楊曉杰 張少華 李為爭(zhēng) 邢懷森 原國(guó)輝
摘要:為保證糧食安全,在糧食作物病蟲(chóng)害的化學(xué)防治中,農(nóng)藥的選用必須兼顧防治效果和經(jīng)濟(jì)性。雖然我國(guó)已經(jīng)在糧食作物上登記了大量殺蟲(chóng)劑和殺菌劑,但傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法無(wú)法處理作物-病蟲(chóng)害-農(nóng)藥之間錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系,為此采用對(duì)應(yīng)分析法挖掘我國(guó)2010年1月1日之后登記用于防治小麥、玉米和水稻病蟲(chóng)害的農(nóng)藥數(shù)據(jù),以期揭示防治糧食作物病蟲(chóng)害用藥的一般規(guī)律,并提供科學(xué)的推薦用藥方案。(1)小麥病蟲(chóng)害推薦用藥。地下害蟲(chóng)防治推薦用辛硫磷、二嗪磷或噻蟲(chóng)胺,蚜蟲(chóng)防治推薦用吡蟲(chóng)啉,紅蜘蛛防治推薦用阿維菌素,吸漿蟲(chóng)防治推薦用毒死蜱,銹病防治選用順序?yàn)榉h(huán)唑>粉唑醇>醚菌酯>環(huán)丙唑醇≈己唑醇,黑穗病防治推薦用戊唑醇,全蝕病、黑穗病和紋枯病同時(shí)發(fā)生時(shí)用苯醚甲環(huán)唑防治,赤霉病防治推薦用多菌靈或甲基硫菌靈,白粉病防治推薦用三唑酮或吡唑醚菌酯。(2)玉米病蟲(chóng)害推薦用藥。地下害蟲(chóng)防治推薦用氟蟲(chóng)腈、丁硫克百威或毒死蜱,灰飛虱和玉米蚜防治推薦用噻蟲(chóng)嗪,玉米螟防治推薦用蘇云金桿菌或辛硫磷,大斑病防治推薦用吡唑醚菌酯,絲黑穗病防治推薦用戊唑醇,莖基腐病防治推薦用咯菌腈+精甲霜靈。(3)水稻病蟲(chóng)害推薦用藥。鉆蛀性螟蟲(chóng)防治推薦用三唑磷、阿維菌素類似物或甲氧蟲(chóng)酰肼,稻飛虱防治選用順序?yàn)檫裂镣?gt;吡蟲(chóng)啉>噻蟲(chóng)嗪>噻嗪酮>烯啶蟲(chóng)胺,稻縱卷葉螟防治推薦用阿維菌素類似物,稻曲病防治推薦用戊唑醇,惡苗病防治推薦用咪鮮胺及其錳鹽,立枯病防治推薦用霉靈,紋枯病防治推薦用噻呋酰胺或己唑醇,稻瘟病防治選用順序?yàn)槿h(huán)唑>春雷霉素>稻瘟酰胺>稻瘟靈>枯草芽孢桿菌。此外,還討論了對(duì)應(yīng)分析法在植物保護(hù)其他領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:糧食作物;小麥;玉米;水稻;殺菌劑;殺蟲(chóng)劑;對(duì)應(yīng)分析;用藥規(guī)律
中圖分類號(hào): S482;S435.1? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2022)07-0001-09
2020年中央“一號(hào)文件”《關(guān)于抓好“三農(nóng)”領(lǐng)域重點(diǎn)工作確保如期實(shí)現(xiàn)全面小康的意見(jiàn)》提出,確保糧食安全始終是治國(guó)理政的頭等大事。隨著氣候變化、耕作栽培方式改變和農(nóng)作物復(fù)種指數(shù)提高,我國(guó)農(nóng)作物病蟲(chóng)害呈多發(fā)、頻發(fā)、重發(fā)態(tài)勢(shì),特別是草地貪夜蛾( Spodoptera frugiperda)、小麥條銹病、稻飛虱、二化螟(Chilo suppressalis)、小麥蚜蟲(chóng)、棉鈴蟲(chóng)(Helicoverpa armigera )等重大病蟲(chóng)害[1-3]。不合理用藥會(huì)導(dǎo)致防效不理想、農(nóng)藥殘留超標(biāo)、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降,嚴(yán)重威脅國(guó)家糧食安全[4-5]。高效的植物保護(hù)措施能夠挽回糧食損失約1億t/年,占總產(chǎn)量的1/6,相當(dāng)于爭(zhēng)取了2 000萬(wàn)hm2/年隱形耕地[6]。