灌溉方式对优质晚稻田褐飞虱及黑肩绿盲蝽迁入及迁出的影响*——湖南省益阳市个例分析

李 超,刘 洋,陈恺林,何 洋,3,杨 坚,3,汤文光,周学其,张玉烛**

(1.湖南省土壤肥料研究所 长沙 410125;2.湖南省水稻研究所 长沙 410125;3.湖南农业大学农学院 长沙 410128;4.益阳市赫山区农业局 益阳 413002)

灌溉方式对优质晚稻田褐飞虱及黑肩绿盲蝽迁入及迁出的影响*
——湖南省益阳市个例分析

李 超1,2,3,刘 洋2,陈恺林2,何 洋2,3,杨 坚2,3,汤文光1,周学其4,张玉烛2**

(1.湖南省土壤肥料研究所 长沙 410125;2.湖南省水稻研究所 长沙 410125;3.湖南农业大学农学院 长沙 410128;4.益阳市赫山区农业局 益阳 413002)

黑肩绿盲蝽是褐飞虱的重要天敌之一,且具有明显伴迁现象。研究灌溉方式对优质晚稻田褐飞虱及黑肩绿盲蝽的迁入及迁出,可为优质晚稻田褐飞虱的综合防治提供理论与技术支撑。本试验设置半隔离与全隔离两种隔离方式,研究长期灌溉、湿润灌溉、间歇灌溉及非充分灌溉对优质晚稻田褐飞虱及黑肩绿盲蝽迁入及迁出的影响。结果表明:不同年份,优质晚稻田褐飞虱及黑肩绿盲蝽的迁入及迁出差异较大,2015年,由于晚稻生育中后期气温低及降雨频繁,各灌溉处理下的褐飞虱及黑肩绿盲蝽均未发生迁入。2014年,晚稻生育中后期温度较高,褐飞虱及黑肩绿盲蝽发生迁飞。从迁入情况来看,非充分灌溉下褐飞虱发生早、基数大导致迁入量最低;间歇灌溉的迁入比(迁入量/迁入时段种群增加量)最大;非充分灌溉及湿润灌溉下黑肩绿盲蝽的迁入时期早于其他灌溉方式 8 d左右。从迁出情况看,长期灌溉下褐飞虱发生外迁的时期早于其他灌溉方式11 d左右;间歇灌溉的褐飞虱迁出量最大,湿润灌溉的迁出比(迁出量/迁出时段种群消减量)最大;非充分灌溉下黑肩绿盲蝽的迁出量及迁出比均最大。表明非充分灌溉虽然减少了褐飞虱的迁入,但迁入前褐飞虱的种群增加量要远大于其他灌溉方式的迁入量,且会促进天敌黑肩绿盲蝽的外迁,增加了褐飞虱大发生的风险,不利于褐飞虱的综合防治;长期灌溉能有效降低褐飞虱的迁入及天敌黑肩绿盲蝽的外迁;湿润灌溉及间歇灌溉会促进褐飞虱的外迁,同时,间歇灌溉会显著(P<0.05)减少天敌黑肩绿盲蝽的外迁。

