环境友好型中药肥对水稻产量品质及病虫害防治效果的影响研究

李双喜 张润柏 朱孔志 叶耿 曹欢 沈淑云 吕卫光*

（1 上海市农业科学院 生态环境保护研究所，上海 201403；2 上海市农业环境保护监测站，上海 201403；3 农业农村部上海农业环境与耕地保育科学观测实验站，上海 201403；4 农业农村部东南沿海农业绿色低碳重点实验室，上海 201403；5 上海大度农业科技有限公司，上海 200041；6 上海市农业科技服务中心，上海 200335；*通讯作者：Lwei1217@sina.com）

近年来农业种植中不科学使用化学农药防治病虫害以及过度依赖化肥提高产量的现象频现，导致农产品农药残留超标、质量下降，不仅造成土壤板结、环境污染等问题，还影响国民健康[1-2]。针对以上问题，国内逐渐研究出不同的农业种植模式，如有机农业、自然农业、生态农业、农法自然和中医农业等。在众多模式中，中医农业以“增产、提质、降农残、生态种植”的效果脱颖而出，成为具有中国特色的高效生态农业绿色种植模式[3-4]。

中草药材具有活性物质，有助于植物消化吸收，激起植物特异性，不仅能促进植物光合作用，还可以增强其抗逆能力、抗病能力。中医农业即在农业现代化生产中引入中医原理，将农业与传统中医药学紧密结合，充分发挥现代生产工艺的优越性，将中草药材进行提纯，用提取液精粹来促进植物生长。此外，中草药材提取精粹也能起到固定植物根部的作用，从而提高土壤层对化肥营养物质的固定吸收[5]。本研究以5 个水稻品种为材料，选择中药肥以减少并替代20%农药用量，研究其对水稻的生长发育、产量及相关性状、品质性状和病虫害防治的影响，探索中药肥在水稻生产上替减农药的应用效果。

1 材料与方法

1.1 试验田概况

试验设置在上海市农业科学院崇明岛生态试验站内（31°4l′15″N，121°54′00″E），该站地处北亚热带，气候温和湿润，年平均气温15.2 ℃，年平均降雨量1 003.7 mm，年日照时数2 104 h，无霜期229 d，四季分明。试验地土壤（0~20 cm）理化性质为：有机质19.7 g/kg，速效氮53.2 mg/kg，速效磷18.1 mg/kg，速效钾200 mg/kg，pH 8.4（土∶水=1∶5）。试验于2020 年稻季开始，种植模式为稻油轮作。

1.2 供试材料

本试验选择嘉58、宁粳8 号、苏香粳100、南粳46、苏香粳3 号等5 个优质高产水稻品种为材料。试验用中药肥选择上海大度农业科技有限公司的产品绿管稼，由丹参、茵陈蒿、黄柏、百部等多种中药材提取物和多种营养元素螯合而成，内含植物氨基酸、酮类、酚类、碱类、多糖、合成酶等多种植物活性物质。

1.3 试验设计

采用盘育秧方式，2020 年5 月19 日浸种，5 月22日落谷，秧龄23 d，6 月14 日移栽，小区面积667 m2，7行洋马机插秧，移栽行株距为25 cm × 12 cm，每丛3~4苗，3 次重复。

对照（CK）：水稻分蘖末-拔节初期每667 m2用6.25%阿维·氯苯酰（亮泰）50 mL+50%吡蚜酮（顶峰）10 g+24%噻呋酰胺30 mL 喷施，主要防治稻纵卷叶螟，兼治稻叶瘟、纹枯病、二代大螟、二代稻飞虱等稻田其他虫害；大肚期（破口前5~7 d，即主茎剑叶、倒2 叶叶枕平-剑叶叶枕高出倒2 叶叶枕3~5 cm 时）每667 m2喷施5%甲维盐20 mL+30%茚虫威8 mL+40%三环唑悬浮剂60 g+60%烯啶虫胺10 g+30%苯甲·丙环唑30 mL；破口期（穗子露头10%左右）每667 m2喷施短稳杆菌100 mL+40%三环唑悬浮剂70 mL+24%噻呋酰胺30 mL。齐穗期每667 m2用6%阿维·氯苯酰50 mL+32.5%阿米妙收40 mL+25%吡蚜酮30g+20%烯啶虫胺25 mL+40%稻瘟·三环唑80 mL 或40%三环唑悬浮剂60 mL。

中药肥处理：所有化学农药用量相比CK 减少20%，在3 个关键时期叶面喷施中药肥，分别是水稻分蘖末-拔节初期喷施100 mL/667 m2，破口期喷施150 mL/667 m2，齐穗期喷施150 mL/667 m2。

1.4 测定项目及方法

在水稻成熟期考察水稻产量及相关农艺性状。每667 m2有效穗数：基本苗定点处调查有效穗数，抽穗结实少于5 粒的穗不算有效穗，取3 个重复的平均值。千粒重：在考种后晒干的实粒中，每个品种各随机取3 个1 000 粒分别称量，其差值不大于其平均值的3%，取3个重复的平均值，以g 表示。记载水稻品种各生育期，统计产量相关性状的数据，以小区产量为指标对品种进行评价。在自发条件下，观察水稻品种的抗稻瘟病、纹枯病情况及稻飞虱、稻蓟马和稻纵卷叶螟发生情况；稻谷收获后送农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心测定稻米的外观品质、加工品质、营养品质及蒸煮品质[6]。

