不同轮作模式下减施农药化肥对小麦生产的影响.pdf
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1、第 41 卷 第 4 期2023 年 8 月四川农业大学学报Journal of Sichuan Agricultural UniversityVol.41 No.4Aug.2023不同轮作模式下减施农药化肥对小麦生产的影响黄杰1,康晓慧1,蒋欣东2,张兴宗1,邱阿各1,汤万强1,刘太国3,陈万权3,夏崇靖1*(1.西南科技大学生命科学与工程学院,四川 绵阳 621000;2.广安市岳池县农业农村局,四川 广安 638300;3.中国农业科学院植物保护研究所,北京 100193)摘要:【目的】为了探究农药、化肥减施对旱旱轮作(前作为玉米)和水旱轮作(前作为水稻)田小麦的生产影响,从而探寻能够实
2、现“减量增效”的栽培方式。【方法】以西科麦18号为试验材料,通过设计梯度减量施用进行大田试验,明确农药、肥料减施对不同轮作模式下田间病害和草害的防治、产量和产量性状以及经济效益的影响。【结果】农药的减施能够对病草害起到良好的防治效果,在旱旱轮作田块防效保持在77.70%89.41%,常规除草剂用量防效为85.73%;水旱轮作田块防效保持在88.86%90.83%,常规除草剂用量防效为90.83%。小麦产量在旱旱轮作模式中能够得到保持,在减量25%的情况下实现了增产8%;而水旱轮作产量降低明显,降幅在20%左右。化肥的减施造成了减产影响,仅减施10%处理在旱旱轮作田保持着和常规相同的产量,其他处
3、理产量均下降20%左右。【结论】农药的减施在旱旱轮作模式下减施25%和水旱轮作模式下减施30%综合生产效果最佳。化肥的减施在旱旱轮作模式中减施10%和水旱轮作模式中减施24%能起到一定的“减量增效”的生产效果。试验证明该方法在长江流域冬小麦的种植生产中能起到良好的应用效果。关键词:小麦;减量施用;田间防效;产量;产量性状中图分类号:S512.1 文献标志码:A 文章编号:1000-2650(2023)04-0609-10Effects of Reduced Application of Pesticides and Fertilizers on Wheat Production under D
4、ifferent Rotation PatternsHUANG Jie1,KANG Xiaohui1,JIANG Xindong2,ZHANG Xingzong1,QIU Age1,TANG Wanqiang1,LIU Taiguo3,CHEN Wanquan3,XIA Chongjing1*(1.School of Life Science and Engineering,Southwest University of Science and Technology,Mianyang 621000,Sichuan,China;2.Agricultural and Rural Bureau of
5、 Yuechi County,Guangan 638300,Sichuan,China;3.Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,China)Abstract:【Objective】The current study aims to explore the cultivation mode that can achieve reduction and efficiency by evaluating the effects of reduced applicat
6、ion of pesticides and chemical fertilizers on wheat production in dry-dry rotation(formerly used as corn)and paddy-dry rotation(formerly used as rice).【Method】Taking Xikemai 18 as experimental material,this study conducted the field experiment by designing gradient reduction application to clarify t
7、he effects of pesticide and fertilizer reduction on the control of diseases and weeds,yield and yield characters,economic benefits in different rotation modes.【Result】The reduction of pesticide application can play a good role in controlling the disease and weeds.The control effect was in the range
8、of 77.70%-89.41%in the dry-dry rotation field,which was comparable with 85.73%of conventional herbicide.The control effect of paddy and dry rotation fields was in the range of 88.86%-90.83%,which was comparable with 90.83%of conventional herbicide.The doi:10.16036/j.issn.1000-2650.202212209收稿日期:2022
