肖曉華劉映紅吳金鐘楊昌洪黃秀平
(1.重慶市秀山縣植保站 秀山409900;2.西南大學(xué) 重慶400715;3.重慶市植物保護站 重慶401121)
隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們的安全意識、綠色環(huán)保意識不斷增強,水稻生產(chǎn)中農(nóng)藥與化肥等投入品的減量與優(yōu)化,成為水稻生產(chǎn)的必然要求和發(fā)展趨勢。按照“國家重點研發(fā)計劃項目——四川高原成都平原稻區(qū)特色農(nóng)藥化肥減施增效技術(shù)集成與示范”項目組的統(tǒng)一安排,2020年,秀山縣實施“水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范”子課題。
水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范以增產(chǎn)不增肥、減肥不減產(chǎn),水稻病蟲綠色防控降低農(nóng)藥用量獲得最佳經(jīng)濟效益為目標;以控氮穩(wěn)磷補鉀配微、減工降本一次性施用為基本原則;以延長肥效時間、減少徑流揮發(fā)損失、提高化肥、農(nóng)藥利用率為核心;以四川臺沃水稻專用肥、水稻病蟲綠色防控、完善配套施用技術(shù)為突破口,實現(xiàn)水稻農(nóng)藥、化肥減施增效。
2020年綜合試驗示范目標:農(nóng)藥減量30%、化肥減量17%以上,水稻增產(chǎn)5%以上。綠色防控覆蓋率與專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治覆蓋率達到100%。
2020年,秀山縣水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范區(qū)病蟲害防治采取“納米定制農(nóng)藥+化學(xué)除草+全程專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治”的減量施藥技術(shù)模式,肥料示范采取高效長效專用配方肥減量施肥技術(shù)模式。
示范地點選擇在秀山縣清溪場鎮(zhèn)沙南村觀音閣組(秀山縣惠農(nóng)農(nóng)機專業(yè)合作社承包地內(nèi),安排有專人進行田間管理,管理水平基本一致),示范區(qū)域與上一年大致相同,示范面積由3.33 hm2擴大到6.67 hm2。示范區(qū)海拔382 m左右。示范區(qū)為一季中稻種植區(qū)域,地勢平坦,灌溉方便,土壤為水稻土,肥力中等,肥力基本一致,前茬作物為水稻,冬季空閑。
示范水稻品種為晶兩優(yōu)534,屬于中熟水稻組合,該品種為湖南隆平種業(yè)有限公司生產(chǎn)、重慶市水稻主推品種之一。種植方式全部為直播,每畝用種量1.5 kg,示范區(qū)水稻連片種植。4月上旬直播,9月上旬成熟。當?shù)卮竺娣e生產(chǎn)上,水稻一般4月初播種,5月上旬移栽,9月上旬成熟。水稻全程常年施藥3~4次。
2020年,水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范設(shè)置6個處理,試驗田面積共6.67 hm2,采用大區(qū)試驗示范,不設(shè)重復(fù)。具體設(shè)置如下。
(1)配方肥無人機減量施藥區(qū),面積3.33 hm2,肥料選擇專用配方肥,農(nóng)藥選擇納米定制農(nóng)藥,施藥方式為無人機施藥(方塊田機耕道隔離)。
(2)配方肥無人機常規(guī)施藥區(qū),面積2.00 hm2,肥料選擇專用配方肥,農(nóng)藥選擇常規(guī)農(nóng)藥,施藥方式為無人機施藥(方塊田機耕道隔離)。
(3)常規(guī)肥機動噴霧減量施藥區(qū),面積0.60 hm2,肥料選擇常規(guī)肥料(復(fù)合肥+尿素);農(nóng)藥選擇納米定制農(nóng)藥,施藥方式為機動噴霧施藥。
(4)常規(guī)肥機動噴霧常規(guī)施藥區(qū),面積0.60 hm2,肥料選擇常規(guī)肥料(復(fù)合肥+尿素),農(nóng)藥選擇常規(guī)農(nóng)藥,施藥方式為機動噴霧施藥。
(5)不施肥機動噴霧減量施藥區(qū),面積1畝,不施肥料,農(nóng)藥選擇納米定制農(nóng)藥,施藥方式為機動噴霧施藥。
