馮發(fā)運 王冬蘭 郭 盼 張志勇 劉賢金 余向陽*
(1江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營養(yǎng)研究所/江蘇省食品質(zhì)量安全重點實驗室——省部共建國家重點實驗室培育基地,江蘇省南京市 210014;2江蘇省淮安市金湖縣寶應湖農(nóng)場農(nóng)業(yè)中心 223000)
江蘇省作為我國傳統(tǒng)的魚米之鄉(xiāng),稻作文明已有數(shù)千年之久,且在優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn)的綜合效益、耕作方式和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展方面,走在了我國南方水稻生產(chǎn)的前列[1-2]。由于華東地區(qū)的氣候特點及水稻生育期較長,導致江蘇省水稻生產(chǎn)中病蟲害發(fā)生尤為嚴重,其中以稻飛虱、稻縱卷葉螟、紋枯病等危害最為顯著[3]。在病蟲害爆發(fā)的年份,農(nóng)戶為了保產(chǎn)而頻繁使用化學農(nóng)藥,這不僅增加了生產(chǎn)成本,污染了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,增強了病蟲的抗藥性,還易造成稻谷農(nóng)藥殘留超標而引起食品安全問題。因此,在保證防效的基礎上,適當減少農(nóng)藥的使用,避免頻繁單一地施用農(nóng)藥,同時結(jié)合其他防治手段(如農(nóng)藝手段、生物防治等)的農(nóng)藥減量技術已被確認為是應對農(nóng)藥大量使用負面影響的最佳方式。歐美等發(fā)達國家自20世紀80年代就開始推廣農(nóng)藥減量措施,甚至立法強制執(zhí)行[4-5]。同時,實踐也表明,適當減少化學農(nóng)藥施用量和施用次數(shù)不但對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響不大,而且還會大大降低農(nóng)藥殘留對環(huán)境的污染和人體的危害[6]。
我國在農(nóng)藥減量技術方面的研究剛剛起步,且由于我國幅員遼闊,各水稻種植區(qū)的氣候環(huán)境存在差異,所以要因地制宜地設計農(nóng)藥減量規(guī)范技術。鑒于此,筆者于2016年在江蘇省淮安市金湖縣寶應湖農(nóng)場,以“淮稻5號”為試驗對象,對優(yōu)質(zhì)遲熟中粳稻減量用藥技術的規(guī)范化應用進行探索,旨在從防效、天敵保護控害、稻米產(chǎn)量和綜合效益等方面,驗證稻田減量用藥技術在蘇北內(nèi)陸地區(qū)的應用可行性,從而為減量用藥技術在蘇北地區(qū)水稻生產(chǎn)中的應用提供參考依據(jù)。
試驗的示范區(qū)和常規(guī)區(qū)都設在淮安市金湖縣寶應湖農(nóng)場第二分場二大隊中西1號田內(nèi)進行,試驗田前茬作物為小麥,土壤類型為黃潮土,pH為8.04,土壤肥力中等。供試水稻品種為“淮稻5號”,于2016年5月20日播種,每667 m2播種量為6 kg,6月20日進行移栽,移栽方式為機插,移栽密度(株行距)為25 cm×12 cm;并于11月機械收割。
試驗共設3個處理大區(qū),分別是減量用藥技術示范區(qū)、常規(guī)施藥區(qū)和空白對照區(qū)。其中,常規(guī)區(qū)試驗藥劑按照往年慣例選擇,施藥時間依照往年水稻生長期決定;示范區(qū)的施藥時間安排與常規(guī)區(qū)一致,但施藥次數(shù)減少1次,且對藥劑組合進行優(yōu)化處理;空白對照區(qū)為清水對照。示范區(qū)和常規(guī)區(qū)均用電動噴霧器施藥,施用藥劑、施用量及施用方法見表1。
1.3.1 病蟲草害防治效果
