高緯寒地旱改水防御緩解殘留藥劑技術(shù)初步研究

張叢風(fēng)等

摘 要：黑河市愛輝區(qū)高緯度寒地“旱改水”試驗示范項目在愛輝區(qū)西崗子鎮(zhèn)坤站村進行。作為試驗項目，“旱改水”防御緩解殘留藥劑危害有效措施的初步研究，以灌溉水三次洗田為基礎(chǔ)，選擇適宜本地大面積推廣的黑交06-213新品系（總?cè)~數(shù)10片）為試驗品種，通過J2菌（J2屬芽孢桿菌屬降解菌）不同濃度菌液、萘酐藥液和清水作四種處理設(shè)計，經(jīng)全種植期的試驗觀測，從各項試驗數(shù)據(jù)的分析中獲得值得推廣的“旱改水”田塊防御緩解殘留藥劑危害的有效措施。

關(guān)鍵詞：旱改水；殘留藥害；防御緩解；高緯度寒地

前言

黑河市愛輝區(qū)地處我國東北部邊疆地區(qū)，屬于黑龍江省北部地區(qū)，從種植技術(shù)的的穩(wěn)定性和規(guī)模上講，目前是我國水稻種植的最北線，也是世界水稻種植的最高緯度區(qū)。所以從所處的地理位置、氣候環(huán)境而言，典型性和代表性非常明顯。尤其是高緯高寒稻區(qū)在防御、緩解旱田殘留藥劑危害方面研究還處在探索狀態(tài)的情況下。如能妥善這一關(guān)鍵問題，消除稻農(nóng)生產(chǎn)損失與顧慮，將大大促進高緯寒地水稻生產(chǎn)的快速發(fā)展。對于黑龍江省水田北擴戰(zhàn)略的實施也將起到有益的技術(shù)支持。本試驗主要采取生物降解方法[1]，分析研究本區(qū)域氣候條件下，“旱改水”地塊農(nóng)藥殘留對作物的影響及其有效解決方案。

1 試驗區(qū)概況

試驗于2011年在黑河市愛輝區(qū)區(qū)西崗子鎮(zhèn)百畝水稻標準化試驗示范園區(qū)進行。項目位于黑龍江省黑河市愛輝區(qū)境內(nèi)，地理坐標為東經(jīng)125°29′至127°40′，北緯49°24′至50°58′之間。屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。該區(qū)受季節(jié)性大氣環(huán)流影響非常明顯。水稻積累干物質(zhì)的熱量資源不足，是水稻栽培技術(shù)要面對的一個負因素，當?shù)貧庀筚Y料：多年平均氣溫為-1℃，≥10℃的活動積溫在1900-2200℃之間，6月平均氣溫17.8℃，7月平均氣溫20.4℃、8月平均氣溫18.0℃。5月到9月日照時數(shù)1205.7小時左右，日照相對充足，但晝夜溫差大，多年平均降水量在500-600mm之間，降水主要集中在6-8月間，農(nóng)技部門提供的數(shù)據(jù)顯示水稻生育期在95-125天（栽培方式為插秧）。水源方面，通過水利工程攔蓄提引，在水量保障上能夠滿足水稻灌溉需求。在土地資源豐富的大背景下，愛輝區(qū)轄區(qū)內(nèi)的河谷平原和一、二階臺地的低洼澇地宜種水稻土壤較多。同時堆積物沉積形成的黑土層較厚，蓄水保水能力強，作為營養(yǎng)物質(zhì)的有機質(zhì)含量豐富，從水稻生育期間的生長下墊面條件看，項目區(qū)的條件對耐寒性強的極早熟水稻品種的生長是有益的。

2 試驗材料

借鑒專家初步討論結(jié)果，試驗選取黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黑河分院育成的粳型常規(guī)稻黑交06-213新品系（葉總數(shù)為10片）作為試驗品種。農(nóng)藥緩解所需降解菌由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黑河分院植保室從黑龍江北部地區(qū)長期施藥的土壤及現(xiàn)有菌種中篩選出，對長殘效除草劑咪唑乙煙酸具有一定降解作用的J2菌，J2屬芽孢桿菌屬，其對咪唑乙煙酸90天室內(nèi)試驗其降解率為87.57%，降解半衰期為40-50天。市場可購得萘酐。

