猪粪污施用量对早稻病害发生和产量的影响

王 玖,赵含中,魏伯奇,李艳华,代 华,张 舒

(1.湖北省咸宁市崇阳县农业农村局,湖北崇阳 437500;2.湖北省农业科学院植保土肥研究所,湖北武汉 430064)

中国是世界上生猪主要养殖国之一,2021年生猪存栏量达4.49亿头,出栏量6.71亿头。近年来,中国生猪养殖业发展迅速,规模化程度越来越高,集中排放的猪粪废弃物已成为中国农业面源污染的重要污染源之一。猪粪污染治理技术有干燥处理(自然干燥法、高温快速干燥法)、生物处理(粪便好氧堆肥、沼气工程)、猪粪基质化利用和微生物燃料电池等[1]。生猪养殖粪污处理模式有粪污还田模式、肥料化利用模式、能源化利用模式、饲料化利用模式等等[2,3]。粪污还田模式是提高畜禽粪污资源化利用水平,减少农业面源污染较为经济的方式之一。前人研究了猪粪沼液施用量对水稻农艺性状和青贮品质的影响和不同猪粪施用量下红壤水稻土表层水氮磷动态[4,5],但猪粪污施用量对早稻病害发生和产量的影响未涉及。为此,本试验拟通过对猪粪污施用量与早稻病害发生程度和产量的调查,找出最佳施用量,为实现化肥减量、减少农业面源污染提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在湖北省崇阳县原种场,面积为2 333.5 m2,前茬空闲。试验田为轻壤土,pH值5.3,速效钾含量75.0 mg/L;速效磷含量6.8 mg/L;碱解氮含量80.0 mg/L;有机质含量为2.62%。

1.2 试验材料

试验品种为杂交早稻两优287。

试验肥料为湖北鄂中生态工程股份有限公司生产的45%复合肥(N-P2O5-K2O:15-15-15)和发酵60 d左右的含水猪粪污。

防虫农药为21%%甲维·毒死蜱微乳剂(陕西标正作物科学有限公司生产,市售);25%吡蚜酮可湿性粉剂(广西田园生化股份有限公司生产,市售)。

1.3 试验设计

试验设10个处理,处理1使用湖北鄂中生态工程股份有限公司生产的45%复合肥(N-P2O5-K2O:15-15-15)40 kg/667m2作为对照处理,处理2～处理10均使用发酵60 d左右的含水猪粪污,施用量处理2～处理10分别为500 kg/667m2、1 000 kg/667m2、1 500 kg/667m2、2 000 kg/667m2、2 500 kg/667m2、3 000 kg/667m2、3 500 kg/667m2、4 000 kg/667m2、4 500 kg/667m2。所有处理均在翻耕前施用。

试验小区采用随机区组法排列,每处理3次重复,小区长方形(长10.0 m,宽4.0 m),面积40 m2,株行距13.33 cm×20.00 cm,每小区插50行,每行30穴,全小区共插1 500穴。按小区起垄作埂,边角垂直,埂高30 cm,宽30 cm,重复间两埂间留10 cm进、排水沟,试验小区四周留进排水沟,四周保护区3 m以上。

1.4 栽培管理

2022年3月30日采用常规水育秧方式播种和管理,在4月30日移栽前2 d(4月28日)按试验设计的用量分小区施用复合肥和猪粪污,并使用微耕机分小区翻耕整田。移栽10 d后,进行耘禾除草和人工扯草各一次,全生长期未施用除草剂。

6月16日喷施21%%甲维·毒死蜱微乳剂80 mL/667m2防治二化螟和稻纵卷叶螟;7月6日喷施25%吡蚜酮可湿性粉剂20 g/667m2防治第三代稻飞虱。早稻全生育过程只使用杀虫剂防治虫害,未使用杀菌剂防治病害。

6月20日抽穗,7月24日成熟,全生育期116 d。

1.5 试验方法

1.5.1 纹枯病调查方法[6,7]

每小区对角线5点取样,每点调查相邻5丛,共查25丛,调查记录总株数、病株数和病级,计算病株率、病情指数和防治效果。

纹枯病分级标准:

0级:全株无病;

1级:第4叶片及其以下各叶鞘、叶片发病(以顶叶为第1片叶);

3级:第3叶片及其以下各叶鞘、叶片发病;

5级:第2叶片及其以下各叶鞘、叶片发病;

7级:剑叶片及其以下各叶鞘、叶片发病;

9级:全株发病,提早枯死。

1.5.2 稻瘟病调查方法[6]

