張叢風(fēng)等

摘 要：黑河市愛(ài)輝區(qū)高緯度寒地“旱改水”試驗(yàn)示范項(xiàng)目在愛(ài)輝區(qū)西崗子鎮(zhèn)坤站村進(jìn)行。作為試驗(yàn)項(xiàng)目，“旱改水”防御緩解殘留藥劑危害有效措施的初步研究，以灌溉水三次洗田為基礎(chǔ)，選擇適宜本地大面積推廣的黑交06-213新品系（總?cè)~數(shù)10片）為試驗(yàn)品種，通過(guò)J2菌（J2屬芽孢桿菌屬降解菌）不同濃度菌液、萘酐藥液和清水作四種處理設(shè)計(jì)，經(jīng)全種植期的試驗(yàn)觀測(cè)，從各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析中獲得值得推廣的“旱改水”田塊防御緩解殘留藥劑危害的有效措施。

關(guān)鍵詞：旱改水；殘留藥害；防御緩解；高緯度寒地

前言

黑河市愛(ài)輝區(qū)地處我國(guó)東北部邊疆地區(qū)，屬于黑龍江省北部地區(qū)，從種植技術(shù)的的穩(wěn)定性和規(guī)模上講，目前是我國(guó)水稻種植的最北線，也是世界水稻種植的最高緯度區(qū)。所以從所處的地理位置、氣候環(huán)境而言，典型性和代表性非常明顯。尤其是高緯高寒稻區(qū)在防御、緩解旱田殘留藥劑危害方面研究還處在探索狀態(tài)的情況下。如能妥善這一關(guān)鍵問(wèn)題，消除稻農(nóng)生產(chǎn)損失與顧慮，將大大促進(jìn)高緯寒地水稻生產(chǎn)的快速發(fā)展。對(duì)于黑龍江省水田北擴(kuò)戰(zhàn)略的實(shí)施也將起到有益的技術(shù)支持。本試驗(yàn)主要采取生物降解方法[1]，分析研究本區(qū)域氣候條件下，“旱改水”地塊農(nóng)藥殘留對(duì)作物的影響及其有效解決方案。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2011年在黑河市愛(ài)輝區(qū)區(qū)西崗子鎮(zhèn)百畝水稻標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)示范園區(qū)進(jìn)行。項(xiàng)目位于黑龍江省黑河市愛(ài)輝區(qū)境內(nèi)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)125°29′至127°40′，北緯49°24′至50°58′之間。屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。該區(qū)受季節(jié)性大氣環(huán)流影響非常明顯。水稻積累干物質(zhì)的熱量資源不足，是水稻栽培技術(shù)要面對(duì)的一個(gè)負(fù)因素，當(dāng)?shù)貧庀筚Y料：多年平均氣溫為-1℃，≥10℃的活動(dòng)積溫在1900-2200℃之間，6月平均氣溫17.8℃，7月平均氣溫20.4℃、8月平均氣溫18.0℃。5月到9月日照時(shí)數(shù)1205.7小時(shí)左右，日照相對(duì)充足，但晝夜溫差大，多年平均降水量在500-600mm之間，降水主要集中在6-8月間，農(nóng)技部門(mén)提供的數(shù)據(jù)顯示水稻生育期在95-125天（栽培方式為插秧）。水源方面，通過(guò)水利工程攔蓄提引，在水量保障上能夠滿足水稻灌溉需求。在土地資源豐富的大背景下，愛(ài)輝區(qū)轄區(qū)內(nèi)的河谷平原和一、二階臺(tái)地的低洼澇地宜種水稻土壤較多。同時(shí)堆積物沉積形成的黑土層較厚，蓄水保水能力強(qiáng)，作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的有機(jī)質(zhì)含量豐富，從水稻生育期間的生長(zhǎng)下墊面條件看，項(xiàng)目區(qū)的條件對(duì)耐寒性強(qiáng)的極早熟水稻品種的生長(zhǎng)是有益的。

2 試驗(yàn)材料

借鑒專家初步討論結(jié)果，試驗(yàn)選取黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黑河分院育成的粳型常規(guī)稻黑交06-213新品系（葉總數(shù)為10片）作為試驗(yàn)品種。農(nóng)藥緩解所需降解菌由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黑河分院植保室從黑龍江北部地區(qū)長(zhǎng)期施藥的土壤及現(xiàn)有菌種中篩選出，對(duì)長(zhǎng)殘效除草劑咪唑乙煙酸具有一定降解作用的J2菌，J2屬芽孢桿菌屬，其對(duì)咪唑乙煙酸90天室內(nèi)試驗(yàn)其降解率為87.57%，降解半衰期為40-50天。市場(chǎng)可購(gòu)得萘酐。

