濕直播模式下水稻種子丸化包衣處理對主要病蟲害防治效果及產量的影響

摘要 為了明確水稻利用藥劑丸化包衣后對主要病蟲害的防治效果及對產量的影響，為種子丸化包衣技術推廣及應用提供技術支撐。在濕直播播種模式下，以常規拌種包衣和裸種播種作為對照，研究了種子處理藥劑丸化包衣后對水稻出苗安全性、莖蘗動態、病蟲害防效、緩釋增效及產量的影響。結果表明，用三氟苯嘧啶、氯蟲苯甲酰胺和噻呋酰胺丸化包衣水稻種子后，比拌種包衣和裸種處理出苗率分別提高2.25百分點和3.00百分點，田間出苗成苗數、分蘗數及最終有效穗數均顯著高于對照處理；水稻種子藥劑丸化包衣播種后45d，對田間稻飛虱、稻縱卷葉螟和紋枯病的防效分別為84.29%、89.98%和90.86%，播種后76d，對田間稻飛虱、稻縱卷葉螟和紋枯病的防效分別為85.24%、83.69%和81.69%，防效優于拌種包衣處理；播種后45d藥劑殘留檢測結果表明，丸化包衣處理后氯蟲苯甲酰胺在水稻葉片中、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺在水稻莖稈中分布量均顯著高于拌種包衣處理，藥劑利用率得到提升；水稻成熟時，丸化包衣處理田間有效穗達到384.0穗／m²，千粒重為28.96g，實測產量達到9321.30kg／hm²，單位面積有效穗數、千粒重及實測產量均顯著高于裸種對照。因此，利用三氟苯嘧啶、氯蟲苯甲酰胺和噻呋酰胺丸化包衣處理水稻種子，可顯著提高種子出苗率、增加分蘗數，提升藥劑利用率，增強對病蟲害防治效果，且對水稻具有一定增產作用，可為水稻濕直播安全生產提供一條新的解決方案。

關鍵詞 濕直播；丸化包衣；種子包衣；防治效果；產量

中圖分類號：S 435.11 文獻標識碼：B DOI：10.16688/j.zwbh.2024124

濕直播是直播稻種植模式的主要方式，占我國直播水稻總種植面積的80%。直播稻生產過程中出苗不全、易受澇害、病蟲草害發生偏重、產量及品質下降等關鍵問題，是部分地區限制直播稻種植的主要障礙。由于直播稻在緩解勞動力緊張、省工節本問題上具有明顯優勢，許多地區種植面積仍將處于高位狀態。因此，正確引導及解決直播稻種植過程中存在的主要問題，是保證水稻產業體系穩步發展的關鍵。

稻飛虱（包括褐飛虱Nilaparvata lugens、白背飛虱Sogatella furcifera和灰飛虱Laodelphaxstriatellus）、稻縱卷葉螟Cnaphalocrocis medinalis和紋枯病（病原：Rhizoctonia solani）是直播稻田綠色防控的重點，直播前利用化學藥劑進行水稻種子處理，可減少田間主要病蟲害的發生。每千克粳稻種子使用20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑（SC）4 g進行拌種直播，播種后98d，田間水稻白葉率僅為0.09%，保葉效果高達95%以上；每千克粳稻種子使用10%三氟苯嘧啶SC 3g拌種直播，播種后98d對稻飛虱的防效均在90.00%以上；每千克粳稻種子使用24%噻呋酰胺SC 10～15 g拌種后進行直播，對抽穗期水稻紋枯病的防效為85%以上。研究顯示，直播稻利用藥劑拌種，可顯著減輕水稻前中期病蟲害如稻飛虱、稻縱卷葉螟及紋枯病的為害。楊聽雨等的研究表明，每千克水稻種子用20%氯蟲苯甲酰胺SC 0.5～2g拌種15d后，僅有0.43%的氯蟲苯甲酰胺分布于水稻的根和莖中。因此通過拌種方式藥劑僅附著在種子表面，隨著水體沖刷或土壤吸附等影響，大部分藥劑將流失，藥劑利用率低，同時也會造成環境污染。

