高纬寒地旱改水防御缓解残留药剂技术初步研究

张丛风等

摘 要：黑河市爱辉区高纬度寒地“旱改水”试验示范项目在爱辉区西岗子镇坤站村进行。作为试验项目，“旱改水”防御缓解残留药剂危害有效措施的初步研究，以灌溉水三次洗田为基础，选择适宜本地大面积推广的黑交06-213新品系（总叶数10片）为试验品种，通过J2菌（J2属芽孢杆菌属降解菌）不同浓度菌液、萘酐药液和清水作四种处理设计，经全种植期的试验观测，从各项试验数据的分析中获得值得推广的“旱改水”田块防御缓解残留药剂危害的有效措施。

关键词：旱改水；残留药害；防御缓解；高纬度寒地

前言

黑河市爱辉区地处我国东北部边疆地区，属于黑龙江省北部地区，从种植技术的的稳定性和规模上讲，目前是我国水稻种植的最北线，也是世界水稻种植的最高纬度区。所以从所处的地理位置、气候环境而言，典型性和代表性非常明显。尤其是高纬高寒稻区在防御、缓解旱田残留药剂危害方面研究还处在探索状态的情况下。如能妥善这一关键问题，消除稻农生产损失与顾虑，将大大促进高纬寒地水稻生产的快速发展。对于黑龙江省水田北扩战略的实施也将起到有益的技术支持。本试验主要采取生物降解方法[1]，分析研究本区域气候条件下，“旱改水”地块农药残留对作物的影响及其有效解决方案。

1 试验区概况

试验于2011年在黑河市爱辉区区西岗子镇百亩水稻标准化试验示范园区进行。项目位于黑龙江省黑河市爱辉区境内，地理坐标为东经125°29′至127°40′，北纬49°24′至50°58′之间。属于寒温带大陆性季风气候。该区受季节性大气环流影响非常明显。水稻积累干物质的热量资源不足，是水稻栽培技术要面对的一个负因素，当地气象资料：多年平均气温为-1℃，≥10℃的活动积温在1900-2200℃之间，6月平均气温17.8℃，7月平均气温20.4℃、8月平均气温18.0℃。5月到9月日照时数1205.7小时左右，日照相对充足，但昼夜温差大，多年平均降水量在500-600mm之间，降水主要集中在6-8月间，农技部门提供的数据显示水稻生育期在95-125天（栽培方式为插秧）。水源方面，通过水利工程拦蓄提引，在水量保障上能够满足水稻灌溉需求。在土地资源丰富的大背景下，爱辉区辖区内的河谷平原和一、二阶台地的低洼涝地宜种水稻土壤较多。同时堆积物沉积形成的黑土层较厚，蓄水保水能力强，作为营养物质的有机质含量丰富，从水稻生育期间的生长下垫面条件看，项目区的条件对耐寒性强的极早熟水稻品种的生长是有益的。

2 试验材料

借鉴专家初步讨论结果，试验选取黑龙江省农业科学院黑河分院育成的粳型常规稻黑交06-213新品系（叶总数为10片）作为试验品种。农药缓解所需降解菌由黑龙江省农业科学院黑河分院植保室从黑龙江北部地区长期施药的土壤及现有菌种中筛选出，对长残效除草剂咪唑乙烟酸具有一定降解作用的J2菌，J2属芽孢杆菌属，其对咪唑乙烟酸90天室内试验其降解率为87.57%，降解半衰期为40-50天。市场可购得萘酐。

