万安县水稻病虫害综合防控植保贡献率
2023-12-27王东红陈艳芳段德康
肖 慧,王东红,陈艳芳,段德康*
万安县水稻病虫害综合防控植保贡献率
肖 慧1,王东红2,陈艳芳1,段德康1*
(1. 江西省万安县植保植检站,江西 万安 343800;2. 江西省万安县枧头镇便民服务中心,江西 万安 343811)
【目的】水稻作为最重要的粮食作物,水稻螟虫、稻纵卷叶螟、稻飞虱、稻瘟病和纹枯病对水稻产量影响显著,为评估水稻病虫害防控的植保贡献率提高作物产量。【方法】从万安县3个乡镇区域选择代表性样地,分别以水稻病虫害完全不防治为对照,开展了水稻病虫害科学防治区、统防统治区、农户自防区、虫害不防治区和病害不防区6种处理控制试验,以分析水稻病虫害防控的植保贡献率。【结果】5种措施的植保防控贡献率分别为38.60%、28.97%、27.16%、17.84%、22.73%。结合2022年万安县域水稻田间病虫常年轻发生、中等发生和重发生统计面积与区域,植保贡献率分别为 19.96%、21.59%和26.01%,县域水稻病虫害防控总植保贡献率为22.19%。【结论】研究结果对评估区域水稻病虫害绿色防控和农药科学管理具有理论意义和实践指导价值。
水稻;病虫害;综合防控;防治效果;植保贡献率
【研究意义】水稻是我国,也是全世界最重要的粮食作物之一。水稻等农作物病虫害的发生在我国十分严重,对我国的粮食产量和质量都造成了很大影响[1-5]。我国每年因生物灾害造成的农作物产量损失约10%[6],就局部地区而言,生物灾害比旱灾、水灾更为严重[7]。近年来,在各级农业主管部门和植保工作者的共同努力下,通过实施联合监测预警和联防联控策略,采用精准预报、科学施药、绿色防控等措施,明显降低了我国农作物病虫害重发生程度[8-10]。地处长江中下游的中部省份江西,是我国13个粮食主产区之一,具有5 000多年的水稻种植历史,双季稻、单季稻共存,是我国稻田多熟种植最丰富和最复杂的地区,素有“江南粮仓”之美誉[11-14]。2021年,江西省粮食种植面积377万hm2,双季稻面积247.92万hm2,水稻产量2 192.5万t。水稻种植常发生的病虫害主要包括螟虫(二化螟和大螟)、稻纵卷叶螟、稻飞虱(褐飞虱和白背飞虱)、稻瘟病和纹枯病[11-12]。【前人研究进展】农作物病虫害防控效果用挽回的产量损失和植保贡献率等指标来表示[15]。植保贡献率是指在农作物生产中,通过采取种子处理、农业防治、生物防治、生态调控、理化诱控、化学防治等各类病虫害防治措施,挽回的产量损失占农作物总产的比率。植保贡献率通常采用完全不防治情况下的产量损失率减去防控条件下的产量损失率加权平均进行测算[15]。做好农作物病虫害防控效果和植物保护贡献率评价工作,能够客观反映农作物病虫害的严重程度和防控工作的成效[15-16]。近年来,我国不同区域的植保专家先后对粮食作物[16-17]、多种蔬菜(蕃茄、茄子、辣椒)[18-20]的病虫害防控植保贡献率进行了测算。【本研究切入点】科学有效防控农作物病虫害是保障农业生产丰收的关键措施。为了掌握分析水稻主要病虫害在科学防治与完全不防治比对处理条件下病虫害实际发生危害程度与防治效益,进一步加强农作物病虫害防控效果评价,客观反映病虫害防控成效,本研究于2022年在江西省万安县三个乡镇不同试验点同步开展水稻主要病虫害自然损失率、不同植保措施防控成效与植保贡献率评价试验。【拟解决的关键问题】通过在水稻病虫常年轻发生、中等发生、重发生的3个乡镇进行(芙蓉、符竹、兰田)监测,设置科学防治区、统防统治区、农户自防区、虫害不防治区、病害不防区、病虫完全不防区6组处理方式,采用完全不防治情况下的产量损失率减去防控条件下的产量损失率加权平均的方法,系统评估了万安县2022年水稻病虫害防控的植物保护贡献率,以期为评估区域水稻病虫害绿色防控和农药管理措施提供理论依据和实践指导意义。
1 材料和方法
1.1 水稻品种与栽培条件
试验品种为国审稻20170018的陵两优179(中国水稻研究所、湖南亚华种业科学研究院),生育期115天。2022年3月20—23日播种,4月17—20日抛秧移栽,7月7—10日定期为害调查,并进行理论实割测产。各试验区域均没有使用杀虫灯、性诱剂、诱虫色板和生态调控等其他病虫害防控措施。各处理区水稻抛秧移栽前统一进行了耕沤灭螟,稻种催芽应用25%咪鲜胺乳油1 500倍液浸种24 h,大田统一以10%氰氟草酯乳油、25 g/L五氟磺草胺悬浮剂、480 g/L灭草松水剂进行化学除草。
万安县2022年气象总体情况为3月10日—6月20日期间连续低温多雨,6月21日—9月20日严重高温伏旱连秋旱,连续90 d无实质意义上的降雨,达重度干旱。气象因子对水稻病虫害发生影响较明显,水稻病虫害总体发生实况为二化螟偏重至重发生、稻飞虱中等偏重发生、稻纵卷叶螟中等偏轻发生;纹枯病中等偏重发生;水稻叶瘟轻发生,水稻穗瘟中等偏重发生。
1.2 试验设计