(6)配方肥不施藥區(qū),面積1畝,肥料選擇專用配方肥,水稻全程不施農(nóng)藥。
其中,不施肥機動噴霧減量施藥區(qū)、配方肥不施藥區(qū)處理安排在同一田塊,筑埂包裹、單灌單排,防止竄水竄肥。
對以上6個處理分別開展病蟲害系統(tǒng)調(diào)查及農(nóng)藥防效調(diào)查。
4.3.1 農(nóng)藥類 納米定制農(nóng)藥,共計施藥4次,由南京善思生態(tài)科技有限公司生產(chǎn)并提供;3%芐嘧·丙草胺顆粒劑與26%氰氟·氯氟吡乳油,浙江天豐生物科學(xué)有限公司生產(chǎn),秀山縣惠農(nóng)農(nóng)機專業(yè)合作社提供;3%甲維·虱螨脲懸浮劑,浙江世佳科技股份有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;25%噻嗪酮可濕性粉劑,江蘇安邦電化有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;6%井岡·嘧甘素水劑,浙江省桐廬匯豐生物科技有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;10%甲維·蟲螨腈懸浮劑,山東中新科農(nóng)生物科技有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;80%烯啶·吡蚜酮水分散粒劑,山西奇星農(nóng)藥有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;25%嘧菌酯懸浮劑,河北威遠生化農(nóng)藥有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;“30%茚蟲威水分散粒劑+5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽水分散粒劑”組合,山西奇星農(nóng)藥有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;30%吡蚜·噻蟲胺懸浮劑,浙江省桐廬匯豐生物科技有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;30%稻瘟酰胺·丙環(huán)唑懸浮劑,山東一覽科技有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;10%四氯蟲酰胺懸浮劑,沈陽科創(chuàng)化學(xué)品有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;50%呋蟲胺可溶粒劑,陜西美邦藥業(yè)集團股份有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;25%噻蟲嗪水分散粒劑,河南瀚斯作物保護有限公司生產(chǎn),秀山縣植保站提供;30%丙草胺乳油與60%芐嘧磺隆水分散粒劑,江蘇省激素研究所股份有限公司生產(chǎn),秀山縣惠農(nóng)農(nóng)機專業(yè)合作社提供(表1、表2)。
4.3.2 肥料類 總養(yǎng)分≥45%水稻優(yōu)化配方肥(N、P2O5、K2O分別占25%、8%、12%),臺沃科技集團股份有限公司生產(chǎn)并提供;總養(yǎng)分≥45%復(fù)合肥(N、P2O5、K2O分別占15%、15%、15%),湖北神農(nóng)峰化工有限責任公司生產(chǎn),秀山縣惠農(nóng)農(nóng)機專業(yè)合作社提供;總氮≥46%尿素,內(nèi)蒙古鄂爾多斯化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn),秀山縣惠農(nóng)農(nóng)機專業(yè)合作社提供;有效硅≥29.2%的優(yōu)化硅,四川臺沃農(nóng)業(yè)科技股份有限公司生產(chǎn)并提供。
4.3.3 施藥器械 大疆MG-1P農(nóng)業(yè)植保機,深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司生產(chǎn),秀山縣惠農(nóng)農(nóng)機專業(yè)合作社提供并操作。
