摘 要:廣東是我國柑橘重要產區,柑橘產業受黃龍病影響嚴重,在柑橘生產中,果農高度依賴化肥、農藥的投入。近些年隨著品種改良和產業結構優化調整,廣東柑橘生產水平逐年提高,但仍存在施肥過量、施肥方式不合理、管理粗放、農藥濫用、肥藥利用率低等問題,并由此帶來了生態環境污染及柑橘果品質量安全等問題。目前,廣東柑橘產區化肥、農藥用量高,施用方式不合理,具有較大的減施和改進潛力。為改善廣東產區柑橘施肥施藥現狀,按照“科學用量、替代減量、協同增量”的橘園科學用量的思路,通過多年田間關鍵技術篩選、集成與示范,優化整合相關配套措施,構建了廣東產區柑橘化肥農藥減量增效技術模式。該技術模式明確了水肥一體化、有機肥替代化肥、病蟲害精準測報、同適期多病蟲害協同防治、合理配施增效助劑、地面覆蓋除草等技術要點,已經在廣東柑橘產區應用推廣,有效地減少了橘園化肥、農藥的用量,并且在主要病蟲害防控、產量及品質上取得效果良好,為廣東產區柑橘的健康可持續生產提供了科學技術支撐。
本文源自賴多; 邵雪花; 肖維強; 劉傳和; 賀涵; 匡石滋, 廣東農業科學 發表時間:2021-07-22
關鍵詞:柑橘;化肥;農藥;減量增效;水肥一體化;有機肥替代化肥;同適期多病蟲害協同防治
廣東是我國柑橘重要產區之一,據 2020 年統計年鑒數據顯示,廣東柑橘種植面積為 23.6 萬 hm2,總產量為 464.8 萬 t。由于地處亞熱帶季風氣候區,光熱充足,雨量充沛,雨熱同季,高溫多雨天氣時間長,生態環境復雜,廣東柑橘產區病蟲草害種類多、發生頻次高、為害重,尤其是柑橘黃龍病已成產業痛點,防治難度大[1-3]。據統計,僅 2019 年度廣東柑橘病蟲害發生面積合計 142.7 萬公頃次,防治面積高達 221.0 萬公頃次。實際生產中,果農對雜草和病蟲發生規律認識不足,主要依賴化學農藥進行單一防治,普遍存在化學農藥使用不科學現象,例如多種功效相同的農藥混用、同一農藥全年多次使用、隨意加大用藥量和用藥頻次,甚至個別果農使用國家禁用農藥等,導致農藥用量過度和環境污染等問題,誘發病蟲草抗藥性產生和增加了果品農殘超標風險[2, 4-6]。此外,隨著柑橘種植規模擴大,市場競爭激烈,加之勞動成本上升,果農為了追求產量和效率,在實際生產中過度依賴化肥投入,過量施肥、偏施單一化肥、化肥干施、輕施或不施有機肥等不合理施肥方式在廣東柑橘生產中普遍存在,肥料利用率不高,導致土壤酸化板結、養分不平衡,肥力下降,不利于柑橘生長及產量,同時造成果品品質不佳[5, 7-8]。針對上述問題,急需研究構建廣東地區柑橘化肥農藥減量增效技術模式,這對廣東柑橘產業健康可持續發展、橘園生態環境以及果品質量安全具有重要意義。
針對我國化肥農藥過量施用帶來的生態環境污染、農產品質量安全等問題,2015 年國家提出“到 2020 年化肥農藥使用量零增長行動”,2016 年中央財政啟動了一批國家重點研發計劃“化學肥料和農藥減施增效綜合技術研發”試點專項[9]。2017 年以來,在國家重點研發計劃“柑橘化肥農藥減施技術集成研究與示范”的支持下,按照“科學用量、替代減量、協同增量”的橘園科學用量的思路,課題研究團隊在廣東省不同柑橘生態區開展了橘園化肥農藥施用調查[2, 5],并在德慶縣、仁化縣、饒平縣、普寧市、汕尾市等地建立試驗示范園,進行了關鍵技術篩選、集成與示范推廣,集成形成了適宜于廣東柑橘產區的化肥農藥減量增效技術模式,有利于改善廣東產區柑橘施肥施藥現狀,為廣東柑橘產業健康可持續生產提供技術支撐。