“十四五”期間,《全國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2015—2030年)》要求我國(guó)糧食作物耕、種、收的綜合機(jī)械化率達(dá)到85%以上,但輪作、間作等農(nóng)業(yè)防治法會(huì)造成種植格局的雜化,不利于該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),而化學(xué)防治法與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的普遍趨勢(shì)兼容性最強(qiáng)?!掇r(nóng)作物病蟲(chóng)害防治條例》(國(guó)令第725號(hào))要求牢固樹(shù)立“公共植保、綠色植保、科學(xué)植?!钡睦砟睿^續(xù)貫徹“預(yù)防為主、綜合防治”的方針,深入推進(jìn)綠色防控與統(tǒng)防統(tǒng)治融合發(fā)展,大力提倡科學(xué)安全用藥[1]。許多重大病蟲(chóng)害高效防控的關(guān)鍵,仍然是在兼顧防治效果和經(jīng)濟(jì)性的前提下如何科學(xué)選擇農(nóng)藥的問(wèn)題[7]。
黨的十九屆五中全會(huì)全面擘畫了“十四五”規(guī)劃目標(biāo)和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo),明確指出貫通植保專業(yè)大數(shù)據(jù),按照“頂層設(shè)計(jì)、系統(tǒng)整合、數(shù)據(jù)集成、綜合展示”的思路,通過(guò)匯集現(xiàn)有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源,強(qiáng)化數(shù)據(jù)挖掘和綜合應(yīng)用,形成病蟲(chóng)情信息“一張圖”[8]。截至2021年6月7日,中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)(www.chinapesticide.org.cn)已登記小麥殺蟲(chóng)劑 1 010 種,小麥殺菌劑1 179種,玉米殺蟲(chóng)劑454種,玉米殺菌劑276種,水稻殺蟲(chóng)劑4 055種,水稻殺菌劑2 470種,為大數(shù)據(jù)薈萃分析提供了豐富源泉。由于農(nóng)藥辦理登記時(shí)必然通過(guò)大量田間藥效驗(yàn)證,在市場(chǎng)運(yùn)作中不斷進(jìn)行產(chǎn)量、銷量、用量的動(dòng)態(tài)微調(diào),因此可將其視為農(nóng)藥應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的信息庫(kù)。然而,針對(duì)特定防治對(duì)象,究竟選擇哪種農(nóng)藥才是科學(xué)合理的?一種農(nóng)藥可以兼治許多靶標(biāo),而一種有害生物可選擇的農(nóng)藥又非常多,傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法無(wú)法處理作物-病蟲(chóng)害-農(nóng)藥之間這種錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系。
Beh等開(kāi)發(fā)的對(duì)應(yīng)分析(correspondence analysis)是解析多變量、多類別錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系的強(qiáng)力工具[9]。其基本思想是首先對(duì)列聯(lián)表數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析降維,然后在低維空間以散點(diǎn)圖的形式展示行變量和列變量中各類別點(diǎn)的相似性或伴隨性[10-12]。國(guó)外已將其廣泛用于古生物學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、生態(tài)學(xué)、醫(yī)學(xué)和心理學(xué)等領(lǐng)域[13],但在植物保護(hù)領(lǐng)域尚未充分認(rèn)識(shí)到其重要意義。為此,筆者分析2010年1月1日之后取得登記的三大糧食作物病蟲(chóng)害用藥,構(gòu)建每種糧食作物害蟲(chóng)-殺蟲(chóng)劑和病害-殺菌劑“一張圖”,旨在解決農(nóng)藥科學(xué)選擇的難題。