施藥后調(diào)查用藥方案對主要病蟲草害的防效,本試驗選取紋枯病、稻瘟病、稻曲病、稻縱卷葉螟、稻飛虱,本地水稻田代表性的雜草千金子、稗草(禾本科雜草),醴腸、鴨舌草(闊葉雜草),莎草科雜草進行防效調(diào)查。調(diào)查方法按《農(nóng)藥田間藥效示范準則(一)》[7]進行。
表1 示范區(qū)和常規(guī)區(qū)用藥時間、防治對象及措施
1.3.2 安全性評價
最后一次施藥后(9月5日)同時對示范區(qū)、常規(guī)區(qū)進行安全性觀察,調(diào)查各處理區(qū)對稻田蜘蛛、隱翅蟲和其他天敵的影響。
1.3.3 水稻產(chǎn)量和效益對比分析
水稻收獲前,每大區(qū)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(shù)。收獲時順序選取20穴,計算每667 m2有效穗數(shù),取平均穗數(shù)相似的稻株3~5穴(不少于50穗)進行考種,調(diào)查單穗重、每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)、千粒重等。每667 m2產(chǎn)量=每667 m2有效穗數(shù)×每穗粒數(shù)×結(jié)實率×千粒重;每667 m2效益=每667 m2水稻產(chǎn)出收益-每667 m2水稻生產(chǎn)成本,其中,水稻產(chǎn)出收益按當年水稻的市場收購價計算,水稻生產(chǎn)成本包括肥料、農(nóng)藥、灌溉水、農(nóng)具租賃和人工費等。
由表2可知,在水稻分蘗期(7月15日)用10%氰氟草酯和2.5%稻杰處理莖葉30 d后(8月16日),對示范區(qū)和空白對照區(qū)的雜草數(shù)量及種類進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)示范區(qū)田間雜草數(shù)量較少,只有田不平處有部分藥后萌發(fā)的雜草,合計雜草數(shù)為4.2株/0.25 m2,雜草生長量也較少,平均雜草鮮重為24.9 g/0.25 m2;對照區(qū)萌發(fā)的雜草較多,合計雜草數(shù)為15株/0.25 m2,生長量較大,平均雜草鮮重為424.0 g/0.25 m2。經(jīng)測算,示范區(qū)用藥方案對雜草的株防效達72%,對雜草的鮮重防效達94.1%,說明用示范區(qū)的用藥方案對雜草有較高的防效。
表2 水稻分蘗期(7月15日)各處理田間雜草情況
在水稻齊穗期后,調(diào)查各試驗區(qū)天敵數(shù)量,以確定各用藥組合對天敵的安全性。由表3可知,示范區(qū)和常規(guī)區(qū)的天敵數(shù)均少于空白對照區(qū),說明噴施農(nóng)藥對天敵有一定影響,但示范區(qū)的天敵數(shù)多于常規(guī)區(qū),常規(guī)區(qū)的蜘蛛數(shù)和隱翅蟲數(shù)分別較對照區(qū)減少30.16%和57.33%,示范區(qū)的蜘蛛數(shù)和隱翅蟲數(shù)分別較對照區(qū)減少23.28%和40.00%,說明示范區(qū)的用藥方案在實現(xiàn)對水稻病蟲草害防治的同時,在一定程度上保護了天敵。
表3 水稻齊穗后各處理田間天敵數(shù)量比較
2.3.1 稻縱卷葉螟
在調(diào)查稻縱卷葉總數(shù)時按上三葉計算,分別于8月24日和9月20日兩次調(diào)查卷葉率(2016年三代稻縱卷葉螟發(fā)蛾高峰出現(xiàn)在8月9日前后、輕度發(fā)生,四代稻縱卷葉螟發(fā)蛾高峰出現(xiàn)在8月20日前后、屬中等偏重發(fā)生)。通過對表4的數(shù)據(jù)進行計算可知,示范區(qū)用藥方案對稻縱卷葉螟有較好的防效,對三代稻縱卷葉螟的防效達91.7%,對四代稻縱卷葉螟的防效達97.7%。
2.3.2 稻飛虱
稻飛虱是一種遷飛性害蟲,在適宜的溫度(15~30℃)、相對濕度(80%~90%)和天氣(陰雨有風)條件下繁殖速度非常快,在水稻生育期要及時對稻飛虱進行監(jiān)控,并根據(jù)蟲害發(fā)生程度合理用藥[8]。施藥前(8月13日)調(diào)查蟲口基數(shù),施藥后分別于8月24日和9月20日調(diào)查用藥效果。由表5可知,示范區(qū)于9月20日調(diào)查的平均稻飛虱數(shù)量僅為7.8頭,遠遠少于對照區(qū)。說明示范區(qū)的減量用藥方案能有效控制稻飛虱的發(fā)生。