3 田间试验设计

项目试验地前茬作物是大豆，施用的除草剂为胺草醚、精喹禾灵。本次试验采取四个处理方式，处理方式一：蘸根处理，方法用10倍稀释菌液降解菌菌液（菌液OD600=1.1A），共用菌液10g，对幼苗根作浸蘸处理；处理方式二：用4-溴-18-萘酐茎叶喷洒，本处理总用药量10g，具体方法为奈酐药液100mg加水稀释对移栽植株茎叶喷雾法喷洒处理[2][3]；处理方式三：采用喷雾法，20倍稀释菌液叶茎喷洒（菌液OD600=1.1A），本处理总菌液用量10g；处理方式四：自然对照（ck），不采取以上处理方式，但采取与上述三个处理相同的浅湿灌溉方式，并保持活水灌溉[4]，措施上喷施清水。其他项目中还设置了控制灌溉条件与同浅湿灌溉及不同控制水层对比试验。每处理0.6亩，用PVC板隔离各处理，各处理阻断干扰，单排单灌。整地后施用基底肥，待移植幼苗返青后施加分蘖肥料，抽穗期施用穗肥，具体方案设计为尿素50kg，氯化钾25kg，磷酸二铵80kg，施用比例按基肥，蘖肥，穗肥，6：3：1进行施用，施肥严格按土壤测土施肥方案进行，不致于产生因施肥而引起的产量变化，并防止出现超量催产[5][6]和导致水稻SYI降低的情况出现[7]。采用前期人工浸种催芽、初期棚室增温育苗的栽培方式，本地3月上旬架设大棚覆膜苗床增温，基土解冻，4月5日前后浸种，4月17日发芽箱恒温催芽，4月21日棚室秧盘播种育苗。5月25日至5月30日，为保证标准化栽培采取人工插秧方式田间移植。秧苗密度为20×10cm。田间灌溉、秧田除草、作物病虫害防治等栽培措施统一与一般生产田相同。

4 试验测定内容和方法

4.1 样本茎蘖动态测量

本试验设计每个处理确定10个穴为测点，观测和汇集成果从6月20日开始，每隔12d对植株的分蘖动态进行测量采集数据，直至整个处理块区齐穗结束。

4.2 样本干物质积累量测量

从作物的孕穗期开始，分别对孕穗期、分化期、抽穗期、成熟期四个生育阶段进行取样，每处理每次取3穴，用专业工具将植株的叶、鞘、茎、穗分割，分别放置，经烘培箱在105℃高温下杀青30min，然后取出，再经80℃中温烘干至恒重为止，进行干物质测定。

4.3 样本叶面积指数的测量

分别在作物的分蘖期、抽穗期、成熟期，三个生育阶段进行样本取样，每个处理每次3穴取样，对植株的有效绿叶进行测量，分测叶片长和宽，叶面积采用长宽系数法计算。本试验系数K取值因数为叶片长宽比ψ：当ψ<22.5时，K=0.7；当22.6≤ψ≤27.5时，K=0.74；当ψ>27.6时，K=0.78。

4.4 成熟期测产和考种

在四个处理区进入成熟期后，不特定选区进行收获，原则是最边一至二行去除不取，划定方形收获小区，计数穴数，并按收取的穴数按栽培密度计算面积。待收取的植株通风处自然风干后，分别测量各个小区的生物产量及经济产量。在选取测产样本的同时，每个处理另取5穴植株，通风处自然风干，进行精细的室内考种测量，测量内容包括植株的穗重、穗长、单穗结粒数、单穗结实率、样本千粒重等。精确细致地分项计数、整理、归集。

5 数据处理

由于本试验的数据处理并不复杂，应用office2010办公系统下的Excel软件和word软件完全可实现数据处理目标。为此将所有测量原始数据，整理后应用Excel软件和word软件进行数理统计、数值分析和归集。

6 测量成果分析

6.1 群体生长发育动态，试验获得的数据见表1

从表1的数据形态可以看出，植株由棚室移栽大田后，在6月20日测量时，四个处理地块水稻分蘖动态变化不大，其值在10.2-11.1之间，进入到7月2日，观测中发现处理方式一和处理方式二水稻植株的分蘖向好，发育优良，在四处理中略优于其他两个处理。在7月14日前后四个处理方式的地块基本上都达到了分蘖旺盛期，茎蘖数以处理方式三为最高，达到16个。到成熟期，三个经药剂处理的地块植株分蘖个数均大于对照的处理方式四。

6.2 群体生长状况，试验获得的数据见表2

由表2的数据形态分析可以发现，分蘖期倒一叶叶长、叶宽对不同处理方式的响应，存在差异，数据显示处理方式二响应活跃，叶长、叶宽测量值明显大于其他三个处理方式。测定的叶面积指数处理三最显著，达到了3.2。