3WF-18背負式噴霧噴粉機,山東華盛中天機械集團股份有限公司生產(chǎn),秀山縣惠農(nóng)農(nóng)機專業(yè)合作社提供并操作。
4.4.1 稻縱卷葉螟防效 卷葉率(%)=調(diào)查卷葉數(shù)/調(diào)查總?cè)~數(shù)×100;防治效果(%)=(對照區(qū)卷葉率-處理區(qū)卷葉率)/對照區(qū)卷葉率×100。
4.4.2 稻飛虱防效 蟲口減退率(%)=(處理前總蟲量-處理后總蟲量)/處理前總蟲量×100;校正防效(%)=(處理區(qū)蟲口減退率-空白對照區(qū)蟲口減退率)/(1-空白對照區(qū)蟲口減退率)×100。
4.4.3 二化螟防效 防治效果(%)=(對照區(qū)枯心率-處理區(qū)枯心率)/對照區(qū)枯心率×100。
4.4.4稻紋枯病防效 防治效果(%)=(對照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù))/對照區(qū)病情指數(shù)×100。
3月2日,取土樣送西南大學(xué)測定。
3月下旬至4月上旬開始犁地,4月13日施用底肥。配方肥示范區(qū)主推配方肥30 kg/畝作底肥施用(其中,播前結(jié)合整地施用15 kg,播種時與種子混合施用15 kg/畝)。常規(guī)施肥區(qū)施常規(guī)復(fù)合肥40 kg/畝作底肥(其中,播前結(jié)合整地施用25 kg/畝,播種時與種子混合施用15 kg/畝)。
4月16~18日,減量施藥示范區(qū)每畝用3%芐嘧·丙草胺顆粒劑1 kg,于最后一次整地后均勻撒施進行封閉除草;常規(guī)施藥示范區(qū)每畝用60%芐嘧磺隆水分散粒劑5 g+30%丙草胺乳油100 mL,于播種后噴霧封閉除草。
表1 水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范納米農(nóng)藥與除草劑用藥統(tǒng)計
4月18~20日示范區(qū)播種,各處理均為直播,用種量1.5 kg/畝。
5月17~18日示范區(qū)每畝用26%氰氟·氯氟吡乳油100 mL噴霧除草。
5月25~26日配方肥示范區(qū),每畝追施配方肥10 kg+優(yōu)化硅5 kg。常規(guī)施肥區(qū),每畝追施尿素15 kg。
5月31日至6月1日,示范區(qū)第1次統(tǒng)防統(tǒng)治施藥(表1、表2),以二化螟、稻飛虱為防治重點,施藥當日天氣晴好。
表2 水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范常規(guī)用藥統(tǒng)計
6月16日,示范區(qū)第2次統(tǒng)防統(tǒng)治施藥,以稻縱卷葉螟、紋枯病、稻飛虱為防治重點,施藥當日天氣晴好。
6月19日,二化螟危害定型期,調(diào)查二化螟及稻飛虱防治效果,從總體上看,各處理二化螟均得到控制,特別是無人機施藥區(qū),肉眼很難發(fā)現(xiàn)枯心苗。前期稻飛虱密度較低,防治效果均在80%以上,無人機施藥區(qū),防效最高(表3、表4)。
從總體上看,納米農(nóng)藥防效均優(yōu)于常規(guī)農(nóng)藥,無人機施藥效果優(yōu)于機動噴霧器效果。
6月29日,三(2)代稻縱卷葉螟危害定型期,調(diào)查稻縱卷葉螟防治效果(表5)。
7月12~13日,示范區(qū)第3次統(tǒng)防統(tǒng)治施藥,這次是施藥關(guān)鍵期,用藥種類多,用藥量較大。天氣陰有間歇性小雨,藥后5 h未降雨。7月20日,調(diào)查防治效果,防效85.80%~98.10%(表6)。
7月30日,調(diào)查四(3)代稻縱卷葉螟防治效果,防效95.42%~97.02%,各處理間差異不明顯,防效均達顯著水平(表7)。
8月13日,第4次統(tǒng)防統(tǒng)治施藥,以褐飛虱、紋枯病為主,兼治二代二化螟、稻曲病等。當日,天氣陰轉(zhuǎn)多云,無烈日無降雨,天氣狀況有利于施藥。
8月21日,水稻紋枯病病情穩(wěn)定期,調(diào)查紋枯病防治效果。結(jié)果表明,示范區(qū)各處理紋枯病防治效果均十分明顯,在水稻直播植株高密度下,稻株基部很少發(fā)現(xiàn)紋枯病病斑,基部總體上表現(xiàn)為干爽而清亮。而不施藥對照區(qū)則隨處可見紋枯病發(fā)生,稻株基部表現(xiàn)為明顯的爛葉與枯鞘癥狀(表8)。
