施肥方式對水稻病蟲害發生的影響研究進展

滕青　劉維　許啟東　吳慧帆　王運淇　陳坤

摘 要 水稻是重要的糧食作物，農戶為控制水稻病蟲害和提升水稻產量常過量施用化肥，導致僅少部分化肥被水稻植株吸收，大部分流失到環境中造成農業面源污染。不合理的施肥與水稻病蟲害的發生有較大關系，綜述了不同施肥方式對水稻病蟲害發生的影響研究進展，過量施用氮肥會加劇水稻病蟲害的發生，實行測土配方施肥，合理控制氮、磷、鉀的比例，增加有機肥和微肥施用量能有效減輕水稻病蟲害的發生?？茖W合理地施用肥料既能減輕水稻病蟲害的發生，提高水稻產量和品質，又能避免過量施肥造成的環境危害。

關鍵詞 水稻；病蟲害發生；施肥方式

中圖分類號：S511；S435.11 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.17.042

水稻是重要的糧食作物，我國為世界第二大水稻種植國，2021年我國稻谷播種面積達3.0×107 hm2，僅次于玉米，稻谷總產量為2.13×1011 kg，占中國糧食生產總量的31.17%[1]。

在水稻種植過程中，合理施用化肥可以提高肥料利用率，增加水稻產量[2]。目前，農戶為控制水稻病蟲害和提升水稻產量，往往會大量施用農藥和化肥。2021年，我國農用化肥施用量為5.19×1010 kg，其中氮肥利用率為30%～35%，而磷肥利用率僅為10%～20%[3]。Teng等以上海市青浦區金澤鎮為例，通過對鎮內21個典型農戶的走訪，持續5年對常規水稻生產過程進行問卷調查，發現該研究區域常規稻作N、P2O5、K2O年度平均使用量分別為336.6、76.9、46.7 kg·hm-2，N、P2O5、K2O投入比例為100∶23∶14，存在氮肥過度投入而磷肥和鉀肥投入比例較低的問題，氮肥投入量遠高于該地區推薦施用基準210 kg·hm-2[4]。這就意味著施入土壤的N、P絕大部分將通過不同途徑流失到環境中，進而引起一系列的環境問題。長期不合理地大量使用化肥，會造成嚴重的農業面源污染，使土壤質量下降[5-6]。在水稻生長周期中，病蟲害的發生與肥料的不合理施用也有較大關系[7]。合理選擇和搭配施用肥料，能提高肥料利用率，避免過量施肥，有效減緩水稻病蟲的危害，促進水稻產業高質量發展，從而減少農業面源污染，為現代農業建設奠定基礎。

1? 氮肥過量施用對水稻病蟲害發生的影響

1.1? 氮素積累會導致作物病蟲害加劇

研究表明，不合理的施肥與水稻病蟲害的發生有較大關系，過量施用氮肥會使水稻徒長、貪青，影響田間透光性和通風性，加劇水稻病蟲害的發生[8]。

張舒等研究化肥和農藥減量施用對水稻病蟲害發生及產量的影響，結果表明減少肥料施用可以顯著影響水稻紋枯病、稻飛虱、稻縱卷葉螟發生程度，當肥料用量減少10%～30%時，紋枯病的病情指數下降10%[9]。常越亞等研究不同施肥方式對水稻抗病蟲害能力的影響，結果表明：在水稻生長后期，化肥處理的水稻稻飛虱、稻縱卷葉螟和紋枯病的發生率顯著高于對照和有機肥處理。其中，在稻苗生長后期，化肥處理的稻縱卷葉螟發生率分別是空白、綠肥、餅肥的80倍、40倍、26倍[10]。筆者連續兩年研究不同施肥方式對水稻病蟲害發生的影響，在不施農藥的條件下，發現化肥處理的稻苗高、分蘗多，但病蟲害發生率均遠高于有機肥和空白處理。2014年，化肥處理的稻飛虱數量顯著高于其他處理，導致水稻在生長后期大面積枯死；化肥處理的水稻卷葉螟、二化螟和紋枯病等發生率都顯著高于有機肥處理和空白處理。特別是在2013年，盡管水稻病蟲害總體發生率很低，但差異仍然顯著；化肥處理的二化螟發生率是有機肥處理和空白處理的10倍，且稻飛虱數量是有機肥處理和空白處理的1.5～3倍[11]。