1 柑橘化肥減量化施肥技術
按照“科學用量、替代減量、協同增量”的橘園科學施肥的思路,該減量化施肥技術模式立足于廣東產區柑橘園土壤與葉片養分檢測結果,以水肥一體化為核心,結合有機肥部分替代化肥。柑橘園基肥以施用有機肥料為主,其余追肥選用水溶性肥料或可溶性有機肥,通過水肥一體化灌溉系統按“少量多次”原則進行施用,提高肥料利用率,減少化肥施用。
1.1 技術依據
1.1.1 區域特點需要 柑橘生產屬于勞動密集型產業,加之廣東柑橘產區大多處于丘陵山地或坡地,灌溉和施肥作為生產管理中主要工作,往往耗費大量人工,生產成本高。調查發現,對于粵東和粵北偏遠的橘園,在施肥季節找不到足夠勞動力時有發生。因此,在勞動力缺乏和勞動力成本不斷提高的情況下,采用水肥一體化技術,可以有效提高柑橘種植效率,大幅度節省人工勞力,有效解決了柑橘生產中勞動力不足、人工成本高等問題。
1.1.2 水肥一體化提高肥料利用率,減少化肥用量 經走訪調查發現,目前廣東柑橘生產中普遍采用化肥干施、撒施、淋水或溝灌等傳統水肥管理模式,肥、水利用率不高,急需改進。與傳統的灌溉和施肥措施相比,水肥一體化技術具有顯著的省水、省肥、省工、高效、環保等優點[10-12]。從作物對養分吸收方面考慮,水肥一體化技術滿足了“肥料要溶解后根系才能吸收”的基本要求,成為現代農業水肥管理的首選技術措施之一[13]。水肥一體化技術實現了灌溉和施肥過程同步化,更高效、更精準地將養分隨水輸送到柑橘根部,極大地提高肥料和水的利用效率。國內外的研究均表明,柑橘園采用水肥一體化管理方式能夠提高肥料和水分的利用率,降低地表徑流養分流失,減少肥料投入量[14-17]。
1.1.3 有機肥替代化肥 有機肥可以提高土壤微生物活性,促進養分循環。有機肥代替化肥是實現柑橘園化肥減量化最直接、最有效的手段。一方面,利用有機肥富含有機養分的特點,通過大力推廣施用商品有機肥、生物有機肥等措施,用有機肥替代部分化肥投入,實現化肥減施;另一方面,借助橘園水肥一體化系統,推廣應用液體或可溶性有機肥可進一步降低化肥的用量。同時,有機物料能夠改善橘園土壤結構,培肥地力,有助于提高柑橘產量和果實品質,起到提質增效作用。
1.2 關鍵技術
1.2.1 確定推薦施肥量 對于產區成年結果樹,根據柑橘園土壤與葉片養分診斷結果,結合目標產量,基于柑橘氮磷鉀(N-P2O5-K2O)養分推薦施肥量[18],確定當柑橘目標產量區間為 2 000~4 000 kg/hm2 時,推薦施氮量(N)為 220~340 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O 需求比例按 1∶0.3~0.6∶0.5~0.8 施用。其中,土壤或葉片的養分含量為高量或過量的取低量值,土壤或葉片的養分含量為適量或低量的取中量值,土壤或葉片的養分含量為缺乏或極缺的取高量值。
