朱新偉 李建偉 劉寶平 周德詠 潘愛東 王建 邱光



(1.江蘇省淮安市淮安區植保植檢站,江蘇淮安 223200; 2.江蘇省農業科學院植物保護研究所,江蘇南京 210014;
3.江蘇省淮安市淮安區溪河鎮農技服務中心,江蘇淮安 223200)摘要:為減少大田使用農藥帶來的農業面源污染,采用種子處理技術、健康栽培技術和穗期病蟲害集中防控技術,有效管控水稻主要病蟲害,減少水稻全生育期農藥和肥料的使用量。利用新型拌種劑處理,用以控制水稻苗期及移栽后早期的主要病蟲害,破口抽穗期使用低毒高效藥劑進行集中防控;在全程不使用任何農藥的情況下,利用新型純生物提取物(生化素)對水稻全生育期進行4次噴施;利用新型拌種、生化素處理結合破口抽穗期集中防控。結果表明:新型種子處理技術對水稻秧田期和大田早期的病蟲控制效果最好,可以大大降低全生育期內農藥使用量;生化素能夠促進水稻的生長和干物質積累,對病蟲害危害具有較強補償作用;拌種+生化素+穗期集中防控,對整體防病蟲和增產作用最為明顯。因此,兩者結合使用,既能防病治蟲又能增產,還可以減少化學農藥使用量達34.65%,有利于生態環境改善和稻米品質提升。
關鍵詞:農藥減量;環境污染;新型水稻拌種劑;生化素;綜合效益
中圖分類號: S435.11文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2020)13-0129-05
收稿日期:2019-08-27
基金項目:國家重點研發計劃(編號:2016YFD0200805);江蘇省農業科技自主創新資金[編號:CX(16)1001];江蘇(稻麥)產業體系示范基地項目[編號:SXGC(2017)115]。
作者簡介:朱新偉(1972—),男,江蘇淮安人,高級農藝師,主要從事農作物病蟲草害監測防控工作。E-mail:jsczzbz@sina.com
通信作者:李建偉,碩士,副研究員,主要從事農業技術推廣工作。E-mail:34391852@qq.com。水稻是淮安市淮安區主要農作物之一,常年種植面積6萬hm2以上,是江蘇省優質稻米的主要生產基地。由于淮安特殊的氣候特點以及水稻生育期較長,導致水稻生產中的病蟲害發生尤為嚴重,其中以稻縱卷葉螟、稻飛虱、紋枯病和稻瘟病等危害最為顯著[1-2]。在病蟲害暴發期間,農戶為確保產量,大量使用化肥促生長,頻繁使用化學農藥控制病蟲害,不僅造成稻米肥料和農藥殘留超標引起食品安全問題,而且造成農田生態環境污染,引發病蟲害抗藥性增加,越防治,病蟲害越重[3-5]。
在保證產量和品質的基礎下,通過使用生物替代和精準施用農藥技術,可以適當減少化學農藥的使用,避免頻繁單一使用農藥,是我國目前藥肥減量使用的重要技術手段。通過科學的藥肥減量施用技術,不僅能降低化肥和農藥使用量,還可以省工節本,提高農戶的種田效益[6]。
生化素是一種植物天然生化營養素,可以幫助植物抵抗病原的入侵,提高作物免疫力,促進作物生長和物質積累[7]。
因此,筆者于2017—2018年在江蘇省淮安市淮安區施河鎮,以淮稻5號為試驗對象,開展了生化素替代化學農藥和精準化施藥技術的應用探索,旨在通過精準化和生物替代技術,減少肥藥流失,充分發揮藥肥的利用率,從提高防效、保證稻米產量、提升品質、增加農戶的綜合經濟效益等角度,設計了幾個藥肥減施方案,進行了2年的試驗驗證,取得了較好的結果,為藥肥減量應用技術在淮安地區的應用提供參考依據。
1材料與方法
1.1試驗基本概況
試驗選擇在淮安區施河鎮江蘇省現代農業(稻麥)綜合示范基地內進行,土壤類型為黏壤土,土壤養分含量中等,前茬為小麥。試驗田水稻品種為淮稻5號,機插秧,每年6月2日前后浸種,落谷,6月24日栽插,基本苗規格30 cm×40 cm,平均3.6株/穴,1.72萬穴/667 m2。每處理試驗示范區的面積為 3 333 m2。