8月下旬,各處理間直觀稻田雜草控制的效果,個別田塊零星可見稗草、千金子、鴨舌草、空心蓮子草等,草害總體防控效果在85%以上,是近3年來控草效果最好的一年。
8月31日,水稻成熟期,各處理測產(chǎn)考種,各處理理論產(chǎn)量參照重慶市農(nóng)技推廣總站相關(guān)文件要求,統(tǒng)一按照15%的取樣誤差折算。
9月7日,天氣晴朗,水稻各處理實產(chǎn)驗收333.3 m2,人工脫粒、稱量,并稱取稻谷樣本,曬干后計算稻谷干濕系數(shù),折算各處理水稻實產(chǎn)。9月14日完成所有處理稻谷干濕系數(shù)、千粒重稱量。
表3 水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范區(qū)二化螟防治效果調(diào)查整理
表4 水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范區(qū)稻飛虱防治效果調(diào)查整理
表5 水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范區(qū)稻縱卷葉螟防治效果調(diào)查
2020年水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范,各處理均按照水稻實際產(chǎn)量分析示范效果。
表6 水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范區(qū)稻飛虱防治效果調(diào)查
配方肥無人機減量施藥區(qū)水稻產(chǎn)量698.14 kg/畝,比常規(guī)肥機動噴霧減量施藥區(qū)產(chǎn)量(615.43 kg/畝)增加81.71 kg,增產(chǎn)率13.44%。
配方肥無人機常規(guī)施藥區(qū)產(chǎn)量689.07 kg/畝,比常規(guī)肥機動噴霧常規(guī)施藥區(qū)產(chǎn)量(609.24 kg/畝)增加79.83 kg,增產(chǎn)率13.10%。
表7 水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范區(qū)稻縱卷葉螟防治效果調(diào)查
單純以肥料論,配方肥示范區(qū)產(chǎn)量平均為693.61 kg/畝,比常規(guī)肥示范區(qū)平均產(chǎn)量(612.34 kg/畝)增加81.27 kg,增產(chǎn)率為13.27%。
常規(guī)肥機動噴霧減量施藥區(qū)產(chǎn)量為615.43 kg/畝,比常規(guī)肥機動噴霧常規(guī)施藥區(qū)產(chǎn)量(609.24 kg/畝)增加6.19 kg,增產(chǎn)率1.02%。這是藥劑配方上的差異導(dǎo)致的,特別是減量用藥配方(納米農(nóng)藥)中,配合有生長調(diào)節(jié)劑(蕓苔素),有一定增產(chǎn)效應(yīng)。
不施肥機動噴霧減量施藥區(qū)產(chǎn)量為386.85 kg/畝,配方肥不施藥區(qū)產(chǎn)量為395.91 kg/畝。結(jié)果表明,在水稻病蟲發(fā)生一般年份,不施肥對水稻產(chǎn)量的影響總體上大于不施藥的影響,產(chǎn)量變化趨勢與上一年示范結(jié)果一致。
試驗示范結(jié)果表明,不同施藥器械,產(chǎn)量指標略有差異,總體上無人機施藥優(yōu)于機動噴霧器施藥,但達不到差異顯著水平(表9)。
由于納米農(nóng)藥稀釋倍數(shù)較低,商品量每畝用藥量100~200 mL,加之施用低含量除草劑顆粒,筆者統(tǒng)一按照農(nóng)藥折百量進行分析(表1、表2)。
農(nóng)藥減量示范區(qū),每畝使用農(nóng)藥105 g,比常規(guī)農(nóng)藥示范區(qū)(154.4 g/畝)減少49.4 g,農(nóng)藥使用量減少了31.99%。在整個生長季節(jié),施藥對植株未產(chǎn)生任何不良影響,對施藥人員也十分安全。
表8 水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范區(qū)稻紋枯病防效調(diào)查