1.2? 氮素積累對水稻病蟲害的誘發機理

過量施用氮肥會導致水稻植株中氮素增加，水稻病蟲害發生率與氮肥使用量呈線性正相關[12]。植株中硝態氮含量是水稻病蟲害暴發的重要影響因素，當大量施用氮肥時，水稻植株吸收的硝態氮會大量增加，一部分存儲在植株液泡中，大部分會跨膜運輸進入細胞質參與代謝形成可溶性蛋白[13]；短時間內會在水稻植株中積累大量的游離態氮和蛋白質，一方面造成水稻葉色濃綠，會促進植株體內氨基酸含量并分泌汁液，吸引以吸食水稻植株汁液為生的稻飛虱和刺葉蟬，造成水稻蟲害暴發[14]；另一方面，水稻植株氮量過度累積會造成水稻徒長和貪青，使田間蔭蔽度大，通風和透光性下降，同時會改變水稻細胞壁形體，利于水稻病菌侵入和發展[15-16]。

2? 增施磷鉀肥可減輕水稻病蟲害發生

氮肥施用能快速促進水稻生長，提高水稻產量，在實際種植過程中，農戶重視氮素投入，而忽視磷、鉀和其他元素肥料施用，往往會造成土壤中磷、鉀及微量元素不夠[17]。磷肥施用能有效促進水稻植株吸收養分并參與轉運，增強水稻生理性狀，可有效減輕病菌侵入感染[18]。鉀肥施用能促進水稻光合作用，提升水稻植株活力，增加細胞壁的厚度，進一步提高水稻抵抗病蟲害的能力[19]。

鄭許松等通過連續3年的水稻控肥試驗研究其對水稻病蟲害發生的影響，與常規施肥相比，控肥處理每667 m2減少復合肥（N 15%，P2O5 15%，K2O 15%）10 kg，增加氯化鉀（K2O 60%）10 kg。結果表明，減少復合肥施用、增加鉀肥用量能降低水稻病蟲害發生，水稻稻飛虱、稻縱卷葉螟、紋枯病和稻曲病發生率分別降低26.1%～64.5%、16.0%～66.7%、9.1%～46.1%和7.5%～93.5%，水稻產量增加5.3%～12.6%[20]。王國榮等研究調節施肥對水稻病蟲害發生的影響，通過增施磷鉀肥，并將氮肥后移可顯著降低水稻稻縱卷葉螟、稻飛虱、稻曲病和紋枯病的發生[21]。徐啟強等通過減少氮肥施用，增加鉀肥施用可顯著減輕水稻稻縱卷葉螟、稻飛虱和紋枯病的發生，實現少施殺蟲劑3次，且水稻產量增加2.5%[22]。

3? 配方施肥對水稻病蟲害發生的影響

肥料施用不均衡不利于水稻植株吸收養分，導致水稻生長過程中營養元素失調，引起水稻徒長，病蟲害更易發生，造成水稻產量下降[23-24]。配方施肥是根據土壤理化性狀、作物生長規律和需肥效應，將各種所需元素肥料按一定比例施用的一種科學施肥方法。水稻測土配方施肥控減氮肥用量，可有效減輕或推遲紋枯病、稻縱卷葉螟、稻飛虱的發生，減小危害，增加水稻產量[25-27]。

