北方稻区水稻害虫发生与防治

2008-04-29 00:44
植物保护 2008年3期
关键词:防治害虫水稻

摘要:北方稻区,特别是东北早熟单季稻稻区,水稻种植面积逐年扩大,随着全球气候变暖和耕作栽培制度等因素的变化,其水稻害虫发生面积和危害程度逐渐增大,对北方优质水稻生产构成了较大影响。本文综述近年来北方稻区水稻害虫发生危害概况,分析引起害虫发生危害的原因,总结区域性的水稻害虫防治策略和技术。

关键词:水稻;害虫;发生;防治

中图分类号:S 435.112.1

水稻是我国重要的粮食作物之一,年种植面积约3000万hm2,占粮食作物种植面积的近1/3,稻谷产量占粮食总产量的45%。近年来,虽然种植面积有所下降,但稻谷产量仍维持在粮食总产量的40%左右,因此水稻的稳产、高产对保障我国粮食安全具有重要意义。

我国的稻区习惯上分为南方稻区和北方稻区,南北方稻区以秦岭、淮河一线分界。其中北方稻区包括东北早熟单季稻稻区、华北单季稻稻区和西北干旱区稻区。截至2005年,东北稻区水稻种植面积已发展到近335万hm2,占全国总种植面积的11.6%,占全国粳稻总种植面积的45.9%。北方稻区种植面积虽小,但其中的东北稻区产量潜力大、米质优。全国10个商品稻米量最大的省份中包括北方稻区的黑龙江、吉林、辽宁和宁夏,供应商品稻米量占这10个省份的31.3%。因此,东北稻区在保障我国商品稻米供应上具有重要地位。

生物灾害是影响我国水稻稳产、高产的重要因素之一。据记载我国水稻病害有61种,水稻害虫有78种。虽经防治,全国每年因水稻病虫害危害仍造成损失400万~500万。目前几种主要害虫,如稻螟虫等大发生频率提高,而且北方稻区是水稻迁飞性害虫主降种群的北回归区(北迁终点和南迁起点),稻飞虱和稻纵卷叶螟在北方稻区也偶有大发生。近年来,北方稻区水稻病虫害发生种类增多、严重程度日益加重。本文综述了北方稻区水稻害虫发生和防治的研究概况,以期促进相关研究的进一步开展。

1、北方稻区水稻害虫发生危害及原因分析

1.1北方稻区水稻害虫发生危害概况

北方稻区水稻种植面积1996—2005年的10年间增长了18.7%,水稻虫害发生面积10年间增长了62.2%。主要害虫包括二化螟、稻蝗、稻飞虱、稻纵卷叶螟、黏虫,其中二化螟发生面积最大,占各年份虫害发生面积的22.2%~29.6%(表1)。北方稻区的水稻害虫主要发生在东北和华北(表2)。

1.1.1二化螟

近十年来,我国稻螟灾害频繁,范围扩大,程度加重,达历史最高水平。其中二化螟灾害尤为严重,成为继稻飞虱、棉铃虫后又一影响国计民生的重大害虫。北方稻区属二化螟危害区。二化螟在北方稻区的主要危害表现为在水稻分蘖期造成枯鞘,在孕穗期造成枯心和枯孕穗,在抽穗成熟期造成白穗和虫伤株,对水稻产量影响极大。近年来,二化螟在北方稻区的发生危害呈现如下特征。

发生区域北扩、面积迅速扩大。据调查,吉林市1994年二化螟发生面积为4486 hm2,1997年达32140 hm2,3年增加6.2倍。在黑龙江省尚志市,1999年发生面积O.3万hm2,2000年达O.6万hm2以上;2005年五常、双城、尚志、虎林、庆安、北林、绥棱等地普遍发生。

危害逐年加重。在辽南地区,1990—2000年的平均穴危害率30%以上,减产5%~20%,严重地块可减产50%左右;在吉林省,二化螟自1994年以来在吉林、通化等地中等发生,未防治田块平均被害株率20%~30%,减产20%以上;在黑龙江省,二化螟自1998年以来危害逐年加重,尚志市2000年水稻产量因为二化螟危害减产18.5%。

发生世代数增加。过去北纬44度以北二化螟1年严格发生1代,但1999年在通河县(44度N)出现了不完全第2代,甚至在方正县(46度N)也出现了不完全第2代。这表明该地区二化螟的生存环境明显改善,预示着其种群呈进一步上升趋势。