1 信息來(lái)源和數(shù)據(jù)處理
1.1 信息來(lái)源
登錄中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng),依次點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)中心”“登記信息”“農(nóng)藥登記數(shù)據(jù)”?!稗r(nóng)藥類別”中輸入“殺蟲(chóng)劑”或“殺菌劑”,“作物/場(chǎng)所”中輸入“小麥”“玉米”或“水稻”,共6個(gè)農(nóng)藥類型-作物的搜索條件組合。查詢2010年1月1日后登記的單劑,然后逐條點(diǎn)擊登記證超級(jí)鏈接,將登記證號(hào)、農(nóng)藥名稱、作物、防治對(duì)象復(fù)制到Excel中。如果同一個(gè)登記證涉及同一作物上2種及2種以上的防治對(duì)象,則每種防治對(duì)象單獨(dú)占1行。
1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
1.2.1 防治對(duì)象上下位概念問(wèn)題
某些登記證防治對(duì)象描述模糊,如“地下害蟲(chóng)”,并不清楚其主要針對(duì)的是蠐螬、螻蛄、金針蟲(chóng)還是地老虎。此時(shí)有2種處理方式,一是刪除模糊的登記證信息條目,但會(huì)損失一定信息量;二是合并為上位概念,但不能反映特殊有害生物用藥特征。本研究采用第2種方法。這樣的案例包括:(1)小麥“苗期蚜蟲(chóng)”和“麥蚜”合并為“蚜蟲(chóng)”,“蠐螬”“螻蛄”和“金針蟲(chóng)”合并為“地下害蟲(chóng)”;(2)小麥“葉銹病”和“條銹病”合并為“銹病”,“腥黑穗病”和“散黑穗病”合并為“黑穗病”;(3)玉米“金針蟲(chóng)”“小地老虎(Agrotis ypsilon)”“蠐螬”和“螻蛄”合并為“地下害蟲(chóng)”;(4)玉米存在“稻飛虱(PD20182887)”“飛虱(PD20140496)”和“灰飛虱( Laodelphax striatellus )”3類登記對(duì)象,但水稻白背飛虱( Sogatella furcifera)和褐飛虱(Nilaparvata lugens) 很少危害玉米,而灰飛虱卻能傳播玉米粗縮病毒,因此,將這些統(tǒng)統(tǒng)歸入“灰飛虱”;(5)水稻“褐飛虱”“飛虱”“灰飛虱”合并為“稻飛虱”,“象甲”和“稻水象甲( Lissorhoptrus oryzophilus )”合并為“稻水象甲”,“薊馬”和“稻薊馬”合并為“稻薊馬”;(6)“水稻紋枯?。≒D20201073)”和“紋枯病”合并為“紋枯病”;“細(xì)條病(PD20142170)”經(jīng)核實(shí)和“細(xì)菌性條斑病”病原完全相同,修正為后者;(7)水稻“立枯病”和“爛秧病”是由多種尚存在爭(zhēng)議的病原引起的[14-15],本研究將其作為2種不同病害。
1.2.2 相似農(nóng)藥的合并
部分農(nóng)藥活性成分僅是異構(gòu)體差別、官能團(tuán)少量修飾或微生物生理小種等,對(duì)其進(jìn)行合并處理。這樣的案例包括:(1)小麥上“高效氯氰菊酯”和“氯氰菊酯”合并為“氯氰菊酯”;(2)玉米上“蘇云金桿菌G033A(PD20171726)”合并入“蘇云金桿菌”,“阿維菌素”和“甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽”并稱“阿維菌素類似物”,“氯氰菊酯”和“順式氯氰菊酯”合并為“氯氰菊酯”;(3)水稻上“阿維菌素”“甲氨基阿維菌素”“甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽”“5%阿維菌素微乳劑(PD20180988)”和“阿維菌素苯甲酸鹽”合并為“阿維菌素類似物”,“殺螺胺乙醇胺鹽”和“殺螺胺”合并為“殺螺胺類”;(4)水稻上“咪鮮胺錳鹽”和“咪鮮胺”并稱“咪鮮胺類”,“解淀粉芽孢桿菌LX-11( Bacillus amyloliquefaciens )(PD20190018)”并入“解淀粉芽孢桿菌”。