旋田前施48%復合肥(氮含量20%、磷含量10%、鉀含量18%)20 kg/ 667 m2,加尿素 15 kg/667 m2 作為基肥,分蘗肥為尿素7.5 kg/667 m2結合除草劑(60%丁草胺)150 mL/667 m2撒施,穗肥于8月4日用45%復合肥(氮含量15%、磷含量15%、鉀含量15%)22.5 kg/667 m2,加尿素15 kg/667 m2追施。肥水管理與本地生產條件基本一致。
1.2試驗藥劑
25%噻呋酰胺·嘧菌酯·咪鮮胺懸浮劑+20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑,購自江蘇省綠盾植保農藥實驗有限公司;16%咪鮮胺·殺螟丹粉劑,購自江蘇省綠盾植保農藥實驗有限公司;20%生化素水劑購自江蘇貴田生物科技有限公司;36%丙環唑·咪鮮胺懸浮劑購自揚州蘇靈化工有限公司;75%三環唑粉劑購自江蘇長青農化股份有限公司生產;25%吡 蚜· 噻蟲嗪購自江蘇南京科維邦農藥有限公司;2%春雷霉素水劑購自浙江桐廬匯豐生物科技有限公司;24%噻呋酰胺懸浮劑購自鹽城利民農化有限公司;12.5%氟環唑懸浮劑購自江蘇輝豐農化股份有限公司;10%甲維·茚蟲威懸浮劑購自揚州蘇靈農化有限公司;24%甲氧蟲酰肼懸浮劑購自浙江省上虞市銀邦化工有限公司。
1.3試驗設計
1.3.1試驗處理時間和方式水稻全生育期的用藥方案及施用方法見表1。
1.3.2施藥方式全程采用傳統電動噴霧器進行施藥。
1.4調查內容和方法
1.4.1病蟲害防效調查時間及方法施藥后系統觀察主要病蟲害的發生變化,選取紋枯病、稻飛虱、稻縱卷葉螟、稻曲病為考察對象。全生育期最終防效調查時間為10月11日左右,病蟲危害基本定型時進行,數據統計和計算、方法調查方法按《農藥田間藥效示范準則(一)》[8]進行。
1.4.1.1水稻紋枯病調查方法每處理調查200穴,分3~4點平行跳躍式取樣,算出病穴率、病株率和病指,同對照比較計算3種防效。
1.4.1.2稻飛虱調查方法采用盆拍跳躍式取樣,每處理取14盆,每盆3穴,計算混合飛虱量,得出防效。
1.4.1.3稻縱卷葉螟調查方法平行跳躍式取樣,每處理調查200穴,取下全部束葉,調查束葉率得出防效。
1.4.1.4稻瘟病調查方法平行跳躍式取樣,每處理調查200穴,取下全部病穗,調查病穗率得出防效。
1.4.1.5稻曲病調查方法平行跳躍式取樣,每處理調查100穴,記下全部病穗數和病粒數,調查病穗率和病粒率得出防效。
1.4.2水稻產量分析水稻收獲前,采用理論測產和實測相結合的方法。理論測產于每年10月24日進行,每大區選擇對角線3點取樣,每點取21行,測量行距;取21株,測定株距,計算每667 m2穴數。收獲時順序選取20穴,計算每667 m2有效穗數,取平均穗數相似的稻株3~5穴(不少于50穗)進行考種,調查單穗質量、每穗總粒數、每穗實粒數、千粒質量等。每667 m2理論產量=每667 m2有效穗數×每穗粒數×結實率×千粒質量。
實際測產于每年11月7日進行,使用久保田收割機收割處理區667 m2左右的水稻,現場稱質量,經過實測含水量,按17%的水分比例折合成干質量,再用GPS測量儀計算出所收割面積,從而得出實際產量。
1.4.3綜合經濟效益分析從播種開始到稻谷銷售完成,記錄每個處理的水、肥、藥、種子、機械、人工等投入成本,并根據每處理的實測產量,結合稻谷的品質,現場進行市場議價,計算每667 m2稻谷的實際經濟效益=產量×價格-投入成本。通過與常規用藥和空白對照比較,計算增收節支數量,分析施用農藥減量技術所帶來的好處。
