高邮市稻田农业面源污染防治示范及成效分析

吴 俊，王桂良，张家宏*，王守红，寇祥明，韩光明，朱凌宇，徐 荣，毕建花，唐鹤军

(1.高邮市农村能源生态环保技术推广站，江苏 高邮 225600； 2.江苏里下河地区农业科学研究所，江苏 扬州 225007；3.江苏省生态农业工程技术研究中心，江苏 扬州 225008)

高邮市稻田农业面源污染防治示范及成效分析

吴 俊1，王桂良2，张家宏2*，王守红2，寇祥明2，韩光明3，朱凌宇2，徐 荣3，毕建花3，唐鹤军3

(1.高邮市农村能源生态环保技术推广站，江苏 高邮 225600； 2.江苏里下河地区农业科学研究所，江苏 扬州 225007；3.江苏省生态农业工程技术研究中心，江苏 扬州 225008)

总结高邮市稻田农业面源污染防治示范工程主要做法。通过在稻田安装杀虫灯、性诱捕器、使用生物农药和套养鸭等实现稻田农药减量控害；通过前茬麦秸秆全量还田、施用有机肥和构建稻鸭共作系统替代部分化肥，实现稻田化肥减量保肥。经统计，示范稻田及稻鸭共作稻田化学农药使用量分别为1.800、1.050 kg·hm-2，较常规对照田分别减少60.0%、76.7%；化学肥料较常规对照田分别减少82.8%、87.9%；秸秆利用率达100%；水稻产量分别为9.228、9.200 t·hm-2，与常规对照田相比无显著差异。示范区生产出来的生态稻谷价格为4元·kg-1，是常规稻谷价格的1.4倍，经济效益分别可达1.940万、2.016万元·hm-2，减肥减药增效成果明显。

稻田； 农业面源污染； 防治； 成效

农业面源污染现已成为全球范围内地下水与地表水污染的主要来源之一，据估计，全球范围内30%～50%的地表水已受到不同程度面源污染的影响[1]。江苏省农村经济和农业生产水平高，各类化肥、农药等农用化学投入品施用量大。以氮肥为例，2013年江苏省氮施用量约为462 kg·hm-2，远高于全国平均水平(328.5 kg·hm-2)，大约是国际上为防止水体污染而设置的化肥养分使用安全上限(225 kg·hm-2)的2倍[2]。2014年江苏省农药施用强度为21.5 kg·hm-2，远高于全国平均水平，部分地区甚至达全国平均水平的3.6倍[3]。在农业生产过程中，化肥、农药的平均利用率只有30%～40%，其余大部分均以各种形式排放到环境中，造成面源污染[4]。于2016年在高邮市设立以“减少化肥和农药使用量，提倡绿色增产”为目标的稻田农业面源污染防治示范区，成效显著，现将主要做法及其成效报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区建在高邮市送桥镇毛港村境内(32°43′5″N，119°21′20″E)，位于S333省道北侧、高邮湖大堤西侧。试验规模34 hm2。

1.2 示范品种及栽插方式

试验用水稻品种为南粳9108，5月28日播种育秧，6月29日钵苗机插，行株距为30 cm×14.5 cm，每穴4苗，基本苗91.5万·hm-2左右。稻鸭共作的鸭品种为高邮麻鸭，施放量为270只·hm-2。

1.3 主要措施

1.3.1 稻田农药减量实施方法

综合生物、物理和化学方法实施稻田农药减量控害。一是利用频振式杀虫灯诱杀螟虫和稻飞虱等迁飞性害虫，每40 m×667 m配备1台频振式杀虫灯。7月15日启用。调节好太阳能光控开关，平均每晚亮灯7 h，即于晚上8时至第2天凌晨3时的昆虫活跃期亮灯。二是利用性诱剂诱杀或干扰雄蛾交配，防治稻田螟虫。每200 m2安插1个性诱捕器，连片设置，诱芯每隔15 d左右换1次，诱捕器距离地面1 m左右，此空间为飞虫主要活动范围。三是结合生物与化学农药进行病虫草害防治。针对稻飞虱和稻纵卷叶螟等具有迁飞性、偶发性及暴发性的特点，结合生产实际，及时选用苏云金杆菌等生物农药和必要的化学农药进行防控。示范稻田采取前3项措施。四是在前3项防控内容的基础上构建稻鸭共作系统，利用稻鸭共作种养结合技术防控病虫草害，建立稻鸭共作田。7月10日放养经驯水后的10日龄鸭子，放鸭密度为270只·hm-2。田埂上搭建简易鸭棚，容鸭量6只·m-2。稻田四周设置防逃围网，高60 cm。9月10日后，水稻抽穗灌浆时收回成鸭。