1.2.2 水肥一體化技術
(1)遵循施肥原則:柑橘水肥一體化管理過程中,要遵循兩個核心原則:一是做到“少量多次”,薄施勤施,否則發揮不了節肥增產的效果;二是要注意養分平衡,及時調整肥料的種類以及施肥比例和濃度,例如粵東地區柑橘園應注意補充鈣肥、硼肥等[5]。
(2)正確選擇肥料:水肥一體化對肥料要求較嚴格,肥料須是液體肥料或水溶性肥料,微量元素肥料須是螯合態,優先選用柑橘專用水溶肥料。商品化肥料有大量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料、含腐植酸水溶肥料、含氨基酸水溶肥料等。此外,果農在自制有機液肥(如花生麩液肥)時,可加入枯草芽孢桿菌等微生物加速發酵腐熟,使用時必須過濾去除雜質。
(3)掌握施肥量與施肥時間:柑橘通過水肥一體化設備進行肥水同步灌溉施肥,施肥量按照目標總施肥量 60%~75%執行,主要分配在萌芽前、初花期、幼果期、秋梢和果實發育期,以及采果前和采果后等階段。按照少量多次的原則,全年施用 15~20 次。對成齡樹要控夏梢,夏梢抽生階段控制氮肥投入,具體應根據橘園土壤養分、柑橘品種及發育期養分吸收規律等情況,選擇合適的肥料類型。例如在德慶市山地紅壤區種植的柑橘生長前期宜選用平衡型(N∶P2O5∶K2O=20∶20∶20)水溶肥,中后期宜選用高鉀型(N∶P2O5∶K2O=15∶ 10∶30)水溶肥,施肥總量約為 50 kg/667m 2;期間施用 3~5 次微生物發酵花生麩有機液肥。
1.2.3 有機肥替代化肥 柑橘園可通過施用有機肥替代 20%~35%的化學氮肥,也可以根據橘園土壤養分含量及生產需求增減替代比例。有機肥一般作基肥施用,于柑橘采收后 11 月底至 12 月初,采取穴施或條施法,施入樹盤周圍 30~40 cm 深的土壤中;其他生長季節可酌情施用,盡可能選用有機質含量大于 50%的商品有機肥或生物有機肥。在追施促果壯果肥時,通過水肥灌溉系統施用液體或可溶性有機肥(如海藻有機液肥、花生麩發酵液肥等),也可減少部分化學養分的施用。此外,由于磷肥易于被土壤固定,根據橘園磷元素豐缺情況,在施用有機肥時可增加磷肥的施用,采用磷肥深施方式,施入根層便于樹體吸收。
2 柑橘農藥減量化施用技術
重點針對廣東產區柑橘木虱、紅蜘蛛和潰瘍病,將柑橘主要病蟲害綜合防控劃分 1 個重點生態防控期和 4 個化學防治關鍵期,形成以精準測報為基礎,整合同適期多病蟲害協同防治技術、合理配施增效助劑技術、地膜覆蓋除草技術等柑橘園化學農藥減量增效技術模式。
2.1 技術依據
2.1.1 病蟲發生特點需要 廣東地區是柑橘黃龍病老、重病區,病蟲種類多,在柑橘木虱、紅蜘蛛和潰瘍病防治上用藥尤其多。調查發現,由于恐懼黃龍病,果農對防木虱尤為重視,見蟲就打藥,經常出現過度用藥;而對難發現的紅蜘蛛,往往錯過防治關鍵期,造成爆發后用藥多量大。鑒于當前黃龍病尚無有效防治藥劑,廣東地區橘園病蟲害防治的重點及關鍵在于做好上述“兩蟲一病”的精準測報和抓住關鍵時期用藥防治,這也是實現柑橘化學農藥減施的重要途徑。