種子包衣技術可分為種子薄膜包衣和種子丸粒化。種子薄膜包衣是通過包衣劑等在種子表面形成一層薄膜，降低藥劑損失，主要運用在玉米、小麥、水稻等中大粒種子上。種子丸粒化技術是在種子薄膜包衣基礎上發展起來的，主要利用填充劑和黏合劑等惰性材料包裹至種子表面，使種子的體積有明顯的增加，增強機械播種及精量播種功能，同時也可添加更多農藥、肥料、生長調節劑等物質，賦予種子更強功能化，主要運用在蔬菜、油菜、煙草、水稻等中小粒種子上。種子丸化包衣技術目前在水稻上已有應用，如李錦江等用自制的丸化型水稻種衣劑包衣水稻種子，結果表明丸化包衣后的水稻出苗率提高了17.3%～19.6%，具有促進種子萌發與秧苗生長，增強秧苗抗逆性和提高秧苗綜合素質與成秧率等作用。Mei等將添加過氧化鈣的種子丸粒化可促進濕直播水稻種子播后淹水脅迫下的萌發及早期幼苗生長，平均發芽率比裸種對照高38.4%。朱永東等將復配除草劑丸化包衣在水稻種子上，播種后35 d，對雜草株防效達到88.75%。

利用氯蟲苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺進行拌種包衣防治稻縱卷葉螟、稻飛虱及紋枯病已有報道，但拌種包衣藥劑流失率高，同時水直播模式下，水稻種子出苗全苗率不高、低氧脅迫、澇害、鳥害問題時有發生，且目前未有將上述3種藥劑用作丸化包衣進行水稻直播的研究報道。因此本研究擬通過研究分析藥劑丸化包衣與常規拌種包衣對水稻出苗、田間成苗及分蘗的影響，對比研究種子處理藥劑在2種包衣方式下對主要病蟲害的防治效果及緩釋作用，為水稻種子處理藥劑丸化包衣技術在直播水稻中的推廣及應用提供理論參考與技術支撐。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試水稻品種：‘上農軟香18’，上海農業科學院選育。

供試藥劑：20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑（SC），富美實公司生產；10%三氟苯嘧啶懸浮劑（SC），科迪華公司；24%噻呋酰胺懸浮劑（SC），浙江威爾達化工有限公司；拜力膜（種子處理成膜劑），拜耳作物科學（中國）有限公司；上述藥劑或助劑均為市售獲得。

丸粒化材料：高嶺土，山西恒源高嶺土有限公司生產；凹凸棒土，靈壽縣德航礦產品有限公司生產；羧甲基纖維素鈉，睢縣甘淳商貿有限公司生產；將高嶺土和凹凸棒土按2：1（m／m）混拌均勻作為丸粒化粉使用，將羧甲基纖維素鈉制備成1%的水溶液作為黏合劑使用。

1.2試驗處理

試驗設計3個處理，分別為拌種包衣處理、丸化包衣處理和裸種對照，具體方法為：

拌種包衣處理：定量稱量水稻種子置于網袋中，浸沒至清水中48 h，撈出瀝干12h，按照每千克水稻種子準確稱取20%氯蟲苯甲酰胺SC、10%三氟苯嘧啶SC和24%噻呋酰胺SC各6、3、10g，同時加入拜力膜2g，混合均勻后，參照于居龍等的方法進行拌種包衣處理。拌種包衣后的種子放置陰涼處2h左右至表面水分自然陰干，再放置在35。C的培養箱中催芽24 h。

丸化包衣處理：利用青島潤華農業科技有限公司生產的RH-325型丸粒化機器進行丸化處理，將250 g水稻種子倒入旋轉倉中，稱取250 g丸粒化粉倒人加粉倉中，設置機器轉速為120r／min，水泵進水速度為15 mL／min，待加粉倉中丸粒化粉用畢，關閉水泵，按照每千克水稻種子準確稱取20%氯蟲苯甲酰胺SC、10%三氟苯嘧啶SC和24%噻呋酰胺SC各6、3、10g，攪拌均勻緩慢加入丸粒化種子中，使得藥劑均勻負載至丸粒化種子上，再將250 g丸粒化粉加入加粉倉中，打開水泵開關，直至丸化結束，將丸粒化種子放入烘干機40℃鼓風烘干60 min，得到3倍丸化包衣水稻種子。

裸種對照：稱量水稻種子置于網袋中，浸沒于清水中48 h，撈出瀝干12 h，每千克水稻種子加入2g拜力膜拌種著色，將種子放置35℃的培養箱中催芽24h。

1.3試驗設計

1.3.1種子出苗調查

將上述未經催芽拌種包衣處理、丸化包衣處理和裸種對照種子各取100粒，均勻條播于已吸足水分的育秧基質秧盤中，覆蓋薄土，置于溫室大棚中，模擬正常出苗情況，在播種后第15天調查各處理出苗情況。各試驗處理重復4次。