灌溉方式;晚稻;褐飞虱;黑肩绿盲蝽;迁入;迁出

黑肩绿盲蝽[Cyrtorrhinus livdipennis(Reute)]是东南亚水稻(Oryza sativaL.)主要害虫褐飞虱[Nilaparvata lugens(Stål)]的重要捕食性天敌[1],黑肩绿盲蝽与褐飞虱有明显的伴迁现象[2]。前人从气候变暖[3-4]、台风[5]、大气环流[6]、温湿度[7-9]等方面对稻飞虱及黑肩绿盲蝽迁飞开展了大量研究。齐会会等[10-11]通过灯捕法发现黑肩绿盲蝽在灯下的始见期迟于褐飞虱,始见期后,其在灯下的种群动态基本同步于褐飞虱,通过毫米波扫描昆虫雷达发现褐飞虱在华南稻区具有晨昏双峰的迁飞规律,黎明的起飞数量低于黄昏的起飞数量;夏季迁飞高度主要在400～1 800 m,有时达2 000 m,秋季的迁飞高度主要在300～1100 m,有时达1 700 m;褐飞虱具有聚集成层的现象,成层现象与风速有极大关系;夏季迁飞时褐飞虱雌虫多于雄虫,秋季迁飞时雄虫多于雌虫。秦小娃等[12]综述了以降低稻田生态系统脆弱性为主旨的褐飞虱综防措施,包括丰产控害栽培防治、高效低毒的化学药剂防治、物理防治、生物防治以及饱和生态位调控防治。肥水管理是丰产控害栽培防治的重要内容,高氮肥会显著增加褐飞虱的致害力,提高褐飞虱对逆境条件的生态适应性[13-14];栽培密度主要影响褐飞虱迁入虫量的再分配[15]。而水分管理对稻田褐飞虱迁飞影响的研究较少。灌溉方式作为优质晚稻生产中的重要栽培措施之一,其对褐飞虱及黑肩绿盲蝽迁飞的影响研究尚鲜见报道。本研究从不同灌溉方式入手,以湖南省益阳市为例设置半隔离与全隔离两种隔离方式,在“两减行动”(减化肥、减农药)的大背景下,研究生物防治下灌溉方式对优质晚稻褐飞虱及黑肩绿盲蝽迁飞的影响,从而为不同灌溉方式下优质晚稻褐飞虱的综合防控提供一定理论支撑。

1 材料和方法

1.1 试验区概况

田间试验于2013—2015年在湖南省益阳市赫山区笔架山乡中塘试验基地(28°29′N,112°30′E)进行,该地属亚热带大陆性季风湿润气候,年平均气温16.5 ,℃ 年平均光照1 560 h;年平均降雨量1 465 mm,试验期间2014年和2015年降雨分布见图1。试验田前茬作物为早稻,当茬作物为晚稻,晚稻品种为‘湘晚籼12号’。土壤肥力均匀,生防区土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质及pH分别为165.2mg·kg-1、6.57mg·kg-1、66.2mg·kg-1、33.7 g·kg-1和5.63,化防区分别为174.3mg·kg-1、7.03mg·kg-1、62.1mg·kg-1、35.8 g·kg-1和5.42。

图1 试验区2014年(a)和2015年(b)晚稻生长季降雨量分布Fig.1 Rainfall distribution during later rice growth season in the study area in 2014 (a) and 2015 (b)

1.2 试验设计

试验于2013—2015年的7—11月进行,2013年为预备试验。

1)半隔离试验:设置长期灌溉、湿润灌溉、间歇灌溉、非充分灌溉 4种灌溉方式。长期灌溉:全期田间保持3～5cm水层,收割前1周断水;湿润灌溉:移栽和抽穗期保持3～5cm水层,其余时期土壤持水量维持在 60%以上;间歇灌溉:移栽和抽穗期保持3～5cm水层,抽穗期后干湿交替,收割前1周断水;非充分灌溉:除移栽期外,全生育期不人工灌水,靠自然降雨。试验区及周围区域均采取生物防治。小区面积为100 m2,全生育期不打农药,通过人工释放赤眼蜂及稻田天敌进行防治,各小区之间用尼龙纱窗网进行隔离,小区上部不隔离。

2)全隔离试验:小区上部用尼龙纱窗网(30目×30目)进行全隔离以防止天敌及害虫的迁入及迁出,其余设计同半隔离试验。

1.3 试验管理

2013年、2014年和2015年分别于6月16日、6月15日和6月17日播种,水稻种子用200倍强氯精液浸种消毒,催芽后用旱育保姆拌种,每千克旱育保姆拌稻种3.5kg;用规格为308孔的育秧盆进行育秧,每盘播种量为35 g左右。2013年于7月17日抛秧,菜饼600.0kg·hm-2及复合肥800.0kg·hm-2(N ∶P2O5∶ K2O=15 ∶ 10 ∶ 15)作基肥施用,7月26日用尿素60.0kg·hm-2和KCl140.0kg·hm-2作追肥施用,8月19日用尿素20.0kg·hm-2作穗肥施用;2014年由于早稻持续降雨,导致早稻贪青晚熟,抛秧推迟至7月26日进行,追肥、穗肥分别于8月4日、8月26日施加;2015年于7月17日抛秧,追肥、穗肥分别与 8月3日、8月23日施加,2014—2015年各时期的施肥种类及用量同2013年。2014年和2015年分别于8月13日、8月15日对小区进行隔离。生物防治区2013年于8月11日、9月7日和9月20日,2014年于8月19日、9月11日和9月28日,2015年于8月13日、9月5日和9月22日均匀释放赤眼蜂,释放数量为15万·hm-2,用于防治卷叶螟及二化螟,除用井冈霉素防治纹枯病外,水稻全生育期不使用任何农药。

