开展水稻病虫害防控植保贡献率评价是客观反映病虫为害损失和植保工作成效的重要手段，对推进农作物病虫害精准监测与科学防控，助力粮食增产、稳产具有重要意义[1]。相关学者开展了许多农作物病虫害防控的植保贡献率研究，如刘万才等[2]研究表明，2016—2020年水稻病虫草害防控的植保贡献率为16.42%；刘慧等[1，3]研究指出，2022年、2023年水稻病虫害防控的植保贡献率分别为19.46%、40.58%；朱秀秀等[4]研究表明，2022年湖南省水稻病虫害防控的植保贡献率为23.80%；肖静等[5]研究显示，2023年河南省水稻病虫草害防控的植保贡献率为25.12%；徐翔等[6]研究表明，2023年四川省水稻病、虫、草害防控的植保贡献率为30.52%。县域水稻病虫害防控的植保贡献率评价试验也相继在多地开展，但由于水稻病虫害的发生情况在地域与年度间存在较大差异，病虫害防控的植保贡献率值变化幅度也较大，如2023年重庆市秀山县水稻病虫害防控植保贡献率达50.66%，而2022年江西省万安县、湖南省武冈市水稻病虫害防控的植保贡献率分别为22.19%、20.37%[7-9]。因此，有必要开展县域水稻病虫害防控的植保贡献率评价。基于此，本文对湖南省茶陵县中稻植保贡献率进行了评估试验，在对试验结果进行综合分析的基础上，初步测算了研究区县域水稻病虫害防控的植保贡献率，以期为农作物病虫害防控植保贡献率的科学评估提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验田位于湖南省茶陵县火田镇洲陂村南路组，前茬作物为油菜，土壤肥力中等，pH 5.5，灌溉方便，稻田丘块方正，集中连片，面积8.4 hm2。
1.2 试验材料
供试水稻品种为焱两优华占（湘审稻20220018），于2024年5月8日播种，6月3—5日人工移栽，移栽密度20.0 cm×26.7 cm。供试除草剂分别为25%五氟磺草胺、40%氰氟草酯、20%氯氟吡氧乙酸，只在大田早期施用；处理区1供试病虫害防治药剂分别为20%阿维甲虫肼、12%虱螨脲、16%甲维·茚虫威、30%三环唑、70%呋虫·吡蚜酮、30%苯甲丙环唑、75%三环唑、20%氯虫苯甲酰胺、乙基多杀菌素、10%三氟苯嘧啶、5%阿维菌素、10%三氟苯嘧啶、30%苯甲丙环唑，以上药剂均从茶陵县振农植保有限公司采购；处理区2、3的药剂根据统防统治及农户自防实际情况确定。
1.3 试验设计
采用大区设计，设置4个处理区，各处理统一品种、统一播种、统一肥水管理、统一移栽。处理区1（严格防治区），精准测报，科学用药，绿色防控与统防统治融合推进，严格采取种子处理、农业防治、理化诱杀、生态调控等绿色防控措施，面积2.33 hm2。种子处理方面，用25%咪鲜胺浸种消毒，同时进行25%吡蚜酮拌种处理；秧田防控在移栽前3 d，施用30%苯甲丙环唑300 mL/hm²+20% 阿维·甲虫肼1 500 mL/hm²，对水450 kg/hm²喷雾；大田早期施用除草剂控制草害，后续根据病虫发生情况确定施药日期与药剂种类，采用叶面喷施方式防治。处理区2（统防统治区），由服务组织参照病虫情报，实施病虫害专业化统防统治，面积3.47 hm2。种子处理、秧田防控及大田草害防治措施与处理区1一致；大田病虫害防治按专业化统防统治方案执行。处理区3（农户自防区），农户按本地常规施药习惯防治，面积2.47 hm2。种子处理、秧田防控及大田草害防治措施与处理区1一致；大田病虫害防治由农户根据经验确定施药时间与药剂。处理区4（完全不防病虫害区），在大田早期施用常规除草剂控制草害，不采取任何措施防治病虫害，面积0.07 hm2。种子仅用25%咪鲜胺浸种消毒，不进行拌种处理；秧田不喷施送嫁药。具体药剂用量及施药日期详见表1。
表1 不同处理所用药剂名录及具体药剂施用量与施药日期 |