越冬基数连年增大。1995—1998年在丹东、鞍山和沈阳的调查结果表明,9~10月二化螟越冬幼虫的数量连年增加。

1.1.2灰飞虱

灰飞虱刺吸水稻汁液,直接为害水稻,更重要的还是水稻条纹叶枯病、黑条矮缩病的传播媒介。灰飞虱在黑龙江省1年发生3~4代,以若虫在田埂沟边、荒地的杂草根上、落叶下或土壤中越冬,翌年4~5月羽化为成虫,先在杂草上为害,水稻插秧后,成虫则向稻田迁移为害。夏季高温不利其活动,一般春、秋季有利其发生与为害。灰飞虱有趋光、趋嫩和趋边行习性。若虫常群集到稻株下部取食,不受惊扰极少移动,植株老化后才从下部移至中、上部取食,水稻抽穗后早、晚爬到穗部取食为害。黑龙江省垦区稻田灰飞虱的发生面积和发生量都在持续增加,已对垦区水稻生产形成威胁。调查表明,辽宁省几年来危害水稻的飞虱中,灰飞虱占很大比例,其与远距离迁飞害虫白背飞虱迁入后的主要为害代一起混合形成危害。

由于近年来灰飞虱发生数量增大,致使北方稻区局部地区条纹叶枯病严重发生。如辽宁省盘锦市2006年水稻条纹叶枯病发生面积10万hm2,占水稻种植面积的83.3%;平均减产1%~5%,其中,减产5%~10%的稻田约2,5万hm2,减产超过30%的稻田约0.1万hm2,减产超过50%的稻田约0.01万hm2,部分田块甚至绝收。损失稻谷约1400万kg,直接经济损失近2500万元。

1.1.3稻水象甲

稻水象甲是近年来入侵我国的一种检疫性害虫。成虫咬食稻叶,幼虫在土中食害稻根,幼虫为害对稻株影响更大,致稻株变黄,严重时整株枯死。我国于1988年在河北省唐海县首次发现稻水象甲,此后在天津(1990年6月)、秦皇岛(1990年7月)、北京(1990年8月)、辽宁(1991年7月)、山东(1992年6月)、吉林(1993年7月)等省市陆续报道了稻水象甲的发生,至1995年全国水稻受害面积已达40万hm2。稻水象甲自1998年传人辽宁省开原市以来,发生危害逐年加重。一般情况下减产10%~20%,严重受害田块减产50%以上。到2000年,仅辽宁省的发生面积近40万hm2。稻水象甲蔓延速度快,防治困难,危害严重,目前已成为北方稻区的主要虫害之一。自1980年侵入我国以来,稻水象甲现已形成了相当规模的种群,其进一步南侵北扩只是个时间问题,给我国水稻生产构成了迫在眉睫的威胁。

1.1.4稻小潜叶蝇类害虫

稻小潜叶蝇类害虫广泛分布于北方稻区,是潜叶危害水稻的稻毛眼水蝇类害虫的通称,包括稻叶

毛眼水蝇、水稻菲岛毛眼水蝇和麦叶毛眼水蝇等。其代表性种类稻叶毛眼水蝇在黑龙江省1年发生4~5代,河北1年发生5~6代,为害苗期水稻,以幼虫潜入叶片内部取食叶肉,残留上下表皮,使叶片呈现白条斑,在其中可见乳白色至黄白色蛆形幼虫,严重时引起全株枯死。以成虫在杂草上越冬,第1代幼虫为害杂草,第2代幼虫为害稻苗叶片,重者可造成死苗,以后各代在杂草上发生,9月下旬至10月上旬羽化为成虫进入越冬。稻小潜叶蝇类害虫过去为北方稻区水稻秧田期重要害虫,但近年来因水稻播种和插秧期提前以及直播稻的推广,对本田分蘖期水稻也造成相当大的危害,是北方稻区水稻前期的重要害虫。

1.1.5水稻负泥虫

水稻负泥虫是水稻苗期害虫,以成虫和幼虫沿叶脉取食叶肉造成叶片产生许多白色纵向条斑,幼虫为害较重,受害重的稻苗枯焦,以至全株枯焦。一般在被害叶片上可见背负粪团的头小、背大而粗、多皱纹的乳白色至黄绿色寡足型幼虫。在全国各地每年发生1代,以成虫在稻田附近禾本科杂草及根隙处越冬。水稻出苗后成虫开始为害,待产卵后,孵出的幼虫在稻叶上继续为害,7月上旬开始化蛹,7月中旬羽化为成虫,8月中旬转移到越冬场所越冬。