表5 稻飛虱蟲口數(shù)統(tǒng)計結(jié)果 (單位:頭)
2.3.3 紋枯病
紋枯病是水稻生產(chǎn)中危害最嚴重的病害,目前主要以化學防治為主[9]。試驗田的紋枯病屬中等偏重發(fā)生,水稻生長前期紋枯病發(fā)病較遲、進程慢。于藥劑防治前(8月13日)調(diào)查病情基數(shù),藥后14 d和21 d各調(diào)查1次紋枯病發(fā)生情況。通過對表6和表7中的數(shù)據(jù)進行計算可知,示范區(qū)用藥方案在施藥后14 d和21 d對紋枯病的病指防效分別為81.4%和92.8%,說明示范區(qū)的用藥方案對紋枯病有較好的防效。
表6 藥后14 d紋枯病發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果
2.3.4 稻瘟病
2016年試驗區(qū)的雨水大多集中在9月底至10月初,此期間低溫寡照,有利于稻瘟病發(fā)生。于10月8日對稻瘟病發(fā)病情況進行調(diào)查。由表8可知,對照區(qū)稻瘟病病株率達46.4%,病情指數(shù)為14.46%,經(jīng)示范區(qū)用藥,其稻瘟病病株率僅為7.9%,病情指數(shù)為2.09,病指防效達85.53%,說明示范區(qū)的用藥方案對稻瘟病具有較好的防效。
2.3.5 稻曲病
2016年水稻孕穗至揚花期雨水較少,稻曲病屬輕度發(fā)生年份,據(jù)10月底(水稻收割前)調(diào)查,田間受稻曲病為害較輕,故示范區(qū)用藥方案對稻曲病的防效還需在稻曲病中等以上發(fā)生年份進行驗證。
表7 藥后21 d紋枯病發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果
表8 稻瘟病發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果
由表9可知,示范區(qū)的每667 m2實際產(chǎn)量為722.65 kg,較常規(guī)區(qū)每667 m2高5.25 kg,但均遠高于對照區(qū),說明化學防治是保障水稻產(chǎn)量的有效方法,而科學合理的減量用藥并不會降低水稻產(chǎn)量。
由表10可知,示范區(qū)的每667 m2收益比常規(guī)區(qū)多38.48元,說明示范區(qū)的用藥方案不僅能減少化肥和農(nóng)藥的投入及人工成本,還能促進水稻增收。
表9 各處理水稻產(chǎn)量比較
據(jù)統(tǒng)計,當前我國在水稻生產(chǎn)上登記的農(nóng)藥品種、數(shù)量占全部登記農(nóng)藥品種、數(shù)量的30%,但這些產(chǎn)品良莠不齊,既增加了農(nóng)業(yè)推廣部門推薦藥劑的難度,又給農(nóng)民科學選藥帶來困擾[10]。然而,為了防治水稻病蟲害,保障水稻豐產(chǎn)豐收,化學防治仍是當今及今后一段時間內(nèi)最經(jīng)濟有效的植保措施。因此,探索規(guī)范的農(nóng)藥減量技術就顯得十分必要[11]。
試驗結(jié)果表明,與常規(guī)用藥方案相比,減量用藥方案在藥劑選擇方面,用阿維·氟酰胺、烯啶蟲胺、嘧菌酯等對病蟲草害高效的藥劑替代毒死蜱、丙環(huán)唑、吡蚜酮、三環(huán)唑等老藥劑,不僅可以保證對病蟲害有良好的防效,減少農(nóng)藥投入量,還能有效保護稻田生態(tài)環(huán)境和稻米質(zhì)量安全;同時,減量用藥方案還能減少施藥次數(shù),有效降低后期稻米農(nóng)藥殘留超標的風險;此外,相較于常規(guī)用藥,減量用藥方案還可增加稻谷產(chǎn)量和收益。因此,減量用藥方案可在水稻生產(chǎn)中進行推廣應用。