研究發現適量增施鉀肥（K2O），當鉀肥施用量為223～239 kg·hm-2，且氮、磷、鉀肥施用比例為1∶0.35∶0.9時，可以增加水稻抗性[28]。盧一科等研究配方施肥對水稻病蟲害的影響表明，當配方施肥和常規施肥的氮、磷、鉀肥配比分別為12∶5∶8和14∶4.5∶5.5時，配方施肥區和常規施肥區的水稻紋枯病平均發病率分別為44.8%和90%，配方施肥區的水稻稻飛虱田間平均蟲口密度1 835頭/百叢，顯著低于常規施肥區的4 285頭/百叢[29]。李鴻昌研究不同施肥方式對水稻病蟲害的影響表明，當氮磷鉀配比是1∶0.3∶0.7時，水稻病蟲害發生率最低，產量最高[30]。張俊喜等發現增加有機肥用量，磷肥作基肥，氮肥分2～3次施用，鉀肥作基肥和追肥施用，在氮、磷、鉀配合施用下可以提高水稻抗病蟲害的能力[31]。

4? 微量元素對水稻病蟲害發生的影響

水稻生長過程中，當土壤中微量元素如硅、鋅、鎂、鐵等無法滿足水稻需求時，容易造成秧苗生長緩慢，稻米產量和品質明顯下降[32]。微肥施用能夠平衡微量元素與氮、磷、鉀之間的關系，提高水稻對養分的吸收效率，改善水稻生理狀態，增加水稻產量，避免因單一化肥過量施用造成的土壤肥力下降，土壤質量變差[33]。施用微肥可以提高水稻活力，增加植株物質積累量，促進根系生長，防止水稻早衰，增加植株抗逆抗病能力[34]。

張佑宏等研究硅肥和鋅肥作基肥對水稻稻瘟病發生的影響，發現施用微肥能有效減輕水稻稻穗瘟和稻葉瘟的發生。在硅肥和鋅肥作基肥施用下，水稻稻穗瘟和稻葉瘟的防控效果分別達到75.65%和84.98%[35]。張舒等研究硅肥施用量對水稻紋枯病發生的影響，發現施用硅肥能顯著降低水稻紋枯病的發生率，與對照相比，當硅肥施用量為240 kg·hm-2時，水稻紋枯病發生率減少11.8%[36]。

5? 施用有機肥增強水稻抗病蟲害能力

施用有機肥可以改善土壤結構，增加土壤有機質含量，促進肥料吸收，進一步提高肥料利用率[37]。有機肥施用能提升水稻的光合作用能力，延長水稻功能期，增強水稻抗倒伏性能，且能有效減少水稻二化螟、稻飛虱和紋枯病的發生[38]。

甘艷露等通過精制畜禽有機肥和化肥配施的水稻褐飛虱和白背飛虱發生率是純施用化肥的56%和17%，且最終水稻產量增加3%[39]。羅凡通過研究不同施肥方式對水稻抗病蟲害的影響發現，施用有機肥肥效緩、時效長，土壤中氮素含量及被植物吸收的氮素較化肥低，能進一步降低植株中硝態氮含量，顯著降低水稻病蟲害的發生，特別是稻飛虱的發生，水稻生長后期，有機肥處理的稻飛虱數量約為空白處理的33%～67%[40]。任智強等開展了農藥化肥減量化的水稻種植示范工作，采用有機肥替代部分化肥，增加水稻中后期氮肥追加比例，并聯合物理-化學綜合防治蟲害，實現了化學農藥減量86.63%，氮磷鉀總養分減少10.60%，水稻生長周期中病蟲害發生率較低，與常規稻作差異不大，并實現增產6.26%[41]。易軍等研究不同肥料和農藥減量方式對水稻病蟲害的影響，發現施用水稻專用有機無機復混緩釋肥（含有機質15%，N、P2O5、K2O質量比為20∶5∶5）處理的水稻植株平均病穗率較傳統施肥下降8.2%[42]。

6? 結語

施肥方式與水稻病蟲害關系密切，過量施用化肥會加劇水稻病蟲害發生，且造成環境污染。實行測土配方施肥，同時配合施用有機肥和微肥，對減少水稻病蟲害的發生起著重要作用。2016—2020年，我國連續5年實現化肥農藥使用量減少、化肥農藥利用率明顯提升的目標，對促進農業綠色低碳發展發揮了重要作用，為農業現代化建設和農產品質量安全奠定堅實基礎[43]。

參考文獻：

[1] 國家統計局.中國統計年鑒[J].北京：中國統計出版社，2022.