3 田間試驗設(shè)計

項目試驗地前茬作物是大豆，施用的除草劑為胺草醚、精喹禾靈。本次試驗采取四個處理方式，處理方式一：蘸根處理，方法用10倍稀釋菌液降解菌菌液（菌液OD600=1.1A），共用菌液10g，對幼苗根作浸蘸處理；處理方式二：用4-溴-18-萘酐莖葉噴灑，本處理總用藥量10g，具體方法為奈酐藥液100mg加水稀釋對移栽植株莖葉噴霧法噴灑處理[2][3]；處理方式三：采用噴霧法，20倍稀釋菌液葉莖噴灑（菌液OD600=1.1A），本處理總菌液用量10g；處理方式四：自然對照（ck），不采取以上處理方式，但采取與上述三個處理相同的淺濕灌溉方式，并保持活水灌溉[4]，措施上噴施清水。其他項目中還設(shè)置了控制灌溉條件與同淺濕灌溉及不同控制水層對比試驗。每處理0.6畝，用PVC板隔離各處理，各處理阻斷干擾，單排單灌。整地后施用基底肥，待移植幼苗返青后施加分蘗肥料，抽穗期施用穗肥，具體方案設(shè)計為尿素50kg，氯化鉀25kg，磷酸二銨80kg，施用比例按基肥，蘗肥，穗肥，6：3：1進行施用，施肥嚴格按土壤測土施肥方案進行，不致于產(chǎn)生因施肥而引起的產(chǎn)量變化，并防止出現(xiàn)超量催產(chǎn)[5][6]和導(dǎo)致水稻SYI降低的情況出現(xiàn)[7]。采用前期人工浸種催芽、初期棚室增溫育苗的栽培方式，本地3月上旬架設(shè)大棚覆膜苗床增溫，基土解凍，4月5日前后浸種，4月17日發(fā)芽箱恒溫催芽，4月21日棚室秧盤播種育苗。5月25日至5月30日，為保證標準化栽培采取人工插秧方式田間移植。秧苗密度為20×10cm。田間灌溉、秧田除草、作物病蟲害防治等栽培措施統(tǒng)一與一般生產(chǎn)田相同。

4 試驗測定內(nèi)容和方法

4.1 樣本莖蘗動態(tài)測量

本試驗設(shè)計每個處理確定10個穴為測點，觀測和匯集成果從6月20日開始，每隔12d對植株的分蘗動態(tài)進行測量采集數(shù)據(jù)，直至整個處理塊區(qū)齊穗結(jié)束。

4.2 樣本干物質(zhì)積累量測量

從作物的孕穗期開始，分別對孕穗期、分化期、抽穗期、成熟期四個生育階段進行取樣，每處理每次取3穴，用專業(yè)工具將植株的葉、鞘、莖、穗分割，分別放置，經(jīng)烘培箱在105℃高溫下殺青30min，然后取出，再經(jīng)80℃中溫烘干至恒重為止，進行干物質(zhì)測定。

4.3 樣本葉面積指數(shù)的測量

分別在作物的分蘗期、抽穗期、成熟期，三個生育階段進行樣本取樣，每個處理每次3穴取樣，對植株的有效綠葉進行測量，分測葉片長和寬，葉面積采用長寬系數(shù)法計算。本試驗系數(shù)K取值因數(shù)為葉片長寬比ψ：當ψ<22.5時，K=0.7；當22.6≤ψ≤27.5時，K=0.74；當ψ>27.6時，K=0.78。

4.4 成熟期測產(chǎn)和考種

在四個處理區(qū)進入成熟期后，不特定選區(qū)進行收獲，原則是最邊一至二行去除不取，劃定方形收獲小區(qū)，計數(shù)穴數(shù)，并按收取的穴數(shù)按栽培密度計算面積。待收取的植株通風(fēng)處自然風(fēng)干后，分別測量各個小區(qū)的生物產(chǎn)量及經(jīng)濟產(chǎn)量。在選取測產(chǎn)樣本的同時，每個處理另取5穴植株，通風(fēng)處自然風(fēng)干，進行精細的室內(nèi)考種測量，測量內(nèi)容包括植株的穗重、穗長、單穗結(jié)粒數(shù)、單穗結(jié)實率、樣本千粒重等。精確細致地分項計數(shù)、整理、歸集。

5 數(shù)據(jù)處理

由于本試驗的數(shù)據(jù)處理并不復(fù)雜，應(yīng)用office2010辦公系統(tǒng)下的Excel軟件和word軟件完全可實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理目標。為此將所有測量原始數(shù)據(jù)，整理后應(yīng)用Excel軟件和word軟件進行數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)值分析和歸集。

6 測量成果分析

6.1 群體生長發(fā)育動態(tài)，試驗獲得的數(shù)據(jù)見表1

從表1的數(shù)據(jù)形態(tài)可以看出，植株由棚室移栽大田后，在6月20日測量時，四個處理地塊水稻分蘗動態(tài)變化不大，其值在10.2-11.1之間，進入到7月2日，觀測中發(fā)現(xiàn)處理方式一和處理方式二水稻植株的分蘗向好，發(fā)育優(yōu)良，在四處理中略優(yōu)于其他兩個處理。在7月14日前后四個處理方式的地塊基本上都達到了分蘗旺盛期，莖蘗數(shù)以處理方式三為最高，達到16個。到成熟期，三個經(jīng)藥劑處理的地塊植株分蘗個數(shù)均大于對照的處理方式四。

6.2 群體生長狀況，試驗獲得的數(shù)據(jù)見表2

由表2的數(shù)據(jù)形態(tài)分析可以發(fā)現(xiàn)，分蘗期倒一葉葉長、葉寬對不同處理方式的響應(yīng)，存在差異，數(shù)據(jù)顯示處理方式二響應(yīng)活躍，葉長、葉寬測量值明顯大于其他三個處理方式。測定的葉面積指數(shù)處理三最顯著，達到了3.2。

