期大田種子、肥料、農藥、耕整、灌溉、收刈、產品產量(品質)、產品價格。
(2)雜草生物量:油菜收產后取代表性樣方(70cm×43cm)測雜草鮮重。
(3)蟲害株:施藥后10d,每處理調查50株計算蟲害株率(菜青蟲)(%)。
(4)菌核病:收割時每處理調查1m2為害株百分比(%)。
(5)產量測算:每處理調查6株,株高和株數調查3個樣方,單株角果數、每角粒數均采用主花序每株上部5個角果,共計30個樣本,千粒重按3g計算。
(6)花期確定:初花期為10%植株開花期,盛花期為100%植株開花期,終花期為98%植株謝花時間。
(1)用肥用藥成本:復混肥(15-15-15)110元∕40kg;尿素(46%N)90元∕40kg,油菜專用肥估價105元∕40kg,硼肥(大粒硼200g)5元∕200g。參試油菜品種“華油雜62R”10元∕100g。除草劑“精奎禾靈”3元∕袋,20%“滅掃利”(進口)7元∕瓶,60%“多菌靈”(50g裝)3.5元∕袋,“丙唑多菌靈”(100mL裝)7元∕袋,50%“吡蚜酮”(10g裝)2.5元∕袋,增效劑2元∕3g,通除9元∕組(草除靈+烯草酮+氨氯二氯吡),240g∕L“烯草酮”15mL∕2.5 元,“吡蟲啉”25g∕1.5元。
(2)習慣模型成本:施肥工20元、播種工10元、施藥用工40元、打田清溝80元、人工收割80元、機打80元∕667m2。
(3)“兩減”模型成本:施肥-打田-清溝-播種一體化90元、飛防30元、機收80元∕667m2。
生育進程調查表明,各施肥處理間無差異,不施肥區不能形成油菜籽產量,說明該土壤條件下不施肥,油菜出苗后沒有有效成收,施肥在產量形成過程中起著第一關鍵性作用。

表1 不同施肥模型對油菜生育進程的影響
2.2.1 不同模型的生產成本
2019年~2020年按習慣實施與“兩減”設計方案,習慣區投入623元∕667m2,其中人工播種施肥和防治病蟲草的用工高;“兩減”區投入459元∕667m2,投入明顯少于習慣區 164 元∕667m2,其中“兩減”區比習慣區肥料少投入40元∕667m2,農藥少投入7元∕667m2;兩減區設計的“施肥-機耕-清溝-播種-機防-機收”一體化效益高,投入減少達到明顯水平(表2)。調查發現,全程機械化是當前發展油菜產業化的重要措施,人工成本高是制約油菜面積擴大與高產的限制因子。

表2 油菜不同生產模型的投入成本(元/667m2)
2.2.2 不同生產模型的化肥農藥投入
農藥用量習慣用藥區達 445g∕667m2,比“兩減”區多165g∕667m2;習慣施肥區偏重氮肥和復混肥,肥料總用量 65.2kg∕667m2,養分量 29.6kg∕667m2,“兩減”區由于專用肥的應用,施用量僅為50kg∕667m2,養分量20.2(含硼0.2)kg∕667m2,減化了施肥程序,提高了施肥工效,“兩減”區達到了減肥減藥目標(表3)。

表3 油菜不同生產模型的化肥農藥投入
在樣方密度平均11.2株左右,“兩減”、習慣和秸桿還田區的油菜株高在150cm左右,比無藥區高,不施肥區出苗后無法成長收割。綜合因子(理論產量千粒重按3g估算)秸桿還田達215.2 kg∕667m2,為最高水平,其次為“兩減”區、習慣模型區,無肥區綜合因子評價為0,無藥區較低,為106.4kg∕667m2(表4)。

表4 不同生產模型對油菜產量構成的影響
不施藥田間雜草(鮮草)產量為420.8kg∕667m2,菌核病株為29.2%,菜青蟲為害株為6.0%,“兩減”區雜草(鮮草)產量只有55.4kg∕667m2,菌核病株、菜青蟲為害株分別為4.0%、0,明顯偏低;習慣區雜草、菌核病高于“兩減”區,主要原因是習慣模型氮肥偏重偏遲,除草藥劑品種單一、闊葉雜草多;“兩減”區采用復配劑(草除靈+烯草酮+氨氯二氯吡)殺草譜廣,除草效果較好(表5)。綜合因子評價表明,理論產量與病株率負相關,產量高,病株率低,秸桿還田養分綜合利用病株僅有3.7%,不施藥區的菌核病株達到29.2%,為最高值(表4和表5)。

表5 不同生產模型對病蟲草害的影響
見表6,結果表明,秸桿還田油菜籽的產量最高,為174.5kg∕667m2,其次是“兩減”區。不施肥條件下無法形成油菜產量(包括綠肥),不施藥組的產量較低,且3個重復產量相差較大,產量不穩定(表6)。

表6 不同生產模型的經濟效益分析
油菜籽按4.4元∕kg計算,2019年~2020年油菜純收入81元~310元∕667m2,“兩減”區比習慣區增收209.2元∕667m2。因此,減肥減藥技術在油菜生產上推廣應用意義重大,稻草秸桿還田比“兩減”組增收17.6元∕667m2,但增收效果差異不顯著。
“兩減”模型比習慣模型減少用肥量15kg∕667m2,有效養分減少9.4kg∕667m2,按市場價投入計算,減少40元∕667m2,農藥用量減少投入165g∕667m2,減少 7 元∕667m2;“兩減”模型的產量比習慣生產模型增產菜籽10.5kg∕667m2,增收210.2元∕667m2,增產6.6%,達到顯著水平。習慣區菌核病發病率為11.0%,比“兩減”區發病高7%,氮肥偏重偏遲、除草劑使用不合理是菌核病高發的主要原因。秸桿(稻草)還田模型比“兩減”模型增產油菜籽4kg∕667m2,增產率2.3%,但差異不顯著。不施肥區油菜沒有產量(包括綠肥部分);不施藥田間雜草加重鮮草生物量達421kg∕667m2,病蟲草害較重(菌核病29.2%,菜青蟲6.0%),產量嚴重降低,“兩減”區雜草產量僅55.4kg~66.4kg∕667m2,習慣區雜草 192kg∕667m2,習慣區雜草較多的原因是除草藥劑品種單一、闊葉雜草多;“兩減”區采用復配劑(草除靈+烯草酮+氨氯二氯吡)殺草譜廣,除草效果較好。
習慣生產模型為常規栽培管理,施肥一般按N14.4、P7.5、K7.5,氮肥較重,施肥時間遲,有利菌核病發生為害。“兩減”模型在習慣施肥基礎上減氮減磷減鉀,實行肥料油菜專用,肥料加工工藝、養分配比更加合理,肥效長,適宜機械化操作。油菜病蟲草害防治上,“兩減”模型根據油菜發病特點和發生規律精準施藥,藥劑選擇高效低毒安全為準則,達到了防效更加優化的效果。