1.3.2田間試驗安排

田間試驗安排在鎮江市農業科學院農業科技創新中心院內（119°18′E，31°57′N），土壤類型為馬肝土，前茬種植小麥。小麥收割后上水泡田，利用旋耕機翻耕旋田，再利用平田機全田平整，保持水層3d。

播種前排干水層，利用2BD-10A（HTD1025）型水稻穴直播機（滁州禾田農業機械有限公司生產）進行播種；播種日期為2023年6月10日，播種時調節播種孔大小，使得每穴落種數量在5～8粒種子之間，水稻播種株距為15cm，行距為25cm。每個處理種植面積在800m²左右，分為3次重復，重復之間筑圍埂，單獨排灌，水稻破口前不進行任何病蟲害防治，其他農事操作及管理一致。

1.3.3莖蘗動態調查

調查各處理水稻出苗及莖蘗動態，具體方法為：每個重復定點調查20穴水稻，在播種后第3天和第10天調查每穴水稻種子數量及出苗數，在播種后45、60、85d分別調查各點分蘗情況，在水稻播種后135d，分別調查各點有效穗數。

1.3.4主要病蟲害調查

分別在播種后45d和76d對水稻主要病蟲害進行調查，調查方法參考田間藥效試驗準則。稻縱卷葉螟調查方法：每個重復調查50叢水稻，記錄每叢水稻葉片數及白葉數，其中白葉以劍葉及倒2葉出現蟲苞或遭幼蟲啃食出現的新鮮白斑為標準，計算白葉率和保葉效果。稻飛虱調查方法：利用盤拍法進行平行跳躍調查，每個小區調查10個點，每點調查2叢水稻，記錄每點飛虱種類及數量等。紋枯病調查方法：每個小區調查5點，每點5叢水稻，記錄總株數、病株數和發病等級。

1.3.5產量調查

在水稻成熟期，每個小區調查3個1m²樣方，記錄單位面積有效穗數，每個小區隨機取30穗水稻，考察每穗水稻的穗粒結構，計算理論產量。每小區實割10m²水稻，脫粒曬干后計算實際產量。

1.3.6水稻植株中藥劑分布的測定

播種后45d對拌種包衣處理和丸化包衣處理進行取樣檢測，各小區分別取水稻莖稈和葉片，將樣品40℃烘干6h，高速研磨后參考徐志英等和韋利娜等測定水稻莖稈中三氟苯嘧啶和噻呋酰胺含量，參考于居龍等的方法檢測水稻葉片中氯蟲苯甲酰胺含量。

1.4數據處理

利用Microsoft Excel 2010與DPS 9.50進行數據處理，以單因素ANOVA的Duncan氏新復極差法對各處理的出苗率、分蘗數、穗粒結構及產量等進行差異顯著性檢驗，利用非配對Student ’s t檢驗對病蟲害防治效果、藥劑含量進行差異性分析。

2結果與分析

2.1不同包衣方式對水稻的安全性

出苗試驗結果表明，裸種對照種子出苗率為90.75%，拌種包衣和丸化包衣處理的水稻種子出苗率分別為91.50%和93.75%，拌種包衣處理出苗率與裸種對照相比無顯著性差異，但丸化包衣處理后可顯著提高水稻種子的出苗率，分別較拌種包衣和裸種對照出苗率提高2.25百分點和3.00百分點。

2.2不同包衣方式的每穴出苗率及分蘗數比較

田間定點調查結果見圖1，各處理每穴落種數量在6.23～6.37粒之間，處理之間無差異。播種后10d，拌種包衣處理和裸種對照每穴出苗數為分別為4.0株和3.9株，兩者出苗無差異，而丸化包衣處理每穴出苗數為4.6株，顯著高于拌種包衣處理和裸種對照，說明丸化處理可顯著提高水稻種子在田間的出苗數。水稻進入分蘗期后，各處理水稻分蘗數持續增加，播種后45d，丸化包衣處理每穴分蘗數為13.7株，顯著高于同時期拌種包衣處理的10.8株和裸種對照的8.5株。播種后60d，各處理分蘗數持續增加，丸化包衣處理每穴分蘗數最高，達到14.1株，拌種包衣處理和裸種對照分別為13.1株和12.6株，但各處理之間無顯著差異。播種后85d，水稻處于拔節期，各處理水稻分蘗數達到最高值，丸化包衣處理每穴水稻分蘗數為17.4株，顯著高于拌種包衣處理的15.8株和裸種對照的14.5株。播種后135d，水稻處于灌漿期，丸化包衣、拌種包衣處理和裸種對照田間每穴水稻有效穗分別為15.3、13.2穗和12.2穗，丸化包衣處理后每穴水稻有效穗數最高，顯著高于拌種包衣處理及裸種對照。