2.1.2 科學用藥,協同增效 柑橘園農藥減施最直接的方式是使用礦物油等非化學農藥。在化學農藥使用上,合理選用高效、低風險藥劑,嚴格控制用藥量、用藥次數和安全間隔期,注意不同作用機理的農藥交替使用,避免產生抗藥性。針對橘園多種病蟲同時發生,采用同適期多病蟲害協同防治技術,選擇廣譜性農藥實現一藥多治,或聯合應用具有協同、相加作用的農藥組合,可減少農藥的使用次數或用藥量。同時注重合理混配增效劑,降低農藥的使用濃度,提高農藥的有效利用率。
2.2 關鍵技術
2.2.1 精準測報 重點針對廣東產區柑橘上的“兩蟲一病”及其發生發展規律,結合產區柑橘生長物候期,將柑橘主要病蟲害綜合防控劃分 1 個重點生態防控期和 4 個化學防治關鍵期(表 1)。1 個重點生態防控期為柑橘采果后冬季休眠期,主要采用農藝措施壓低病蟲基數,改善果園的生態環境。4 個化學防治關鍵期分別為春梢(開花)期(2 月底至 4 月上旬)、夏梢(幼果)期(5 月下旬至 6 月中旬)、秋梢(膨大)期(7 月下旬至 8 月下旬)以及果實著色成熟期(9 月下旬至 10 月上旬)。化學防治關鍵期重點做好“兩蟲一病”測報,同時注意監控其他病蟲害發生情況,當病蟲數達到防治指標時,采取以化學防治為主的防控措施,每個關鍵期噴藥 1~2 次,每生產季用好 5~6 次藥。
(1)重點生態防控期:重點生態防控期為柑橘采果后至春梢萌動前,即樹體冬季休眠期,主要技術措施為農藝剪除及清園,清園藥劑優先選用礦物油、石硫合劑等非化學農藥。首先,在柑橘采果后,剪除樹體枯枝、嚴重病蟲枝和過密枝,并將收集到的殘枝、病葉和落果等帶離橘園集中深埋處理,減少病蟲基數,促進通風透光。同時,清除園內雜草,挖除黃龍病樹。其次是藥劑清園,全園噴施 97%礦物油 100~150 倍液及 45%石硫合劑 300~500 倍液各 1 次,防治紅蜘蛛等越冬害蟲及病菌。
(2)化學防治關鍵期:化學防治關鍵期是防治柑橘主要病蟲害的關鍵時期,每個時期重點針對 1~3 種“兩蟲一病”噴施 1~3 種防治藥劑,并兼治其他病蟲害(表 1)。關鍵期噴藥以預防為主,防止病蟲暴發成災,每次噴藥都要保證枝葉均勻著藥,施用農藥產品要注意兩兩搭配。
① 春梢(開花)期(2 月底至 4 月上旬):春梢期重點監測柑橘木虱和紅蜘蛛的發生,兼防花蕾蛆、蚜蟲、炭疽病、瘡痂病等。其中,紅蜘蛛在開花前后均普遍發生和危害,是一年中最關鍵的防治時期,尤其是花前期,當紅蜘蛛蟲口達到 2~3 頭/葉時噴藥防治,葉片背面、樹冠內膛和上層是防治施藥的關鍵部位,主要防治藥劑有阿維菌素、乙螨唑、噠螨靈、唑螨酯、螺螨脂、虱螨脲和聯苯肼酯等。柑橘木虱最適的施藥時期是在新梢嫩芽萌發至枝梢生長期,新梢和嫩葉是防治施藥的關鍵部位,主要防治藥劑有噻蟲嗪、啶蟲脒、呋蟲胺、溴氰蟲酰胺、高效氯氟氰菊酯、唑蟲酰胺、吡蟲啉等,防治柑橘木虱采用觸殺(胃毒)+內吸、持效+速效等“兩兩組合”效果更好。
