王兆龙,孟德鹏,费 凌,董 沁
(上海交通大学 农业与生物学院,上海 200240)
高尔夫球场草坪与稻麦轮作田农药使用比较调查与分析
王兆龙,孟德鹏,费 凌,董 沁
(上海交通大学 农业与生物学院,上海 200240)
以上海市高尔夫球场和稻麦两熟制农田为研究对象,对高尔夫球场果岭、球道和发球台、高草区、练习场等不同区域草坪和稻麦农田全年的病、虫、杂草发生与农药使用状况进行了调查与分析。结果显示:高尔夫球场草坪全年的农药使用量明显低于稻麦农田,球场18.54 hm2草坪面积全年累计使用杀菌剂、除草剂、杀虫剂分别为98.8,85.2和41 kg/hm2,平均杀菌剂、除草剂、杀虫剂使用量分别为5.33,4.60和2.21 kg/hm2,而稻麦农田杀菌剂、除草剂、杀虫剂使用量则分别为13.7,18.5,13.8 kg/hm2,分别是球场用量的2.6,4.0和6.3倍。从不同类型农药的用量分析,球场所有草坪区域的杀虫剂、除草剂用量均明显低于稻麦农田,球道和发球台、高草区、练习场草坪的杀菌剂用量也明显低于稻麦农田,只有果岭匍匐翦股颖草坪的杀菌剂全年累计用量(14.5 kg/hm2)略超稻麦农田(13.7 kg/hm2)。从不同草坪区域和不同类型农药的使用量与使用频率综合分析,高尔夫球场的农药污染风险低于稻麦农田。
高尔夫球场;草坪;农田;农药;污染风险
高尔夫球场草坪养护管理中的农药污染问题一直广受诟病,也备受争议。单一良等[1]认为,高耗地、高耗水、高污染是高尔夫球场的三宗“罪状”,认为高尔夫球场化肥农药的使用量巨大,会随雨水径流或向地下渗漏,污染水体,而濮阳雪华等[2]则认为高尔夫球场不仅不会污染环境,而且具有良好的生态环境效益。迄今为止,国内外许多学者对高尔夫球场进行了环境检测研究,Baris等[3]连续20年对美国高尔夫球场进行检测未发现农药污染问题,石利利等[4]、肖乡等[5]、金克林等[6]、濮阳雪华等[7]、王娟[8]和姬承东等[9]分别对中国不同地区高尔夫球场进行检测也未发现在草坪使用农药后出现污染土壤和水体的问题[4-9],常智慧[10,11]对北京市高尔夫球场的调查也未发现有明显的农药污染问题,这些检测均未发现存在明显的环境污染问题,但以点代面的取样检测不能全面评价高尔夫球场农药使用的真实情况及可能存在的污染风险,也没有解除人们对高尔夫球场农药使用与污染的疑虑。农药的使用数量和频率是引起其对环境污染问题的根源[9],目前,对高尔夫球场农药使用的实际数量和频率均缺乏详细的报道,农药使用的目的是有效控制植物病、虫、杂草等有害生物的发生与危害,因此农药的实际使用数量与频率完全取决于植物的病、虫、杂草的发生程度与频率[12,13]。通过对高尔夫球场各区域草坪与农田作物在病、虫、杂草的发生与农药防治方面的比较研究,旨在更进一步解析高尔夫球场草坪在养护过程中的农药污染风险。
1.1 高尔夫球场农药使用情况调查及方法
农药使用情况调查参照Miles[14]的方法。调查对象为上海闵行区虹桥高尔夫球场,球场果岭面积为12 600 m2,种植草坪为匍匐翦股颖品种Penn A-4;发球台、球道面积合计为72 800 m2,种植草坪为杂交百慕大品种Tifway419,为了保持草坪冬季的绿色,在10月初交播多年生黑麦草品种Overseed II;高草区面积为80 000 m2,种植草坪为杂交百慕大品种Tifway419,不交播;练习场面积20 000 m2,种植草坪为杂交百慕品种Tifway419,在10月初交播多年生黑麦草品种Overseed II。
全面跟踪和调查2014年虹桥高尔夫球场场务部草坪管理日常工作安排,并与仓库物料领用记录核对,确定草坪管理过程中病、虫、杂草的发生情况与农药使用情况。
1.2 稻麦轮作大田农药使用情况调查
调查对象为上海奉贤区庄行镇稻麦轮作大田,水稻种植品种为花优14,小麦种植品种为扬麦16,根据奉贤区植保站的病虫情报、农药防治措施跟踪和调查庄行镇水稻和小麦的农田管理中农药的使用,确定全年稻麦两熟农田的病、虫、杂草发生与农药使用情况。
2.1 虹桥高尔夫球场病虫杂草发生与农药使用情况