3 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目試驗(yàn)地前茬作物是大豆，施用的除草劑為胺草醚、精喹禾靈。本次試驗(yàn)采取四個(gè)處理方式，處理方式一：蘸根處理，方法用10倍稀釋菌液降解菌菌液（菌液OD600=1.1A），共用菌液10g，對(duì)幼苗根作浸蘸處理；處理方式二：用4-溴-18-萘酐莖葉噴灑，本處理總用藥量10g，具體方法為奈酐藥液100mg加水稀釋對(duì)移栽植株莖葉噴霧法噴灑處理[2][3]；處理方式三：采用噴霧法，20倍稀釋菌液葉莖噴灑（菌液OD600=1.1A），本處理總菌液用量10g；處理方式四：自然對(duì)照（ck），不采取以上處理方式，但采取與上述三個(gè)處理相同的淺濕灌溉方式，并保持活水灌溉[4]，措施上噴施清水。其他項(xiàng)目中還設(shè)置了控制灌溉條件與同淺濕灌溉及不同控制水層對(duì)比試驗(yàn)。每處理0.6畝，用PVC板隔離各處理，各處理阻斷干擾，單排單灌。整地后施用基底肥，待移植幼苗返青后施加分蘗肥料，抽穗期施用穗肥，具體方案設(shè)計(jì)為尿素50kg，氯化鉀25kg，磷酸二銨80kg，施用比例按基肥，蘗肥，穗肥，6：3：1進(jìn)行施用，施肥嚴(yán)格按土壤測(cè)土施肥方案進(jìn)行，不致于產(chǎn)生因施肥而引起的產(chǎn)量變化，并防止出現(xiàn)超量催產(chǎn)[5][6]和導(dǎo)致水稻SYI降低的情況出現(xiàn)[7]。采用前期人工浸種催芽、初期棚室增溫育苗的栽培方式，本地3月上旬架設(shè)大棚覆膜苗床增溫，基土解凍，4月5日前后浸種，4月17日發(fā)芽箱恒溫催芽，4月21日棚室秧盤(pán)播種育苗。5月25日至5月30日，為保證標(biāo)準(zhǔn)化栽培采取人工插秧方式田間移植。秧苗密度為20×10cm。田間灌溉、秧田除草、作物病蟲(chóng)害防治等栽培措施統(tǒng)一與一般生產(chǎn)田相同。

4 試驗(yàn)測(cè)定內(nèi)容和方法

4.1 樣本莖蘗動(dòng)態(tài)測(cè)量

本試驗(yàn)設(shè)計(jì)每個(gè)處理確定10個(gè)穴為測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)和匯集成果從6月20日開(kāi)始，每隔12d對(duì)植株的分蘗動(dòng)態(tài)進(jìn)行測(cè)量采集數(shù)據(jù)，直至整個(gè)處理塊區(qū)齊穗結(jié)束。

4.2 樣本干物質(zhì)積累量測(cè)量

從作物的孕穗期開(kāi)始，分別對(duì)孕穗期、分化期、抽穗期、成熟期四個(gè)生育階段進(jìn)行取樣，每處理每次取3穴，用專業(yè)工具將植株的葉、鞘、莖、穗分割，分別放置，經(jīng)烘培箱在105℃高溫下殺青30min，然后取出，再經(jīng)80℃中溫烘干至恒重為止，進(jìn)行干物質(zhì)測(cè)定。

4.3 樣本葉面積指數(shù)的測(cè)量

分別在作物的分蘗期、抽穗期、成熟期，三個(gè)生育階段進(jìn)行樣本取樣，每個(gè)處理每次3穴取樣，對(duì)植株的有效綠葉進(jìn)行測(cè)量，分測(cè)葉片長(zhǎng)和寬，葉面積采用長(zhǎng)寬系數(shù)法計(jì)算。本試驗(yàn)系數(shù)K取值因數(shù)為葉片長(zhǎng)寬比ψ：當(dāng)ψ<22.5時(shí)，K=0.7；當(dāng)22.6≤ψ≤27.5時(shí)，K=0.74；當(dāng)ψ>27.6時(shí)，K=0.78。

4.4 成熟期測(cè)產(chǎn)和考種

在四個(gè)處理區(qū)進(jìn)入成熟期后，不特定選區(qū)進(jìn)行收獲，原則是最邊一至二行去除不取，劃定方形收獲小區(qū)，計(jì)數(shù)穴數(shù)，并按收取的穴數(shù)按栽培密度計(jì)算面積。待收取的植株通風(fēng)處自然風(fēng)干后，分別測(cè)量各個(gè)小區(qū)的生物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。在選取測(cè)產(chǎn)樣本的同時(shí)，每個(gè)處理另取5穴植株，通風(fēng)處自然風(fēng)干，進(jìn)行精細(xì)的室內(nèi)考種測(cè)量，測(cè)量?jī)?nèi)容包括植株的穗重、穗長(zhǎng)、單穗結(jié)粒數(shù)、單穗結(jié)實(shí)率、樣本千粒重等。精確細(xì)致地分項(xiàng)計(jì)數(shù)、整理、歸集。