1.4 调查方法

1.4.1 种群数量

抛秧26 d后,为最大程度保证小区生态系统不被干扰与破坏,采用无损直接目测法,每8～10 d调查一次,直至水稻收获为止。每个小区按五点取样法选择代表性5点,每点调查10丛水稻,然后统计百丛黑肩绿盲蝽及褐飞虱数量。

1.4.2 褐飞虱迁入量及迁出量

通过比较半隔离与全隔离的褐飞虱种群动态,找出褐飞虱的迁入及迁出时间段,全隔离试验区在迁入时段的褐飞虱增长量(X1)即为褐飞虱通过自身繁殖所增加的种群数量,半隔离试验区在迁入时间段的褐飞虱增长量(X2)为褐飞虱通过自身繁殖所增加的种群数量及迁入量之和;全隔离试验区在迁出时间段的褐飞虱消减量(X3)即为褐飞虱自然死亡量、被捕食量及繁殖量的数量总和,半隔离试验区在迁出时间段的褐飞虱消减量(X4)为褐飞虱自然死亡量、被捕食量、繁殖量及迁出量的数量总和。假设在迁入与迁出时间段内,半隔离与全隔离条件下的褐飞虱自然死亡量、被捕食量及繁殖量相等,在迁出时间段内,半隔离与全隔离条件下的褐飞虱自然死亡量、被捕食量及繁殖量也相等,则可计算出迁入量(Y1)=X2-X1,迁出量(Y2)=X4-X3。迁入比(K1)=Y1/X2,迁出比(K2)=Y2/X4。

1.5 数据处理

采用DPS14.50及Microsoft Excel 2007实用数据分析软件进行数据分析与作图。

2 结果与分析

2.1 温湿度对褐飞虱迁入及迁出的影响

结合图2、图3和图4可知,2014年试验区的褐飞虱在9月15日至10月4日迁入,而在10月4日至27日迁出。从图3可知10月4日(乳熟期)至14日(腊熟期)间,褐飞虱种群数量急剧下降,下降速率明显快于其他时期,而黑肩绿盲蝽种群表现出增加趋势,10月14日至27日褐飞虱、黑肩绿盲蝽种群急剧下降。表明褐飞虱、黑肩绿盲蝽的迁出时期分别主要集中在水稻的乳熟期至腊熟期、腊熟期至成熟期。10月4日至12日的气温均在20℃以上,平均温度为22.6 ,10℃ 月12日的温度为22.6 ,℃ 而10月13日、14日的温度分别降至18.6℃、18.8 ,℃ 取平均值为18.7 ,℃ 且未有降雨发生,表明湖南益阳的褐飞虱迁出温度在18.7℃左右(图2)。2014年褐飞虱迁入时期(9月15日至10月4日)的平均相对湿度为85.3%,且均在 80.0%以上,迁出时期(10月 4日至 27日)为77.3%,处于67%～80%,特别是10月4日(乳熟期)至14日(腊熟期)间的平均相对湿度仅为75.2%,10月12日至14日的空气相对湿度波动不大,表明温度突然降低会迫使褐飞虱外迁,是稻飞虱外迁的主要因子。2015年两种隔离方式下各灌溉处理的褐飞虱种群均显著低于 2014年,且在整个水稻生育期未发生大的变化,其几乎不存在迁入及迁出,表明晚稻褐飞虱的迁入及迁出在不同年份间存在显著(P<0.05)差异,结合2014年及2015年两年的温度及降雨量数据可知,2015年晚稻生育中后期的持续降雨及气温偏低导致褐飞虱未发生迁入,证明持续降雨会影响稻飞虱的迁入,并再次证明温度是影响褐飞虱迁入的主要因子。

图2 2014年(a)和2015年(b)试验期间试验区的温湿度Fig.2 Temperature and humidity during the experiment periods in the study area in 2014 (a) and 2015 (b)