2.1.1 果岭区匍匐翦股颖草坪农药使用情况 匍匐翦股颖果岭草坪的病害发生频率比较高,常发的病害主要有褐斑病、腐霉病、夏季斑、黄斑病等,其中7~8月是病害的高发期,为了有效控制病害的发生与危害,2014年虹桥高尔夫球场果岭共使用杀菌剂9次,杀菌剂使用总量为18.3 kg;果岭杂草主要是周围的杂交百慕大和马唐等杂草入侵果岭,2014年果岭共使用除草剂2次,除草剂使用总量为1 kg;斜纹夜蛾等迁移性害虫是果岭的主要害虫,2014年仅8月中旬形成了明显的危害,使用杀虫剂1次,使用总量为4 kg(表1)。
2.1.2 球道和发球台交播草坪农药使用情况 百慕大春季死斑病是虹桥高尔夫球场球道和发球台发生的主要病害,2014年分别在春季和秋季使用了2次杀菌剂进行预防,蘑菇圈在球场也有零星发生,特别是秋季球道和发球台交播多年生黑麦草后,蘑菇圈病状更加明显,用杀菌剂和渗透剂混合进行了灌根处理,全年球道和发球台杀菌剂使用总量为40.5 kg;在夏季杂草和冬季杂草的发生高峰前期对球道和发球台进行了芽前除草剂的封杀操作,全年球道和发球台共使用除草剂40 kg;斜纹夜蛾等食叶性害虫是危害杂交百慕大草坪的主要害虫,2014年8月中旬出现了明显的危害,使用杀虫剂1次,使用总量为16 kg(表2)。
表1 果岭匍匐翦股颖草坪全年农药使用统计Table1 Total pesticides consumption on creeping bentgrass greens in whole year
表2 球道、发球台交播草坪全年农药使用量统计Table2 Total pesticides used on overseeded bermudagrass fairways and tees in whole year
2.1.3 高草区杂交百慕大草坪农药使用情况 高草区杂交百慕大的春季死斑病发生与危害最为严重,与球道一样,2014年同样采取了2次杀菌剂的预防工作,全年高草区杀菌剂使用总量为40 kg;由于养护管理相对粗放和周边杂草基数很高,球场高草区是杂草危害的重灾区,全年共使用除草剂6次,除草剂使用总量为43.27 kg;8月中旬斜纹夜蛾等食叶性害虫出现了明显的危害,全年共使用杀虫剂2次,使用总量为17 kg(表3)。
表3 高草区杂交百慕大草坪全年农药使用统计Table3 Total pesticides consumption on bermudagrass roughs in whole year
2.1.4 练习场交播草坪农药使用状况 虹桥高尔夫球场练习场使用频率很高,拣球车对草坪的碾压非常严重,对草坪质量的要求相对较低,2014年病害发生较轻,全年没有使用杀菌剂;但练习场杂草危害较重,牛筋草、香附子、阔时杂草的发生量较大,全年使用除草剂3次,除草剂使用量为0.93 kg;与其他其他区域一样,8月中旬斜纹夜蛾等食叶性害虫发生危害,使用杀虫剂1次,使用量为4 kg(表4)。
表4 练习场交播草坪全年农药使用量Table4 Total pesticides consumption on overseeded bermudagrass driving range in whole year
2.2 稻麦轮作农田病虫杂草发生与农药使用情况
稻麦轮作是上海郊区农田的主要种植方式,根据奉贤区植保站的调查,小麦常发病害主要有赤霉病、锈病、黑穗病等,水稻常发病害主要有恶苗病、条纹叶枯病、纹枯病、稻瘟病、稻曲病等,为了有效控制作物病害,保证稻麦产量,2014年稻麦轮作农田共使用杀菌剂14次,其中,小麦3次,水稻11次,全年农田使用杀菌剂量为13.73 kg/hm2,其中小麦3.08 kg/hm2,水稻10.65 kg/hm2;全年共使用除草剂6次,小麦和水稻田各3次,全年农田使用除草剂量为18.48 kg/hm2,其中小麦田8.43 kg/hm2,水稻10.05 kg/hm2;稻麦轮作农田害虫发生较为严重,小麦主要害虫为灰飞虱和蚜虫,水稻的主要害虫为灰飞虱、螟虫、稻蓟马、纵卷叶螟、稻飞虱、稻象甲等,为了有效控制作物虫害,保证稻麦产量,2014年稻麦轮作农田共使用杀虫剂10次,其中,小麦1次,水稻9次,全年农田使用杀虫剂量为13.84 kg/hm2,其中,小麦0.45 kg/hm2,水稻13.39 kg/hm2(表5)。
表5 稻麦轮作农田全年农药使用统计Table5 Total pesticides consumption on the rice-wheat field in whole year