1.1.6叶蝉类害虫

在北方稻区1年发生2~3代,以卵在2~3年生树木枝条皮层下越冬,3~4月孵化出若虫,5月蜕皮后变为成虫。水稻插秧后到成熟前,均有叶蝉发生为害。成虫多于清晨及夜晚在稻叶上活动与为害,性情活泼,受惊后表现为横行或逃避,成虫有趋光性。黑龙江省有5种,主要为大青叶蝉、二点叶蝉,其次为六点叶蝉、稻叶蝉、黑尾叶蝉。以成虫、若虫为害水稻等多种植物,叶蝉以刺吸式口器刺吸植株汁液,茎秆、叶片受害后呈现不定型斑点,生育不良,幼苗受害重时,叶片发黄卷曲,以至枯死。为害稻穗,可造成枯孕穗、半枯穗或秕粒,对产量、品质影响较大。

1.1.7迁飞性害虫

在北方稻区,迁飞性稻飞虱和稻纵卷叶螟属于间歇性发生害虫,一般年份发生轻,只有在南方稻区虫口基数大且有合适天气条件时才大发生。如1991年,天津市和冀东唐山、秦皇岛环渤海一带迁飞性褐飞虱大发生。天津市发生面积占93%,河北省抚宁县占77.6%,昌黎县占70.1%,而唐山市滦南、唐海二县则全部遭受危害,造成严重减产。滦南县有19.8%的稻田减产30%以上,266.67多hm2绝收,损失稻谷3 895万kg。芦台农场有0.334万hm2稻田减产20%~30%,0.089万hm2减产40%~50%,366.67hm2绝收,损失稻谷1150万kg。

稻纵卷叶螟在北方稻区1年可发生2~3代,7月上、中旬初次迁入,7月下旬出现成虫高峰;8月上、中旬再次迁入。受害严重的田块呈现一片枯白,甚至不抽穗,造成水稻减产。

1.2北方稻区水稻害虫发生危害原因分析

北方稻区水稻害虫发生面积增长、危害加重,固然与水稻种植面积的增加有关,但是虫害发生面积增长率远远超过水稻种植面积的增长率,这与气象、耕作制度和防治等因素有关。

全球气候变暖。过去20年是近百年甚至万年以来的最暖时期。在我国主要稻区,近几十年出现冬暖(40年来每10年冬季增温0.42℃),其中东北、华北、西北东部和西北西部最暖的20世纪90年代分别比最冷的50年代增温1.8、1.2、1.0℃和0.9℃。秋热秋长、春旱,稻螟的活动期延长,世代数增加,成活率提高,有利于种群增长。

水稻耕作制度是影响水稻害虫种群增长的重要因素。近年来,我国主要稻区水稻耕作制度发生了剧烈变化,北方稻区水稻种植面积占全国种植面积的比例由1980年的6.0%提高到2002年的16.9%,稻田总面积,特别是河蟹养殖稻田面积的增加提高了二化螟、稻螟蛉等本地虫源害虫越冬虫量。少耕、旋耕和免耕技术的大力推广,改变了秋耕秋耙的老模式,改早泡田为插前边泡边耙,使稻秸秆和稻茬较长时间大量暴露在地表,为各种病虫提供了躲避天敌的条件和赖以生存的寄主。高茬收割,对害虫越冬存活有利。坝埝栽培豆类、蔬菜等作物的种植方式兴起,也给部分害虫提供了良好的栖息环境。水稻品种更替给害虫的发育和种群增长提供了良好的条件,目前北方稻区主栽品种逐步趋向于粗秆叶茂、穗大高产、偏晚熟、全季生育期长,这有利于害虫取食和生长发育。

长期频繁使用化学农药、不合理用药等导致害虫抗药性增强是生物灾害加重危害的重要原因。为控制螟害,农民不合理的增加防治次数和剂量,杀虫单、杀虫双等主要治螟药剂长期单一使用,使部分稻区螟虫产生抗药性,防治效果下降,用药量成倍增加,残虫量上升,种群逐年庞大。农药的频繁使用,对稻田蜘蛛、寄生蜂等有益天敌的杀伤较大,使得天敌的控制作用减弱,有利于害虫的积累。高希武等指出,许多药剂包括所谓的“当家”药剂品种,对稻田捕食性蜘蛛以及一些寄生性天敌都有较大的杀伤作用。