② 夏梢(幼果)期(5 月下旬至 6 月中旬):夏梢期重點防治柑橘木虱、銹壁虱和潰瘍病,兼防蚜蟲、介殼蟲、炭疽病等。該時期是柑橘木虱第二、三代若蟲盛發期,容易世代重疊發生,用藥時注重殺蟲+殺卵組合,殺卵藥劑可選吡丙醚等。同時,5 月下旬至 6 月上旬是銹壁虱藥劑防治的關鍵時期,此時該蟲開始上果為害,應加強果園調查(5~7 d 調查 1 次),當蟲口達到 2~3 頭/葉時噴藥防治,主要防治藥劑有阿維菌素、噠螨靈、唑螨酯、螺螨脂、虱螨脲、苯丁錫等。長須螨和湯普森多毛菌是銹壁虱的重要天敵,無潰瘍病的橘園注意避免銅制劑與硫制劑的使用,以免殺傷天敵引起銹壁虱爆發。柑橘潰瘍病最適的施藥時期是在新梢萌發后 20~30 天,主要防治藥劑有氫氧化銅、波爾多液、絡氨銅、乙蒜素、中生菌素等。
③ 秋梢(膨大)期(7 月下旬至 8 月下旬):秋梢期重點防治柑橘木虱、銹壁虱和潰瘍病,兼防潛葉蛾、介殼蟲等。該時期是木虱發生的第 2 個高峰期,也是銹壁虱在果實上蟲口急增時期,要加強橘園的檢查。在秋梢抽發后,注意調查潰瘍病發生情況,特別是疫區在大風和暴雨后及時用藥防治。
④ 果實著色成熟期(9 月下旬至 10 月上旬):重點防治柑橘木虱、紅蜘蛛和潰瘍病,兼防銹壁虱、炭疽病等。該時期氣溫漸降,雨水減少,有利于紅蜘蛛發生為害,應注意防治。同時注意調查柑橘木虱和潰瘍病等病蟲發生。此時期用藥應選擇低毒、低殘留藥劑,以免污染果實,影響品質。
2.2.2 同適期多病蟲害協同防治技術 同適期多病蟲害協同防治技術,是指針對廣東產區橘園常常多種病蟲同時發生,通過對柑橘病蟲害發生時期的調查,將“兩蟲一病”防治與在同一關鍵時期發生的柑橘花蕾蛆、蚜蟲、銹壁虱、潛葉蛾、炭疽病、瘡痂病等病蟲整合用藥防治。選擇廣譜性農藥實現一藥多治,或聯合應用具有協同、相加作用的農藥組合,可減少農藥的使用次數或用藥量。如表 1,在柑橘春梢(開花)期施用 25%噻蟲嗪(3 000 倍液)+ 5% 阿維菌素(2 000 倍液)+ 10%苯醚甲環唑(4 000 倍液)的藥劑組合,用以防治“兩蟲一病” 中的柑橘木虱和紅蜘蛛等害蟲,同時兼防花蕾蛆、蚜蟲、炭疽病、瘡痂病等,可綜合減少化學農藥施用量 30%以上。
2.2.3 合理配施增效助劑技術 根據不同化學農藥種類以及病蟲類型,合理添加農藥增效助劑,以改善農藥的潤濕、附著、滲透和沉積性能,降低噴霧藥液漂移,或提高其生物活性,減少農藥的有效成分用量,充分發揮藥效,減緩害蟲產生抗藥性[19]。可選增效劑有:農用有機硅 Silwet、增效醚、增效磷、氮酮、JFC-2 滲透劑、XG-1 高滲油性增效劑等。試驗表明,添加農用有機硅可增加農藥在柑橘葉面的展布能力,使藥液在葉片上的持留量增加 15.37%~51.35%。
2.2.4 地膜覆蓋除草技術 利用黑色地膜或防草布覆蓋柑橘樹盤周圍(及行間),通過遮光降低光照來抑制橘園雜草的生長,同時還具保水保墑的功效[20-21]。對橘園單、雙子葉雜草均有很好的除草效果,免除或減少除草劑的使用,同時可防治地下越冬害蟲,降低次年害蟲基數,減少農藥使用次數。
2.2.5 其他措施 (1)采用先進施藥器械:選擇效率高、霧滴小、微量噴霧等先進施藥器械,可減少農藥的漂移,提高農藥的有效利用率。有條件的橘園,可以采用植保無人機飛防噴藥防治柑橘木虱等病蟲害。
