黑龙江省玉米秸秆处理方式转变对玉米病虫草害发生的影响

王 振，宋显东，王春荣，胡亚军，司兆胜

(黑龙江省植检植保站，哈尔滨 150090)

玉米作为黑龙江省种植面积最大的作物，其秸秆的处理关乎环境保护和粮食生产。禁烧政策的实施引导黑龙江省玉米秸秆处理方式由焚烧转向五化利用或还田免耕等方式，这种变化必将导致玉米田中生态环境的改变，最终会影响玉米病虫害的发生情况。

1 秸秆处理降低了玉米螟的发生程度

玉米螟是影响黑龙江省玉米生产最主要的非迁飞性害虫，寄主植物主要是玉米，虫源主要来自于玉米秸秆、根茬和穗轴。2015年，中国农科院植保所在齐齐哈尔进行调查研究，结果显示，在玉米螟有效虫源中，89.5%来自玉米、高粱，在玉米上越冬的玉米螟仍是主要发生虫源。2019年春季，对26个县份进行调查，发现玉米螟在整秆堆垛、免耕根茬、穗轴、离田捆包中的活虫数分别为23.47头/百秆、3.61头/百茬、2.55头/百穗、12.81头/捆包。进一步调查计算出整秆堆垛、免耕根茬、穗轴、离田捆包中的有效虫源量占比分别为40.7%、32.8%、22.6%、3.9%，其中整秆堆垛和免耕根茬中的虫源占比达到73.4%。

玉米机械收获秸秆粉碎还田，可有效杀灭玉米螟越冬幼虫。据黑龙江省植保站调查，秋季玉米机械收获后，从抛洒田间的粉碎秸秆残渣来看，玉米螟幼虫数量较机收前减少94.39%。秋耙茬整地后，根茬中玉米螟幼虫数量较耙茬处理前减少88.41%，经耙茬整地或翻埋还田，根茬中虫源基本被消灭。近年来的玉米螟实际发生情况也证明了玉米机收、机械粉碎耙茬、翻埋等耕作方式是玉米螟发生程度减轻的重要影响因素。随着玉米机收比例的快速增加，玉米螟发生程度也在逐年下降。2019年，秋季玉米螟百秆活虫下降至42.32头，创历史新低，为1991年以来的最低值，见图1。

图1 黑龙江省1991年——2019年的玉米种植面积、发生面积和虫源基数Fig.1 Corn planting area, occurrence area and insect source base in Heilongjiang Province from 1991 to 2019

2 机收比例与虫源基数的相关性分析

2003年，黑龙江省玉米机收比例几乎为零，之后逐渐上升，2019年已达96%。在2003——2019年间的玉米螟秋季虫源基数变化过程中，2007年和2010年为两个变化转折点。2003——2006年间的机收比例与越冬虫源基数的Pearson系数为-0.493，两者为负相关；两者的相关显著性值为0.507 5，表明两者相关性不显著。2007——2010年间的机收比例与越冬虫源基数Pearson系数为0.959，两者为正相关；两者之间的相关显著性值为0.041，表明两者相关性显著。2011——2019年间的机收比例与越冬虫源基数Pearson系数为-0.867，两者为负相关；两者之间的相关显著性值为0.002，表明两者相关性极为显著。

3 机收比例与发生面积/种植面积之比的相关性分析

2019年，玉米螟发生面积2 551.7万亩，自2008年以来首次下降到3 000万亩以下，发生面积占种植面积比例降低至30%，为1991年以来第二低值。由于2003——2019年间的玉米螟发生面积与种植面积之比存在明显分段，因此以2012年为转折点分段进行分析。2003——2012年间的机收比例与发生面积/种植面积之比的Pearson系数为0.126，两者为正相关；两者之间的相关显著性值为0.73，表明两者相关性不显著。2013——2019年间的机收比例与发生面积/种植面积之比的Pearson系数为-0.763，两者负相关；两者之间的相关显著性值为0.041 6，表明二者相关性显著。