2.2 不同灌溉方式下褐飞虱迁入及迁出期

图3表明半隔离条件下,除长期灌溉外,间歇灌溉、非充分灌溉、湿润灌溉的褐飞虱数量最大值均高于全隔离褐飞虱数量最大值,且半隔离试验区在9月15日至10月4日种群数量呈爆发式增加,并显著(P<0.05)多于全隔离试验区,表明间歇灌溉、非充分灌溉、湿润灌溉在该时期是褐飞虱迁入的主要时期;而长期灌溉下,9月23日,褐飞虱种群达到最大,且增长过程较缓慢,表明长期灌溉不利于晚稻褐飞虱的迁入。半隔离条件下的间歇灌溉、非充分灌溉、湿润灌溉在10月4日之后褐飞虱种群数量急剧下降,长期灌溉在9月23日后缓慢下降,而全隔离条件下在10月3日至14日各灌溉方式褐飞虱种群均表现出增加趋势,表明半隔离条件下长期灌溉褐飞虱发生外迁的时期要早于其他3种灌溉方式11 d左右,但迁出量低于其他3种灌溉方式。

2.3 不同灌溉方式黑肩绿盲蝽迁入及迁出期

黑肩绿盲蝽是一种重要的水稻远距离迁徙型天敌,且不能在湖南越冬[16],因此,湖南早稻田黑肩绿盲蝽初始种群的构建均来源于外迁,晚稻田黑肩绿盲蝽初始种群的构建则来源于早稻收获后稻田周边生境的迁入及远距离迁入。由于2015年的黑肩绿盲蝽种群数量极少,故只对2014年黑肩绿盲蝽的迁入及迁出进行分析。图4表明半隔离试验区8月28日前田间未见到黑肩绿盲蝽,9月7日非充分灌溉及湿润灌溉处理开始有少量迁入,间歇灌溉及长期灌溉9月15日开始有少量迁入,之后随着晚稻生育进程的推移而表现为先增后降的趋势,4种灌溉方式下的黑肩绿盲蝽种群数量均于10月14日(晚稻腊熟期)达最大,全隔离与半隔离试验区基本一致。10月14日之后,非充分灌溉、间歇灌溉及湿润灌溉的种群数量急剧下降,长期灌溉则下降相对较缓,而全隔离条件下,10月14日之后各灌溉方式种群下降均较缓,表明10月14日之后黑肩绿盲蝽各灌溉方式间均发生了外迁,长期灌溉的迁出量显著(P<0.05)低于其他灌溉方式。

2.4 灌溉方式对褐飞虱迁入及迁出比的影响

由于 2015年的褐飞虱发生情况极轻(图3),故只对2014年的褐飞虱迁入及迁出进行分析。表1表明:各灌溉方式间的迁入量(Y1)表现为间歇灌溉>湿润灌溉>长期灌溉>非充分灌溉,间歇灌溉分别是非充分灌溉、湿润灌溉及长期灌溉的31.8倍、2.1倍和16.5倍,其中间歇灌溉、湿润灌溉与非充分灌溉、长期灌溉间差异达显著水平,非充分灌溉与长期灌溉差异不显著;迁出量(Y2)表现为间歇灌溉>湿润灌溉>非充分灌溉>长期灌溉,间歇灌溉分别是非充分灌溉、湿润灌溉及长期灌溉的1.4倍、1.1倍和 5.8倍;迁入比(K1)在各处理间差异显著,表现为间歇灌溉>湿润灌溉>长期灌溉>非充分灌溉;间歇灌溉分别是非充分灌溉、湿润灌溉及长期灌溉的19.4倍、1.4倍和3.4倍;迁出比(K2)在各处理间差异显著,表现为湿润灌溉>间歇灌溉>非充分灌溉>长期灌溉;湿润灌溉分别是非充分灌溉、间歇灌溉及长期灌溉的1.3倍、1.1倍和1.8倍。结果表明:灌溉方式对褐飞虱的迁入及迁出均产生显著影响。非充分灌溉迁入量及迁入比例最低;长期灌溉的迁入量显著低于湿润灌溉及间歇灌溉;间歇灌溉及湿润灌溉的迁入量、迁入比及迁出量均较高;长期灌溉的迁出量及迁出比均最低。

