芶久蘭,張 萌,何佳芳*,陳 龍,魏全全,秦 松,徐永康,張榮華
(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學院 土壤肥料研究所,貴州 貴陽 550006;2.威寧縣山地特色農(nóng)業(yè)科學研究院,貴州 威寧 553100)
【研究意義】農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要生產(chǎn)資料之一,對于病蟲害防治、促進和保障國家糧食安全具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】目前我國普遍存在化學農(nóng)藥施用過量的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計,農(nóng)作物病蟲害防治年均用藥量2012-2014年較2009-2011年增長9.2 %,達31.1萬t。化學農(nóng)藥過量施用既增加生產(chǎn)成本,又嚴重威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境安全,由此引起的環(huán)境污染和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全等重大問題日益突出[1-6]。2016年國家農(nóng)業(yè)部發(fā)布《“十三五”農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃》提出農(nóng)藥減施增效的基本目標,并制定《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案》,提出力爭到2020年實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)農(nóng)藥“零增長”的發(fā)展目標?!颈狙芯壳腥朦c】實施農(nóng)藥減量控害對保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境安全,實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[7]。春馬鈴薯不僅是威寧縣的第一大糧食作物,而且是當?shù)刂饕慕?jīng)濟收入來源之一。其常年播種面積在5萬hm2以上,且種植面積呈逐年上升趨勢;馬鈴薯年產(chǎn)量達100萬t以上,占貴州省總產(chǎn)量的10 %以上,占威寧縣農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的27.3 %[8]。由于威寧當?shù)剞r(nóng)民的知識水平較低,對農(nóng)藥知識了解不夠深入,因此,農(nóng)藥效率不高和病蟲害防治不科學成為當前制約威寧馬鈴薯高產(chǎn)的主要限制因素[9-11]。甲氧基丙烯酸類殺菌劑嘧菌酯懸浮劑的殺菌效果持久、范圍廣,既有超強的保護、治療、鏟除作用,又有良好的滲透、內(nèi)活性[12-13];氟吡菌胺·霜霉威懸浮劑是一種對低等真菌有很好防治效果的殺菌劑[14]。【擬解決的關(guān)鍵問題】針對貴州威寧縣高海拔地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)狀況,2015年3-10月選取嘧菌酯懸浮劑+氟吡菌胺·霜霉威懸浮劑作為防治藥劑,以威芋5號為試驗材料,通過田間試驗研究農(nóng)藥減量施用(習慣劑量的80 %、60 %和40 %)對威寧春馬鈴薯病情指數(shù)和生物效應的影響,以期為貴州馬鈴薯農(nóng)藥高效施用技術(shù)提供理論和技術(shù)支撐。
試驗地位于貴州省威寧縣雙龍鎮(zhèn),海拔2290 m左右,土壤為黃棕壤灰泡泥土,有機質(zhì)含量為39.64 g/kg,全氮含量為2.22 g/kg,堿解氮含量為136.36 mg/kg,全磷含量為1.22 g/kg,有效磷含量為70.25 mg/kg,全鉀含量為12.40 g/kg,速效鉀含量為63.5 mg/kg,pH 5.56。
尿素(N為46 %)和復合肥(N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15)由威寧縣山地特色農(nóng)業(yè)科學研究院提供。馬鈴薯威芋5號由威寧縣山地特色農(nóng)業(yè)科學研究院提供。農(nóng)藥嘧菌酯懸浮劑和氟吡菌胺·霜霉威懸浮劑由廣西田園生化股份有限公司生產(chǎn)。
1.3.1 試驗設計 施用農(nóng)藥為嘧菌酯懸浮劑與氟吡菌胺·霜霉威懸浮劑的混劑。試驗設5個處理:CK,不噴施;T1,習慣噴施劑量;T2,習慣噴施劑量80 %(減量20 %);T3,習慣噴施劑量60 %(減量40 %);T4,習慣噴施劑量40 %(減量60 %)。各處理的施藥量及方法見表1。小區(qū)面積為13.5 m2(4.5 m×3 m),隨機區(qū)組排列,3次重復。馬鈴薯種植密度為60 000株/hm2,每區(qū)5行,每行16株。噴施藥劑處理均采用莖葉噴施,各處理基施西洋復合肥750.0 kg/hm2,花期追施尿素112.5 kg/hm2,根據(jù)苗情及時中耕除草。
1.3.2 指標測定 (1)土壤理化性質(zhì)。在整個田塊均勻布點15個,試驗前、后分別采集0~20 cm耕層的土壤樣品裝袋;風干磨細過篩后參照文獻[14]的方法測定土壤基本理化性質(zhì)。其中,有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定,全氮采用半微量開氏法測定,堿解氮采用堿解擴散法測定,全磷和有效磷采用鉬銻抗比色法測定,全鉀和速效鉀采用火焰光度法測定,pH采用pH計測定。