9、-11-10基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFD0200500);国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-3);国家自然科学基金项目(31901833)。作者简介:黄杰,硕士研究生,E-mail:。*责任作者:夏崇靖,博士,副研究员,主要从事植物病理学、生物信息学、多组学研究,E-mail:。四川农业大学学报第 41 卷 wheat yield can be maintained in the dry-dry rotation mode,while increased by 8%under the condition of 25%reduction.However,the yie
10、ld in the water-drought rotation decreased significantly,with a decrease of about 20%.The reduction of chemical fertilizer has caused the effect of yield reduction.The yield of only 10%treatment in the dry-dry rotation field is the same as that in the conventional treatment,while that of other treat
11、ments is reduced by about 20%.According to the yield characters,the main reason was that the number of grains per ear was decreased significantly after weight loss,and the difference of other components was not significant.【Conclusion】The comprehensive production effect of reducing pesticide applica
12、tion by 25%in the dry-dry rotation mode and 30%in the paddy-dry rotation mode is the best.The reduction of chemical fertilizer by 10%in the dry-dry rotation mode and 24%in the paddy-dry rotation mode can play a certain production effect of“reduction and efficiency increase”.Our results proved that t
13、his method could play a good role in winter wheat planting and production in the Yangtze River Basin.Keywords:wheat;reduced application;control effect;yield;yield traits中国是世界上最大的小麦生产国之一,每年种植面积超过2 300万hm2,总产量超过1.3亿t1。良好的田间管理对小麦生产至关重要,不合理、不恰当的施肥不但不会增加农作物产量,反而会导致农作物产量下降,甚至对土壤造成严重污染,影响土壤的持续肥力和持续发展2。同时小麦
14、除草剂、杀菌剂等的使用容易影响小麦产量,一旦使用不当容易遭受药害的侵袭,导致小麦的产量降低,对小麦的质量安全造成较为严重的威胁3。目前国内农药、化肥的施用存在用量大,利用率较低的特点,容易导致土壤和水体的污染,同时既对生态环境造成破坏,也给人类健康带来威胁4,合理控制化肥与农药施用量,开展农业节肥节药行动,实现化肥农药使用量负增长,对保障国家粮食安全、农产品质量安全和农业生态环境安全,推进农业绿色可持续发展具有十分重要的意义5-6。近年来关于实现农药、化肥负增长的政策不断落实,在各个地区针对不同的农产品探索减量增效的发展道路,促使减量增效成为研究的一大热点7。聂晓等8、熊扣华9通过研究证实小麦
15、减量增效技术的研发和集成技术的研究有助于推动实现小麦生产的“减量增效”,熊海晴等3研究发现不同地区条件差异性对小麦实现化肥农药减量增效造成影响。四川作为小麦生产大省10,探究小麦化肥农药减施技术的科学化、规范化的使用途径,有助于实现绿色高效生产11。本研究以此为切入点,着力于探索不同轮作模式下化肥农药的减施对小麦生产产生的影响,从而寻找适宜的肥药施用模式,为指导小麦实际生产、实现减量增效提供参考。1材料和方法1.1田块概况试验田位于四川绵阳盆地丘陵地区梓潼县东石乡皇观村,315827N、1051644E,海拔426 m。该地邻于潼江,系涪江一级支流,属长江流域水系,水资源充足,年降水量 937
16、.3 mm,年均气温 16.5。试验田土壤为紫色土,015 cm。田块1前作为玉米,田块2前作为水稻。2块田耕层理化状况见表1。1.2试验材料供试小麦品种为四川审定品种西科麦18号,高抗条锈病和白粉病12、丰产的小麦品种,在四川等丘陵地区种植较为广泛。化肥采用小麦专用配方肥(N-P2O5-K2O=23-7-9,常规用量600 kg/hm2,尿素:300 kg/hm2,过磷酸钙:350.025 kg/hm2,氧化钾:103.875 kg/hm2),除草剂采用麦豹(22%氟吡 双唑酮,常规用量600 mL/hm2)、麦普瑞(25%环吡 异丙表1土壤田耕层播前理化性质Table 1Physical
17、and chemical properties of soil plough layer before sowing土壤批次Soil batch旱旱轮作水旱轮作全氮Total nitrogen/(gkg-1)2.151.64有机质Organic matter/(gkg-1)20.6618.42水解氮Hydrolyzed nitrogen/(mgkg-1)77.4852.34有效磷Available phosphorus/(mgkg-1)11.135.97速效钾Available potassium/(mgkg-1)141.18101.93pH6.877.35610第 4 期黄杰,等:不同轮作模