1.2.3 部分登記信息修正
部分登記信息與防治對(duì)象不吻合,必須結(jié)合植物保護(hù)常識(shí)判斷。這樣的案例包括:(1)“殺螺胺乙醇胺鹽(PD20110164)”和“氰氨化鈣(PD20110256)”登記類別為“殺菌劑”,但在水稻上防治對(duì)象卻是“福壽螺( Pomacea canaliculata )”,修正入“殺蟲(chóng)劑”類別;(2)“苦參堿(PD20132710)”和“蛇床子素(PD20182169)”的登記類別均為“殺蟲(chóng)劑/殺菌劑”,但水稻上防治對(duì)象分別僅有“稻飛虱”和“紋枯病”,將其分別修正為“殺蟲(chóng)劑”類別和“殺菌劑”類別;(3)“芐嘧磺隆(PD20101253)”登記類別為“殺菌劑”,但水稻上防治對(duì)象為“闊葉雜草及莎草科雜草”,剔除;(4)“二化螟性信息素(PD20200312和PD20190003)”登記的是混劑(順-9-十六碳烯醛、順-13-十八碳烯醛、順-11-十六碳烯醛),但性信息素成分和配比特異性很強(qiáng),應(yīng)當(dāng)視為“單劑”,這2條登記證信息也應(yīng)補(bǔ)充到原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
1.3 對(duì)應(yīng)分析操作
在登記信息右側(cè)新建1列“權(quán)重”,權(quán)重因子均賦值為1(同一登記證防治多種對(duì)象,每條農(nóng)藥-靶標(biāo)對(duì)應(yīng)信息均賦予1的權(quán)重因子)。然后,分別對(duì)農(nóng)藥名稱和防治對(duì)象替換為連續(xù)性數(shù)值編碼。
在SPSS 19.0變量視圖中新建農(nóng)藥名稱(數(shù)值型名義變量)、作物(字符串名義變量)、防治對(duì)象(數(shù)值型名義變量)和權(quán)重(度量型變量)4個(gè)變量,把登記信息導(dǎo)入數(shù)據(jù)視圖。對(duì)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)后,依次點(diǎn)擊“分析”“降維”“對(duì)應(yīng)分析”,將“農(nóng)藥名稱”和“防治對(duì)象”分別作為行變量和列變量,并分別點(diǎn)擊行變量和列變量的“定義范圍”定義其最小值(輸入“1”)和最大值(輸入該類別連續(xù)性編碼的最大值),采用歐氏距離度量法完成初步對(duì)應(yīng)分析。查看結(jié)果窗口中對(duì)應(yīng)表中的行有效邊際,該值為1,意味著只有1個(gè)生產(chǎn)廠家認(rèn)為某種農(nóng)藥針對(duì)某種防治對(duì)象是有效的,不具有代表性,在對(duì)應(yīng)分析中剔除相應(yīng)登記證條目。然而,登記證數(shù)量與登記年份有關(guān),登記較晚的農(nóng)藥往往登記證較少,故登記頻次難以反映某種農(nóng)藥嚴(yán)格意義上的防治效果;此外,有的防治對(duì)象僅僅出現(xiàn)了1次,登記農(nóng)藥也僅有1種,這類防治對(duì)象會(huì)隨著上述剔除操作一并刪除,如登記證PD20181615中的甾烯醇和小麥花葉病毒病,PD20183984中的唑螨酯和玉米螨類,PD20121813中的低聚糖素和玉米粗縮病,從而導(dǎo)致局部地區(qū)非常重要的防治對(duì)象在對(duì)應(yīng)分析圖上無(wú)法表達(dá)出來(lái)。為了兼顧結(jié)論普適性和前瞻性,將這些比較稀少的登記證條目個(gè)案單獨(dú)列出。
剔除相關(guān)登記條目后,對(duì)各變量其他類別重新連續(xù)性編碼,再次執(zhí)行對(duì)應(yīng)分析。在結(jié)果輸出窗口中找到每種農(nóng)藥、每種防治對(duì)象的坐標(biāo)值( X,Y ),在Origin 2021中制作雙變量復(fù)合散點(diǎn)圖。
2 圖的解讀
