不同水分条件下Xyway LFR?杀菌剂对玉米部分净收益的影响分析

《Scientific Reports》：Partial net returns analysis of Xyway LFR@FMC fungicide application within three water regimes under field conditions

　　本研究针对干旱胁迫与病害防控的经济效益问题，通过田间试验分析了Xyway LFR?FMC杀菌剂在三种水分 regime（雨养RF、低灌溉I-3、高灌溉I-2）下的应用效果。结果表明：在干旱年份（2022），杀菌剂处理可使部分净收益提高122.57-689.84美元/公顷，且雨养条件下收益最高；而在多雨年份（2023），因玉米价格下跌和病害压力低，所有处理均呈现负收益。研究强调，杀菌剂的经济效益受天气、病害压力及玉米价格共同影响，为优化农业投入决策提供了重要依据。

　　

随着全球气候变化加剧，极端天气事件频发，干旱已成为威胁农业生产的主要因素之一。玉米（Zea mays L.）作为全球第三大粮食作物，其产量稳定性直接关系到粮食安全。在美国，玉米不仅是重要的口粮和饲料来源，更是价值数百亿美元的产业。然而，玉米对水分胁迫极为敏感，研究表明，即使是中等程度的干旱（标准化降水蒸散指数SPEI介于-0.8至-1.2之间），也会导致美国玉米减产概率高达64.3%。面对这一挑战，灌溉无疑是缓解干旱胁迫的有效手段，但在水资源日益紧张的背景下，如何通过综合管理策略实现节水增产，成为农业科学家关注的焦点。

近年来，除灌溉外，农业化学产品的应用也被探索作为增强作物抗逆性的潜在途径。其中，三唑类（Triazole）杀菌剂Xyway LFR?FMC（以下简称Xyway）在温室和田间试验中显示出改善玉米耐旱性的潜力。然而，将其与不同灌溉 regime 结合使用的经济效益如何，尚缺乏系统评估。毕竟，农业投入的决策不仅需要考虑技术效果，还必须权衡成本与收益。特别是在玉米价格波动剧烈、水资源管理成本上升的背景下，农民需要科学依据来优化生产决策。

为此，田纳西大学的研究团队在米兰研究教育中心（MREC）开展了为期两年的田间试验，系统评估了Xyway杀菌剂在三种水分 regime（雨养RF、低灌溉I-3、高灌溉I-2）下对玉米产量和部分净收益（Partial Net Returns， PNR）的影响。该研究近期发表在《Scientific Reports》期刊，为农业管理策略的经济评价提供了重要数据支持。

在研究方法上，作者采用田间试验与经济分析相结合的手段。试验设计为裂区设计，主区为杀菌剂处理（无杀菌剂对照与1.11 L ha^-1Xyway），副区为水分 regime。通过土壤水势传感器（ZL6-Meter Logger）监测灌溉启动阈值（-70 kPa），并记录灌溉次数与水量。玉米产量通过机械收割测定，部分净收益则基于产量、玉米价格、杀菌剂成本、灌溉固定成本与可变成本计算，并采用蒙特卡洛模拟（Monte Carlo simulation）分析价格不确定性对收益的影响。

2022年试验结果

2022年生长季早期降雨稀少且分布不均，形成典型的土壤干燥环境。这种条件不利于幼苗病原菌（如Pythium、Fusarium）繁殖，因此Xyway的收益优势更可能源于其缓解干旱胁迫的作用，而非病害防控。产量分析显示，杀菌剂处理与灌溉 regime 存在显著交互作用（p < 0.05）。与雨养无杀菌剂对照相比，所有处理均实现正部分净收益，其中高灌溉结合杀菌剂处理（I-2+F）收益最高，达689.84美元 ha^-1。雨养条件下，杀菌剂处理仍能带来122.57美元 ha^-1的收益提升，表明在干旱年份，即使无灌溉，Xyway也能通过增强作物耐旱性产生经济效益。

2023年试验结果

2023年生长季降雨充沛且分布均匀，早期土壤湿度条件更利于病害发生，但田纳西大学扩展服务报告显示该年病害压力实际较低。产量差异在各处理间不显著，导致所有处理的部分净收益均为负值。例如，雨养结合杀菌剂处理（RF+F）的平均收益为-25.94美元 ha^-1，表明在多雨、低病害压力年份，杀菌剂和灌溉的额外成本无法被产量提升所抵消。玉米价格下跌（2023/24年度均价165.74美元/吨）进一步放大了负收益效应。

敏感性分析

为评估价格波动对收益稳定性的影响，研究团队进行了三场景敏感性分析（随机、低价、高价）。结果显示，在高价场景下，所有处理获得正收益的概率均显著提升。例如，随机价格下，雨养结合杀菌剂处理（RF+F）的正收益概率为66%，而高价场景下进一步提升。这表明，玉米市场价格水平是决定杀菌剂和灌溉投资回报的关键因素之一。

综合两年数据，本研究得出明确结论：Xyway LFR?FMC杀菌剂的应用在特定条件下可带来经济效益，但其盈利性高度依赖环境因素。在干旱、病害压力大、玉米价格高的年份，杀菌剂与灌溉的协同使用能显著提升收益；反之，在雨量充沛、价格低迷的年份，同样投入可能导致负收益。这一发现凸显了农业管理决策的复杂性：灌溉系统作为长期投资，其效益受年际气候变异强烈影响；而杀菌剂施用于播种期，农民无法预知生长季的天气与病害发生情况。因此，结合气候预测与市场价格波动进行风险模拟，将成为优化农业投入决策的重要工具。该研究不仅为玉米生产中的水分与病害管理提供了经济视角，也为应对气候变化下的农业可持续性提供了科学依据。