江苏省迟熟中粳稻生产上减量用药技术研究与示范
2019-05-11冯发运王冬兰张志勇刘贤金余向阳
冯发运 王冬兰 郭 盼 张志勇 刘贤金 余向阳*
(1江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所/江苏省食品质量安全重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,江苏省南京市 210014;2江苏省淮安市金湖县宝应湖农场农业中心 223000)
江苏省作为我国传统的鱼米之乡,稻作文明已有数千年之久,且在优质稻米生产的综合效益、耕作方式和生态可持续发展方面,走在了我国南方水稻生产的前列[1-2]。由于华东地区的气候特点及水稻生育期较长,导致江苏省水稻生产中病虫害发生尤为严重,其中以稻飞虱、稻纵卷叶螟、纹枯病等危害最为显著[3]。在病虫害爆发的年份,农户为了保产而频繁使用化学农药,这不仅增加了生产成本,污染了农田生态环境,增强了病虫的抗药性,还易造成稻谷农药残留超标而引起食品安全问题。因此,在保证防效的基础上,适当减少农药的使用,避免频繁单一地施用农药,同时结合其他防治手段(如农艺手段、生物防治等)的农药减量技术已被确认为是应对农药大量使用负面影响的最佳方式。欧美等发达国家自20世纪80年代就开始推广农药减量措施,甚至立法强制执行[4-5]。同时,实践也表明,适当减少化学农药施用量和施用次数不但对农作物产量的影响不大,而且还会大大降低农药残留对环境的污染和人体的危害[6]。
我国在农药减量技术方面的研究刚刚起步,且由于我国幅员辽阔,各水稻种植区的气候环境存在差异,所以要因地制宜地设计农药减量规范技术。鉴于此,笔者于2016年在江苏省淮安市金湖县宝应湖农场,以“淮稻5号”为试验对象,对优质迟熟中粳稻减量用药技术的规范化应用进行探索,旨在从防效、天敌保护控害、稻米产量和综合效益等方面,验证稻田减量用药技术在苏北内陆地区的应用可行性,从而为减量用药技术在苏北地区水稻生产中的应用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验稻作区概况
试验的示范区和常规区都设在淮安市金湖县宝应湖农场第二分场二大队中西1号田内进行,试验田前茬作物为小麦,土壤类型为黄潮土,pH为8.04,土壤肥力中等。供试水稻品种为“淮稻5号”,于2016年5月20日播种,每667 m2播种量为6 kg,6月20日进行移栽,移栽方式为机插,移栽密度(株行距)为25 cm×12 cm;并于11月机械收割。
1.2 试验设计
试验共设3个处理大区,分别是减量用药技术示范区、常规施药区和空白对照区。其中,常规区试验药剂按照往年惯例选择,施药时间依照往年水稻生长期决定;示范区的施药时间安排与常规区一致,但施药次数减少1次,且对药剂组合进行优化处理;空白对照区为清水对照。示范区和常规区均用电动喷雾器施药,施用药剂、施用量及施用方法见表1。
1.3 调查内容和方法
1.3.1 病虫草害防治效果
施药后调查用药方案对主要病虫草害的防效,本试验选取纹枯病、稻瘟病、稻曲病、稻纵卷叶螟、稻飞虱,本地水稻田代表性的杂草千金子、稗草(禾本科杂草),醴肠、鸭舌草(阔叶杂草),莎草科杂草进行防效调查。调查方法按《农药田间药效示范准则(一)》[7]进行。
表1 示范区和常规区用药时间、防治对象及措施
1.3.2 安全性评价
最后一次施药后(9月5日)同时对示范区、常规区进行安全性观察,调查各处理区对稻田蜘蛛、隐翅虫和其他天敌的影响。
1.3.3 水稻产量和效益对比分析
水稻收获前,每大区选择对角线3点取样,每点取21行,测量行距;取21株,测定株距,计算每667 m2穴数。收获时顺序选取20穴,计算每667 m2有效穗数,取平均穗数相似的稻株3~5穴(不少于50穗)进行考种,调查单穗重、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重等。每667 m2产量=每667 m2有效穗数×每穗粒数×结实率×千粒重;每667 m2效益=每667 m2水稻产出收益-每667 m2水稻生产成本,其中,水稻产出收益按当年水稻的市场收购价计算,水稻生产成本包括肥料、农药、灌溉水、农具租赁和人工费等。
2 结果与分析
2.1 杂草防除效果