1.3.2 稻田化肥减量实施方法

一是小麦秸秆机械全量还田。在前茬小麦收割时，利用机械切割秸秆，机械深耕全量还田。上季小麦平均产量为5.595 t·hm-2，收获系数为0.45，约5.910 t·hm-2小麦秸秆得以自然还田。经测定，小麦秸秆干物质N含量为0.41%、P2O5含量为0.14%、K2O含量为0.75%。通过小麦秸秆还田，带入农田养分量约为N 24 kg·hm-2、P2O57.5 kg·hm-2和K2O 43.5 kg·hm-2。二是施用有机肥替代部分化肥。基肥施腐熟干鸭粪6 t·hm-2，其中，N含量为1.7%、P2O5含量为1.3%、K2O含量为0.8%。据估算，通过施用有机肥带入农田的养分量约为N 102 kg·hm-2、P2O575 kg·hm-2和K2O 51 kg·hm-2。根据水稻养分需求特征(667 m2产稻600～700 kg约需15 kg N、5 kg P2O5、6 kg K2O)[5]，除秸秆和有机肥养分投入外，示范稻田所需化肥补施量为：基施45%复合肥75 kg·hm-2、分蘖肥施尿素105 kg·hm-2、穗肥施尿素75 kg·hm-2，整个生育期补施化肥折合有效含量117 kg·hm-2(其中，N 94.5 kg·hm-2，P2O512 kg·hm-2，K2O 12 kg·hm-2)。示范稻田采用前2项措施。三是在前述增肥措施基础上，同步开展稻鸭共作种养结合技术，建立稻鸭共作田，利用回田鸭粪替代部分化肥使用，即在前述化肥补施方案中免施穗肥，整个生育期补施化肥折合有效含量为84 kg·hm-2(其中，N 60 kg·hm-2，P2O512 kg·hm-2，K2O 12 kg·hm-2)。

2 结果与分析

2.1 稻田农药减量实施成效

在示范田、稻鸭共作田和常规对照田分别选择3个50 cm×50 cm水稻长势均匀的点，调查病虫草害发生情况。8月15日拔节期调查二化螟、稻纵卷叶螟和稻飞虱；9月15日抽穗期调查纹枯病和稻瘟病；10月6日灌浆期调查稻曲病和田间杂草数。

调查发现(表1)，示范稻田结合频振式杀虫灯和性诱捕器，对二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟和稻飞虱等害虫起到了较好的防治效果，二化螟虫株数、稻纵卷叶螟百丛个数、稻飞虱百丛头数较常规对照田稍有增加，但差异不显著，示范稻田稻瘟病和纹枯病病株率较常规对照田亦稍有增加，但差异不显著。稻鸭共作田纹枯病病株率显著下降至8%，主要是鸭子活动除去了水稻基部的枯黄叶片和杂草，改善了田间通风透光率，降低了田间湿度，一定程度上抑制了水稻纹枯病的扩展。示范稻田对杂草的防控效果与常规对照田之间无显著变化，平均为85%，但比常规对照田少用了300 g·hm-2的10%吡嘧磺隆。稻鸭共作田对杂草的防控效果高达97%，显著高于常规对照，主要原因是鸭子直接取食杂草根茎叶和部分杂草种子，鸭子的经常性活动也影响了稻田水层下部杂草的光合作用和正常生长，抑制了杂草危害。

表1 不同类别田块病虫草害防治效果对比

试验类别二化螟/(株·百丛-1)稻纵卷叶螟/(个·百丛-1)稻飞虱/(头·百丛-1)稻瘟病病株率/%稻曲病病株率/%纹枯病病株率/%杂草防控率/%杂草株数/(株·m-2)常规对照11a24a187a05a014a84b22a示范稻田15a27a207a07a015a86b23a稻鸭共作14a28a198a09a08b97a6b

注：同列数据后无相同小写字母的表示差异显著(P<0.05)。表3同。

示范稻田和常规对照田的农药施用情况如表2所示。可以看出，示范稻田整个生育期内没有使用化学杀虫剂，累计使用化学农药1.8 kg·hm-2，而常规对照田化学农药施用量为4.5 kg·hm-2，示范田内化学农药减施比例达60%。稻鸭共作田在示范田的基础上进一步减除了化学除草剂的作用，化学农药使用量仅为1.05 kg·hm-2，化学农药减施比例达76.7%。

2.2 稻田化肥减量实施成效

示范稻田整个生育期，秸秆、有机肥和化肥养分投入总量为N 220.5 kg·hm-2、P2O594.5 kg·hm-2、K2O 106.5 kg·hm-2，满足了水稻的生长需求。其中，化学肥料施用量为N 94.5 kg·hm-2、P2O512 kg·hm-2、K2O 12 kg·hm-2。常规对照田化肥施用量：基施复合肥750 kg·hm-2，分蘖肥施尿素300 kg·hm-2，穗肥施复合肥300 kg·hm-2和尿素150 kg·hm-2，整个生育期N、P2O5、K2O投入总量分别为364.5、157.5和157.5 kg·hm-2，累计施用化肥有效养分达679.5 kg·hm-2。示范稻田化肥施用量比常规对照田减少562.5 kg·hm-2，化肥减施率达82.8%。稻鸭共作田化肥施用量比常规对照田少597 kg·hm-2，化肥减施率达87.9%。