2.3不同包衣方式對主要病蟲害的防治效果

2.3.1播種45 d后對主要病蟲害的防治效果

田間調查結果見表1，播種后45d，各處理對稻飛虱、稻縱卷葉螟和紋枯病均具有較好的防治效果。對稻飛虱的防治效果表明，田間裸種對照百叢蟲量為1592頭，以白背飛虱和灰飛虱低齡若蟲為主，拌種包衣及丸化包衣處理田間蟲量分別為433頭／百叢和250頭／百叢，兩者顯著低于裸種對照蟲量，兩處理對田間稻飛虱防效分別為72.77%和84.29%，丸化包衣處理防治效果優于拌種包衣處理（t=6.10，df=4，P=0.004）。對稻縱卷葉螟的防治效果表明，田間裸種對照白葉率為2.21%，拌種包衣和丸化包衣處理田間白葉率分別為0.50%和0.22%，田間保葉效果分別為77.16%和89.98%，2種處理保葉效果無顯著性差異（t=2.46，df=4，P=0.07）。對水稻紋枯病的防治效果表明，裸種對照田間紋枯病病指為3.06，拌種包衣和丸化包衣處理病指分別為0.78和0.28，對紋枯病的防效分別為74.38%和90.86%，兩處理間無顯著差異（t=1.96，df=4，P=0.12）。

2.3.2播種76d后對主要病蟲害的防治效果

田間調查結果見表2，播種76d，各處理對田間主要病蟲害仍具有較好的控制能力。田間飛虱以白背飛虱為主，裸種對照百叢蟲量為1750頭，其中高齡若蟲占比2／3，而拌種包衣和丸化包衣處理百叢蟲量分別為417頭和258頭，丸化包衣處理防效（85.24%）高于拌種包衣處理防效（76.19%），但無顯著差異（t=2.53，df=4，P=0.06）；田間白葉率持續增加，裸種對照白葉率增至2.46%，拌種包衣和丸化包衣處理白葉率增至0.79%和0.40%，保葉效果分別為68.00%和83. 69%，前者顯著低于后者處理（t=3.65，df=4，P=0.02）；裸種對照田間紋枯病病指增加至3. 28，拌種包衣和丸化包衣處理田間病指分別為1. 13和0.60，防效分別為65.56%和81.69%.丸化包衣處理對紋枯病的防效顯著高于拌種包衣處理（t=2.97，df=4，P=0.04）。

2.4不同包衣方式水稻種子播種45d后植株中藥劑的分布

檢測結果見圖3，播種后45d，水稻植株不同部分均能檢測出一定藥劑含量。在葉片中，丸化包衣和拌種包衣處理氯蟲苯甲酰胺含量分別為2.31mg／kg和1.48mg／kg，前者藥劑含量顯著高于后者（t=3.96，df=4，P=0.02）；在水稻莖稈中，丸化包衣處理后噻呋酰胺和三氟苯嘧啶藥劑含量分別為3. 32 mg／kg和0.09mg／kg，而拌種包衣處理后2種藥劑含量分別為1.32 mg／kg和0.06 mg／kg，丸化包衣處理后藥劑含量均顯著高于拌種包衣處理的藥劑含量（噻呋酰胺：t=6.68，df=4，P=0.02；三氟苯嘧啶：t=3.27，df=4，P=0.03）。總體而言，藥劑經丸化包衣處理方式后在植株葉片或莖稈中分布量顯著高于拌種包衣處理方式。

2.5水稻種子不同包衣方式處理對穗粒結構及產量的影響

調查結果見表3。水稻收獲時，不同種子包衣方式對每穗粒數和結實率無顯著性影響，但拌種包衣和丸化包衣處理可提高水稻最終產量。裸種對照田間水稻穗數為318.7穗／m²，丸化包衣處理田間穗數最高，為384.0穗／m²，顯著高于對照，但與拌種包衣處理（354.7穗／m²）無顯著差異。從千粒重角度分析，丸化包衣處理水稻千粒重最高，為28.96g，顯著高于裸種對照（27.31g），但與拌種包衣處理（28.79g）無顯著差異。水稻最終收獲后，拌種包衣和丸化包衣處理實測產量分別為8787.75kg/hm²和9321.30kg/hm²，兩者無顯著差異，均顯著高于裸種對照（6503.25kg/hm²）。

