不同施药量对氮高效利用水稻品种桂育11号病虫防治效果和产量的影响

吴碧球，罗翠萍，黄所生，程学江，李 成，陈传华，李 虎，吴子帅，凌 炎，黄 芊，黄凤宽*，龙丽萍

(1.广西农业科学院植物保护研究所/广西农作物病虫害生物学重点实验室，广西 南宁 530007；2.合浦县农业科学研究所，广西 合浦 536199；3.广西农业科学院水稻研究所，广西 南宁 530007)

【研究意义】水稻是我国主要粮食作物之一，种植面积位居世界第二，产量位居世界第一。当前，随着人民生活水平的提高，消费者对优质稻米的需求增加，大力推广种植优质稻既可满足消费者对优质稻米的需求，又可确保农民增收和保护农民种粮积极性[1]。在水稻栽培过程中，大量施用肥料和农药是获得高产稳产的主要手段。但过量使用农药化肥不仅增加生产成本，还污染环境，使得稻田生态调控能力日益弱化，严重威胁水稻生产和粮食安全。实践证明，通过遗传改良选育氮高效吸收利用水稻品种是提高氮素利用率的有效途径，对土地贫瘠、氮肥投入有限稻区的产量提高[2]及过量施用氮肥稻区稻田生态环境的改善均具有重要意义。桂育11号是广西农业科学院水稻研究所育成的早晚兼用型优质常规稻品种[3]，前期研究表明该品种属于氮高效利用品种，与广西农民当前的田间施氮量(187.5 kg/hm2)相比，推广桂育11号可减施氮肥20 %(论文待发表)，但目前关于施药量对桂育11号病虫防治效果和产量影响的研究未见报道。因此，分析不同施药量条件下氮高效利用水稻品种桂育11号的病虫防治效果及产量，对推广优质高产氮高效利用水稻品种实现农药化肥减施增效具有重要意义。【前人研究进展】水稻病虫害是影响水稻产量的重要因素。潘丹等[4]对我国主要粮食作物农药过量使用程度进行时空分析发现，广东、广西和河北是水稻农药过量使用程度较严重的省份。过量使用农药会造成环境污染、水稻病虫害抗药性增加[5]，从而导致病虫害发生为害日益加重[6-7]。为实现“绿色植保”，保障农业生产安全、农产品质量安全和生态环境安全，促进农业可持续发展，我国农业农村部制定了《到2020年农药使用零增长行动方案》，提倡使用高效、低毒、低残留、对环境友好的农药进行应急性化学防治，国内许多学者也通过采用植保无人机微量喷雾防治、种子消毒与拌种、科学选用低毒低残留化学农药适时防控和昆虫性诱剂应用等技术的优化集成，实现了水稻农药减量控害增产目标[8]。陈银凤等[9]研究发现，在水稻病虫害防治过程中，应用减少用药次数、减少常规用药量25 %和以生物农药替代化学农药等措施既可保障水稻病虫防控效果又对产量无不良影响，从而达到减少化学农药用量的目的。筛选使用高效低毒化学农药组合、外源助剂及选择自走式喷杆喷雾机等高效植保机械开展统防统治等措施，也具有化学农药减量控害的效果[10-12]。鉴于水稻“两迁”害虫(稻飞虱和稻纵卷叶螟)及其他主要病虫具有抗药性、暴发性等特点，筛选高效低毒低残留化学农药符合我国水稻病虫绿色防控要求[13-14]。高效低毒低残留农药有助于提高水稻病虫害防治效果，30 %爱苗乳油加20 %好年冬组合防治水稻纹枯病和稻飞虱具有重要推广使用价值[15]。【本研究切入点】“两迁”害虫、水稻纹枯病、稻曲病和稻瘟病等是广西水稻的主要病虫害，此前有关高效低毒农药对水稻病虫害防控效果的研究通常只是考虑对其中一两种病虫，或筛选的药剂使用时间过长，病虫已对其产生抗药性，而目前关于桂育11号栽培过程中高效低毒低残留化学农药对其主要病虫害的防控效果及产量影响尚不清楚。【拟解决的关键问题】选择当前对广西水稻主要病虫害防控效果较好的高效低毒低残留农药[(20 %氯虫苯甲酰胺SC、50 %吡蚜酮WP、30 %爱苗(苯醚甲环唑+丙环唑)SC和75 %三环唑WP]进行组配，分析不同施药量对不同施氮水平氮高效利用水稻品种桂育11号主要病虫害防控效果和产量的影响，为推广优质高产氮高效利用水稻品种实现农药化肥减施增效提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地为广西合浦县党江镇九坡村常年种植水稻的田块，土壤肥力中等，灌溉条件良好。供试水稻品种为广西农业科学院水稻研究所育成的氮高效利用优质常规稻桂育11号。供试肥料为尿素(陕西陕化煤化工集团有限公司生产，总氮含量≥46.4 %)、钙镁磷肥(云南昆阳磷肥厂有限公司生产，有效五氧化二磷≥18.0 %)和氯化钾(中化化肥有限公司生产，氧化钾≥60.0 %)。防治鳞翅目害虫的20 %氯虫苯甲酰胺SC由美国杜邦公司生产，防治稻飞虱的50 %吡蚜酮由先正达南通作物保护有限公司生产，防治稻曲病兼治水稻纹枯病的30 %爱苗由瑞士先正达作物保护有限公司生产，防治稻瘟病的75 %三环唑由浙江世佳科技有限公司生产。