表2 示范田和常规对照田农药施用量对比

试验类别施用时期施用量/(g·hm-2)药剂名称防治内容农药类别示范田7月5日分蘖期75020%乙．苄除草化学农药150016000IU·mg-1苏云金杆菌防治稻纵卷叶螟生物农药9月5日始穗期30075%三环唑稻瘟病、稻曲病和纹枯病化学农药750井冈·蜡芽菌稻瘟病、稻曲病和纹枯病化学农药常规对照田7月5日分蘖期75020%乙．苄除草化学农药30010%吡嘧磺隆除草化学农药9月5日始穗期30075%三环唑稻瘟病、稻曲病和纹枯病化学农药750井冈·蜡芽菌稻瘟病、稻曲病和纹枯病化学农药97545%毒死蜱稻飞虱化学农药75025%咪鲜胺稻瘟病化学农药67540%稻瘟酰胺稻瘟病化学农药

注：井冈·蜡芽菌含井冈霉素2%和800 000 IU·mg-1蜡质芽孢杆菌。

从产量分析来看(表3)，示范稻田和稻鸭共作田的单位面积穗数、穗粒数、结实率和千粒重与常规对照田相比没有显著差异，示范稻田与稻鸭共作田的产量分别为9.228、9.200 t·hm-2。

表3 不同类别田块产量及效益对比

试验类别有效穗/(万·hm-2)每穗粒数结实率/%千粒重/g产量/(t·hm-2)投入成本/(万元·hm-2)产值/(万元·hm-2)效益/(万元·hm-2)常规对照2445a2051a828a239a9311a190226070705示范稻田2325a2099a825a244a9228a175236921940稻鸭共作2265a2071a835a250a9200a290649222016

2.3 经济效益分析

如表3所示，由于大幅降低了农药化肥的施用量，增施了有机肥和施用生物农药，示范区生产出来的生态稻谷实际价格达4元·kg-1，是常规稻谷的1.4倍，示范稻田和稻鸭共作田的经济效益分别可达1.940万、2.016万元·hm-2，分别是常规对照田的2.75和2.86倍。示范区内采用杀虫灯和性诱捕器防治病虫草害，虽然增加了一次性的投入成本，但可使用多年，且减少了化学农药的投入成本，拉长时间来看，整体经济效益提高明显。

3 小结

在高邮市建立稻田农业面源污染防治示范区，通过安装杀虫灯、使用性诱剂、改用生物农药替代部分化学农药、秸秆还田、施用有机肥等措施，建立示范稻田，并在示范稻田的基础上引入稻鸭共作系统，建立稻鸭共作田，调查发现，较常规稻田，示范区(含示范稻田与稻鸭共作田)内化学肥料施用量降低80%以上，化学农药施用量降低60%以上，且产量无明显降低，综合效益是对照的2.75倍以上，减药增效明显。

[1] 崔键, 马友华, 赵艳萍,等. 农业面源污染的特性及防治对策[J]. 中国农学通报, 2006, 22(1):335-340.

[2] 刘甜, 胡道华, 左若兰. 长江经济带农业面源污染的控制策略[J]. 中国国情国力, 2016 (7):36-38.

[3] 黄小洋, 姜光明, 管永祥. 江苏省农业面源污染现状及防治对策[J]. 贵州农业科学, 2015, 43(11):185-188.

[4] 蔡荣. 农业化学品投入状况及其对环境的影响[J]. 中国人口·资源与环境, 2010, 20(3):107-110.

[5] 张福锁, 陈新平, 陈清.中国主要作物施肥指南[M]. 北京：中国农业大学出版社，2009：27-33.

(责任编辑：高 峻)

2017-01-03

扬州市面源污染治理项目(2015)；中央财政支农项目[TG(15)110]

吴 俊(1978—)，男，江苏高邮人，工程师，学士，从事农村能源生态环保技术推广工作，E-mail: gywujun@163.com。

张家宏(1965—)，男，江苏高邮人，研究员，硕士，从事生态农业技术和产品的研发、推广工作，E-mail: yzzhangjh@126.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170550

X592；S147.2

A

0528-9017(2017)05-0882-03

文献著录格式：吴俊，王桂良，张家宏，等. 高邮市稻田农业面源污染防治示范及成效分析[J].浙江农业科学，2017，58(5)：882-884.