图3 半隔离(a)和全隔离(b)条件下灌溉方式对褐飞虱种群动态的影响Fig.3 Effects of irrigation methods onNilaparvata lugens(Stål) population dynamics under semi-isolated (a) and fully isolated (b) conditions

图4 半隔离(a)和全隔离(b)条件下灌溉方式对黑肩绿盲蝽种群动态的影响Fig.4 Effects of irrigation methods onCyrtorrhinus livdipennis(Reute) population dynamics under semi-isolated (a) and fully isolated (b) conditions

表1 灌溉方式对褐飞虱迁入及迁出比的影响(2014年)Table1 Effects of irrigation methods on the rate of immigration and emigration of riceNilaparvata lugens(Stål) number·(100 holes)-1

2.5 灌溉方式对黑肩绿盲蝽迁入及迁出比的影响

表 2表明,半隔离条件下,各灌溉方式间黑肩绿盲蝽的迁入量(Y1)无显著差异,且小区内未发生黑肩绿盲蝽远距离迁飞沉降,田间黑肩绿盲蝽种群的构建可能主要依靠田间周边生境中的迁入。迁出量(Y2)以非充分灌溉最大,湿润灌溉、间歇灌溉次之,长期灌溉最少,非充分灌溉较湿润灌溉、间歇灌溉、长期灌溉分别增加102.9%、127.2%和1709.1%;迁出比(K2)以非充分灌溉最大,湿润灌溉、长期灌溉次之,间歇灌溉最少,非充分灌溉较湿润灌溉、间歇灌溉、长期灌溉分别增加7.0%、83.4%和49.7%。

表2 灌溉方式对黑肩绿盲蝽迁入及迁出比的影响(2014年)Table 2 Effects of irrigation methods on the rate of immigration and emigration ofCyrtorrhinus livdipennis(Reute) number·(100 holes)-1

3 结论与讨论

3.1 灌溉方式对褐飞虱迁徙的影响

稻飞虱是水稻主要的两迁害虫之一,居水稻三大害虫之首,温湿度及降雨量是影响稻飞虱迁飞的重要因子[17]。本研究表明:湖南省益阳市的褐飞虱迁入平均温度为25.0 ,℃ 且不低于23.0℃;迁入的平均相对湿度为85.3%,且不低于80.0%。而迁出温度平均为21.6 ,℃ 且不低于18.5 ,℃ 最适迁出温度为18.7 ,℃ 表现出低温促使褐飞虱外迁的趋势;迁出的平均相对湿度为77.3%,湿度范围为67%～80%。这与已报道的稻飞虱迁入桂林地区的地面温度为19～30 ,℃ 最适迁入温度为24～29℃[8-9],迁出的最低温度为18℃且迁入及迁出的平均相对湿度均在70%以上[7]基本一致。因此,不同年份间,由于温湿度及降雨等气候条件的差异,会导致稻飞虱的迁入存在差异。江守林等[18]研究认为年均温和年降雨量与褐飞虱的发生危害面积和水稻产量损失之间相关不显著。而本研究发现不同年份间的褐飞虱发生情况差异较大,其可能主要是因为气温偏低及频繁降雨影响了褐飞虱的迁入,而本地繁殖的褐飞虱在稻田天敌的防控下得以完全控制。因此生产中化学农药的使用应根据当年的气候条件而定,并结合田间调查,尽量减少农药用量,避免农药浪费,减少环境污染,这将有利于我国“两减”行动的进一步推进。