18、式下减施农药化肥对小麦生产的影响隆,常规用量3 000 mL/hm2);杀菌剂采用25%己唑醇(常规用量600 mL/hm2)、500 g/L苯甲 丙环唑(常规用量300 mL/hm2);活性剂采用助剂激健。1.3试验设计试验于2019年11月初播种。设置8个处理,具体处理如表2所示。每个试验小区5 m5 m=25 m2,每小区开沟16行,行距0.3 m,进行人工条播,田间管理采用统一栽培管理。每个处理设置3次重复,随机区组排列,试验区四周设置保护行,试验区周围各设置13 m保护带。1.4试验方法1.4.1抗锈性监测观察田间条锈病自然发病情况,在未使用杀菌剂前进行田间调查。品种间取3点,每点1
19、00片叶,调查其严重度、病叶数、反应型和病情指数等。普遍率/%=发病小麦叶片数小麦叶片调查总数 100平均严重度/%=调查叶片严重度小麦叶片调查总数 100病情指数=平均严重度发病率1001.4.2杂草、病害防控调查方法:各处理对角线取5点,每点0.25 m2。调查药前及药后杂草种类及株数;各处理对角线取5点,每点100片,叶调查药前及药后条锈病病叶数量。校正株防效/%=(K1/K0)A0-A1(K1/K0)A0 100公式中,K1(施药后空白对照数量);K0(施药前空白对照数量);A1(施药后调查时间点处理数量);A0(施药前处理数量)。1.4.3小麦产量分析在小麦成熟后各小区采用三点随机取
20、样,每个点收割1 m2的小麦,测其有效穗数,同时取20穗用于测量着粒数、穗长、小穗数和退化小穗数。风干后依次测量每个小区小麦的千粒重、种子含水量,种子标准含水量为13.5%。理论产量=有效穗千粒重穗着粒(1-含水量)1 000(1-13.5%)1.4.4经济效益分析价格参数按照小麦(含水量13.5%)单价2.4元/kg计。在习惯栽培中,小麦种子单价7元/kg,每公顷用量300 kg;肥料成本中,尿素价格1.8元/kg、过磷酸钙3元/kg、农用氧化钾2.6元/kg;常规栽培下农药防控成本为855元/hm2,农机人工作业成本合计3 000元/hm2,土地流转费为8 250元/hm2,激健60元/h
21、m2。常规用量总成本在每公顷16 125元。总成本/(元 hm-2)=种子费+肥料费+农机人工费+土地流转费+农药成本总收入/(元 hm-2)=小麦产量小麦单价产投比=小麦总收入/小麦总成本2结果与分析2.1杂草田间综合防效通过田间杂草调查,试验结果如图1所示,在除草剂减量的3个处理中(T1、T2、T3)除草效果在旱旱轮作田块防效保持在77.70%89.41%,常规除草剂用量防效为85.73%;水旱轮作田块防效保持在88.86%90.83%,常规除草剂用量防效为 90.83%。旱旱轮作中T3与各处理差异显著,其他处理间差异不显著,呈现随着除草剂减量防效提升的趋势。水旱轮作中各处理间差异不显著,
22、且整体防效差异表2试验处理设置Table 2Test treatment settings序号Serial number处理1(W1)处理2(W2)处理3(W3)处理4(T1)处理5(T2)处理6(T3)处理7(CK)处理8-1(CK0)处理8-2(CKA)处理8-3(CKB)设置Set content复混肥减肥10%,常规施药复混肥减肥17%,常规施药复混肥减肥24%,常规施药农药减施25%,施加激健,常规施肥农药减施30%,施加激健,常规施肥农药减施35%,施加激健,常规施肥常规施药施肥不施用农药化肥不施用农药,常规施肥不施用化肥,常规施药处理Treatment减肥梯度1减肥梯度2减肥梯度
23、3减药梯度1减药梯度2减药梯度3常规对照空白对照农药空白对照化肥空白对照611四川农业大学学报第 41 卷 不大。2.2田间杂草种类试验处理对田间主要优势杂草见图2,旱旱田中主要杂草为猪殃殃、牛繁缕、泥胡菜、棒头草、碎米荠、早熟禾和野油菜等。减施除草剂处理后,旱旱 田 中,对 猪 殃 殃(92.18%97.38%)、泥 胡 菜(100%)、棒头草(100%)和碎米荠(95%100%)防治效果明显,不同处理下差异不明显;对早熟禾防治效果为80.34%94.68%,并随着除草剂浓度降低防治效果明显提高,并且均大于常规用量处理;对野油菜防治效果为58.33%93.06%,其中T1防效最明显为93.0
24、6,随着除草剂浓度降低防治效果降低,但均大于常规处理;对牛繁缕防效不佳,仅为23.81%66.67%,并在药后逐渐成为主要优势杂草。水旱田中主要杂草为猪殃殃、牛繁缕、泥胡菜、早熟禾和野豌豆等。水旱田中,对牛繁缕(100%)、泥胡菜(92.68%97.28%)、野豌豆(98.25%99.67%)防治效果明显,不同处理下差异不明显;对早熟禾防治效果为68.89%87.42%,T2和T3防治效果差异不明显,但明显优于T1,并且均大于常规用量处理;对猪殃殃防效低,仅为12.28%44.36%,并在药后逐渐成为主要优势杂草。2.3田间病害如图3所示,在旱旱轮作下反应型均为3,抗条锈性较强,发病严重度低,
25、在药后严重度变化呈现先上升再下降的趋势;减施后防效有所下降,从大到小依次为CK、T2、T1和T3,但在T2减施处理下仍能保持不错的防效,各处理防效随时间呈现逐渐降低的趋势;在药后 30 d 时防效保持在 36.49%66.08%之间,减施处理防效下降明显低于常规用量,能更长时间保持药效。水旱轮作中(图4),在水旱轮作下反应型均为3,抗条锈性较强,发病严重度低;防效在15 d时从大到小依次为CK、T1、T2和T3;在30 d时从大到小依次为CK、T2、T3和T1,减施后防效有所下降,但在T2减施处理下基本能达到常规用药的防治效果;各处理整体下降不大,且防效随时间呈现逐渐上升的趋势,能更长时间保持
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