配方肥示范區(qū),每畝施用配方肥40 kg+優(yōu)化硅5 kg,合計45 kg/畝,比常規(guī)施肥示范區(qū)每畝施肥量(復(fù)合肥40 kg+尿素15 kg)減少10 kg,化肥使用量減少18.18%。
配方肥示范區(qū)N、P2O5、K2O每畝用量分別為10.0 kg、3.2 kg、4.8 kg;常規(guī)肥示范區(qū)每畝用量分別為12.9 kg、6.0 kg、6.0 kg。配方肥示范區(qū)N、P2O5、K2O用量比常規(guī)肥示范區(qū)分別減少2.9 kg、2.8 kg、1.2 kg,減少幅度分別為22.48%、46.67%、20.0%。
試驗示范結(jié)果表明,施用四川臺沃科技集團股份有限公司生產(chǎn)的總養(yǎng)分≥45%水稻優(yōu)化配方肥,配合施用有效硅≥29.2%的優(yōu)化硅,在氮磷鉀主要養(yǎng)分全面減少(18.18%)的基礎(chǔ)上,能夠提高水稻產(chǎn)量(13.10%~13.44%)。
6.4.1 經(jīng)濟效益
(1)經(jīng)濟指標。配方肥無人機減量施藥區(qū)、配方肥無人機常規(guī)施藥區(qū)、常規(guī)肥機動噴霧減量施藥區(qū)、常規(guī)肥機動噴霧常規(guī)施藥區(qū)、不施肥機動噴霧減量施藥區(qū)、配方肥不施藥區(qū)每畝水稻產(chǎn)量分別為698.14 kg、689.07 kg、615.43 kg、609.24 kg、386.85 kg、395.91 kg。按照目前稻谷收購價格2.84元/kg,產(chǎn)值分別 為1 884.98元、1 860.49元、1 661.66元、1 644.95元、1 044.50元、1 068.96元。
表9 水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范產(chǎn)量指標
表10 水稻農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)綜合試驗示范成本統(tǒng)計
(2)成本指標。2020年稻谷國家收購價2.84元/kg、配方肥價格為3 400元/t、優(yōu)化硅6 000元/t、復(fù)合肥2 800元/t、尿素2 200元/t、人工施肥10元/畝,機動噴霧與無人機施藥15元/畝。各處理成本統(tǒng)計見表10。
(3)效益分析。配方肥無人機減量施藥區(qū)每畝純收益1 606.72元,比常規(guī)肥機動噴霧減量施藥區(qū)(1 392.82元)增收213.90元;配方肥無人機常規(guī)施藥區(qū)每畝純收益1 561.96元,比常規(guī)肥機動噴霧常規(guī)施藥區(qū)(1 356.24元)增收205.72元;單從肥料分析,配方肥示范每畝純收益平均為1 584.34元,比常規(guī)肥示范純收益(1 374.53元)增收209.81元。不施肥機動噴霧減量施藥區(qū)每畝純收益898.65元,低于配方肥不施藥區(qū)(948.38元)。
從總體上看,2020年,示范區(qū)全部推廣直播稻,由于管理水平提高,水稻產(chǎn)量總體高于上年及常年,加之2020年稻谷價格提高,示范增效十分明顯,超出年初預(yù)期目標,業(yè)主十分滿意,當?shù)剞r(nóng)戶及其他大戶現(xiàn)場觀摩500人次以上。
6.4.2 社會效益 試驗示范的實施,提高了項目區(qū)業(yè)主(農(nóng)民)水稻種植技術(shù)水平,特別是在肥料與農(nóng)藥選擇、病蟲害識別、監(jiān)測及防治上,技術(shù)水平顯著提升。輻射帶動周邊266 hm2以上農(nóng)田。連續(xù)開展減量試驗示范,提高了當?shù)厮痉N植技術(shù)推廣普及率,促進了農(nóng)藥與化肥減施增效技術(shù)的社會知曉度與滿意度。試驗示范總結(jié)出的適宜秀山縣的農(nóng)藥與化肥減量增效技術(shù)模式,對大面積推廣該技術(shù)具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。
6.4.3 生態(tài)效益 示范區(qū)減少肥料及農(nóng)藥使用,減輕農(nóng)田環(huán)境污染,確保稻谷質(zhì)量安全,同時,減少肥料及農(nóng)藥使用,保護和利用天敵,進一步改善了稻田生態(tài)環(huán)境。