1.2 试验方法

施氮量设3个水平：高氮[施纯氮225 kg/hm2(尿素489 kg/hm2)]、中氮[施纯氮150 kg/hm2(尿素326 kg/hm2)]和低氮[施纯氮75 kg/hm2(尿素163 kg/hm2)]。农药用量设3个处理：B1处理[常量+30 %，即每公顷喷施20 %氯虫苯甲酰胺SC 194 mL+50 %吡蚜酮WP 390 g+30 %爱苗SC 390 mL+75 %三环唑WP 296 g]、B2处理(常量，即每公顷喷施20 %氯虫苯甲酰胺SC 150 mL+50 %吡蚜酮WP 300 g+30 %爱苗SC 300 mL+75 %三环唑WP 450 g)和B3处理(常量-30 %，即每公顷喷施20 %氯虫苯甲酰胺SC 105 mL+50 %吡蚜酮WP 210 g+30 %爱苗SC 210 mL+75 %三环唑WP 315 g)，以不施药为空白对照(CK)。每个水平(或处理)设3个重复(小区)，各小区随机区组排列，小区面积30 m2。所选用的农药均为目前广西防治水稻“两迁”害虫、稻瘟病和纹枯病防效较好且应用范围较广的药剂，具有代表性。

试验于2019年早造进行。小区间起田埂并覆盖黑膜隔开。各小区施肥情况见表1。2019年4月2日施基肥，4月9日施返青肥，4月16日施分蘖肥，5月10日施穗肥，水稻分孽期(5月9日)和孕穗末期至破口期(5月24日)各施药1次。按常规进行灌溉管理。

表1 施肥时间、种类和用量Table 1 Fertilization time, fertilizer type and application amount during rice growth period

1.3 调查项目及方法

每个小区采用平行跳跃取样法(10点)取样，每点2丛，共调查20丛水稻病虫发生为害情况。用盆拍法分别于施药前、施药后5和10 d调查各小区的稻飞虱种群数量，计算虫口减退率和防治效果。施药10 d后调查稻纵卷叶螟卷叶数，计算卷叶率和防治效果。第2次施药后25 d调查水稻纹枯病病株数，并根据水稻叶鞘和叶片受害症状和受害程度进行分级，最后计算发病率、病情指数和防治效果。小区水稻成熟收割后测产，最后折算每公顷产量。

1.4 统计分析

试验数据采用Excel 2016进行整理，以SPSS22.0进行稻飞虱和稻纵卷叶螟防治效果及水稻纹枯病病情指数的单因素方差分析，以多元方差分析法分析施氮量和施药量对病虫害发生及产量的影响，并分析施氮量与施药量的交互作用。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量条件下各施药处理对桂育11号稻飞虱的防治效果