現(xiàn)以1張?zhí)摂M的對(duì)應(yīng)分析圖(圖1)來(lái)說(shuō)明其解讀方法。假設(shè)散點(diǎn) A為某防治對(duì)象,散點(diǎn)B~I(xiàn) 為幾種農(nóng)藥,繪制一系列正向矢量(從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)并通過(guò)某散點(diǎn)的有向射線)輔助解讀。
2.1 推薦用藥
防治對(duì)象 A正向矢量一側(cè)的B、C、D、E視為可選用藥,而不推薦防治對(duì)象A負(fù)向矢量一側(cè)的F、G、H 等3種農(nóng)藥。
2.2 防效認(rèn)可度
在 B、C、D、E 中,離坐標(biāo)原點(diǎn)(0,0)位置越遠(yuǎn)的散點(diǎn)對(duì)應(yīng)的農(nóng)藥,登記證越多,防效認(rèn)可程度越高。例如, C被生產(chǎn)廠家認(rèn)可的程度高于B、D、E 。
2.3 登記靶標(biāo)專一性
在 B、C、D、E中,某種農(nóng)藥正向矢量和防治對(duì)象A 的正向矢量夾角越小,表示該農(nóng)藥登記靶標(biāo)專一性越強(qiáng),也就是說(shuō),有更多廠家認(rèn)為該農(nóng)藥僅能防治 A。例如,農(nóng)藥B對(duì)防治對(duì)象A的登記靶標(biāo)專一性要強(qiáng)于C、D、E 。
2.4 有望兼治的防治對(duì)象和防治譜相似的農(nóng)藥
2種防治對(duì)象正向矢量夾角越小,越容易用同種農(nóng)藥實(shí)現(xiàn)兼治;相應(yīng)地,2種農(nóng)藥正向矢量夾角越小,防治譜越相似。
2.5 用藥特征不明顯的防治對(duì)象
離坐標(biāo)原點(diǎn)越近的病蟲(chóng)害農(nóng)藥登記證越少,適宜選擇廣譜性農(nóng)藥搭配使用。
3 糧食作物病蟲(chóng)害用藥規(guī)律
3.1 小麥殺蟲(chóng)劑用藥規(guī)律
小麥蚜蟲(chóng)、地下害蟲(chóng)和螨類用藥特征較突出,而吸漿蟲(chóng)、灰飛虱防治則用藥特征不明顯;殺蟲(chóng)劑方面以吡蟲(chóng)啉、辛硫磷、二嗪磷和阿維菌素辦理登記證較多。
麥田地下害蟲(chóng)防治效果被認(rèn)可度最高的是辛硫磷和二嗪磷,登記頻次較低的殺蟲(chóng)劑有噻蟲(chóng)胺,其中辛硫磷和噻蟲(chóng)胺的登記靶標(biāo)專一性略高于二嗪磷。小麥蚜蟲(chóng)防治效果認(rèn)可度最高且登記靶標(biāo)專一性較強(qiáng)的是吡蟲(chóng)啉,共辦理了150個(gè)登記證(簡(jiǎn)稱“150次”,下同),其他適宜使用的殺蟲(chóng)劑還有噻蟲(chóng)嗪、吡蚜酮和氯氟氰菊酯,但登記靶標(biāo)專一性不強(qiáng),而呋蟲(chóng)胺、啶蟲(chóng)脒、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯等登記頻次較低且防治譜非常相似;抗蚜威、敵敵畏、氧化樂(lè)果、溴氰菊酯和苦參堿高密度聚集在坐標(biāo)原點(diǎn)附近,每種殺蟲(chóng)劑僅有2家單位登記。小麥紅蜘蛛用藥認(rèn)可度方面,阿維菌素略高于聯(lián)苯菊酯。小麥吸漿蟲(chóng)殺蟲(chóng)劑登記頻次較高的是毒死蜱,但毒死蜱也是重要的地下害蟲(chóng)防治藥劑,故其散點(diǎn)位于小麥吸漿蟲(chóng)和地下害蟲(chóng)正向矢量夾角之間,可以兼治二者。小麥灰飛虱用藥特征不明顯,目前登記的單劑只有吡蚜酮(圖2)。
3.2 小麥殺菌劑用藥規(guī)律