1.3北方稻区水稻害虫发生趋势

未来全球将进一步变暖,预计21世纪气温再上升1~3℃,相当于各地向赤道移近560 km左右(约5个纬度);我国近15年平均气温上升0.1~0.9℃,北方0.5~0.9℃。另外,1990年以来,高产偏迟熟型水稻新品种的演替和北移,旱育稀植、抛秧等群体质量栽培和轻型栽培技术的大面积推广均促进了水稻害虫的发生。根据我国水稻生产“高产、优质、轻型、高效”的发展方向和全球性气候变暖的趋势,北方稻区水稻害虫的活动范围进一步扩展,危害季节进一步延长,稻螟为害的稳步上升将不可避免,其他害虫的发生也将进一步普遍和加重。

2、北方稻区水稻害虫防治现状

目前北方稻区水稻种植面积只占全国的1/8左右,但由于种植的是粳稻,稻米品质较好,国内外需求量大,商品率高,在发展高产、优质、高效农业中具有特殊意义。以优质米生产为特色的稻作产业化对保证城市居民的大米供应和出口创汇也具有重要意义。同时,随着经济发展和生活水平的提高,无公害、绿色、有机食品备受青睐。在此社会背景下,北方稻区水稻害虫防治逐步转变为结合自身地域特点,建立了以水稻高产、优质及提高经济、生态、社会效益为目标,农业防治为基础,抗性品种为主体,注意保护天敌和环境,科学合理用药等协调措施的综合防治体系。

2.1以农业防治为基础。加强生态调控的力度

以农业防治为基础,选用抗虫品种,推行科学的水肥管理等农业措施,增强水稻自身的抵抗能力。主要策略有:1)运用抗虫耐害品种。我国已成功培育抗水稻螟虫和稻纵卷叶螟的转基因水稻品种,对水稻鳞翅目害虫具有高度抗虫性。2)清理越冬害虫,及时处理稻草,减少来年虫源基数。据报道,东北地区70%以上的幼虫在稻草中越冬,稻草

垛是其越冬的有利环境。3)根据害虫发生规律,适当推迟水稻播种,以避开害虫发生高峰期,减少本田落卵量,使害虫集中在范围较小的秧田产卵,狠治秧田,减轻本田的防治压力。4)春季选择幼虫化蛹盛期,结合犁田、灌水灭蛹,大幅度的减少初始虫源。5)合理施肥。在施肥时应注意氮、磷、钾肥的合理配比,避免偏施氮肥,促进水稻生长健壮,严防贪青。6)齐泥低割,减少稻茬残留虫量;同时提倡秋翻地,破坏害虫的栖息环境。7)改进灌溉方式,使其有利于作物和天敌而不利于害虫。据研究,在水稻返青分蘖期和穗期,干湿交替灌水,对多数害虫具有控制作用,如稻水象甲幼虫量减少63.8%,稻潜蝇为害减少39.5%。

2.2强化生物防治。保护和利用天敌资源

生物防治不但没有污染环境和使害虫产生抗药性的缺点,而且还有经常而持久地控制害虫种群的优点。稻田内天敌种类非常丰富,主要有捕食性昆虫隐翅虫、瓢虫、蜻蜓、草蛉、猎蝽等;寄生性昆虫赤眼蜂、黑卵蜂、啮小蜂、绒茧蜂;捕食性两栖类动物青蛙;捕食性蜘蛛有微蛛科、狼蛛科、肖蛸科、圆蛛科、蟹蛛科等。在沈阳地区,5月初至6月末,水稻插秧到分蘖盛期,稻田节肢动物处于起始期,此期的害虫数量占当地种群数量的63.5%,天敌昆虫数量占24.9%,蜘蛛占11.6%,天敌总数量较多,约为37%。在盘锦地区,稻田中蜘蛛和蛙类的利用前景可观,蜘蛛的密度在约90万头/hm2,高时可达225万头以上,几乎占稻田中捕食性天敌总量的1/2以上。