(2)理化防控技術:在橘園按 1~1.33 hm 2 安裝 1 盞太陽能頻振式殺蟲燈,誘殺柑橘鳳蝶、夜蛾類、金龜子等趨光性害蟲;每 667 m 2 懸黃板或藍板 15~20 張,誘殺橘小實蠅、薊馬等趨色性害蟲。
(3)生物防治技術:提倡橘園釋放天敵,利用捕食螨(如胡瓜鈍綏螨、巴氏鈍綏螨等)、瓢蟲、寄生蜂等天敵來防治螨類、蚧殼蟲、蚜蟲等害蟲;果園適當留草,為害蟲天敵創造有利于棲息繁殖的生態環境。例如,在 4~5 月螨蟲發生初期(每葉 1~2 頭),于晴天傍晚釋放,按每株結果樹掛 1 袋(300 頭以上活螨),每 4~5 株幼年樹掛 1 袋,掛于樹干近冠陰蔽處;釋放捕食螨前后 10 d,禁止噴施化學農藥特別是殺螨劑。
3 應用效果
以上柑橘化肥農藥減量化施用的關鍵技術,經在廣東省德慶縣、仁化縣、饒平縣、普寧市、汕尾市等柑橘產區 2018—2020 年的試驗示范及推廣應用,結果表明:與習慣施肥施藥管理模式相比,示范園可不同程度地減少化肥和農藥的用量,并且在柑橘主要病蟲害防控、產量及品質上取得效果良好。
3.1 減肥減藥效果
以德慶柑橘示范園為例,根據示范點農戶柑橘施肥調查,習慣施肥管理模式下柑橘每畝化肥施用量為 60 kg,采用本技術模式,通過水肥一體化、增施有機肥和有機液肥等減肥措施后,2018 年和 2019 年每 667 m 2 化肥量僅為 25 kg,減少化肥用量 58.3%。在減藥上,通過地膜覆蓋除草、燈誘捕殺害蟲、使用高效低毒化學農藥以及添加有機硅等助劑技術措施,施藥次數和用藥量明顯下降,柑橘主要病蟲害得到有效控制,蟲害和害病防效均達 90%以上,2019 年減少化學農藥防治次數 3 次,每 667 m 2 減少化學農藥折純 125.44 g(其中折純除草劑有效成分 123 g),農藥利用率提高 12%以上。
3.2 協同增效效果
以仁化縣柑橘示范園為例,采用 3 種施藥器具(靜電噴霧器、電動噴霧器、背負式彌霧機),以農用有機硅 Silwet 為增效助劑,以染色劑誘惑紅作示蹤劑,測定了不同噴霧方法噴霧后藥液田間的沉積分布。結果(表 2)表明,不添加有機硅助劑情況下,彌霧噴霧和靜電噴霧藥液在柑橘葉片上的沉積量均顯著高于電動噴霧器,而流失在地面上的則小于電動噴霧器;添加有機硅助劑均能夠增加藥液在葉片上的沉積量,農藥利用率比原來提高 10.4%~15.3%。采用彌霧機和靜電噴霧機并添加 0.04% Silwet 助劑,可使藥液在葉片的沉積量提高 12.6%和 15.3%,明顯提高了農藥的有效利用率。
4 結論與展望
目前廣東柑橘產區化肥、農藥用量高,施用方式不合理,具有較大的減施和改進潛力。按照“科學用量、替代減量、協同增量”的橘園科學用量的思路,構建了水肥一體化、有機肥替代化肥、病蟲害精準測報、同適期多病蟲害協同防治、合理配施增效助劑、地面覆蓋除草等柑橘化肥農藥減量增效技術模式,已經在廣東柑橘產區示范應用,有效地減少了橘園化肥、農藥的用量,并且在主要病蟲害防控、產量及品質上取得效果良好。該技術模式為廣東柑橘的健康可持續生產提供了技術支撐,進一步推廣應用將有利于改善廣東產區柑橘過量施肥、施藥的現狀。
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