| 防治情况 | 处理区1 | 处理区2 | 处理区3 | 处理区4 |
|---|---|---|---|---|
| 第1次用药 （除草） | 6月18日喷施25%五氟磺草胺1 200 mL/hm2；40%氰氟草酯1 500 mL/hm2；20%氯氟吡氧乙酸300 mL/hm2 | 6月18日喷施25%五氟磺草胺1 200 mL/hm2；40%氰氟草酯1 500 mL/hm2；20%氯氟吡氧乙酸300 mL/hm2 | 6月18日喷施25%五氟磺草胺1 200 mL/hm2；40%氰氟草酯1 500 mL/hm2；20%氯氟吡氧乙酸300 mL/hm2 | 6月18日喷施25%五氟磺草胺1 200 mL/hm2；40%氰氟草酯1 500 mL/hm2；20%氯氟吡氧乙酸300 mL/hm2 |
| 第2次用药 | 6月25日喷施20%阿维·甲虫肼1 500 mL/hm2；12%虱螨脲1 500 mL/hm2；16%甲维·茚虫威375 mL/hm2；30%三环唑750 mL/hm2；70%呋虫·吡蚜酮225 g/hm2 | 6月27日喷施10%虫螨腈2 250 mL/hm2；20%虱螨脲1 500 mL/hm2；80%烯啶·吡蚜酮 150 g/hm2；25%咪鲜胺1 500 mL/hm2 | 6月30日喷施5%阿维菌素2 250 mL/hm2；80%烯啶·吡蚜酮150 g/hm2；40%稻瘟灵1 350 mL/hm2；40%毒死蜱450 mL/hm2 | 不施药 |
| 第3次用药 | 7月12日喷施30%苯甲丙环唑300 mL/hm2；75%三环唑375 mL/hm2；20%氯虫苯甲酰胺300 mL/hm2；乙基多杀菌素300 mL/hm2；10%三氟苯嘧啶240 g/hm2；20%阿维·甲虫肼1 500 mL/hm2 | 7月11日喷施9%阿维·虫螨腈3 000 mL/hm2；10%甲维茚虫威450 mL/hm2；11%阿维·三氟苯240 g/hm2；22.4%苯甲嘧菌酯300 mL/hm2 | 7月17日喷施35%丙溴·辛硫磷1 500 mL/hm2；80%烯啶·吡蚜酮300 g/hm2；虫螨·虱螨脲1 500 mL/hm2；丙唑·多菌灵600 g/hm2 | 不施药 |
| 第4次用药 | 7月31日喷施75%三环唑495 mL/hm2；5%阿维菌素2 250 mL/hm2；16%甲维·茚虫威450 mL/hm2；10%三氟苯嘧啶240 g/hm2；30%苯甲丙环唑300 mL/hm2 | 7月28日喷施35%丙溴·辛硫磷1500 mL/hm2；2%甲维盐1 500 mL/hm2；11%阿维·三氟苯300 g/hm2；25%咪鲜胺1 500 mL/hm2；20%己唑醇300 mL/hm2 | 8月5日喷施5%阿维菌素2 250 mL/hm2；9%虫螨腈3 000 mL/hm2；80%烯啶·吡蚜酮300 g/hm2；40%稻瘟灵1 350 mL/hm2 | 不施药 |
| 第5次用药 | 不施药 | 不施药 | 8月27日喷施77.5%敌敌畏3 000 mL/hm2；80%烯啶·吡蚜酮300 g/hm2 | 不施药 |
1.4 试验方法
1.4.1 病虫害为害情况
在各种病虫发生为害稳定后定案调查并记录各病虫害发生情况和为害程度。于8月12日调查二化螟平均虫量、水稻枯心率和稻纵卷叶螟平均虫量、水稻卷叶率；于8月26日调查稻飞虱百蔸虫量、纹枯病病株率；于水稻黄熟初期调查稻瘟病的发病率，主要针对叶瘟和穗颈瘟。
1.4.2 水稻产量
在水稻成熟后，于9月13日对4个处理区进行实收测产，各处理区用收割机实收稻谷后称量，用水分测定仪测定湿谷含水量，除1%杂质，折算每hm2干谷产量。处理区1、2、3随机各调查3个点，每点面积200 m2左右，处理区4全部收获，称重折算产量。根据实收产量计算不同处理区病虫为害造成的损失和防治病虫挽回损失，以此测算防控植保贡献率。