利用其他食虫动物防治水稻害虫。稻鸭共育可以利用鸭在稻间不断地觅食活动,起到捕虫、吃(踩)草、耕耘且刺激水稻健壮生育等多功能效果,减轻水稻病虫和杂草的危害;而且鸭的排泄物可以肥田。因此稻鸭共育可以大幅度减少化肥和农药的用量,节省成本,并有利于净化农田生态环境。禹盛苗等研究表明稻鸭共育后12 d和42 d,共育田水稻基部飞虱、叶蝉的总量比不养鸭稻田减少63.8%和77.3%;稻鸭共育田的蜘蛛数量明显增加,比常规稻田多1.66~2.61倍。另外,蛙类也捕食稻田害虫,主要的捕食对象有大螟、二化螟、三化螟、稻飞虱、稻叶蝉、稻蝗等。

应用性信息素大面积诱杀和干扰交配防治水稻害虫。应用二化螟性信息素对越冬代二化螟雄蛾进行大面积诱杀,7 d和15 d后诱捕区雄蛾数分别为对照区的44.44%和29.78%,卵块数为对照区的20.0%~33.3%,枯鞘率为对照区的12.0%~25.0%。在吉林省连续6年应用二化螟性信息素的结果表明,防治效果达70%~80%,二化螟种群保持在较低水平,基本上可以免除化学防治,经济效益和生态效益同时提高,显示出良好的应用前景。

利用绿僵菌等生物源农药防治水稻害虫。喷施绿僵菌孢子悬浮液或撒施孢子粉防治稻水象甲,防效达73%~82%,能有效地控制中等密度稻水象甲的危害,对稻田河蟹养殖安全。

2.3合理进行化学防治

化学农药的负面影响虽不容忽视,但当病虫大暴发时,化学农药还是解决问题的最好措施,不过应以环保、经济、有效为原则。做到以防为主,防治结合。

选择合适的药剂剂型,改进施药方法。试验表明,撒施毒土或颗粒剂防治水稻害虫,不仅方便,而且增长了药剂的持效性。在盘锦、营口和丹东等地用噻虫嗪(阿克泰)水分散粒剂防治养蟹稻田水稻害虫,对稻水象甲的防效为83.5%~91.0%,对稻潜蝇为80.0%~89.2%;以保苗率计算对1代二化螟的防效为71.8%~85.0%,对2代二化螟为75.5%~90.1%,对稻螟蛉为63.3%~82.1%,对稻飞虱为87.4%~96.1%,且对蜘蛛、寄生蜂等天敌的影响很小。

推广秧田施药。插秧前施药可有效控制本田分蘖期灰飞虱发生为害,减轻条纹叶枯病的发生。李志强等指出,水稻移栽前7 d左右苗床施用氟虫睛(锐劲特)或噻虫嗪(阿克泰)等药剂,带药移栽可控制灰飞虱20 d左右,还可兼治稻水象甲、稻小潜叶蝇类害虫等。

在返青分蘖期和穗期重点进行药剂防治。孙富余等提出在辽宁省于返青分蘖期针对稻水象甲,穗期针对2代二化螟、迁飞性害虫和当地虫源食叶害虫进行化学防治。

3、存在问题

由于在过去几十年中,北方稻区水稻种植面积小、害虫发生种类少、危害较轻,水稻害虫发生规律和防治技术的研究相对落后。随着水稻播种面积扩大和全球气候变暖等因素导致水稻害虫种类和发生程度的加重,近年来北方稻区水稻害虫发生规律和防治技术的研究有了很大进展,但是相对农业生产的需求而言,研究工作还是明显滞后。研究不足的主要问题表现在,害虫种群消长和危害损失研究尚不够全面系统;影响本地越冬害虫越冬存活的因素及其环境适应机制缺乏研究;影响害虫种群消长各生物因子的作用尚无深入研究,尤其是在害虫天敌的控制作用方面,目前尚无定量化的评价;害虫种群数量对栽培制度和气候变化的响应规律和机制有待于明确;没有多种害虫的复合经济水平的定量研究,难于确定复合防治指标;长期频繁使用化学农药、不合理用药导致害虫抗药性增强,但是抗药性监测工作开展不够;相对南方稻区来说,北方稻区有多种水稻害虫,特别是迁飞性水稻害虫,不是常发性的,但是在个别年份和局部地区可导致毁灭性的损失,加强监测预警和应急防治技术的研究是解决这类害虫问题的关键;另外,害虫防控单项技术和综合防治技术体系的研究也较薄弱。

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