褐飞虱迁入后的防治是水稻虫害生态防控的一大难点。目前主要是通过物理防控、生物防控及转基因等措施进行防治[19-22]。同时前人从栽培角度也开展了较多研究,但以科学施肥[23]、合理密植[15]居多。要将水稻褐飞虱控制在经济损失允许水平以下,仅仅依靠某一种生态防控模式还难以实现,而应集抗虫品种、栽培技术、生物防控及生态防控等方面进行技术集成,才能对褐飞虱进行有效控制。灌溉方式作为水稻绿色防控中的重要栽培措施之一,其对褐飞虱迁入及迁出的影响尚不清楚。本研究表明:半隔离条件下长期灌溉的褐飞虱发生外迁时期要早于其他3种灌溉方式,但迁出量低于其他3种灌溉方式。灌溉方式对褐飞虱的迁入及迁出均达显著影响,非充分灌溉迁入量及迁入比例最低;长期灌溉的迁入量显著低于湿润灌溉及间歇灌溉;间歇灌溉及湿润灌溉的迁入量、迁入比及迁出量均较高;长期灌溉的迁出量及迁出比均最低。非充分灌溉迁入量及迁入比例最低,其主要是因为非充分灌溉的褐飞虱发生早,基数大,促进了褐飞虱种群的发展,使稻株在褐飞虱迁入前已经出现了营养不良而导致叶片变老变黄的症状,而稻飞虱具有明显的趋绿性、卵趋嫩性及栖息趋荫蔽性等特点[7],从而导致非充分灌溉的褐飞虱迁入量最低。长期灌溉褐飞虱的迁入量显著低于湿润灌溉及间歇灌溉,其可能是因为长期灌溉条件下水稻冠层的生态环境不利于褐飞虱的降落,而长期灌溉的迁出量及迁出比均最低,其可能主要是因为长期淹水条件下水稻生育前期的褐飞虱发生轻,基数少,稻株生理特性几乎未受影响,保证了中后期稻株营养充足,为褐飞虱提供了较好生长繁殖条件;同时,可能是因为长期灌溉条件下的冠层湿度大而不利于褐飞虱的迁出,从而使得其迁出量及迁出比例均最低。同时,通过两年观测数据对比,发现2014年各灌溉处理间的褐飞虱迁入及迁出差异显著,而 2015年无显著差异,因此,各灌溉方式下不同年份间的褐飞虱迁入及迁出差异较大,特别是干旱年份会加大褐飞虱的发生。本文只对各灌溉方式下褐飞虱迁飞差异进行了初步探讨,更深层次的原因还有待进一步研究。

3.2 灌溉方式对黑肩绿盲蝽迁徙的影响

黑肩绿盲蝽以成虫在热带和南亚热带稻区越冬,在湖南不能安全越冬[16,24]。黑肩绿盲蝽是褐飞虱的重要捕食性天敌,也是典型的两迁型稻田天敌之一,主要以刺吸褐飞虱的卵为主[25-26]。天敌种群的大规模伴迁现象表现出“天敌-寄主-植物”不同营养层之间的相互作用,具有重要的生态学和行为学意义[27],黑肩绿盲蝽作为褐飞虱一种重要的伴迁天敌,对其伴迁现象一直缺乏系统研究。前人通过稻田系统调查、灯诱和及高山网捕等方法,发现黑肩绿盲蝽存在远距离迁飞的习性,其始见期稍迟于褐飞虱[11],随后的迁飞期基本与褐飞虱同步[16,24],通过空中网捕[28-29]、飞机网捕[2,30]以及海捕[31]等方法,再次证实了黑肩绿盲蝽的远距离迁飞习性。灌溉方式作为水稻绿色防控中的重要栽培措施之一,其对黑肩绿盲蝽迁入及迁出的影响尚不清楚。本研究表明:黑肩绿盲蝽的始见期要迟于褐飞虱,这与齐会会等[11]的研究结果一致。各灌溉方式下黑肩绿盲蝽的迁入量无显著差异,迁出量达显著差异,表现为非充分灌溉>湿润灌溉>间歇灌溉>长期灌溉,非充分灌溉的迁出量最大主要可能是因为非充分灌溉的褐飞虱发生早,为黑肩绿盲蝽迁入后提供了充分的食物来源,黑肩绿盲蝽种群得以较快构建,而水稻生育后期田间水分的亏缺及褐飞虱的大量外迁,促使黑肩绿盲蝽的外迁,这与胡国文等[32]发现黑肩绿盲蝽与褐飞虱共同存在可促进彼此的迁出基本一致。迁出比表现出非充分灌溉>湿润灌溉>长期灌溉>间歇灌溉,这与迁出量的表现趋势基本一致,长期灌溉的迁出比大于间歇灌溉主要是因为长期灌溉的褐飞虱发生轻,使得黑肩绿盲蝽种群数量较其他灌溉方式少,其迁出量虽然少于间歇灌溉,但由于黑肩绿盲蝽种群数量显著低于间歇灌溉,从而导致迁出比大于间歇灌溉。朱明华[24]认为黑肩绿盲蝽的繁殖速度较快,在迁入早、迁入量偏大的年份,对褐飞虱的控制作用非常明显。王召等[33]认为田间黑肩绿盲蝽与褐飞虱的种群发生存在同步性,水稻生长后期发生量较大。因此,在褐飞虱轻发生时,尽量减少化学农药的使用,使黑肩绿盲蝽能够顺利迁入稻田,充分发挥黑肩绿盲蝽对田间褐飞虱基数的控制作用;褐飞虱大发生时,需选择使用高效低毒农药或生物农药,尽可能减少用药次数和禁止使用高毒农药。这样既能有效控制褐飞虱的大发生,又能有效保护天敌,从而促进稻田生态系统的良性循环。

