黑龍江省玉米秸稈處理方式轉(zhuǎn)變對玉米病蟲草害發(fā)生的影響

王 振，宋顯東，王春榮，胡亞軍，司兆勝

(黑龍江省植檢植保站，哈爾濱 150090)

玉米作為黑龍江省種植面積最大的作物，其秸稈的處理關(guān)乎環(huán)境保護(hù)和糧食生產(chǎn)。禁燒政策的實(shí)施引導(dǎo)黑龍江省玉米秸稈處理方式由焚燒轉(zhuǎn)向五化利用或還田免耕等方式，這種變化必將導(dǎo)致玉米田中生態(tài)環(huán)境的改變，最終會影響玉米病蟲害的發(fā)生情況。

1 秸稈處理降低了玉米螟的發(fā)生程度

玉米螟是影響黑龍江省玉米生產(chǎn)最主要的非遷飛性害蟲，寄主植物主要是玉米，蟲源主要來自于玉米秸稈、根茬和穗軸。2015年，中國農(nóng)科院植保所在齊齊哈爾進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)果顯示，在玉米螟有效蟲源中，89.5%來自玉米、高粱，在玉米上越冬的玉米螟仍是主要發(fā)生蟲源。2019年春季，對26個縣份進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)玉米螟在整稈堆垛、免耕根茬、穗軸、離田捆包中的活蟲數(shù)分別為23.47頭/百稈、3.61頭/百茬、2.55頭/百穗、12.81頭/捆包。進(jìn)一步調(diào)查計算出整稈堆垛、免耕根茬、穗軸、離田捆包中的有效蟲源量占比分別為40.7%、32.8%、22.6%、3.9%，其中整稈堆垛和免耕根茬中的蟲源占比達(dá)到73.4%。

玉米機(jī)械收獲秸稈粉碎還田，可有效殺滅玉米螟越冬幼蟲。據(jù)黑龍江省植保站調(diào)查，秋季玉米機(jī)械收獲后，從拋灑田間的粉碎秸稈殘渣來看，玉米螟幼蟲數(shù)量較機(jī)收前減少94.39%。秋耙茬整地后，根茬中玉米螟幼蟲數(shù)量較耙茬處理前減少88.41%，經(jīng)耙茬整地或翻埋還田，根茬中蟲源基本被消滅。近年來的玉米螟實(shí)際發(fā)生情況也證明了玉米機(jī)收、機(jī)械粉碎耙茬、翻埋等耕作方式是玉米螟發(fā)生程度減輕的重要影響因素。隨著玉米機(jī)收比例的快速增加，玉米螟發(fā)生程度也在逐年下降。2019年，秋季玉米螟百稈活蟲下降至42.32頭，創(chuàng)歷史新低，為1991年以來的最低值，見圖1。

圖1 黑龍江省1991年——2019年的玉米種植面積、發(fā)生面積和蟲源基數(shù)Fig.1 Corn planting area, occurrence area and insect source base in Heilongjiang Province from 1991 to 2019

2 機(jī)收比例與蟲源基數(shù)的相關(guān)性分析

2003年，黑龍江省玉米機(jī)收比例幾乎為零，之后逐漸上升，2019年已達(dá)96%。在2003——2019年間的玉米螟秋季蟲源基數(shù)變化過程中，2007年和2010年為兩個變化轉(zhuǎn)折點(diǎn)。2003——2006年間的機(jī)收比例與越冬蟲源基數(shù)的Pearson系數(shù)為-0.493，兩者為負(fù)相關(guān)；兩者的相關(guān)顯著性值為0.507 5，表明兩者相關(guān)性不顯著。2007——2010年間的機(jī)收比例與越冬蟲源基數(shù)Pearson系數(shù)為0.959，兩者為正相關(guān)；兩者之間的相關(guān)顯著性值為0.041，表明兩者相關(guān)性顯著。2011——2019年間的機(jī)收比例與越冬蟲源基數(shù)Pearson系數(shù)為-0.867，兩者為負(fù)相關(guān)；兩者之間的相關(guān)顯著性值為0.002，表明兩者相關(guān)性極為顯著。

3 機(jī)收比例與發(fā)生面積/種植面積之比的相關(guān)性分析

2019年，玉米螟發(fā)生面積2 551.7萬畝，自2008年以來首次下降到3 000萬畝以下，發(fā)生面積占種植面積比例降低至30%，為1991年以來第二低值。由于2003——2019年間的玉米螟發(fā)生面積與種植面積之比存在明顯分段，因此以2012年為轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段進(jìn)行分析。2003——2012年間的機(jī)收比例與發(fā)生面積/種植面積之比的Pearson系數(shù)為0.126，兩者為正相關(guān)；兩者之間的相關(guān)顯著性值為0.73，表明兩者相關(guān)性不顯著。2013——2019年間的機(jī)收比例與發(fā)生面積/種植面積之比的Pearson系數(shù)為-0.763，兩者負(fù)相關(guān)；兩者之間的相關(guān)顯著性值為0.041 6，表明二者相關(guān)性顯著。