1.4.3 病虫防效、植保贡献率及产生效益
病虫害防效：水稻二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱与纹枯病等的防效分别根据不同防治处理区与完全不防病虫害区的枯心率、卷叶率、百蔸虫量与病株率计算，如式（1） 。病虫为害损失率：本试验设定，在严格防治下，病虫害造成的产量损失最轻，按实际收获产量计算；完全不防治下，病虫害造成的产量损失最大；不同防控力度下造成的为害损失居于中间。病虫害为害损失率计算如式（2 ）～（4 ）。植保贡献率测算：测算过程中，应将处理区1、2、3等作为代表类型，统计其面积占比，再取其加权平均值来评估病虫害造成的产量损失率和防控植保贡献率，计算如式（5） 。病虫害防控产生的经济效益：病虫害防控产生的经济效益计算如式（6） 。
防效（%）=（完全不防治病虫处理的枯心率或卷叶率等－不同防治处理的枯心率或卷叶率等）/完全不防治病虫处理的枯心率或卷叶率等×100
最大损失率（%）=（严格防治处理的单产－完全不防治病虫处理的单产）/严格防治处理的单产×100
实际损失率（%）=（严格防治处理的单产－不同防治处理的单产）/严格防治处理的单产×100
挽回损失率（%）=（不同防治处理的单产－完全不防治病虫害处理的单产）/严格防治处理的单产×100
防控植保贡献率（%）=（不同防治处理区单产－完全不防治区单产）/严格防治区单产×100
不同处理区产生的经济效益=（中稻最低收购价×不同处理区单位面积挽回的产量损失－单位面积的药剂投入及施用成本）×防治面积
2 结果与分析
2.1 水稻病虫发生为害情况及不同处理区的防效
由表2可知，研究区中稻二化螟整体发生较重，稻纵卷叶螟中等程度发生，稻飞虱中等偏重发生；病害方面，纹枯病为轻发生，稻瘟病、稻曲病均未发生。针对病虫害的实际发生情况适时进行药剂防治，结果显示，即使在少施1次药剂的情况下，处理区1、2对二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱的防效均高于处理区3，防效均在90%以上，其中处理区1对主要病虫害的防效均最高，对二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱、纹枯病的防效分别为99.7%、99.5%、99.1%、91.5%，说明在掌握病虫害发生规律的前提下早防早治可提升病虫害的防治效果。
表2 不同处理区病虫发生为害情况与防效比较 |
| 病虫害类型 | 调查项 | 处理区1 | 处理区2 | 处理区3 | 处理区4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 二化螟 | 枯心率/% | 0.10 | 0.24 | 7.10 | 37.2 |
| 虫量/（头/hm2） | 2.67×104 | 5.49×104 | 8.56×104 | 1.47×105 | |
| 防效/% | 99.7 | 99.4 | 80.9 | ||
| 稻纵卷叶螟 | 卷叶率/% | 0.16 | 0.34 | 2.90 | 29.1 |
| 虫量/（头/hm2） | 315 | 2 250 | 3 900 | 2.86×104 | |
| 防效/% | 99.5 | 98.8 | 90.0 | ||
| 稻飞虱 | 百蔸虫量/头 | 31 | 66 | 129 | 3 275 |
| 防效/% | 99.1 | 98.0 | 96.1 | ||
| 纹枯病 | 病株率/% | 0.5 | 1.7 | 2.7 | 5.9 |
