環(huán)境友好型中藥肥對(duì)水稻產(chǎn)量品質(zhì)及病蟲害防治效果的影響研究

李雙喜 張潤柏 朱孔志 葉耿 曹歡 沈淑云 呂衛(wèi)光*

（1 上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海 201403；2 上海市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，上海 201403；3 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部上海農(nóng)業(yè)環(huán)境與耕地保育科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，上海 201403；4 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東南沿海農(nóng)業(yè)綠色低碳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201403；5 上海大度農(nóng)業(yè)科技有限公司，上海 200041；6 上海市農(nóng)業(yè)科技服務(wù)中心，上海 200335；*通訊作者：Lwei1217@sina.com）

近年來農(nóng)業(yè)種植中不科學(xué)使用化學(xué)農(nóng)藥防治病蟲害以及過度依賴化肥提高產(chǎn)量的現(xiàn)象頻現(xiàn)，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)、質(zhì)量下降，不僅造成土壤板結(jié)、環(huán)境污染等問題，還影響國民健康[1-2]。針對(duì)以上問題，國內(nèi)逐漸研究出不同的農(nóng)業(yè)種植模式，如有機(jī)農(nóng)業(yè)、自然農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、農(nóng)法自然和中醫(yī)農(nóng)業(yè)等。在眾多模式中，中醫(yī)農(nóng)業(yè)以“增產(chǎn)、提質(zhì)、降農(nóng)殘、生態(tài)種植”的效果脫穎而出，成為具有中國特色的高效生態(tài)農(nóng)業(yè)綠色種植模式[3-4]。

中草藥材具有活性物質(zhì)，有助于植物消化吸收，激起植物特異性，不僅能促進(jìn)植物光合作用，還可以增強(qiáng)其抗逆能力、抗病能力。中醫(yī)農(nóng)業(yè)即在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)中引入中醫(yī)原理，將農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)緊密結(jié)合，充分發(fā)揮現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的優(yōu)越性，將中草藥材進(jìn)行提純，用提取液精粹來促進(jìn)植物生長。此外，中草藥材提取精粹也能起到固定植物根部的作用，從而提高土壤層對(duì)化肥營養(yǎng)物質(zhì)的固定吸收[5]。本研究以5 個(gè)水稻品種為材料，選擇中藥肥以減少并替代20%農(nóng)藥用量，研究其對(duì)水稻的生長發(fā)育、產(chǎn)量及相關(guān)性狀、品質(zhì)性狀和病蟲害防治的影響，探索中藥肥在水稻生產(chǎn)上替減農(nóng)藥的應(yīng)用效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田概況

試驗(yàn)設(shè)置在上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院崇明島生態(tài)試驗(yàn)站內(nèi)（31°4l′15″N，121°54′00″E），該站地處北亞熱帶，氣候溫和濕潤，年平均氣溫15.2 ℃，年平均降雨量1 003.7 mm，年日照時(shí)數(shù)2 104 h，無霜期229 d，四季分明。試驗(yàn)地土壤（0~20 cm）理化性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì)19.7 g/kg，速效氮53.2 mg/kg，速效磷18.1 mg/kg，速效鉀200 mg/kg，pH 8.4（土∶水=1∶5）。試驗(yàn)于2020 年稻季開始，種植模式為稻油輪作。

1.2 供試材料

本試驗(yàn)選擇嘉58、寧粳8 號(hào)、蘇香粳100、南粳46、蘇香粳3 號(hào)等5 個(gè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)水稻品種為材料。試驗(yàn)用中藥肥選擇上海大度農(nóng)業(yè)科技有限公司的產(chǎn)品綠管稼，由丹參、茵陳蒿、黃柏、百部等多種中藥材提取物和多種營養(yǎng)元素螯合而成，內(nèi)含植物氨基酸、酮類、酚類、堿類、多糖、合成酶等多種植物活性物質(zhì)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用盤育秧方式，2020 年5 月19 日浸種，5 月22日落谷，秧齡23 d，6 月14 日移栽，小區(qū)面積667 m2，7行洋馬機(jī)插秧，移栽行株距為25 cm × 12 cm，每叢3~4苗，3 次重復(fù)。