根据万安县常年水稻生产水平和病虫害发生严重程度等因素,选择水稻病虫害重发、中等和轻发3个档次水平的区域进行3个乡镇的水稻病虫害监测试验,分别是万安县芙蓉镇芙蓉村(26°28′29′′N,114°48′23′′E)、万安县高陂镇符竹村(26°39′2′′N,114°39′16′′E)和万安县枧头镇兰田村(26°33′56′′N,114°53′46′′E)。3个试验点水稻管理较好,土壤为泥壤土,各试验小区的水肥条件和管理条件均一致。
每个试验点的试验共设6个处理,分别是各种病虫害科学防治处理区(A)、统防统治防治处理区(B)、农户自防处理区(C)、水稻虫害不防治处理区(仅施用杀菌剂防治病害D);水稻病害不防治处理区(仅施用杀虫剂防治虫害E)和各种病虫害完全不防治处理区(F)。每处理区面积300 m2,处理区间筑田埂隔开,每处理区相隔1 m,做到不窜水、肥、药。每个试验点处理区随机排列。各试验区域各处理区实行施药要求及施药时间一致,不施药或不防治区喷清水处理。施药采用3WDB-16A型电动喷雾器,工作压力0.2~0.3 MPa,喷头为切向进液式,喷孔直径1.4 mm,根据用药标准,每个处理区配喷雾量为15 kg。
各种病虫害科学防治处理区,单一病虫达到防治指标时进行防治,4月16日秧苗施超级送嫁药,5月10日、5月26日、6月8日、6月15日、6月22日分别用药以防治第一代二化螟,第二代稻纵卷叶螟,第二代二化螟,稻瘟病的叶瘟和稻飞虱,第二代二化螟、稻飞虱、纹枯病、穗瘟和纹枯病。
统防统治防治处理区,各病虫综合分析在某主要病虫发生高峰并达到防治适期进行综合用药防治,5月22日、6月15日、6月22日分3次施药综合防治水稻病虫害。
农户自防处理区,农户跟风用药防治或自己以为需要时用药防治,分别于5月22日、6月15日综合防治二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱、纹枯病和稻瘟病。
水稻虫害不防治处理区,在统防统治期间只使用杀菌剂防治病害,分别于5月22日、6月15日、6月22日施药防治稻瘟病和纹枯病。
水稻病害不防治处理区,在统防统治期间只使用杀虫剂防治害虫,分别于5月22日、6月15日、6月22日施药综合防治二化螟、稻纵卷叶螟和稻飞虱。
表1 病虫害防控试验药剂
1.3 病虫害发生调查
试验于2022年7月9—10日对3个监测试验点分别采取平行跳跃式取样进行各病虫为害调查,并进行实割测产。根据试验区域病虫害的发生面积大小和发生程度,分成重发、偏重发生、中等发生、偏轻发生、轻度发生5个程度统计发生面积和面积占比,以加权法测算病虫害造成的产量损失率。
1.4 植保成本计算
667 m2秧田送嫁药1元,防治二化螟用药8元,防治稻纵卷叶螟用药8元,防治稻飞虱用药10元,防治稻瘟病用药8元,防治纹枯病用药5元,每次施药人工费10元。
1.5 危害损失率测算
通过田间小区试验,在设置完全不防治对照处理的基础上,设置严格科学防治、统防统治、农户自防,以及有条件的防控等处理,形成不同的病虫害发生梯度。再通过实测各处理区的水稻产量,判断不同年份、不同发生程度病虫害造成的损失。通过测算农业生产中病虫害危害的最大损失率和不同发生程度的实际损失率,进而确定病虫害不同发生程度的危害损失率。
1.6 数据处理
使用Excel 2010整理统计数据,最大损失率(%)、实际损失率(%)、防控贡献率(%)和县域植保贡献率(%)的计算公式如下:
不同病虫害防控处理数据采用SPSS20.0单因素方差分析(ANOVA),百分率数据经反正弦平方根转换,多重比较应用Dancans法和Kruskal-Wallis法进行。
2 结果与分析
2.1 对主要病虫害发生程度的影响
试验结果表明,田间病虫常年轻发生、中等发生、重发生的芙蓉、符竹、兰田3个监测点,在科学防治区、统防统治区、农户自防区、虫害不防治区、病害不防治区、病虫害完全不防区,病虫发生调查实况分别是轻发生、偏轻发生、偏轻发生、偏重发生、偏重发生和重发生(表2)。统计分析结果显示,科学严格防治等不同条件下病虫害防效显著,完全不防治病虫为害显著加重,科学防控区可显著减轻病虫为害(白穗率:(5,12)=15.83,=0.007;卷叶率:(5,12)=14.74,=0.012;稻飞虱百株虫量:(5,12)=16.16,=0.006;稻瘟病病情指数:(5,12)=16.16,=0.006;纹枯病病情指数:(5,12)=16.13,=0.006)(表2)。
表2 不同处理对水稻主要病虫发生程度的影响
表中数据表示平均值±标准误,不同小写字母表示差异显著(One-way ANOVA和Duncan氏多重比较<0.05)。
2.2 对产量的影响及经济损失评价