| 防效/% | 91.5 | 71.2 | 54.2 | ||
| 稻瘟病 | 发病率/% | 叶瘟、穗颈瘟均未发生 | |||
| 稻曲病 | 病穗率/% | 未发生 | |||
2.2 水稻病虫害不同处理区植保贡献率
由表3可知，处理区1的产量最高，达9 948.0 kg/hm2；其次是处理区2、3，分别为9 534.0、8 761.5 kg/hm2；处理区4的产量最低，为4 807.5 kg/hm2。处理区2、3、4病虫害造成的产量损失率分别为4.2%、11.9%、51.7%，其中处理区4的产量损失最大。处理区1、2、3中稻病虫害防控挽回损失率分别为51.7%、47.5%、39.7%，挽回损失率即为植保贡献率。研究区县域2024年中稻面积13 666.7 hm2，其中处理区1为2 666.7 hm2、处理区2为7 333.3 hm2、处理区3为3 666.7 hm2，据此可推算出2024年研究区县域中稻病虫害防控植保贡献率为46.2%，即通过病虫防控工作挽回病虫害造成的产量损失为46.2%。
表3 不同防治处理区病虫害防控植保贡献率评价 |
| 处理区 | 平均单产/（kg/hm2） | 实际损失率/% | 挽回损失率/% | 代表面积/hm2 | 面积占比/% | 植保贡献率/% | 加权平均贡献率/% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 9 948.0 | 51.7 | 2 666.7 | 19.5 | 51.7 | 46.2 | |
| 2 | 9 534.0 | 4.2 | 47.5 | 7 333.3 | 53.7 | 47.5 | |
| 3 | 8 761.5 | 11.9 | 39.7 | 3 666.7 | 26.8 | 39.7 | |
| 4 | 4 807.5 | 51.7 |
2.3 不同防治处理区病虫害防控产生的效益
由表3可知，处理区1挽回产量损失5 140.5 kg/hm2，增收13 468.1元/hm2（2024年中稻最低收购价2.62元/kg），整个防治过程投入药剂和飞防成本为3 930元/hm2（飞防施用成本150元/hm2），因此，处理区1挽回经济损失9 538.1元/hm2；处理区2相比于处理区4增收12 383.4元/hm2，投入药剂和飞防成本为2 670元/hm2（飞防成本同处理区1），因此，处理区2挽回经济损失9 713.4元/hm2；处理区3挽回产量损失3 954.0 kg/hm2，增收10 359.5元/hm2，投入药剂和人工成本3 660元/hm2（防治人工工资300元/hm2），因此，处理区3挽回经济损失6 699.5元/hm2。基于研究区2024年县域面积数据与植保贡献率评价结果，可知2024年中稻病虫防控挽回稻谷损失6 286.7万kg，挽回经济损失16 471.2万元，收入较处理区4增加12 123.2万元。
3 结论与讨论
综上，在二化螟整体发生较重、稻纵卷叶螟中等程度发生、稻飞虱中等偏重发生与纹枯病轻发生的情况下，处理区1、2、3病虫害分别挽回产量损失51.7%、47.5%、39.7%，在较处理区3少施1次药剂的情况下，处理区1、2的挽回产量损失率比处理区3分别高12.0和7.8个百分点；研究区县域中稻病虫害防控植保贡献率为46.2%，挽回稻谷损失6 286.7万kg，挽回经济损失16 471.2万元。由此可见，通过加强水稻病虫害监测预警、实施精准防控、统防统治等措施，能进一步提升病虫害科学防控水平，从而明显降低因病虫为害造成的产量损失、增加稻农收益[1，4，11]。农民自防区面积占比仍较高，严格防治、统防统治等措施还有进一步推广提升的空间。未来需综合考量稻农收益，进一步扩大示范和推广，最终实现粮食增产、稻农增收与农药减量增效。