[2] 鄧仕俊，顧瑜.不同氮磷鉀肥用量對水稻產量及肥料利用率的影響[J].上海農業科技，2022，393（3）：98-100.

[3] 滕青，曾夢鳳，林慧凡，等.菌渣還田對生菜生長、土壤養分及酶活性的影響研究[J].中國農學通報，2020，36（6）：30-36.

[4] TENG Q， HU X F， LUO F. et al. Promotion of rice-duck integrated farming in the water source areas of Shanghai： its positive effects on reducing agricultural diffuse pollution[J]. Environmental Earth Science， 2019， 78（5）： 171.

[5] 劉剛，楊雨翠，李志，等.石嘴山市化肥農藥減量增效面臨的問題及對策建議[J].農業科技通訊，2022（5）：23-26.

[6] 劇成欣，季紅娟，張春梅，等.中國水稻生產“雙減”的目的意義與途徑方法[J].中國農學通報，2018，34（23）：12-18.

[7]? 王會福，余山紅，鐘列權，等.肥藥雙減運籌對單季稻病蟲害發生和產量的影響[J].中國農學通報，2018，34（12）：136-141.

[8] 顧娟.水稻主要病蟲害防治探析[J].種子科技，2022，40（7）：108-110.

[9] 張舒，趙華，呂亮，等.不同化肥農藥減施組合對水稻主要病蟲害發生及產量的影響[J].華中農業大學學報，2020，39（6）：1-7.

[10] 常越亞，胡雪峰，穆貞，等.施肥方式對水稻抗病蟲害能力的影響[J].土壤通報，2015，46（2）：446-452.

[11] 滕青.上海環淀山湖地區基于化肥、農藥減量化的生態稻作模式研究[D]. 上海：上海大學，2016.

[12] 應國勇.油菜秸稈還田條件下減施氮肥對水稻病蟲害發生及產量的影響[J].基層農技推廣，2022，10（12）：8-10.

[13] TENG Q， HU X F， CHANG Y Y， et al. Effects of different fertilisers on rice resistance to pests and diseases[J]. Soil Research， 2016， 54（2）： 242-253.

[14] 姚琳，毛建輝，何忠全.不同施肥處理對水稻病蟲害和產量的影響[J].西南農業學報，2009，22（4）：931-935.

[15] 楊廉偉，陳將贊，楊堅偉，等.不同施氮量對單季稻病蟲發生的影響[J].中國稻米，2007（4）：65-66.

[16] 劉昌熾，宋奇輝，孫小媛，等.三控施肥技術對水稻病蟲害發生的影響[J].農業與技術，2016，36（16）：59，196.

[17] 周宛鴻.水稻“三控”施肥技術示范推廣應用效果分析[J].種子科技，2022，40（22）：98-101.

[18] 王偉妮，魯劍巍，魯明星，等.湖北省早、中、晚稻施氮增產效應及氮肥利用率研究[J].植物營養與肥料學報，2011，17（3）：545-553.

[19] 殷曉芳.平衡施肥與水稻主要病蟲害的關聯性探討[J].種子科技，2021，39（7）：74-75.

[20] 鄭許松，田俊策，鐘列權，等.持續控肥對水稻產量、病蟲害發生和土壤肥力的影響[J].浙江農業科學，2020，61（9）：1839-1842.

[21] 王國榮，韓堯平，沈薔，等.施肥調節對水稻病蟲害發生和產量的影響[J].中國稻米，2015，21（6）：94-97.

[22] 徐啟強，李陽，王忠林，等.浙西南山區單季稻甬優1540控肥減害試驗[J].浙江農業科學，2019，60（6）：921-923，1014.

[23] 郭鑫年，蒙靜，田旭東，等.鉀肥用量對水稻鉀素分配累積、鉀肥利用效率及平衡的影響[J].中國土壤與肥料，2019（6）：154-160.