由表2可知，不同施氮量条件下各施药量处理对桂育11号稻飞虱的防治效果均在92.00 %以上。其中，在低氮条件下，B1、B2和B3处理在两次施药后10 d的防治效果均在96.00 %以上，以B3处理的防治效果最高，第2次施药后10 d的防治效果达97.75 %，但与B1和B2处理差异不显著(P>0.05，下同)；在中氮条件下，B3处理在第1次施药后10 d 的稻飞虱防治效果(95.31 %)显著低于B1处理(96.49 %)和B2处理(97.30 %)(P<0.05，下同)，第2次施药后10 d的稻飞虱防治效果(97.56 %)显著高于B1处理(94.51 %)和B2处理(92.54 %)，而B1与B2处理间差异不显著；在高氮条件下，B1、B2和B3处理在第1次施药后10 d的稻飞虱防治效果均在97.00 %以上，且三者间差异不显著，在第2次施药后10 d的稻飞虱防治效果随着施药量的减少而显著降低(B3处理最低，仅93.53 %)。由此可见，在中低氮水平(施用纯氮150或75 kg/hm2)下，氮高效利用水稻品种桂育11号减量30 %施药防治稻飞虱的防治效果明显，其中在分蘖期至孕穗期施药防治效果均在97.00 %以上；而在高氮水平(施用纯氮225 kg/hm2)下，氮高效利用水稻品种桂育11号在分蘖期至孕穗期减量30 %施药防治稻飞虱的防治效果仅93.53 %。因此，在分蘖期至孕穗期须加大农药用量才能更好地防控稻飞虱为害。

表2 不同施氮量条件下各施药处理对桂育11号稻飞虱的防治效果Table 2 Control effect of different pesticides dosages to rice planthopper on Guiyu No.11 in different nitrogen application rates (%)

2.2 不同施氮量条件下各施药处理对桂育11号稻纵卷叶螟的防治效果

不同施氮量条件下各施药处理对桂育11号稻纵卷叶螟的防治效果见表3。由于第1次施药时间未抓住蚁螟孵化高峰期，错过了最佳施药时间，导致防治效果不理想，第1次药后10 d各施药处理对不同施氮量条件下桂育11号稻纵卷叶螟的防治效果均在63.43 %以下。而第2次施药时间恰逢蚁螟孵化高峰，施药后10 d各施药处理对不同施氮量条件下桂育11号稻纵卷叶螟的防治效果均在91.00 %以上。

表3 不同施氮量条件下各施药处理对桂育11号稻纵卷叶螟的防治效果Table 3 Control effect of different pesticides dosages to rice leaf folder on Guiyu No.11 in different nitrogen application rates (%)

在低氮条件下，B2处理在第1和2次施药后10 d的稻纵卷叶螟防治效果与B1处理差异均不显著，但均显著高于B3处理；B3处理在第1次施药后10 d 的稻纵卷叶螟防治效果显著低于B1处理，但在第2次施药后10 d二者间差异不显著。在中氮条件下，B2处理在第1次施药后10 d的稻纵卷叶螟防治效果最差，显著低于B1和B3处理，而B1与B3处理间差异不显著；B2处理在第2次施药后10 d的稻纵卷叶螟防治效果也最低，显著低于B3处理，但与B1处理差异不显著。在高氮条件下，B1、B2和B3处理在第1次施药后10 d的稻纵卷叶螟防治效果差异不显著，第2次施药后10 d的稻纵卷叶螟防治效果随着施药量的减少显著增加，即B1处理的防治效果显著高于B2处理，B2处理的防治效果显著高于B3处理。

由此可见，掌握施药时间是有效防治桂育11号稻纵卷叶螟的关键因素之一；在抓住恰当施药时间的前提下，减少30 %施药量防治中低氮条件下的稻纵卷叶螟可取得较好的防治效果；而在高氮条件下必须加大农药施用量，才能更好地防控稻纵卷叶螟。