小麥銹病用藥特征最明顯,其次是赤霉病、全蝕病、黑穗病、白粉病,用藥特征最不明顯的是紋枯病和根腐病;小麥殺菌劑登記頻次最高的4種是苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑以及作用機(jī)制相似的多菌靈和甲基硫菌靈。小麥銹病防治用藥認(rèn)可度表現(xiàn)為氟環(huán)唑>粉唑醇>醚菌酯>環(huán)丙唑醇≈己唑醇,較少使用的有嘧啶核苷類抗菌素。小麥全蝕病、黑穗病和紋枯病同時(shí)發(fā)生時(shí),可選擇其正向矢量交叉區(qū)域中的苯醚甲環(huán)唑兼治。戊唑醇盡管靶標(biāo)登記專一性不強(qiáng),但在黑穗病上登記頻次很高(22次)。防治這3種病害較少使用的有硅噻菌胺、噻呋酰胺和木霉菌。小麥赤霉病防治用藥登記頻次最多的是多菌靈和甲基硫菌靈,從植物保護(hù)角度而言,這2種殺菌劑作用機(jī)制相似,且往往會(huì)產(chǎn)生交互抗性。小麥白粉病防治用藥登記靶標(biāo)專一性強(qiáng)且認(rèn)可程度較高的是三唑酮(19次)和吡唑醚菌酯(8次)。盡管戊唑醇和粉唑醇相對(duì)于上述2種殺菌劑在白粉病上登記頻次更高(分別為23、9次),但戊唑醇在黑穗?。?2次)上以及粉唑醇在銹?。?3次)上也有很高的登記頻次,因此盡管這些廣譜性殺菌劑也可用來(lái)防治白粉病,但在白粉病單獨(dú)發(fā)生時(shí)不推薦作為防治藥劑,以便延緩病原菌抗藥性的發(fā)育(圖3)。
3.3 玉米殺蟲(chóng)劑用藥規(guī)律
玉米害蟲(chóng)用藥特征比較明顯的是灰飛虱、地下害蟲(chóng)、玉米螟;氟蟲(chóng)腈和噻蟲(chóng)嗪辦理登記證最多。盡管二點(diǎn)委夜蛾( Athetis lepigone )是地下害蟲(chóng),但用藥特征卻與蛀穗、食葉類害蟲(chóng)相似。其中,草地貪夜蛾近年才傳入我國(guó),目前已登記的殺蟲(chóng)劑并不多。另外,二點(diǎn)委夜蛾、黏蟲(chóng)這類偶發(fā)性害蟲(chóng)登記用藥也不多,反映了生產(chǎn)廠商在收益與風(fēng)險(xiǎn)之間進(jìn)行權(quán)衡。玉米地下害蟲(chóng)防治效果認(rèn)可度表現(xiàn)為氟蟲(chóng)腈>毒死蜱>丁硫克百威>氯氰菊酯。毒死蜱以土壤處理方式施用,其他3種均為包衣劑。刺吸式口器的害蟲(chóng)(灰飛虱、蚜蟲(chóng))中,灰飛虱受重視程度更高,可能是由于其還能間接傳播玉米粗縮病。防治這2種害蟲(chóng)認(rèn)可度最高且登記靶標(biāo)專一性最強(qiáng)的是噻蟲(chóng)嗪,較少使用的是吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)胺。
第四象限中涉及的害蟲(chóng)種類多,且生物農(nóng)藥種類所占比例較大。玉米螟防治用藥登記頻次最高的是辛硫磷(8次),蘇云金桿菌和球孢白僵菌登記頻次大致相當(dāng)(分別為6、5次),氯蟲(chóng)苯甲酰胺也有相對(duì)較高的登記頻次(4次)。第四象限其他3種害蟲(chóng)的防治登記農(nóng)藥均較少,其中黏蟲(chóng)登記的殺蟲(chóng)劑有氯蟲(chóng)苯甲酰胺(PD20100677、PD20171109)、乙酰甲胺磷(PD20101948)、球孢白僵菌(PD20180788)和氯氟氰菊酯(PD20110291);防治草地貪夜蛾登記的殺蟲(chóng)劑有甘藍(lán)夜蛾核型多角體病毒(PD20150817)、金龜子綠僵菌CQMa421(PD20171744)和球孢白僵菌(PD20190002);防治二點(diǎn)委夜蛾登記的殺蟲(chóng)劑有甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(PD20132150、PD20141273)和氯蟲(chóng)苯甲酰胺(PD20100677)(圖4)。
3.4 玉米殺菌劑用藥規(guī)律
防治玉米大斑病認(rèn)可度最高的是吡唑醚菌酯(12次),較少使用的是井岡霉素。防治玉米絲黑穗病認(rèn)可度最高的是戊唑醇(32次),滅菌唑和苯醚甲環(huán)唑應(yīng)用較少且均有5家單位登記。登記用于防治玉米莖基腐病的殺菌劑遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于黑粉病、小斑病和紋枯病。其中,防治玉米莖基腐病登記最多的殺菌劑是咯菌腈(6次),主要是作為拌種劑使用,較少使用的是精甲霜靈,其他3種病害登記的殺菌劑屈指可數(shù)。防治黑粉病登記用藥分別是苯醚甲環(huán)唑(PD20141612)和氟唑環(huán)菌胺(PD20150321),而防治玉米紋枯病和玉米小斑病目前僅有井岡霉素取得登記(PD20150331,1個(gè)登記證同時(shí)涉及2個(gè)病害靶標(biāo))(圖5)。