调查叶瘟和穗瘟各一次。叶瘟在空白对照发病充分时进行,每小区5点取样,每点取50株,每株调查旗叶以下两片叶,调查总叶数、病叶数、病叶级数,统计病情指数,计算防效。穗瘟在黄熟期进行调查,每小区平行跳跃式查50丛,调查总穗数和病穗数,统计病情指数和,计算防效。

叶瘟调查分级标准:

0级:无病;

1级:叶片病斑少于5个,长度小于1 cm;

3级:叶片病斑6～10个,部分病斑长度大于1 cm;

5级:叶片病斑11～25个,部分病斑连成片,占叶面积10%～25%;

7级:叶片病斑26个以上,病斑连成片,占叶面积26%～50%;

9级:病斑连成片,占叶面积50%以上或全叶枯死。

穗瘟调查分级标准:

0级:无病斑;

1级:每穗损失5%以下,(个别枝梗发病);

3级:每穗损失6%～20%,(1/3枝梗发病);

5级:每穗损失21%～50%,(穗颈或主轴发病,谷粒半瘪);

7级:每穗损失51%-70%,(穗颈发病,大部分瘪谷);

9级:每穗损失71%～100%,(穗颈发病,造成白穗)。

药效计算方法:

测产分小区人工收割脱粒,分开晾晒后称重,称重后换算为667 m2产量。

1.6 数据处理

采用DPS分析软件用DMRT法对试验数据进行统计分析和比较。

2 结果与分析

2.1 对水稻生育期的影响

10个处理的生育期在113～116 d之间,研究结果表明,随着猪粪污施用量的增加,生育期延长,每增施500 kg/667 m2猪粪污,生育期平均延长0.5 d左右(表1)。

表1 生育记载统计

2.2 对水稻主要病害发生的影响

2.2.1 水稻纹枯病

由表2可知,水稻纹枯病分蘖期病丛率21.73%～24.33%,病株率8.23%～10.47%,病情指数2.17～3.42;孕穗期病丛率70.77%～85.83%,病株率16.37%～24.53%,病情指数11.03～13.52,变幅为2.49,平均每667 m2增施500 kg猪粪污,病情指数提高0.28左右;齐穗期病丛率72.36%～89.26%,病株率24.47%～36.47%,病情指数15.03～18.31,相差3.28,平均每667 m2增施500 kg猪粪污,病情指数提高0.43左右;黄熟期病丛率76.23%～90.38%,病株率25.44%～40.17%,病情指数15.11～20.37,差异为5.26,平均每667 m2增施500 kg猪粪污,病情指数提高0.62左右。纹枯病的发生情况随猪粪污施用量的增加,而逐渐加重,越到成熟后期,表现越明显。

表2 不同猪粪污施用量处理的水稻纹枯病发生情况

2.2.2 稻瘟病

由表3可知,分蘖期各个处理稻瘟病发生情况基本相近;齐穗期稻瘟病发生程度有随猪粪污施用量的增加而加重的趋势,每667 m2田增施500 kg猪粪污,病情指数提高0.04～0.77;黄熟期稻瘟病随猪粪污施用量增加而加重的趋势比齐穗期表现更为明显,每667 m2田增加500 kg猪粪污,其病情指数提高0.37～9.25。

表3 不同猪粪污施用量处理的水稻稻瘟病发生情况调查

2.3 对产量的影响

试验10个处理以处理5产量最高,达518.4 kg/667m2;处理10产量最低,为291.7kg/667m2;对照产量为443.9 kg/667m2(表4)。产量测定结果显示,随着猪粪污施用量的增加,呈现出先增产,达最高产量后又减产的趋势。

表4 不同猪粪污施用量处理的水稻产量

3 结论与讨论

试验结果表明,随着猪粪污施用量的增加,生育期延长,每增施500 kg/667m2猪粪污,生育期平均延长0.5 d左右。从产量结果分析,以施用2 000 kg/667m2猪粪污数量最为合理,多于或少于都会导致减产,超过2 000 kg/667m2的猪粪污施用量越多减产越严重。纹枯病发生情况随猪粪污施用量的增加而逐渐加重,越到成熟后期,表现越明显;不同生长期稻瘟病病害发生情况不同,分蘖期各个处理稻瘟病发生情况基本相近,齐穗期稻瘟病发生程度有随猪粪污施用量的增加而加重的趋势,黄熟期稻瘟病随猪粪污施用量增加而加重的趋势比齐穗期表现更为明显。

综合上述试验结果,在早稻上施用猪粪污,可以完全替代施用化学肥料。以施2 000 kg/667m2最为适宜,过少会因肥力不足影响产量,过多会导致纹枯病和稻瘟病的严重发生从而影响产量。