4 秸稈還田免耕使部分病蟲害存在加重發(fā)生趨勢

4.1 免耕還田對玉米螟發(fā)生的影響

據(jù)黑龍江植保站調(diào)查，2019年，我省玉米免耕面積占10.25%。經(jīng)測算，免耕田中玉米螟蟲量與秸稈翻埋、碎混、離田處理的田塊相比，每畝將增加2 304頭，以每畝平均4 000株計算，百桿蟲數(shù)將增加58頭，將加重免耕玉米田中的玉米螟危害。此結(jié)果為理論計算數(shù)據(jù)，利用的是全省平均數(shù)，而且由于玉米螟成蟲飛行活動半徑為4 km，擴(kuò)散性較強(qiáng)，各地田間實(shí)際發(fā)生情況會表現(xiàn)出較大差異，但總體來看，秸稈還田免耕將加重玉米螟的發(fā)生。

4.2 有關(guān)科研單位和專家試驗(yàn)的研究結(jié)果

吉林省農(nóng)科院：在實(shí)施5年以上的保護(hù)性耕作田中(免耕、少耕和秸稈還田)，玉米苗期侵染的病害發(fā)病率較常規(guī)農(nóng)田增加34%～50%。隨著保護(hù)性耕作年限的延長，病害明顯加重，玉米莖腐病發(fā)生程度加重，玉米絲黑穗病發(fā)生程度減輕，對紋枯病無明顯影響。吉林省農(nóng)科院王立春(國家玉米產(chǎn)業(yè)體系專家)認(rèn)為玉米秸稈覆蓋還田對玉米螟發(fā)生有一定影響，地下害蟲發(fā)生量增加一倍左右，其中蠐螬增加2.5倍以上，土傳病害有加重趨勢。華北地區(qū)麥?zhǔn)蘸竺飧シN玉米，造成二點(diǎn)委夜蛾暴發(fā)。2011年，二點(diǎn)委夜蛾在河北、山東、河南、安徽、江蘇、山西6省夏玉米苗期暴發(fā)成災(zāi)，被害面積221萬hm2，毀種和補(bǔ)種超過33萬hm2。研究表明，二點(diǎn)委夜蛾幼蟲一般在玉米根部或濕潤的土縫中生存，秸稈還田、高麥茬、厚麥糠等田間

耕作方式為二點(diǎn)委夜蛾提供了適宜的生存環(huán)境。二點(diǎn)委夜蛾是耕作制度改變后(麥?zhǔn)蘸竺飧唾N茬播種)引發(fā)的新蟲害。綜合有關(guān)研究資料并結(jié)合基本理論及有關(guān)專家的研究認(rèn)為，秸稈還田免耕栽培有利于多數(shù)病蟲害的發(fā)生，其中，顯著加重蠐螬等地下害蟲的發(fā)生程度，加重玉米莖腐病等土傳病害的發(fā)生，也將加重玉米螟的發(fā)生。同時，隨著免耕年限的增加，可能會引起一些次要病蟲害的發(fā)生。

5 秸稈覆蓋還田增加了田間草荒風(fēng)險

2018年，黑龍江省農(nóng)科院植保所的試驗(yàn)結(jié)果表明，秸稈地表覆蓋田雜草總數(shù)比秸稈翻埋和碎混模式分別減少51.6%和32.8%，而且雜草平均出土?xí)r間晚一周左右，主要雜草種類為一年生雜草。對于更難控制的多年生雜草，受不同耕作模式的影響，還沒有系統(tǒng)的研究結(jié)果，但有關(guān)專家一致認(rèn)為，翻埋耕作是一項(xiàng)有利于長期控制多年生雜草的有效措施。但鑒于田間雜草基數(shù)足夠大，無論何種耕作方式只能起到一定的控制作用，還必須及時采取有效的雜草防治措施，否則會出現(xiàn)嚴(yán)重草荒，特別是秸稈覆蓋還田免耕模式，將使田間草荒風(fēng)險加大。

黑龍江省玉米田化學(xué)除草以播后苗前土壤封閉除草為主，做法是在玉米出苗前將除草劑噴于土表，形成藥層，當(dāng)雜草拱土?xí)r，起到滅草的作用。土壤封閉除草是該省最普遍、經(jīng)濟(jì)、有效的除草方式，可大幅壓低雜草基數(shù)。如果封閉除草效果不好，一般在玉米3～5葉期再進(jìn)行一次苗后莖葉除草，確保有效控制農(nóng)田草害。而秸稈覆蓋免耕地塊由于除草劑被秸稈阻擋后難以形成致密、均勻的藥層，影響了土壤封閉除草效果，而且也無法進(jìn)行機(jī)械中耕，就使得除草壓力全部集中在苗后莖葉化學(xué)除草措施上。但由于苗后莖葉除草的施藥適期短(僅10～15天)，特別是經(jīng)常會遇到降雨天氣，打藥機(jī)車無法進(jìn)地施藥，易錯過安全施藥期，會引起草荒，同時也易引起作物藥害。因此，秸稈覆蓋還田增加了田間化學(xué)除草的難度，使草荒風(fēng)險加大。玉米秸稈處理方式的轉(zhuǎn)變非常有利于環(huán)境保護(hù)，利大于弊。雖然這種轉(zhuǎn)變對玉米田中的病蟲害發(fā)生產(chǎn)生了一定影響，客觀上推動了玉米蟲害的主次轉(zhuǎn)換，同時也增加了部分病害的發(fā)生幾率和程度，但這種變化在可控范圍內(nèi)，可通過科學(xué)輪耕模式(如“一翻兩免”模式)和加強(qiáng)病蟲害監(jiān)測預(yù)警等措施來進(jìn)行科學(xué)有效地控制。