3.5 水稻殺蟲(chóng)劑用藥規(guī)律
稻飛虱、稻縱卷葉螟( Cnaphalocrocis medinalis)和鉆蛀性螟蟲(chóng)[含二化螟和三化螟(Scirpophaga incertulas)]用藥特征最明顯,其他次要害蟲(chóng)還有蚜蟲(chóng)、潛葉蠅、大螟(Sesamia inferens)(屬于鉆蛀性夜蛾類害蟲(chóng))、葉蟬、稻癭蚊(Orseoia oryzae) 和稻水象甲。阿維菌素類似物、吡蚜酮和三唑磷登記最多。
刺吸式害蟲(chóng)稻飛虱用藥特征比蚜蟲(chóng)更明顯。稻飛虱殺蟲(chóng)劑中按照認(rèn)可度表現(xiàn)為吡蚜酮>吡蟲(chóng)啉>噻蟲(chóng)嗪>噻嗪酮>烯啶蟲(chóng)胺。稻縱卷葉螟防治效果認(rèn)可度最高的是阿維菌素類似物,其次是毒死蜱和茚蟲(chóng)威,使用較少的是蘇云金桿菌。
第三象限以蛀莖蛾類(二化螟、三化螟、大螟)危害最大,危害方式和防治用藥相似,歸納分析如下:防治蛀莖蛾類登記用藥最多的是三唑磷(33次),其次是阿維菌素類似物(17次)和甲氧蟲(chóng)酰肼。另外,防治福壽螺登記的2種殺蟲(chóng)劑分別是殺螺胺(29次)和四聚乙醛(8次)。稻飛虱和稻薊馬同時(shí)發(fā)生時(shí),可以選擇噻蟲(chóng)嗪兼治(圖6)。
3.6 水稻殺菌劑用藥規(guī)律
稻瘟病、稻曲病和紋枯病用藥特征最明顯;其次是惡苗病和立枯病。戊唑醇、噻呋酰胺、己唑醇和三環(huán)唑登記最多。
稻曲病、惡苗病和立枯病有望用同種殺菌劑兼治。其中,稻曲病防治效果認(rèn)可度最高且登記靶標(biāo)專一性最強(qiáng)的是戊唑醇(39次);惡苗病防治效果認(rèn)可度最高的是咪鮮胺類(25次),另外咯菌腈和霉靈應(yīng)用也較多;立枯病防治效果認(rèn)可度最高且登記靶標(biāo)專一性最強(qiáng)的是霉靈(18次)。紋枯病防治效果認(rèn)可度最高的是噻呋酰胺(104次)和己唑醇(108次)。稻瘟病防治效果認(rèn)可度最高的是三環(huán)唑(44次),其他殺菌劑按照認(rèn)可度表現(xiàn)為春雷霉素>稻瘟酰胺>稻瘟靈>枯草芽孢桿菌。其他登記證辦理較少的水稻不常見(jiàn)病害防治用藥的簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下:防治水稻細(xì)菌性條斑病,氯溴異氰尿酸和辛菌胺醋酸鹽各登記4次;防治水稻條紋葉枯病,香菇多糖登記7次;防治水稻白葉枯病,氯溴異氰尿酸登記3次;防治水稻爛秧病,乙蒜素登記4次,精甲霜靈登記3次;防治水稻黑條矮縮病,毒氟磷登記2次(圖7)。
3.7 低登記頻次農(nóng)藥總結(jié)
隨著氣候變化、貿(mào)易往來(lái)、耕作制度變遷、生物入侵、病蟲(chóng)抗性發(fā)育等過(guò)程,糧食作物病蟲(chóng)害也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化,出現(xiàn)一些次要病蟲(chóng)害上升為主要病蟲(chóng)害的情況。在這種情況下,對(duì)應(yīng)分析得出的規(guī)律未必適應(yīng)未來(lái)更長(zhǎng)時(shí)間尺度。因此,將目前已經(jīng)在三大糧食作物上取得登記但只有1家農(nóng)資生產(chǎn)企業(yè)認(rèn)可的登記證信息(本研究稱為“農(nóng)藥-靶標(biāo)單一對(duì)應(yīng)關(guān)系”)匯總?cè)绫?所示。
4 結(jié)論