2.3 高尔夫球场草坪与稻麦农田农药使用量比较
单位面积的农药用量表明,只有果岭匍匐翦股颖草坪的杀菌剂全年累计用量(14.5 kg/hm2)超过了稻麦农田(13.7 kg/hm2),球道和发球台、高草区、练习场草坪的杀菌剂用量均明显低于稻麦农田;球场所有区域的除草剂和杀虫剂的用量远低于稻麦农田。若以整个高尔夫球场来统计,球场所有草坪区域的总面积为18.54 hm2,全年累计使用杀菌剂、除草剂、杀虫剂分别为98.8,85.2和41 kg,平均杀菌剂、除草剂、杀虫剂使用量分别为5.33,4.60和2.21 kg/hm2,而稻麦农田平均杀菌剂、除草剂、杀虫剂使用量则分别为13.7,18.5和13.8 kg/hm2,分别是球场用量的2.6,4.0和6.3倍(表6)。
表6 球场草坪与稻麦农田农药使用量对比Table6 Comparison of the pesticides consumption between golf course and rice-wheat field
3.1 农药的使用量与病、虫、杂草的发生
所有的植物都会受到病、虫、杂草的危害,农药的使用是为了有效地控制其危害并保证所种植植物的产量与品质,因此,农药的使用量取决于植物病、虫、杂草的危害程度与发生频率。不同植物所遭受病、虫、杂草的危害程度与其本身的抗性和栽培管理模式有关[15],不同作物所需的农药使用量差异较大。加拿大安大略省对不同农作物的农药使用量调查显示,2008年果树全年使用的农药量最大,全年农药折算成有效成分的用量高达24.2 kg/hm2,其中杀菌剂的用量就高达20.8 kg/hm2;其次为蔬菜,年使用的农药有效成分总量为5.4 kg/hm2,大田玉米和大豆的农药使用量最少[16]。王桂珍[17]对福建省种植业的农药使用情况调查也表明,果树的农药使用量最大,农药使用量高达49.45 kg/hm2,其次为单季的粮食作物18.45 kg/hm2,茶树和蔬菜的农药施用量相对较小,分别为14.7和13.79 kg/hm2。调查样本中,奉贤区庄行的稻麦农田2014全年累计使用农药总量为46 kg/hm2(杀菌剂13.7 kg/hm2,除草剂18.5 kg/hm2,杀虫剂18.5 kg/hm2),因全年种植水稻和小麦两季作物,平均单季作物的农药使用量要略高于福建省的调查数据,仍属于正常的农药使用范围之内。
2014年虹桥高尔夫球场单位面积全年累计的农药使用量为12.14 kg/hm2(杀菌剂5.33 kg/hm2,除草剂4.60 kg/hm2,杀虫剂2.21 kg/hm2),远低于奉贤区稻麦农田的农药使用量。因果岭病害发生较多,杀菌剂的用量远高于其他区域,全年累计用量达到了14.5 kg/hm2,超过了稻麦农田的13.7 kg/hm2,由于果岭种植的是冷季型草坪草-匍匐翦股颖,其耐热、耐湿能力较差,在35℃表现出明显的高温胁迫与不适应症状,并伴随褐斑病、腐霉枯萎病、夏季斑等病害频繁发生,为了维护果岭草坪的品质,导致较多的杀菌剂使用量。若在上海地区高尔夫球场果岭能够推广使用暖季型草坪,如:杂交百慕大品种TifEagle或沟叶结缕草品种Diamond等,农药使用量有望较大幅度降低。
3.2 农药的流失与污染途径
农药使用后的流失也会给周边环境带来污染风险,农药流失的途径主要有地表水径流、向地下水渗漏和向空气中的挥发等[18-21]。植物和土壤的吸收与固定、灌溉及地表径流等也会引起农药对周边环境的污染,由于草坪是旱生植物,若未遭遇到罕见的特大暴雨,草坪通过地表径流向周边环境扩散农药的风险微乎其微[22];许多研究也表明,草坪一般也不会通过淋溶下渗污染地下水[23-28]。许多针对高尔夫球场的土壤和水体检测结果均未发现农药污染的情况[2-7],不仅与草坪病、虫、杂草发生量相对较轻,农药使用量较少有关,而且可能也与草坪上不易出现农药的地表径流和淋溶扩散有关。
3.3 结论
高尔夫球场农药污染问题一直是人们关注的重点,但在这方面缺乏真实可靠的具体数据。以上海地区地理位置相近的高尔夫球场和稻麦农田为样本,对其病、虫、杂草发生的种类,每次用于防治的农药种类与剂量进行了详细的调查分析,结果显示高尔夫球场杀菌剂、除草剂、杀虫剂等农药的使用量和使用频率明显低于稻麦农田,高尔夫球场草坪因农药使用而带来的污染风险低于稻麦农田。