试验结果表明,田间病虫常年轻发生、中等发生、重发生的芙蓉、符竹、兰田3个监测点的科学防治区、统防统治区、农户自防区、虫害不防治区、病害不防区、病虫完全不防区实割测产,病虫害完全不防控处理的667 m2产量为392.75 kg,处理区667 m2平均产量分别是639.06~506.62 kg。各处理区平均产量损失率分别是0、9.63%、11.44%、20.76%、15.87%、38.60%。按稻谷市场价格2.50元/kg,以科学防治区为参考,其他防控措施与不防控处理区667 m2产量损失在284.67~615.79 kg。综合分析表明,科学防治等不同防控措施对水稻产量损失影响显著(产量:(5,12)=31.08,<0.001;损失产量:(4,10)=13.23,=0.010;挽回产量:(5,12)=49.64,< 0.001;产量损失率:(4,10)=13.23,=0.010;损失产值:(4,10)=14.63,<0.001)(表3)。
表3 2022年万安县3个试验点水稻产量及损失产值评价
表中数据表示平均值±标准误,不同小写字母表示差异显著(One-way ANOVA和Duncan氏多重比较<0.05)。
2.3 不同处理的植保防控成本及防控贡献分析
3个监测点的科学防治区、统防统治区、农户自防区、虫害不防治区、病害不防治区,其防控用药成本分别为79元,85元,78元,39元和54元;施药人工费分别为50元,30元,20元,30元和30元。综合折算不同防控措施下的损失效益(稻谷产量损失与防控成本),667 m2平均值分别是129.00、577.24、531.17、353.59、446.50、615.79元。以水稻病虫害完全不防治为对照,防控贡献率分别是38.60%、28.97%、27.16%、17.84%、22.73%(表4)。不同防控措施的植保防控贡献效益差异显著(成本+损失效益:(5,12)=15.05,=0.010;防控贡献率:(5,12)=39.86,< 0.001)。
表4 2022年万安县3个试验点水稻病虫害防控成本与贡献率分析
表中数据表示平均值±标准误,不同小写字母表示差异显著(One-way ANOVA和Duncan氏多重比较<0.05)。
2.4 全县域植保贡献率评价
在全县区域内病虫发生程度调查统计分析,结合2023年万安县水稻病虫害防控效果与植保贡献率田间试验结果,测算出2022年万安县域田间病虫害常年轻发生11 565.78 hm2、中等发生18 329.16 hm2、重发生10 725.36 hm2,水稻病虫害平均防控贡献率分别为19.96%,21.59%和26.01%;县域植保贡献率分别是5.68%、9.74%和6.87%,县域水稻病虫害防控总植保贡献率为22.19%(表5)。
表5 全县域水稻病虫害植保贡献率评价
3 结论与讨论
本研究通过在水稻病虫常年轻发生、中等发生、重发生的3个乡镇进行(芙蓉、符竹、兰田)监测,设置科学防治区、统防统治区、农户自防区、虫害不防治区、病害不防区、病虫完全不防区6组处理方式,采用完全不防治情况下的产量损失率减去防控条件下的产量损失率加权平均的方法,系统评估了万安县2022年水稻病虫害防控的植物保护贡献率。由3个乡镇区域处理控制试验结果可见,科学防治区、统防统治区、农户自防区、虫害不防治区、病害不防区,以水稻病虫害完全不防治为参照,防控贡献率分别是38.60%、28.97%、27.16%、17.84%和22.73%。
统计分析表明,我国2011—2015年期间,粮食作物病虫害发生相对较重,植保措施挽回损失和实际造成损失总量占粮食总产比值为19.98%。2016—2020年,通过病虫害综合防控年均挽回粮食损失和防治后的实际损失之和占总产量的15.52%[17]。从全国植物保护统计的数据分析看,我国的植物保护贡献率整体明显低于联合国粮农组织(FAO)测算结果,我国植保贡献率被明显低估[16-17]。本试验通过在万安县3个不同水稻病虫害发生水平的区域设置对照处理试验,明确植保防控水稻病虫害贡献率的基础上,针对县域整体水稻病虫害的发生水平,统计分析明确县域水稻病虫害常年轻发生、中等发生、重发生的3个乡镇植保贡献率分别是5.68%、9.74%和6.87%,综合万安县水稻病虫害防控总植保贡献率为22.19%。
本研究方案选择一年多点试验,实践表明,对于水稻病虫害的发生与为害水平,植保贡献率评估的准确性将仍受到诸多因素的影响。比如:气候条件对不同区域病虫害当年的发生水平的影响,特别是对于水稻迁飞性害虫发生影响尤为明显。那么,由于病虫害发生水平差异,可显著影响植保措施的贡献率。另外,不同区域土壤条件、农户栽培措施、知识水平与植保新药、新技术的应用水平等因素也会对评估结果有所影响[11-12]。从本研究设计来说,试验样地选择了有代表性的水稻病虫常年轻发生、中等发生、重发生的三个乡镇(芙蓉、符竹、兰田)监测点,因此,总体评估结果相对而言可以较好反应万安县水稻病虫害发生与防控措施的水平,可为今后植保技术与措施推广提供有价值的参考依据。
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Contribution Rates of Integrated Prevention and Control of Rice Diseases and Insect Pests in Wan’an County