综上所述,褐飞虱及黑肩绿盲蝽的迁飞受气候影响较大,主要与温度及降雨有关,2015年,由于晚稻生育中后期气温低及降雨频繁,褐飞虱及黑肩绿盲蝽未发生迁入。2014年,晚稻生育中后期温度较高,褐飞虱及黑肩绿盲蝽发生迁飞。从迁入情况来看,非充分灌溉下褐飞虱发生早、基数大导致迁入量最低,仅为迁入量最大的间歇灌溉的 0.6%;间歇灌溉的迁入比(迁入量/迁入时段种群增加量)最大,分别是非充分灌溉、湿润灌溉及长期灌溉的19.4倍、1.4倍和3.4倍;非充分灌溉及湿润灌溉下黑肩绿盲蝽的迁入时期要早于其他灌溉方式8 d左右。从迁出情况来看,长期灌溉下褐飞虱发生外迁的时期要早于其他灌溉方式11 d左右;间歇灌溉的迁出量最大,分别是非充分灌溉、湿润灌溉及长期灌溉的1.4倍、1.1倍和5.8倍,湿润灌溉的迁出比(迁出量/迁出时段种群消减量)最大,分别是非充分灌溉、间歇灌溉及长期灌溉的1.3倍、1.1倍和1.8倍;非充分灌溉下黑肩绿盲蝽的迁出量及迁出比均最大,较湿润灌溉、间歇灌溉和长期灌溉分别增加102.9%、127.2%和1 709.1%,迁出比分别增加7.0%、83.4%和49.7%。表明非充分灌溉虽然减少了褐飞虱的迁入,但迁入前褐飞虱的种群增加量要远大于其他灌溉方式的迁入量,且会促进天敌黑肩绿盲蝽的外迁,增加了褐飞虱大发生的风险,不利于褐飞虱的综合防治;长期灌溉能有效降低褐飞虱的迁入及天敌黑肩绿盲蝽的外迁;湿润灌溉及间歇灌溉会促进褐飞虱的外迁,同时,间歇灌溉会显著(P<0.05)减少天敌黑肩绿盲蝽的外迁。因此,在优质晚稻的生育中前期采用长期灌溉,而生育中后期采用间歇或湿润灌溉,预期可达到既减少褐飞虱的迁入,又促进褐飞虱的迁出,同时,又能减少黑肩绿盲蝽的外迁,从而使褐飞虱与天敌黑肩绿盲蝽种群维持在一个相对安全的范围内,有效发挥黑肩绿盲蝽的控稻虱作用,其具体影响机制还有待进一步研究。

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Effect of irrigation method on in-out migration ofNilaparvata lugens(Stål) andCyrtorrhinus livdipennis(Reute) of high-quality late rice field:A case study of Yiyang,Hunan Province*

LI Chao1,2,3,LIU Yang2,CHEN Kailin2,HE Yang2,3,YANG Jian2,3,TANG Wenguang1,ZHOU Xueqi4,ZHANG Yuzhu2**

(1.Hunan Soil and Fertilizer Research Institute,Changsha 410125,China;2.Hunan Rice Research Institute,Changsha 410125,China;3.College of Agronomy,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China;4.Heshan District Farm Bureau,Yiyang City,Yiyang 413002,China)