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Comparison of pesticides use between golf course turf and rice-wheat field in Shanghai
WANG Zhao-long,MENG De-peng,FEI ling,DONG Xin
(SchoolofAgriculture&Biology,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240)
The use of pesticide is a prerequisite of its contamination.In this paper,a golf course(green,fairway and tee,rough,driving range) and a rice-wheat field were investigated for the occurrence of diseases,insects,weeds and their corresponding pesticide control.The results showed that the quantity of yearly pesticide use for golf turf was clearly lower than that in the rice-wheat field.The pesticide consumption of golf turf in 18.54 hectares were 98.8 kg of fungicide,85.2 kg of herbicide and 41 kg of insecticide,which were 5.33,4.60 and 2.21 kg per hectare,respectively.However,the consumption of fungicide,herbicide,and insecticide in rice-wheat filed were 13.7,18.5,13.8 kg per hectare yearly,which were 2.6、4.0、6.3 folds of golf turf,respectively.For the insecticide and herbicide,all turf area in golf course consumed less than rice-wheat field.For the fungicide,fairway and tee,rough,driving range also consumed less than that in the rice-wheat field,except the pestcides consumption on the green(14.5 kg/ha),which was slightly higher than that in the rice-wheat field(13.7 kg/ha).From the comprehensive analysis of various turf area and types of pesticide yearly consumption,the risk of pesticide pollution in golf course turf was lower than that in the rice-wheat field.
golf course;turf;farm field;pesticide;pollution risk
2015-06-20;
2015-11-12
国家自然科学基金(31472143)资助
王兆龙(1964-),男,江苏江阴人,教授,博士,研究方向为草坪植物抗逆生理与养护管理。 E-mail:turf@sjtu.edu.cn
S 688.4;S 482
A
1009-5500(2015)06-0001-07