對(duì)照（CK）：水稻分蘗末-拔節(jié)初期每667 m2用6.25%阿維·氯苯酰（亮泰）50 mL+50%吡蚜酮（頂峰）10 g+24%噻呋酰胺30 mL 噴施，主要防治稻縱卷葉螟，兼治稻葉瘟、紋枯病、二代大螟、二代稻飛虱等稻田其他蟲害；大肚期（破口前5~7 d，即主莖劍葉、倒2 葉葉枕平-劍葉葉枕高出倒2 葉葉枕3~5 cm 時(shí)）每667 m2噴施5%甲維鹽20 mL+30%茚蟲威8 mL+40%三環(huán)唑懸浮劑60 g+60%烯啶蟲胺10 g+30%苯甲·丙環(huán)唑30 mL；破口期（穗子露頭10%左右）每667 m2噴施短穩(wěn)桿菌100 mL+40%三環(huán)唑懸浮劑70 mL+24%噻呋酰胺30 mL。齊穗期每667 m2用6%阿維·氯苯酰50 mL+32.5%阿米妙收40 mL+25%吡蚜酮30g+20%烯啶蟲胺25 mL+40%稻瘟·三環(huán)唑80 mL 或40%三環(huán)唑懸浮劑60 mL。

中藥肥處理：所有化學(xué)農(nóng)藥用量相比CK 減少20%，在3 個(gè)關(guān)鍵時(shí)期葉面噴施中藥肥，分別是水稻分蘗末-拔節(jié)初期噴施100 mL/667 m2，破口期噴施150 mL/667 m2，齊穗期噴施150 mL/667 m2。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

在水稻成熟期考察水稻產(chǎn)量及相關(guān)農(nóng)藝性狀。每667 m2有效穗數(shù)：基本苗定點(diǎn)處調(diào)查有效穗數(shù)，抽穗結(jié)實(shí)少于5 粒的穗不算有效穗，取3 個(gè)重復(fù)的平均值。千粒重：在考種后曬干的實(shí)粒中，每個(gè)品種各隨機(jī)取3 個(gè)1 000 粒分別稱量，其差值不大于其平均值的3%，取3個(gè)重復(fù)的平均值，以g 表示。記載水稻品種各生育期，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量相關(guān)性狀的數(shù)據(jù)，以小區(qū)產(chǎn)量為指標(biāo)對(duì)品種進(jìn)行評(píng)價(jià)。在自發(fā)條件下，觀察水稻品種的抗稻瘟病、紋枯病情況及稻飛虱、稻薊馬和稻縱卷葉螟發(fā)生情況；稻谷收獲后送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)定稻米的外觀品質(zhì)、加工品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及蒸煮品質(zhì)[6]。

稻瘟病發(fā)病率（%）=病穗率/調(diào)查總穗數(shù)×100%。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)處理采用Excel 2019 和SPSS 18.0 軟件完成，用LSD 法比較不同處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 中藥肥對(duì)不同水稻品種生育期的影響

由表1 可以看出，與CK 相比，在同期播種的條件下，中藥肥可以促進(jìn)水稻幼穗分化進(jìn)程，抽穗時(shí)間提前2~4 d，有利于后期水稻的灌漿結(jié)實(shí)，提前成熟收割時(shí)間3~5 d。

表1 中藥肥處理對(duì)不同水稻品種生育期的影響

2.2 中藥肥對(duì)不同水稻品種產(chǎn)量等相關(guān)農(nóng)藝性狀的影響

如表2 所示，5 個(gè)品種中藥肥處理實(shí)收產(chǎn)量均比CK 顯著增加3.8%~6.7%，主要原因在于每穗總粒數(shù)、單位面積穎花數(shù)和千粒重顯著增加?？梢?，中藥肥有利提高水稻的產(chǎn)量。

表2 中藥肥處理對(duì)不同水稻品種產(chǎn)量的影響

由表2 可以看出，5 個(gè)水稻品種中藥肥處理每穗總粒數(shù)變幅為93.2~123.5 粒，與CK 相比顯著增加6.5%~9.7%，說明中藥肥有利于水稻穎花的分化，從而增加每穗粒數(shù)；5 個(gè)水稻品種中藥肥處理每667 m2穎花數(shù)變幅2 395.2~2 914.6 萬，較CK 顯著提高6.5%~14.3%；5 個(gè)水稻品種中藥肥處理結(jié)實(shí)率與CK 不存在顯著差異；5 個(gè)水稻品種中藥肥處理千粒重較CK 增加1.6%~3.0%，說明在水稻生長后期使用中藥肥有利于水稻灌漿結(jié)實(shí)，增加千粒重；與CK 相比，5 個(gè)品種中藥肥處理的有效穗數(shù)除蘇香粳3 號(hào)存在顯著差異外，其余品種差異均不顯著，說明中藥肥對(duì)有效穗數(shù)影響較小，可能與中藥肥使用時(shí)間有關(guān)系。