2.3 不同施氮量条件下各施药量对桂育11号水稻纹枯病发生的影响

在第2次施药后25 d调查不同施氮量条件下各施药处理桂育11号的水稻纹枯病发生情况。由表4可知，在低氮条件下，CK的水稻纹枯病病株率(平均为26.81 %)和病情指数(2.75)均显著高于B1、B2和B3处理，而后三者间均无显著差异。在中氮条件下，CK的水稻纹枯病病株率和病情指数与B1、B2和B3处理及B1、B2和B3处理间的病株防效和病指防效均无显著差异。在高氮条件下，CK的水稻纹枯病病株率显著高于B1处理，与B2和B3处理间差异不显著，而水稻纹枯病病情指数显著高于B3处理，B1、B2和B3处理间则无显著差异；B1、B2和B3处理的水稻纹枯病病株防效间及病指防效间均无显著差异。

从表4还可看出，B1、B2和B3处理的水稻纹枯病病株防效均在低氮条件下最高，但仅分别为55.91 %、42.96 %和60.85 %，B1处理的水稻纹枯病病株防效在中氮条件下最低，为39.29 %，B2和B3处理的水稻纹枯病病株防效随着施氮量的增加而下降，分别低至高氮条件下的20.94 %和21.76 %；3个施药处理的水稻纹枯病病指防效均随着施氮量的增加而增加，但最高的仅为61.82 %(高氮条件下的B3处理)，其余均在56.37 %以下。

表4 不同施氮量条件下各施药处理对桂育11号水稻纹枯病的防治效果Table 4 Control effect of different pesticides dosages to sheath blight disease on Guiyu No.11 in different nitrogen application rates

综上所述，同一施药量处理对不同施氮条件下桂育11号水稻纹枯病的防治效果存在差异，同一施氮量条件下不同施药处理对桂育11号纹枯病的防治效果相当，而施用30 %爱苗对水稻纹枯病的防治效果总体上不理想。

2.4 不同施氮量条件下各施药处理对桂育11号产量的影响

由表5可知，收获时测产的B1、B2和B3处理在不同施氮量条件下的产量均显著高于CK。其中，在低氮条件下B1处理的产量最高，为8466.00 kg/hm2，较CK增产21.06 %，但B1、B2和B3处理间差异不显著；在中氮条件下，B1处理的产量最高，为8847.75 kg/hm2，显著高于B2处理，但与B3处理差异不显著，而B1处理较CK增产26.95 %，显著高于B2和B3处理，B2与B3处理的增产率间差异不显著；在高氮条件下，桂育11号的产量随着施药量的增加而减少，但各施药处理间的产量和增产率均无显著差异。而不同施氮量条件下，同一施药量处理的产量均以中氮条件条件最高(8252.85～8847.75 kg/hm2) 。由此可见，在各施氮量条件下，减药量30 %的桂育11号产量与常规用药量和加药量30 %处理的产量间均无显著差异，其中在同一施药量处理下均以施用中氮水平处理的产量最高。

表5 不同施氮量条件下各施药处理对桂育11号产量的影响Table 5 Effect of different pesticides dosages to yield of Guiyu No.11 in different nitrogen application rates

2.5 施药量和施氮量对桂育11号病虫害发生及产量影响的交互作用

采用多因素方差分析法进一步探讨施药量和施氮量对桂育11号稻飞虱、稻纵卷叶螟和纹枯病发生及产量的影响，结果(表6)表明，施药量和施氮量单独作用及二者的交互作用对桂育11号稻飞虱和稻纵卷叶螟发生及产量具有显著或极显著(P<0.01)影响；仅施药量单独作用显著影响水稻纹枯病的发生，施氮量单独作用及其与施药量的交互作用对水稻纹枯病发生影响均不显著。说明在桂育11号的高产栽培过程中尤其需注意合理施肥和施药，才能达到对水稻“两迁”害虫进行绿色防控及农药化肥减施增效的目的。

表6 施氮量和施药量对桂育11号病虫害发生及产量影响的方差分析结果Table 6 Anova of effects of nitrogen fertilizer and pesticide dosage on yield and the occurrence of pests and diseases