[24] 王秀娜，董明科，汪世華.氮、磷、鉀肥用量對水稻紋枯病病斑高度及產量的影響[J].福建農林大學學報（自然科學版），2021，50（3）：317-322.

[25] 王文明，高才華，吳向海，等.不同肥料對水稻病蟲害發生的影響[J].南方農業，2017，11（31）：55-57.

[26] 肖書妹，劉光旭.贛南地區測土配方施肥的經濟和生態效益[J].農業與技術，2021，41（6）：15-21.

[27] 宋巧鳳，徐洪勝，谷莉莉，等.鹽城市鹽都區水稻化肥農藥減量增效技術集成與推廣[J].鄉村科技，2020，11（35）：93-96.

[28] 唐海榮，邱傳明.水稻化肥農藥減量增效技術[J].農業技術與裝備，2021（1）：157-158.

[29] 盧一科，黃勝自，廖傳彬.水稻配方肥在昭平縣的應用與推廣[J].農業研究與應用，2011，134（3）：11-13.

[30] 李鴻昌.不同施肥處理對水稻病蟲害發生程度和產量的影響[J].南方農業，2014，8（30）：36-37，40.

[31] 張俊喜，成曉松，孔令軍，等.水稻病蟲害綠色防控成套實用技術[J].農學學報，2023，13（2）：15-19.

[32] 楊潔淼，曾楊，王斌，等.金堂縣水稻化肥農藥減量增效關鍵技術初探[J].四川農業科技，2022（12）：59-61.

[33] 孫思淼，王曉軍，高洪生.礦質生物肥和秸稈還田耦合技術對水稻產量的影響[J].黑龍江農業科學，2023（2）：17-22.

[34] 劉淼，梁正偉.低氮高密增微肥對蘇打鹽堿地水稻產量和氮肥利用率的影響[J].土壤與作物，2021，10（3）：245-255.

[35] 張佑宏，張國斌，王治虎，等.施用硅肥鋅肥作基肥對稻瘟病發生的影響[J].中國農學通報，2018，34（8）：90-94.

[36] 張舒，胡時友，鄭在武，等.不同硅肥施用量對水稻紋枯病發生及產量的影響[J].江西農業學報，2019，31（10）：99-101.

[37] 韓寶，于躍躍，朱文等.有機肥不同量級對小麥產量和土壤培肥的影響[J].中國農學通報，2021，37（24）：73-78.

[38] 鄧文財.有機肥替代化肥實現化肥農藥減量增效[J].中國農技推廣，2020，36（2）：55-57.

[39] 甘艷露，齊琳，李宏，等.有機肥施肥方式對水稻主要病蟲害發生及產量的影響[J].浙江農業科學，2014（12）：1844-1846.

[40] 羅凡.施肥方式對水稻生長與抗病蟲害能力的影響研究[D].上海：上海大學，2015.

[41] 任智強，王前濤，韓玉江，等.環陶家湖片區水稻農藥化肥減量增效集成技術示范[J].湖北植保，2020（6）：64-66.

[42] 易軍，符慧娟，李星月，等.耕作與肥藥減量化方式對水稻田間病蟲草害及產量的影響[J/OL].應用與環境生物學報. https：//doi.org/10.19675/j.cnki.1006-687x.2021.10042.

[43] 魏啟文，曾娟，秦萌，等.新時期我國化肥農藥減量增效與農產品質量安全提升的探討[J].農產品質量與安全，2023（1）：6-9，14.

（責任編輯：易? 婧）

收稿日期：2023-03-23

基金項目：茂名市科技專項資金項目“高效食用菌菌渣發酵肥制備及其強化微生物修復石油化工有機污染土壤技術”（2022S042）；茂名綠色化工研究院“揚帆計劃”2022年度“應用創新”項目“香蕉秸稈發酵肥固定化微生物強化修復多環芳烴污染土壤研究”（MMGCIRI-2022YFJH-Y-015）。

作者簡介：滕青（1987—），男，湖北荊州人，博士，副教授，研究方向為農林廢棄物資源化利用。E-mail：tengqing@gdupt.edu.cn。