2結果與分析
2.1不同處理方式對水稻病蟲害綜合防控效果
2.1.1不同處理方式對水稻紋枯病的最終防控效果從水稻全生育期的紋枯病發生和最終的控制效果來看,不同處理區的紋枯病發生發展具有較大差異性(表2)。從整個水稻生育進程來看,處理1和處理3的紋枯病發生較慢;處理2和處理4的紋枯病始見期較早。從最終的病穴和病株的防效來看,處理2與處理1、3、4具有極顯著差異。處理2的防效最差,只有40%和39.91%,其他的防效都較高,達到80%~90%、87.61%~92.07%。但是從最終的病指防效來看,差異沒有達到極顯著水平。處理2的病指防效達到79.08%,其他處理病指防效為87.59%~91.30%。說明試驗區與常規防治區的比較,農藥減量使用方案能有效控制紋枯病的發生。
2.1.2不同處理方式對稻飛虱的最終防控效果稻飛虱屬于兩遷害蟲之一,每年都會對水稻造成一定的危害。由表3可知,2018年試驗對照區內的稻飛虱百穴蟲量達到1 484頭,屬于中等發生年。從秧田期和大田早期稻飛虱發生情況來看,處理1和處理3基本上查不到稻飛虱,孕穗灌漿期略有上升;處理2維持在中等發生水平。從最終的防治效果來看,各處理間具有極顯著差異,處理2的防效只有27.36%,由于百穴蟲量不高,對水稻的危害相對較輕;而其他3個處理的防效達到94.34%~95.28%。說明新技術試驗區一和三的農藥減量用藥方案可以有效控制稻飛虱的發生。插秧后,單用生化素還不能控制稻飛虱危害,不過,由于稻飛虱發生量較少,對水稻后期生長影響較小。
2.1.3不同處理方式對稻縱卷葉螟的最終防控效果稻縱卷葉螟是水稻上重要的遷飛性害蟲,不同年份間發生危害的程度各不相同。2018年,我區稻
縱卷葉螟屬于輕發生年,空白對照區的百穴蟲量只有215頭。但從最終的試驗結果來看,處理2與處理1、3、4的束葉率和蟲量的防效呈極顯著差異。處理2的束葉防效和蟲量的防效只有20.05%和21.86%,其他處理的防效達到93.53%~99.87%和88.84%~97.21%。其中,以拌種+生化素+破口藥的減量方案對稻縱卷葉螟的防控效果最好,可以有效地控制卷葉螟的發生危害(表4)。插秧后,單用生化素雖然不能控制稻縱卷葉螟的危害,但從水稻的葉片顏色來看,呈深綠色,其光合作用未受較大的影響。
2.1.4不同處理方式對稻曲病的最終防控效果從病穗數和病粒數的防控效果來看(表5),處理2與處理1、3、4具有極顯著性差異,以處理4的常規防治效果為最好,達到98.89%和99.66%,其他正常使用破口藥(處理1和處理3)的防控效果也較高,達到96%以上,而僅在破口期施用生化素處理的稻曲病的病穗和病粒防效僅有64.33%和55.70%,表明水稻破口抽穗期施用高效低毒藥劑可以很好地控制稻曲病發生危害。
2.2水稻產量及效益分析
2.2.1理論產量從產量構成來看(表6),處理1的穗數最高,達44.40萬穗/667 m2,比常規防治區高出近7萬穗/667 m2,比空白對照區及處理2高出10多萬穗/667 m2,說明通過浸種拌種處理,可以有效地促進水稻分蘗,增加畝穗數,這就構成了產量最高的基礎;但是從每穗粒數來看,處理1的每穗粒數最少,只有82粒,處理2的最多,每穗達91.67粒,與處理3比較接近,高于常規防治區的85.33粒和空白對照區的84粒。說明使用生化素有顯著增加穗粒數的作用,而拌種區,由于田間密度過高,穗粒數同常規相比有所減少。
從結實率的調查結果來看,以處理3的結實率最高,達98.15%,高于常規農藥防治區的97.66%,高于處理1的96.34%,處理2排第4位,均高于對照的91.22%;從千粒質量調查結果來看,以處理3和處理2的為最高,分別達27.79 g和27.64 g,略高于常規農藥防治區,以處理1為最低,僅為24.1 g,與對照區差別不大,主要也是因為密度過大造成的,說明使用生化素有增加千粒質量的作用。