5 數(shù)據(jù)處理

由于本試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理并不復(fù)雜，應(yīng)用office2010辦公系統(tǒng)下的Excel軟件和word軟件完全可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理目標(biāo)。為此將所有測(cè)量原始數(shù)據(jù)，整理后應(yīng)用Excel軟件和word軟件進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)值分析和歸集。

6 測(cè)量成果分析

6.1 群體生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)，試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1

從表1的數(shù)據(jù)形態(tài)可以看出，植株由棚室移栽大田后，在6月20日測(cè)量時(shí)，四個(gè)處理地塊水稻分蘗動(dòng)態(tài)變化不大，其值在10.2-11.1之間，進(jìn)入到7月2日，觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)處理方式一和處理方式二水稻植株的分蘗向好，發(fā)育優(yōu)良，在四處理中略優(yōu)于其他兩個(gè)處理。在7月14日前后四個(gè)處理方式的地塊基本上都達(dá)到了分蘗旺盛期，莖蘗數(shù)以處理方式三為最高，達(dá)到16個(gè)。到成熟期，三個(gè)經(jīng)藥劑處理的地塊植株分蘗個(gè)數(shù)均大于對(duì)照的處理方式四。

6.2 群體生長(zhǎng)狀況，試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)見(jiàn)表2

由表2的數(shù)據(jù)形態(tài)分析可以發(fā)現(xiàn)，分蘗期倒一葉葉長(zhǎng)、葉寬對(duì)不同處理方式的響應(yīng)，存在差異，數(shù)據(jù)顯示處理方式二響應(yīng)活躍，葉長(zhǎng)、葉寬測(cè)量值明顯大于其他三個(gè)處理方式。測(cè)定的葉面積指數(shù)處理三最顯著，達(dá)到了3.2。

6.3 不同試驗(yàn)條件下群體物候調(diào)查情況，獲得的數(shù)據(jù)歸集處理后見(jiàn)表3

經(jīng)過(guò)對(duì)表3所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，四個(gè)處理方式在生育階段的返青期。抽穗期，齊穗期、成熟期均對(duì)試驗(yàn)條件響應(yīng)一致，表現(xiàn)為在6月3日返青，在7月20日抽穗，在7月25日齊穗。生育期總?cè)諗?shù)均為126天，且安全成熟。由此對(duì)照考種成果，小結(jié)為本次取同一品種試驗(yàn)，從數(shù)據(jù)反映來(lái)看，物侯期的年度表征，品種是決定性的，非常敏感，試驗(yàn)處理的影響表現(xiàn)為品種界定下的良性響應(yīng)。

6.4 作物三穴干物質(zhì)積累對(duì)不同試驗(yàn)處理的反映，見(jiàn)表4

由表4干物質(zhì)積累測(cè)量結(jié)果分析表明：三個(gè)采取藥劑處理的樣本群，其干物質(zhì)積累量略高于對(duì)照處理四。處理劑對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育有促進(jìn)作用（對(duì)品質(zhì)的影響沒(méi)有進(jìn)行測(cè)定），但總體來(lái)說(shuō)，從敏感性所反映的情況看影響并不十分明顯，這種影響的深層解析還需進(jìn)一步試驗(yàn)的確認(rèn)。

7 各個(gè)處理的產(chǎn)量構(gòu)成因數(shù)分析

對(duì)表5的數(shù)據(jù)形態(tài)分析可明確：三個(gè)措施噴施處理的產(chǎn)量因素中平方米穗數(shù)是增加的，高于對(duì)照處理9-34個(gè)。樣本的結(jié)實(shí)率也下降了17.5-9.4%。樣本千粒重也有些許變化，然表現(xiàn)不明顯。數(shù)據(jù)分析表明三個(gè)處理比對(duì)照處理增產(chǎn)在1.5-7.2%之間，因此可初步認(rèn)為各措施處理對(duì)旱田農(nóng)藥殘留對(duì)水稻的抑制有一定的緩解效果，理由是在基本耕作措施、技術(shù)一定的情況下，增產(chǎn)的響應(yīng)效果來(lái)源于處理措施。關(guān)鍵是通過(guò)栽培措施調(diào)節(jié)灌漿速度和持續(xù)時(shí)間來(lái)改變籽粒粒重。

8 結(jié)束語(yǔ)