(2)農(nóng)藝性狀調(diào)查。在馬鈴薯播種1個月后每個小區(qū)調(diào)查5 m2的馬鈴薯出苗率,在馬鈴薯莖塊膨大期每個小區(qū)調(diào)查5 m2馬鈴薯病情指數(shù),主要包括晚疫病和環(huán)腐病等,根據(jù)出苗數(shù)和發(fā)病數(shù)計算出苗率和病情指數(shù)。同時馬鈴薯收獲前,調(diào)查各小區(qū)單株的產(chǎn)量、結(jié)薯數(shù)和大、中、小薯數(shù)。馬鈴薯產(chǎn)量按收獲時各小區(qū)單打單收的實產(chǎn)計算。
表1 藥劑施用量及施用方法
表2 農(nóng)藥減量施用馬鈴薯的出苗率和病情指數(shù)
(3)樣品養(yǎng)分與品質(zhì)分析。每個處理隨機采集馬鈴薯塊莖,經(jīng)沖洗、殺青、干燥、磨碎和過篩后備用。采用凱氏定氮法測定全氮含量,鉬銻抗比色法測定全磷含量,火焰光度法測定全鉀含量[15]。參照文獻[16]的方法測定淀粉和還原糖含量。
采用Excel 2003和DPS 15.10進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析。
由表2可知,隨農(nóng)藥噴施量降低馬鈴薯的出苗率呈逐漸升高趨勢,各處理的出苗率較均衡且基本維持在90 %左右。其中,T4的出苗率最高,達93.37 %;T2次之,為90.37 %,CK最低,為88.60 %;各處理間差異未達顯著水平。馬鈴薯的病情指數(shù)隨農(nóng)藥噴施量降低呈逐漸升高趨勢,CK的病情指數(shù)最高,為13.45,顯著高于其余處理;噴施藥劑后病情指數(shù)降至2.71~6.17,其中,T1和T2的病情指數(shù)較低,分別為2.71和2.84;T3和T4的病情指數(shù)分別為5.93和6.17,且顯著高于T1和T2。因此,綜合出苗率和病情指數(shù)看,T2的綜合施用效果最佳。
從表3看出,農(nóng)藥減量噴施對馬鈴薯結(jié)薯性狀和產(chǎn)量有明顯影響。
2.2.1 結(jié)薯性狀 ①單株結(jié)薯數(shù)。隨著農(nóng)藥噴施量降低,馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)呈先增后減趨勢,T1~T4較CK增幅為2.50 %~30.00 %。其中,T2的單株結(jié)薯數(shù)最高,為5.2個/株,顯著高于CK、T1和T4;T2的大、中薯數(shù)分別為1.6和2.5個/株,較其余處理明顯增加。②單株產(chǎn)量。其變化趨勢與單株結(jié)薯數(shù)類似,T1~T4的單株產(chǎn)量較CK顯著增加,增幅為12.29 %~42.68 %。其中,T2的單株產(chǎn)量最高,為399.00 g/株,與CK 和T4差異顯著;T1~T4的大薯產(chǎn)量較CK顯著增加,增幅為44.26 %~86.62 %。但農(nóng)藥減量施用對馬鈴薯大中薯率的影響不明顯,差異均未達顯著水平。
2.2.2 產(chǎn)量 農(nóng)藥減量噴施可以明顯提高馬鈴薯產(chǎn)量;隨著農(nóng)藥噴施量降低,馬鈴薯產(chǎn)量呈先增后減趨勢,T1~T4馬鈴薯產(chǎn)量較CK增產(chǎn)1.55 %~22.97 %。其中,T2的產(chǎn)量最高,T4的最低,二者差異顯著,T1、T2與CK間差異顯著。由此表明,適當降低農(nóng)藥施用量不會顯著影響馬鈴薯產(chǎn)量水平,但如果農(nóng)藥施用量減施過多,則可能顯著降低馬鈴薯產(chǎn)量。
表3 農(nóng)藥減量施用馬鈴薯的結(jié)薯性狀與產(chǎn)量
表4 農(nóng)藥減量施用馬鈴薯的養(yǎng)分與品質(zhì)
表5 農(nóng)藥減量施用馬鈴薯耕層土壤養(yǎng)分的含量
由表4可知,T1~T4馬鈴薯氮、鉀和水分的含量與CK差異均不顯著。磷含量,T1~T4較CK提高0.08~0.13百分點,均顯著高于CK,但相互間差異不顯著;T3的磷含量最高,為2.19 g/kg。還原糖含量,T1~T4較CK提高0.01~0.14百分點,其中,T2的還原糖含量顯著高于CK和其他處理,其余處理與CK間差異不顯著。淀粉含量,T1~T3較CK提高0.76~7.43百分點,其中,T1、T2和T3的淀粉含量顯著高于CK和T4,以T1和T2最高,分別為15.68 %和16.58 %,且顯著高于T3。說明,農(nóng)藥適量減施有利于提高馬鈴薯淀粉含量水平,以T2效果最佳。
由表5看出,農(nóng)藥減量噴施可明顯提高土壤有機質(zhì)、有效磷和速效鉀等的含量。其中,T1~T4的有機質(zhì)含量較CK增加6.96 %~15.47 %,差異顯著;T2~T4的堿解氮含量較CK和T1均增加10.00 %~14.99 %,差異顯著;T1~T4的有效磷含量較CK增加3.57 %~56.09 %,T1~T4的速效鉀含量較CK增加1.75 %~36.84 %,T1~T3與CK和T4間差異顯著。整體看,農(nóng)藥減量施用對土壤有機質(zhì)、有效磷和速效鉀含量影響較顯著,對土壤堿解氮含量的影響相對顯著,對土壤速效養(yǎng)分的影響大于土壤全量養(yǎng)分,以T2的土壤肥力最佳。
合理科學的用藥是保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證。研究表明,我國農(nóng)藥的使用效率仍比較低,真正發(fā)揮作用的藥量只占噴施藥量的1 %左右,因此,節(jié)約用藥的潛力很大[17-18]。試驗結(jié)果表明,采用嘧菌酯懸浮劑和氟吡菌胺·霜霉威懸浮劑混合莖葉噴霧的方法,嘧菌酯懸浮劑200 g/L,氟吡菌胺·霜霉威懸浮劑550 g/L,第1次噴施15 L/hm2,第2次噴施37.5 L/hm2,不僅提高馬鈴薯威芋5號的產(chǎn)量(較對照提高22.93 %),且對其品質(zhì)和養(yǎng)分提高均促進作用,使品種的優(yōu)良性得以最大發(fā)揮。