由表2可知,在水稻分蘖期(7月15日)用10%氰氟草酯和2.5%稻杰处理茎叶30 d后(8月16日),对示范区和空白对照区的杂草数量及种类进行调查,发现示范区田间杂草数量较少,只有田不平处有部分药后萌发的杂草,合计杂草数为4.2株/0.25 m2,杂草生长量也较少,平均杂草鲜重为24.9 g/0.25 m2;对照区萌发的杂草较多,合计杂草数为15株/0.25 m2,生长量较大,平均杂草鲜重为424.0 g/0.25 m2。经测算,示范区用药方案对杂草的株防效达72%,对杂草的鲜重防效达94.1%,说明用示范区的用药方案对杂草有较高的防效。
表2 水稻分蘖期(7月15日)各处理田间杂草情况
2.2 天敌安全性
在水稻齐穗期后,调查各试验区天敌数量,以确定各用药组合对天敌的安全性。由表3可知,示范区和常规区的天敌数均少于空白对照区,说明喷施农药对天敌有一定影响,但示范区的天敌数多于常规区,常规区的蜘蛛数和隐翅虫数分别较对照区减少30.16%和57.33%,示范区的蜘蛛数和隐翅虫数分别较对照区减少23.28%和40.00%,说明示范区的用药方案在实现对水稻病虫草害防治的同时,在一定程度上保护了天敌。
表3 水稻齐穗后各处理田间天敌数量比较
2.3 病虫害防治效果
2.3.1 稻纵卷叶螟
在调查稻纵卷叶总数时按上三叶计算,分别于8月24日和9月20日两次调查卷叶率(2016年三代稻纵卷叶螟发蛾高峰出现在8月9日前后、轻度发生,四代稻纵卷叶螟发蛾高峰出现在8月20日前后、属中等偏重发生)。通过对表4的数据进行计算可知,示范区用药方案对稻纵卷叶螟有较好的防效,对三代稻纵卷叶螟的防效达91.7%,对四代稻纵卷叶螟的防效达97.7%。
2.3.2 稻飞虱
稻飞虱是一种迁飞性害虫,在适宜的温度(15~30℃)、相对湿度(80%~90%)和天气(阴雨有风)条件下繁殖速度非常快,在水稻生育期要及时对稻飞虱进行监控,并根据虫害发生程度合理用药[8]。施药前(8月13日)调查虫口基数,施药后分别于8月24日和9月20日调查用药效果。由表5可知,示范区于9月20日调查的平均稻飞虱数量仅为7.8头,远远少于对照区。说明示范区的减量用药方案能有效控制稻飞虱的发生。
表5 稻飞虱虫口数统计结果 (单位:头)
2.3.3 纹枯病
纹枯病是水稻生产中危害最严重的病害,目前主要以化学防治为主[9]。试验田的纹枯病属中等偏重发生,水稻生长前期纹枯病发病较迟、进程慢。于药剂防治前(8月13日)调查病情基数,药后14 d和21 d各调查1次纹枯病发生情况。通过对表6和表7中的数据进行计算可知,示范区用药方案在施药后14 d和21 d对纹枯病的病指防效分别为81.4%和92.8%,说明示范区的用药方案对纹枯病有较好的防效。
表6 药后14 d纹枯病发病情况调查结果
2.3.4 稻瘟病
2016年试验区的雨水大多集中在9月底至10月初,此期间低温寡照,有利于稻瘟病发生。于10月8日对稻瘟病发病情况进行调查。由表8可知,对照区稻瘟病病株率达46.4%,病情指数为14.46%,经示范区用药,其稻瘟病病株率仅为7.9%,病情指数为2.09,病指防效达85.53%,说明示范区的用药方案对稻瘟病具有较好的防效。
2.3.5 稻曲病
2016年水稻孕穗至扬花期雨水较少,稻曲病属轻度发生年份,据10月底(水稻收割前)调查,田间受稻曲病为害较轻,故示范区用药方案对稻曲病的防效还需在稻曲病中等以上发生年份进行验证。
表7 药后21 d纹枯病发病情况调查结果
表8 稻瘟病发病情况调查结果
2.4 水稻产量和效益
由表9可知,示范区的每667 m2实际产量为722.65 kg,较常规区每667 m2高5.25 kg,但均远高于对照区,说明化学防治是保障水稻产量的有效方法,而科学合理的减量用药并不会降低水稻产量。
由表10可知,示范区的每667 m2收益比常规区多38.48元,说明示范区的用药方案不仅能减少化肥和农药的投入及人工成本,还能促进水稻增收。
表9 各处理水稻产量比较
3 结论与讨论
据统计,当前我国在水稻生产上登记的农药品种、数量占全部登记农药品种、数量的30%,但这些产品良莠不齐,既增加了农业推广部门推荐药剂的难度,又给农民科学选药带来困扰[10]。然而,为了防治水稻病虫害,保障水稻丰产丰收,化学防治仍是当今及今后一段时间内最经济有效的植保措施。因此,探索规范的农药减量技术就显得十分必要[11]。
试验结果表明,与常规用药方案相比,减量用药方案在药剂选择方面,用阿维·氟酰胺、烯啶虫胺、嘧菌酯等对病虫草害高效的药剂替代毒死蜱、丙环唑、吡蚜酮、三环唑等老药剂,不仅可以保证对病虫害有良好的防效,减少农药投入量,还能有效保护稻田生态环境和稻米质量安全;同时,减量用药方案还能减少施药次数,有效降低后期稻米农药残留超标的风险;此外,相较于常规用药,减量用药方案还可增加稻谷产量和收益。因此,减量用药方案可在水稻生产中进行推广应用。