3結論與討論

利用種子處理技術對水稻主要病蟲害實現持續控害，可減少藥劑使用次數及用量。目前水稻常見的種子處理方式為浸種、拌種和包衣，種子包衣在農藥利用率等方面顯著優于浸種或拌種。目前水稻拌種包衣方式在水稻病蟲害防治中應用廣泛，與藥劑拌種包衣相比，水稻種子丸化包衣處理后可顯著提高種子出苗率，田間成苗率也顯著提高。主要原因是在濕直播種植模式下，田間為濕潤及泥糊狀態，常規拌種包衣或裸種穴播后，仍有可能發生水淹或泥澇現象，而丸化包衣后的水稻種子落入田間遇水吸漲，利于種子呼吸，緩解澇害，但也有研究表明僅丸粒化處理的水稻種子在水淹條件下，種子萌發與裸種無差異，另外丸化包衣還可抵御田間其他生物如鳥鼠類等直接取食，進而增加成苗數。與常規拌種包衣及裸種相比，丸化包衣后的水稻在田間具有更多的分蘗數，后期有效穗數也有所增加。前人研究表明，水稻種子丸粒化后，水稻根部芽長、最大根長、芽鮮重、根鮮重比及抗逆境能力顯著提高，即種子丸化后可顯著提高水稻秧苗素質。因此相比于常規拌種包衣，水稻種子丸化包衣后可增加田間水稻落種后成苗數，可直接減少用種量，降低種子成本，同時對田間分蘗數及最終成穗數具有一定的增加作用。

水稻種子丸化處理除可增大體積、適合機械播種，還可攜帶更多的藥劑、肥料、生長調節物質等，同時負載于種子上的含藥囊殼可延緩藥劑釋放，達到緩釋功能。本研究中，水稻種子利用上述藥劑處理后，常規拌種包衣或丸化包衣，對靶標病蟲害均具有較好的防治效果，播種后76d，兩種方式對稻飛虱、稻縱卷葉螟和紋枯病的防效均在65%和80%以上，丸化包衣防效總體優于常規包衣處理。但由于水稻長期生存在流水環境中，種子處理藥劑受光照、溫度、水分等因素而消解，藥劑短期內會大量流失。水稻生長前期，尤其是播種后的30d內，主要病蟲害發生及為害程度不重，但此時種子處理藥劑釋放速度較快，甚至超過植株吸收的能力，造成藥劑浪費及面源污染。前人研究表明，藥劑丸化包衣處理后，可延緩丸化囊殼中藥劑釋放，延長藥劑作用時間。本研究檢測結果表明，種子處理藥劑丸化包衣后，藥劑在植株內積累量更多，主要原因可能是種子處理藥劑通過丸化技術包裹至種子周圍，相比于常規包衣，藥劑流失量更少，藥劑利用率更高。因此將藥劑通過丸化包衣處理后，可延緩藥劑釋放，較少藥劑損失。

前人研究表明丸粒化包衣處理下直播種子能提高理論產量和實際產量，主要是增加水稻有效穗數，而對株高、穗長、每穗總粒數、每穗實粒數、結實率以及千粒重的影響不顯著。在本研究中，水稻種子丸化包衣后，濕直播播種方式下，可提高水稻產量，與裸種播種相比，可提高單位面積有效穗數，增加千粒重，進而提高產量。水稻產量增加與多種因素有關，種子處理藥劑與丸粒化技術融合，除增加有效穗外，同時賦予植株抵御病蟲害能力，提升水稻光合作用及抗害能力，增加后期水稻籽粒飽滿度，綜合提高水稻產量。

綜上所述，在濕直播播種方式下，水稻種子經過氯蟲苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺丸化包衣后能增加種子出苗成苗率，提高分蘗數，可提高藥劑的利用率，具有一定的緩釋功能，對靶標病蟲害具有更高的防治效果，同時對水稻產量也具有一定的提高作用。當然，相比于常規拌種包衣，丸化包衣在成本上有所增加，因此，降低水稻種子丸化成本，研究復合功能型水稻丸化包衣，降低或抵消丸化成本是未來水稻丸化包衣的重點研究方向。