4 秸秆还田免耕使部分病虫害存在加重发生趋势

4.1 免耕还田对玉米螟发生的影响

据黑龙江植保站调查，2019年，我省玉米免耕面积占10.25%。经测算，免耕田中玉米螟虫量与秸秆翻埋、碎混、离田处理的田块相比，每亩将增加2 304头，以每亩平均4 000株计算，百杆虫数将增加58头，将加重免耕玉米田中的玉米螟危害。此结果为理论计算数据，利用的是全省平均数，而且由于玉米螟成虫飞行活动半径为4 km，扩散性较强，各地田间实际发生情况会表现出较大差异，但总体来看，秸秆还田免耕将加重玉米螟的发生。

4.2 有关科研单位和专家试验的研究结果

吉林省农科院：在实施5年以上的保护性耕作田中(免耕、少耕和秸秆还田)，玉米苗期侵染的病害发病率较常规农田增加34%～50%。随着保护性耕作年限的延长，病害明显加重，玉米茎腐病发生程度加重，玉米丝黑穗病发生程度减轻，对纹枯病无明显影响。吉林省农科院王立春(国家玉米产业体系专家)认为玉米秸秆覆盖还田对玉米螟发生有一定影响，地下害虫发生量增加一倍左右，其中蛴螬增加2.5倍以上，土传病害有加重趋势。华北地区麦收后免耕播种玉米，造成二点委夜蛾暴发。2011年，二点委夜蛾在河北、山东、河南、安徽、江苏、山西6省夏玉米苗期暴发成灾，被害面积221万hm2，毁种和补种超过33万hm2。研究表明，二点委夜蛾幼虫一般在玉米根部或湿润的土缝中生存，秸秆还田、高麦茬、厚麦糠等田间

耕作方式为二点委夜蛾提供了适宜的生存环境。二点委夜蛾是耕作制度改变后(麦收后免耕和贴茬播种)引发的新虫害。综合有关研究资料并结合基本理论及有关专家的研究认为，秸秆还田免耕栽培有利于多数病虫害的发生，其中，显著加重蛴螬等地下害虫的发生程度，加重玉米茎腐病等土传病害的发生，也将加重玉米螟的发生。同时，随着免耕年限的增加，可能会引起一些次要病虫害的发生。

5 秸秆覆盖还田增加了田间草荒风险

2018年，黑龙江省农科院植保所的试验结果表明，秸秆地表覆盖田杂草总数比秸秆翻埋和碎混模式分别减少51.6%和32.8%，而且杂草平均出土时间晚一周左右，主要杂草种类为一年生杂草。对于更难控制的多年生杂草，受不同耕作模式的影响，还没有系统的研究结果，但有关专家一致认为，翻埋耕作是一项有利于长期控制多年生杂草的有效措施。但鉴于田间杂草基数足够大，无论何种耕作方式只能起到一定的控制作用，还必须及时采取有效的杂草防治措施，否则会出现严重草荒，特别是秸秆覆盖还田免耕模式，将使田间草荒风险加大。

黑龙江省玉米田化学除草以播后苗前土壤封闭除草为主，做法是在玉米出苗前将除草剂喷于土表，形成药层，当杂草拱土时，起到灭草的作用。土壤封闭除草是该省最普遍、经济、有效的除草方式，可大幅压低杂草基数。如果封闭除草效果不好，一般在玉米3～5叶期再进行一次苗后茎叶除草，确保有效控制农田草害。而秸秆覆盖免耕地块由于除草剂被秸秆阻挡后难以形成致密、均匀的药层，影响了土壤封闭除草效果，而且也无法进行机械中耕，就使得除草压力全部集中在苗后茎叶化学除草措施上。但由于苗后茎叶除草的施药适期短(仅10～15天)，特别是经常会遇到降雨天气，打药机车无法进地施药，易错过安全施药期，会引起草荒，同时也易引起作物药害。因此，秸秆覆盖还田增加了田间化学除草的难度，使草荒风险加大。玉米秸秆处理方式的转变非常有利于环境保护，利大于弊。虽然这种转变对玉米田中的病虫害发生产生了一定影响，客观上推动了玉米虫害的主次转换，同时也增加了部分病害的发生几率和程度，但这种变化在可控范围内，可通过科学轮耕模式(如“一翻两免”模式)和加强病虫害监测预警等措施来进行科学有效地控制。