Abstract:Cyrtorrhinus livdipennis(Reute) is one of natural enemies ofNilaparvata lugens(Stål),which more importantly has a clear accompanying migration pattern.The study of the effects of irrigation method on the in-and-out migration ofN.lugensandC.livdipennisof high-quality late rice field could provide theoretical and technical support for an integrated control ofN.lugensand reduce the use of chemical pesticides in cultivation.This experiment designed two isolation (semi-isolation and fully-isolation) modes to study the effects of deficit irrigation,wet irrigation,intermittent irrigation and long-term irrigation on immigration ofN.lugensandC.livdipennisin high-quality late rice fields in 2014–2015.The results showed a significant difference on immigration and emigration ofN.lugensandC.livdipennisin high-quality late rice fields between two years.There was noN.lugensandC.livdipennisimmigration under all irrigation treatments in 2015 due to low temperatures and frequent rainfalls during mid to late growth stages of late rice.However,with higher temperatures in 2014,there was a significant migration.Based on the state of immigration,N.lugensimmigration was lowest under deficit irrigation,which occurred early with a large base number,and was only 0.6% of that of intermittent irrigation.The intermittent irrigation had the largest number of immigration.Immigration rate (immigration number divided by increase in immigration number) ofN.lugensunder intermittent irrigation was19.4,1.4 and3.4 times that of deficit,wet and long-term irrigation,respectively.The time ofC.livdipennisimmigration under deficit irrigation and wet irrigation was 8 days earlier than that under the other methods of irrigation.Based on the state of emigration,the time ofN.lugensemigration under long-term irrigation was11 days earlier than the other modes of irrigation.The largest number ofN.lugensemigration under intermittent irrigation was1.4,1.1 and 5.8 times that of deficit,wet and long-term irrigation,respectively.The emigration rate (emigration number divided by decrease in emigration number) under wet irrigation was1.3,1.1 and1.8 times that of deficit,intermittent and long-term irrigation,respectively.The number ofC.livdipennisemigration in deficit irrigation increased by102.9%,127.2% and1709.1% compared with wet,intermittent and long-term irrigation whereas emigration rate increased by 7.0%,83.4% and 49.7%,respectively.Therefore,deficit irrigation reduced immigration ofN.lugens,but increased the population ofN.lugensbefore immigration compared with other irrigation methods.It simultaneously promoted emigration of enemyC.livdipennis,which increased the risk ofN.lugensoutbreak and control difficulty ofN.lugens.Long-term irrigation effectively preventedN.lugensfrom immigration and enemyC.livdipennisfrom emigration.Wet and intermittent irrigation simultaneously promotedN.lugensemigration,while intermittent irrigation significantly reduced emigration of enemyC.livdipennis(P<0.05).

Irrigation method;Late rice;Nilaparvata lugens(Stål);Cyrtorrhinus livdipennis(Reute);Immigration;Emigration

S181

:A

:1671-3990(2017)01-0086-09

10.13930/j.cnki.cjea.160549

李超,刘洋,陈恺林,何洋,杨坚,汤文光,周学其,张玉烛.灌溉方式对优质晚稻田褐飞虱及黑肩绿盲蝽迁入及迁出的影响——湖南省益阳市个例分析[J].中国生态农业学报,2017,25(1):86-94

Li C,Liu Y,Chen K L,He Y,Yang J,Tang W G,Zhou X Q,Zhang Y Z.Effect of irrigation method on in-out migration ofNilaparvata lugens(Stål) andCyrtorrhinus livdipennis(Reute) of high-quality late rice field:A case study of Yiyang,Hunan Province[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture,2017,25(1):86-94

* 国家科技支撑计划重大项目(2013BAD07B11)和公益性行业(农业)科研专项经费(201503118)资助

** 通讯作者:张玉烛,主要从事水稻高产、高效和绿色栽培研究。E-mail:yuzhuzhang@hotmail.com李超,主要从事水稻绿色栽培及高产高效栽培研究。E-mail:hnchaoli0419@163.com

2016-06-19接受日期:2016-09-07

* Founded by the Important Project of National Key Technology R&D Program of China (2013BAD07B11) and the Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest of China (201503118)

** Corresponding author,E-mail:yuzhuzhang@hotmail.com

Received Jun.19,2016;accepted Sep.7,2016