6.3 不同试验条件下群体物候调查情况，获得的数据归集处理后见表3

经过对表3所统计的数据分析发现，四个处理方式在生育阶段的返青期。抽穗期，齐穗期、成熟期均对试验条件响应一致，表现为在6月3日返青，在7月20日抽穗，在7月25日齐穗。生育期总日数均为126天，且安全成熟。由此对照考种成果，小结为本次取同一品种试验，从数据反映来看，物侯期的年度表征，品种是决定性的，非常敏感，试验处理的影响表现为品种界定下的良性响应。

6.4 作物三穴干物质积累对不同试验处理的反映，见表4

由表4干物质积累测量结果分析表明：三个采取药剂处理的样本群，其干物质积累量略高于对照处理四。处理剂对水稻生长发育有促进作用（对品质的影响没有进行测定），但总体来说，从敏感性所反映的情况看影响并不十分明显，这种影响的深层解析还需进一步试验的确认。

7 各个处理的产量构成因数分析

对表5的数据形态分析可明确：三个措施喷施处理的产量因素中平方米穗数是增加的，高于对照处理9-34个。样本的结实率也下降了17.5-9.4%。样本千粒重也有些许变化，然表现不明显。数据分析表明三个处理比对照处理增产在1.5-7.2%之间，因此可初步认为各措施处理对旱田农药残留对水稻的抑制有一定的缓解效果，理由是在基本耕作措施、技术一定的情况下，增产的响应效果来源于处理措施。关键是通过栽培措施调节灌浆速度和持续时间来改变籽粒粒重。

8 结束语

从本次试验各测量成果的分析小结可以得出以下结论：

（1）经过2-3次洗田处理的“旱改水”水稻田，在各生育期间没有药害反应。水稻植株总体长势趋同。所以：经过3-5天大水泡田打浆、溶解前茬残药、稀释排出，二至三次重复后，“旱改水”水稻田植株生长发育表现正常，大豆田农药残留对后茬水稻生育未见明显影响，其他前茬末得到验证，就大豆茬而言整体影响可忽略，过施的局部有反应。目前控制灌溉条件下，经洗田的旱改水地块的生产性状还未见试验结论和相关论述。但从个别农户田块的前茬调查和本茬水稻生长性状与其它田块对比分析可以推断，“旱改水”地块前茬施用短效药剂，在本试验提出三遍洗田的情况下经过经心的田间管理，药害不会发生。

（2）四个处理的水稻从群体发育动态上，无论是物候期、分蘖动态、冠层结构、叶面积指数、干物质积累的动态变化趋于一致，略有差别。三个药剂喷施处理最终水稻产量略高于清水对照。增产幅度在1.5-7.2%之间。喷施降解菌浓度越高增产效果越好。喷施降解菌后的米质是否存在变化未做分析研究。

（3）本试验的结论结合整个百亩标准化“旱改水”示范田的预防、缓解农药残留的具体措施，明确了旱改水农药残留“通过采取处理措施”，残药不是水稻开发的障碍因子，末见药害的各种表象：作物体内生理变化异常、植株生长放缓或停止、植株出现异态、枯萎等一系列病状[7]。旱改水第一年的稻田获得高产稳产，并且在土壤基础肥力较高的条件下水稻长势旺盛。当然结论分析中也证实结实率的关键是通过栽培措施调节灌浆速度和持续时间来改变籽粒粒重[9]，是增产的要因。因此通过综合技术结合这一经验和实验结果为大面积旱改水的发展提供了实践经验和技术支撑，是可靠的。

参考文献

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[8]李贤宾.农作物药害事故产生原因及对策研究BE/OL.中国农药信息网，2011.

[9]王余龙，姚友礼，李昙云，等.水稻不同粒位籽粒的结实能力[J].作物学报，1995（4）：435-441.

作者简介：张丛风（1969-），男，高级工程师，本科，学士，研究方向为农田水利与水利工程。