從理論產量的核算情況來看,處理3最高,達到861.43 kg/667 m2;處理1和常規農藥防治的處理4的理論產量比較接近,分別達到845.56 kg/667 m2和839.75 kg/667 m2。處理2的理論產量達到 665.54 kg/667 m2,空白對照的只有559.36 kg/667 m2。相互間具有顯著性差異。
2.2.2實測產量從實際測產來看(表6),以處理3最高,產量達685.45 kg/667 m2,高于第2位的常規藥劑處理4,產量為652.31 kg/667 m2;處理2的產量達到644.68 kg/667 m2,而處理1的產量僅為 605.60 kg/667 m2,以空白對照區最低,為 546.06 kg/667 m2。用拌種+生化素+破口藥的處理與常規農藥防治區的實際產量差別不大,說明通過農藥減量新技術可以大大減少農藥使用量,并且不會造成水稻減產。
2.2.3效益分析由表7可知,由于不同處理區的水稻病蟲害防控效果具有較大差異,對稻谷產量和外觀品質具有較大影響,其市場議價有一定的差別,其中處理2和處理5,由于稻谷中含有稻曲病病粒,議價比其他處理區低0.15~0.30元/kg,因此,每處理的畝產值具有較大差異,以處理3的產值最高,達到1 987.81元/667 m2,處理4(常規施藥)的產值也較高,達到1 891.70元/667 m2,處理5(空白對照)的產值最低,為1 419.76元/667 m2。
在扣除生產成本的情況下, 依然以處理3為最好,效益達1 295.81元/667 m2和增收節支達473.05元/667 m2,雖然用藥成本和用工成本均最高,但由于其產量遠高于其他處理,稻谷外觀品質好,綜合效益表現最高;其次為常規藥劑處理,效益為 1 212.20元/667 m2,增收節支389.44元/667 m2。其他2個藥劑處理的效益和增收節支比較接近。
從化學農藥減量使用來分析,由于生化素為純生物提取物,對環境沒有污染,對水稻有促生作用,其減施化學農藥的量最大,全程沒有用化學農藥。其次是處理1和處理3(扣除生化素20元/667 m2),通過利用長效拌種劑,達到精準施藥,化學農藥減施量達到34.65%。
3小結和討論
從水稻秧田期和移栽后早期的病蟲害發生情況來看,利用新型拌種劑處理稻種,對早期的稻飛虱、稻縱卷葉螟及水稻紋枯病的控制效果優于或同常規防治差不多,說明新型拌種劑在防病控蟲方面取得了成功,在大面積生產上可以進一步試用。該技術不僅可以減少34.65%的化學農藥使用量,還可以減輕水稻種植過程中的勞動強度、降低種田成本,具有重要推廣應用價值。
單用生化素處理雖然對病蟲的控制效果較差,但是水稻的最終產量同常規防治差不多,說明該產品有顯著增加水稻產量的作用,表現在增加水稻的穗粒數和提高水稻千粒質量;但是由于其對稻曲病的防效很差,影響了稻谷的外觀品質,稻谷的綜合產值有所下降。利用生化素來部分替代化學農藥具有較好的研究和推廣前景。
利用精準拌種施藥+生化素技術可以保護水稻早中期免受病蟲害的侵染,并能促進水稻生長,有利于水稻發棵健壯。再結合破口期精準施藥技術,可以極大地減少水稻全程施用化學農藥量,促進水稻產量和品質提高。
從田間水稻長勢綜合來看,5種處理對水稻均無不良影響。生化素處理不僅能增加水稻產量還能促進水稻早熟,使水稻比常規防治田提前成熟 7~10 d,此外,從田間調查來看,使用生化素處理區莖稈粗壯,抗倒伏能力明顯增強。
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