本研究將糧食作物病蟲(chóng)害用藥規(guī)律描繪成簡(jiǎn)明的“一張圖”,蘊(yùn)含著豐富的信息,無(wú)論對(duì)于糧食種植戶、農(nóng)藥產(chǎn)銷商還是植保行業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)、植物保護(hù)教材的修訂都有良好的借鑒意義。得出如下結(jié)論:(1)小麥病蟲(chóng)害。地下害蟲(chóng)推薦用辛硫磷、二嗪磷、噻蟲(chóng)胺防治;蚜蟲(chóng)優(yōu)先選擇吡蟲(chóng)啉,還可以選擇噻蟲(chóng)嗪、吡蚜酮和氯氟氰菊酯;紅蜘蛛用阿維菌素防治;吸漿蟲(chóng)用毒死蜱防治;防治銹病可按照“氟環(huán)唑>粉唑醇>醚菌酯>環(huán)丙唑醇≈己唑醇”的順序選擇使用;單獨(dú)發(fā)生的黑穗病推薦用戊唑醇防治,在全蝕病、黑穗病和紋枯病同時(shí)發(fā)生的情況下可用苯醚甲環(huán)唑兼治;赤霉病推薦用多菌靈或甲基硫菌靈進(jìn)行防治,但最好與其他殺菌劑輪換使用;白粉病用三唑酮和吡唑醚菌酯防治。(2)玉米病蟲(chóng)害。地下害蟲(chóng)用氟蟲(chóng)腈或丁硫克百威拌種,或用毒死蜱進(jìn)行土壤處理;灰飛虱和玉米蚜蟲(chóng)用噻蟲(chóng)嗪包衣防治;玉米螟建議用生物農(nóng)藥蘇云金桿菌或辛硫磷在大喇叭口期丟心防治;其他食葉類害蟲(chóng)推薦用甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽或氯蟲(chóng)苯甲酰胺噴霧;大斑病用吡唑醚菌酯噴霧防治;絲黑穗病用戊唑醇包衣防治;莖基腐病用咯菌腈+精甲霜靈拌種。(3)水稻病蟲(chóng)害。鉆蛀性螟蟲(chóng)用三唑磷、阿維菌素類似物或甲氧蟲(chóng)酰肼噴霧防治;防治稻飛虱按照“吡蚜酮>吡蟲(chóng)啉>噻蟲(chóng)嗪>噻嗪酮>烯啶蟲(chóng)胺”的順序選擇用藥;稻縱卷葉螟用阿維菌素類似物噴霧防治;稻曲病用戊唑醇噴霧防治;惡苗病用咪鮮胺及其錳鹽防治;立枯病用霉靈防治;紋枯病采用噻呋酰胺或己唑醇防治;防治稻瘟病可以按照“三環(huán)唑>春雷霉素>稻瘟酰胺>稻瘟靈>枯草芽孢桿菌”的順序選擇使用。
在本研究用藥規(guī)律的實(shí)踐應(yīng)用中,需要注意登記證防治對(duì)象的命名偏好性。例如,“紅蜘蛛”和“螨類”,“蠐螬”和“金龜甲”,應(yīng)當(dāng)注意查找這些害蟲(chóng)的多種別稱,然后從圖上尋找最合適的農(nóng)藥。如果某種害蟲(chóng)的種類得到了確切鑒定但對(duì)應(yīng)分析圖上找不到合適用藥,可以從其上位概念的類別中尋找合適的農(nóng)藥,例如針對(duì)麥二叉蚜,就按照?qǐng)D2中“蚜蟲(chóng)”的散點(diǎn)尋找合理的殺蟲(chóng)劑。由于對(duì)應(yīng)分析難以處理登記年限的早晚問(wèn)題,以及混劑中活性成分的增效作用或相對(duì)貢獻(xiàn)問(wèn)題,本研究?jī)H統(tǒng)計(jì)了2010年之后登記的較新型農(nóng)藥,并且僅采集了單劑的登記信息,并將登記頻次過(guò)低的(或許是新型的)農(nóng)藥單獨(dú)列出,從而兼顧到了結(jié)論的普適性和前瞻性。
本研究的啟示如下:(1)在噴施農(nóng)藥時(shí),如果遇到2種及以上害蟲(chóng)(或者病害)同時(shí)發(fā)生,可以觀察對(duì)應(yīng)分析圖上這些靶標(biāo)正向矢量的夾角是否很小,如果是,就可用1種散落在2個(gè)靶標(biāo)正向矢量所夾區(qū)域中等價(jià)廣譜性農(nóng)藥兼治,減少施藥次數(shù),降低人力和農(nóng)藥成本;(2)正向矢量夾角非常小的農(nóng)藥,避免復(fù)配在一起,因?yàn)槠浞乐巫V或作用機(jī)制非常近似,容易產(chǎn)生交叉抗性;(3)農(nóng)藥負(fù)面作用有時(shí)需要長(zhǎng)期應(yīng)用才會(huì)凸現(xiàn)出來(lái),進(jìn)而被列入禁限用名錄。當(dāng)某些農(nóng)藥品種因抗藥性或殘留問(wèn)題被禁用而新型替代產(chǎn)品尚未研發(fā)成功時(shí),可以首先根據(jù)對(duì)應(yīng)分析圖上與防治對(duì)象正向矢量夾角<90°的原則確定可用農(nóng)藥范圍,再根據(jù)這些可用農(nóng)藥的散點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的遠(yuǎn)近順序構(gòu)建應(yīng)急用藥體系。
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