稻瘟病发病率（%）=病穗率/调查总穗数×100%。

1.5 数据处理

所有数据处理采用Excel 2019 和SPSS 18.0 软件完成，用LSD 法比较不同处理间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 中药肥对不同水稻品种生育期的影响

由表1 可以看出，与CK 相比，在同期播种的条件下，中药肥可以促进水稻幼穗分化进程，抽穗时间提前2~4 d，有利于后期水稻的灌浆结实，提前成熟收割时间3~5 d。

表1 中药肥处理对不同水稻品种生育期的影响

2.2 中药肥对不同水稻品种产量等相关农艺性状的影响

如表2 所示，5 个品种中药肥处理实收产量均比CK 显著增加3.8%~6.7%，主要原因在于每穗总粒数、单位面积颖花数和千粒重显著增加。可见，中药肥有利提高水稻的产量。

表2 中药肥处理对不同水稻品种产量的影响

由表2 可以看出，5 个水稻品种中药肥处理每穗总粒数变幅为93.2~123.5 粒，与CK 相比显著增加6.5%~9.7%，说明中药肥有利于水稻颖花的分化，从而增加每穗粒数；5 个水稻品种中药肥处理每667 m2颖花数变幅2 395.2~2 914.6 万，较CK 显著提高6.5%~14.3%；5 个水稻品种中药肥处理结实率与CK 不存在显著差异；5 个水稻品种中药肥处理千粒重较CK 增加1.6%~3.0%，说明在水稻生长后期使用中药肥有利于水稻灌浆结实，增加千粒重；与CK 相比，5 个品种中药肥处理的有效穗数除苏香粳3 号存在显著差异外，其余品种差异均不显著，说明中药肥对有效穗数影响较小，可能与中药肥使用时间有关系。

2.3 中药肥对不同水稻品种品质的影响

由表3 可以看出，与CK 相比，5 个水稻品种中药肥处理的精米率、整精米率均有显著提高，其中整精米率增幅为1.4%~7.3%，说明中药肥处理对水稻加工品质有显著提升作用。在外观品质方面，与CK 相比，5 个水稻品种中药肥处理的垩白粒率降低13.2%~62.2%，垩白度降低11.6%~59.5%，与CK 均存在显著差异。在蒸煮品质方面，与CK 相比，中药肥处理对胶稠度没有显著差异，但显著降低直链淀粉含量1.0%~6.5%。在营养品质方面，与CK 相比，5 个水稻品种中药肥处理的总蛋白质含量没有显著差异。综上，与CK 相比，中药肥处理对精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量有显著作用，能提升稻米整体品质。

表3 中药肥处理对不同水稻品种品质的影响

2.4 中药肥对不同水稻品种病虫害发生的影响

由表4 可以看出，与CK 相比，中药肥处理水稻稻瘟病发病率显著降低0.9%~17.7%，也显著降低纹枯病发病率（最高降低率达20.7%)。在稻飞虱防治效果方面，与CK 相比，中药肥处理的嘉58、南粳46 和苏香粳3 号增加4.7%~7.1%，而苏香粳100 和宁粳8 号与CK无显著差异；与CK 相比，中药肥处理对稻蓟马、稻纵卷叶螟防治效果显著提高2.2%~15.8%和1.0%~8.2%。

表4 中药肥处理对不同水稻品种病虫害发生率的影响

3 讨论与结论

中药肥由丹参、茵陈蒿、黄柏、百部等多种中药材提取物和多种营养元素螯合而成，可以提供植物营养成分和活性物质，可有效防治病虫害，改善土质、水质和生态环境[8]。在猕猴桃生产中，将中医农业技术应用在防治黑头病和增产上都取得明显效果[7]。在小麦上应用，通过抗性评价、增产效果、农药残留及重金属残留等方面的对比，筛选出小麦种植的最佳处理方案，为中医农业技术在小麦种植推广提供理论依据[9]。朱孔志等[10]研究表明，中药肥可以提高水稻产量，降低稻瘟病病穗率1.06%~11.32%，降低发病指数0~4.69，降低病穗率流行程度0~1 个等级。赵双玲等[11]研究表明，施用中药肥能够缩短膜下滴灌水稻的生育期，增加分蘖数，最终提高产量和稻米品质。

本试验结果表明，与常规施用化学农药相比，中药肥处理可以显著缩短水稻的生育进程，增加颖花数、每穗总粒数和千粒重，提高产量3.8%~6.7%；中药肥处理下各品种整精米率提升1.4%~7.3%，垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量分别降低13.2%~62.2%、11.6%~59.5%和1.0%~6.5%；中药肥处理下稻瘟病发病率降低0.9%~17.7%，稻蓟马和稻纵卷叶螟防效分别提高2.2%~15.8%和1.0%~8.2%。