3 讨 论

农药施用时间和种类是影响作物病虫害化学防控效果的关键因素。本研究结果表明，掌握施药时间是防治稻纵卷叶螟的关键因素之一，在抓住恰当施药时间的前提下，20 %氯虫苯甲酰胺所有施药量处理对高、中、低氮条件下氮高效利用水稻品种桂育11号稻纵卷叶螟的防治效果均在91.00 %以上；第1次施药时桂育11号处于分蘖盛期，95 %的稻叶已受稻纵卷叶螟为害变白，错过了防治的最佳施药时间，但第2次施药时桂育11号处于孕穗末至破口期，施药时间恰当，保住了剑叶，对桂育11号的产量无不良影响；适时喷施50 %吡蚜酮对稻飞虱的防控效果较好，在中、低氮条件下，减量30 %施药的防治效果在97.00 %以上；施用30 %爱苗对水稻纹枯病的防治效果不理想，其中病株防效在60.00 %以上仅有1个低氮条件下的1个处理，在高氮条件下甚至有2个处理低至20.00 %左右，而病指防效也仅有1个处理在60.00 %以上，其余均在56.37 %以下，与汪建生[16]的研究结果一致。

30 %爱苗兼具内吸性和较长的持效性，在水稻上兼治纹枯病和稻曲病，因此备受稻农喜爱。陈秀艳[17]开展30 %爱苗乳油田间药效试验，结果表明，施用30 %爱苗乳油225、300和390 mL/hm2对水稻纹枯病的防治效果达79.00 %～87.00 %，使水稻增产11 %～25 %。还有研究显示，2010年施用30 %爱苗225 mL/hm2对水稻纹枯病的防治效果达82.00 %[18]，而2013年施用390 mL/hm2对水稻纹枯病的防治效果仅为19.40 %[19]，2017年施用225 mL/hm2对水稻纹枯病的防治效果为67.00 %[15]，2018年下降至51.00 %[16]。在本研究所使用的农药组合中，施用30 %爱苗390、300和210 mL/hm2的水稻纹枯病病株防效远低于江佩[15]、陈秀艳[17]、余友庆等[18]施药量为225 mL/hm2条件下的防治效果，可能与水稻纹枯病病菌对30 %爱苗产生了一定的抗药性有关。因此，生产上可考虑选择75 %肟菌·戊唑醇、240 g/L噻呋酰胺、325 g/L苯甲·嘧菌酯、30 %三环·戊唑醇等当前对水稻纹枯病防治效果较好的高效低毒农药加入病虫防控组合中[20-22]。此外，三化螟、稻瘟病和稻曲病在试验期间发生程度很轻，其防治效果有待今后进一步探究。

本研究中，施药量和施氮量单独作用及二者的交互作用对桂育11号稻飞虱和稻纵卷叶螟的发生及产量具有显著或极显著影响，仅施药量显著影响水稻纹枯病的发生，施氮量及其与施药量的交互作用对水稻纹枯病的发生影响不显著，对桂育11号产量无不良影响。因此，种植桂育11号需同时考虑施氮量和施药量对产量的影响，以实现水稻高产[23]。本研究还发现，在高氮条件下桂育11号的产量低于中、低氮条件，在中氮条件下桂育11号的产量在各施药量处理中均最高，且减量30 %施药的产量在各施氮量条件下均与常量施药和加量30 %施药的产量差异不显著，因此，建议氮高效利用水稻品种桂育11号的农药化肥减施增效措施以减氮20 %+减药30 %+施药2次为宜。

4 结 论

种植氮高效利用水稻品种桂育11号需同时考虑施氮量和施药量对产量的影响；与当前农民田间用肥用药量相比，在中氮条件(施纯氮150 kg/hm2)下桂育11号的产量高于低氮和高氮条件，且减量30 %施药的产量在各施氮量条件下均与常量施药和加量30 %施药的产量差异不显著。因此以减氮20 %+减药30 %+施药2次的方式进行氮高效利用水稻品种的田间管理，可达到农药化肥减施增效目的。