2.3 中藥肥對(duì)不同水稻品種品質(zhì)的影響

由表3 可以看出，與CK 相比，5 個(gè)水稻品種中藥肥處理的精米率、整精米率均有顯著提高，其中整精米率增幅為1.4%~7.3%，說明中藥肥處理對(duì)水稻加工品質(zhì)有顯著提升作用。在外觀品質(zhì)方面，與CK 相比，5 個(gè)水稻品種中藥肥處理的堊白粒率降低13.2%~62.2%，堊白度降低11.6%~59.5%，與CK 均存在顯著差異。在蒸煮品質(zhì)方面，與CK 相比，中藥肥處理對(duì)膠稠度沒有顯著差異，但顯著降低直鏈淀粉含量1.0%~6.5%。在營養(yǎng)品質(zhì)方面，與CK 相比，5 個(gè)水稻品種中藥肥處理的總蛋白質(zhì)含量沒有顯著差異。綜上，與CK 相比，中藥肥處理對(duì)精米率、整精米率、堊白粒率、堊白度和直鏈淀粉含量有顯著作用，能提升稻米整體品質(zhì)。

表3 中藥肥處理對(duì)不同水稻品種品質(zhì)的影響

2.4 中藥肥對(duì)不同水稻品種病蟲害發(fā)生的影響

由表4 可以看出，與CK 相比，中藥肥處理水稻稻瘟病發(fā)病率顯著降低0.9%~17.7%，也顯著降低紋枯病發(fā)病率（最高降低率達(dá)20.7%)。在稻飛虱防治效果方面，與CK 相比，中藥肥處理的嘉58、南粳46 和蘇香粳3 號(hào)增加4.7%~7.1%，而蘇香粳100 和寧粳8 號(hào)與CK無顯著差異；與CK 相比，中藥肥處理對(duì)稻薊馬、稻縱卷葉螟防治效果顯著提高2.2%~15.8%和1.0%~8.2%。

表4 中藥肥處理對(duì)不同水稻品種病蟲害發(fā)生率的影響

3 討論與結(jié)論

中藥肥由丹參、茵陳蒿、黃柏、百部等多種中藥材提取物和多種營養(yǎng)元素螯合而成，可以提供植物營養(yǎng)成分和活性物質(zhì)，可有效防治病蟲害，改善土質(zhì)、水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境[8]。在獼猴桃生產(chǎn)中，將中醫(yī)農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用在防治黑頭病和增產(chǎn)上都取得明顯效果[7]。在小麥上應(yīng)用，通過抗性評(píng)價(jià)、增產(chǎn)效果、農(nóng)藥殘留及重金屬殘留等方面的對(duì)比，篩選出小麥種植的最佳處理方案，為中醫(yī)農(nóng)業(yè)技術(shù)在小麥種植推廣提供理論依據(jù)[9]。朱孔志等[10]研究表明，中藥肥可以提高水稻產(chǎn)量，降低稻瘟病病穗率1.06%~11.32%，降低發(fā)病指數(shù)0~4.69，降低病穗率流行程度0~1 個(gè)等級(jí)。趙雙玲等[11]研究表明，施用中藥肥能夠縮短膜下滴灌水稻的生育期，增加分蘗數(shù)，最終提高產(chǎn)量和稻米品質(zhì)。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，與常規(guī)施用化學(xué)農(nóng)藥相比，中藥肥處理可以顯著縮短水稻的生育進(jìn)程，增加穎花數(shù)、每穗總粒數(shù)和千粒重，提高產(chǎn)量3.8%~6.7%；中藥肥處理下各品種整精米率提升1.4%~7.3%，堊白粒率、堊白度和直鏈淀粉含量分別降低13.2%~62.2%、11.6%~59.5%和1.0%~6.5%；中藥肥處理下稻瘟病發(fā)病率降低0.9%~17.7%，稻薊馬和稻縱卷葉螟防效分別提高2.2%~15.8%和1.0%~8.2%。