XIAO Hui1, WANG Donghong2, CHEN Yanfang1, DUAN Dekang1*
(1. Plant Protection and Inspection Station of Wan’an, Wan’an, Jiangxi 343800, China;2. Citizen Service Centre of Jiantou Town, Wan’an, Jiangxi 343811, China)
Rice is one of the most important food crops. The rice stem borers, rice leaf roller, rice planthopper, rice blast and sheath blight, all have significant influence on the rice production. This study was conducted to evaluate the contribution rate of the management of rice diseases and insect pests.In this study, three villages and towns were selected as representative sample sites, respectively. Taking no control of rice pests and diseases as control references, six management experiments of rice diseases and insect pests were carried out, i.e., scientific control, unified pest prevention and control, farmers' self-control, no control of rice plant diseases, and no control of rice insect pests, etc., to analyze the contribution rate of the management of rice diseases and insect pests.The results showed that the contribution rates of 5 different treatments were 38.60%, 28.97%, 27.16%, 17.84% and 22.73%, respectively. Combined with the statistical areas and regions of low level, moderate level and outbreak occurrence of rice diseases and insect pests in Wan'an County in 2022, their contribution rates were 19.96%, 21.59% and 26.01%, respectively. The total plant protection contribution rate of the control of rice diseases and pests in the whole county was 22.19%.The results of this study have the theoretical significance and practical guiding value for evaluating the pest control and pesticide management measures of rice pests and diseases.
rice; plant diseases and insect pests; comprehensive prevention and control; prevention and control effect; contribution rate of plant protection
10.3969/j.issn.2095-3704.2023.04.70
S435.11
A
2095-3704(2023)04-0463-06
2023-09-19
2023-10-07
“十四五”国家重点研发计划(2021YFD1401000)和农作物重大病虫草鼠害疫情监测与防控项目(2022S31)
肖慧(1987—),女,高级农艺师,主要从事农业病虫害监测与植保技术研究,276108618@qq.com;*通信作者:段德康,推广研究员,ddk2628@163.com。
肖慧, 王东红, 陈艳芳, 等. 万安县水稻病虫害综合防控植保贡献率[J]. 生物灾害科学, 2023, 46(4): 463-468.