從本次試驗(yàn)各測(cè)量成果的分析小結(jié)可以得出以下結(jié)論：

（1）經(jīng)過(guò)2-3次洗田處理的“旱改水”水稻田，在各生育期間沒(méi)有藥害反應(yīng)。水稻植株總體長(zhǎng)勢(shì)趨同。所以：經(jīng)過(guò)3-5天大水泡田打漿、溶解前茬殘藥、稀釋排出，二至三次重復(fù)后，“旱改水”水稻田植株生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)正常，大豆田農(nóng)藥殘留對(duì)后茬水稻生育未見(jiàn)明顯影響，其他前茬末得到驗(yàn)證，就大豆茬而言整體影響可忽略，過(guò)施的局部有反應(yīng)。目前控制灌溉條件下，經(jīng)洗田的旱改水地塊的生產(chǎn)性狀還未見(jiàn)試驗(yàn)結(jié)論和相關(guān)論述。但從個(gè)別農(nóng)戶田塊的前茬調(diào)查和本茬水稻生長(zhǎng)性狀與其它田塊對(duì)比分析可以推斷，“旱改水”地塊前茬施用短效藥劑，在本試驗(yàn)提出三遍洗田的情況下經(jīng)過(guò)經(jīng)心的田間管理，藥害不會(huì)發(fā)生。

（2）四個(gè)處理的水稻從群體發(fā)育動(dòng)態(tài)上，無(wú)論是物候期、分蘗動(dòng)態(tài)、冠層結(jié)構(gòu)、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累的動(dòng)態(tài)變化趨于一致，略有差別。三個(gè)藥劑噴施處理最終水稻產(chǎn)量略高于清水對(duì)照。增產(chǎn)幅度在1.5-7.2%之間。噴施降解菌濃度越高增產(chǎn)效果越好。噴施降解菌后的米質(zhì)是否存在變化未做分析研究。

（3）本試驗(yàn)的結(jié)論結(jié)合整個(gè)百畝標(biāo)準(zhǔn)化“旱改水”示范田的預(yù)防、緩解農(nóng)藥殘留的具體措施，明確了旱改水農(nóng)藥殘留“通過(guò)采取處理措施”，殘藥不是水稻開(kāi)發(fā)的障礙因子，末見(jiàn)藥害的各種表象：作物體內(nèi)生理變化異常、植株生長(zhǎng)放緩或停止、植株出現(xiàn)異態(tài)、枯萎等一系列病狀[7]。旱改水第一年的稻田獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，并且在土壤基礎(chǔ)肥力較高的條件下水稻長(zhǎng)勢(shì)旺盛。當(dāng)然結(jié)論分析中也證實(shí)結(jié)實(shí)率的關(guān)鍵是通過(guò)栽培措施調(diào)節(jié)灌漿速度和持續(xù)時(shí)間來(lái)改變籽粒粒重[9]，是增產(chǎn)的要因。因此通過(guò)綜合技術(shù)結(jié)合這一經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果為大面積旱改水的發(fā)展提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支撐，是可靠的。

參考文獻(xiàn)

[1]裴亮，張?bào)w彬，趙楠，等.有機(jī)磷農(nóng)藥降解方法及應(yīng)用研究新進(jìn)展[J].環(huán)境工程，2011，29（增）：274-275.

[2]林玉鎖，徐亦鋼，石利利，等.土壤作物系統(tǒng)中農(nóng)藥殘留生物降解去除研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2003，22（2）：223.

[3]孫紹發(fā)，胡培植.18-萘酐的生產(chǎn)和應(yīng)用[J].湖北化工，1997（4）：5.

[4]付強(qiáng)，梁川.節(jié)水灌溉系統(tǒng)-建模與優(yōu)化技術(shù)[M].成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，2002：181.

[5]李多云，陳隆財(cái).水稻品種田間試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（21）：108-109.

[6]張國(guó)榮，李菊梅，徐明崗，等.長(zhǎng)期不同施肥對(duì)水稻產(chǎn)量及土壤肥力的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，42（2）：543-544.

[7]李忠芳.長(zhǎng)期施肥下我國(guó)典型農(nóng)田作物產(chǎn)量演變特征和機(jī)制[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2009：63-67.

[8]李賢賓.農(nóng)作物藥害事故產(chǎn)生原因及對(duì)策研究BE/OL.中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)，2011.

[9]王余龍，姚友禮，李曇云，等.水稻不同粒位籽粒的結(jié)實(shí)能力[J].作物學(xué)報(bào)，1995（4）：435-441.

作者簡(jiǎn)介：張叢風(fēng)（1969-），男，高級(jí)工程師，本科，學(xué)士，研究方向?yàn)檗r(nóng)田水利與水利工程。