6.3 不同試驗條件下群體物候調(diào)查情況，獲得的數(shù)據(jù)歸集處理后見表3

經(jīng)過對表3所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，四個處理方式在生育階段的返青期。抽穗期，齊穗期、成熟期均對試驗條件響應(yīng)一致，表現(xiàn)為在6月3日返青，在7月20日抽穗，在7月25日齊穗。生育期總?cè)諗?shù)均為126天，且安全成熟。由此對照考種成果，小結(jié)為本次取同一品種試驗，從數(shù)據(jù)反映來看，物侯期的年度表征，品種是決定性的，非常敏感，試驗處理的影響表現(xiàn)為品種界定下的良性響應(yīng)。

6.4 作物三穴干物質(zhì)積累對不同試驗處理的反映，見表4

由表4干物質(zhì)積累測量結(jié)果分析表明：三個采取藥劑處理的樣本群，其干物質(zhì)積累量略高于對照處理四。處理劑對水稻生長發(fā)育有促進作用（對品質(zhì)的影響沒有進行測定），但總體來說，從敏感性所反映的情況看影響并不十分明顯，這種影響的深層解析還需進一步試驗的確認。

7 各個處理的產(chǎn)量構(gòu)成因數(shù)分析

對表5的數(shù)據(jù)形態(tài)分析可明確：三個措施噴施處理的產(chǎn)量因素中平方米穗數(shù)是增加的，高于對照處理9-34個。樣本的結(jié)實率也下降了17.5-9.4%。樣本千粒重也有些許變化，然表現(xiàn)不明顯。數(shù)據(jù)分析表明三個處理比對照處理增產(chǎn)在1.5-7.2%之間，因此可初步認為各措施處理對旱田農(nóng)藥殘留對水稻的抑制有一定的緩解效果，理由是在基本耕作措施、技術(shù)一定的情況下，增產(chǎn)的響應(yīng)效果來源于處理措施。關(guān)鍵是通過栽培措施調(diào)節(jié)灌漿速度和持續(xù)時間來改變籽粒粒重。

8 結(jié)束語

從本次試驗各測量成果的分析小結(jié)可以得出以下結(jié)論：

（1）經(jīng)過2-3次洗田處理的“旱改水”水稻田，在各生育期間沒有藥害反應(yīng)。水稻植株總體長勢趨同。所以：經(jīng)過3-5天大水泡田打漿、溶解前茬殘藥、稀釋排出，二至三次重復(fù)后，“旱改水”水稻田植株生長發(fā)育表現(xiàn)正常，大豆田農(nóng)藥殘留對后茬水稻生育未見明顯影響，其他前茬末得到驗證，就大豆茬而言整體影響可忽略，過施的局部有反應(yīng)。目前控制灌溉條件下，經(jīng)洗田的旱改水地塊的生產(chǎn)性狀還未見試驗結(jié)論和相關(guān)論述。但從個別農(nóng)戶田塊的前茬調(diào)查和本茬水稻生長性狀與其它田塊對比分析可以推斷，“旱改水”地塊前茬施用短效藥劑，在本試驗提出三遍洗田的情況下經(jīng)過經(jīng)心的田間管理，藥害不會發(fā)生。

（2）四個處理的水稻從群體發(fā)育動態(tài)上，無論是物候期、分蘗動態(tài)、冠層結(jié)構(gòu)、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累的動態(tài)變化趨于一致，略有差別。三個藥劑噴施處理最終水稻產(chǎn)量略高于清水對照。增產(chǎn)幅度在1.5-7.2%之間。噴施降解菌濃度越高增產(chǎn)效果越好。噴施降解菌后的米質(zhì)是否存在變化未做分析研究。

（3）本試驗的結(jié)論結(jié)合整個百畝標準化“旱改水”示范田的預(yù)防、緩解農(nóng)藥殘留的具體措施，明確了旱改水農(nóng)藥殘留“通過采取處理措施”，殘藥不是水稻開發(fā)的障礙因子，末見藥害的各種表象：作物體內(nèi)生理變化異常、植株生長放緩或停止、植株出現(xiàn)異態(tài)、枯萎等一系列病狀[7]。旱改水第一年的稻田獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，并且在土壤基礎(chǔ)肥力較高的條件下水稻長勢旺盛。當然結(jié)論分析中也證實結(jié)實率的關(guān)鍵是通過栽培措施調(diào)節(jié)灌漿速度和持續(xù)時間來改變籽粒粒重[9]，是增產(chǎn)的要因。因此通過綜合技術(shù)結(jié)合這一經(jīng)驗和實驗結(jié)果為大面積旱改水的發(fā)展提供了實踐經(jīng)驗和技術(shù)支撐，是可靠的。

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作者簡介：張叢風(fēng)（1969-），男，高級工程師，本科，學(xué)士，研究方向為農(nóng)田水利與水利工程。