黄耀亮,李罕琼,姚晓明,许永超,吕仲贤,郑许松*
(1.嘉善县农业经济局,浙江 嘉善 314100;2.浙江省植物保护检疫局,浙江 杭州 310020; 3.浙江省农业科学院 植物保护与微生物研究所,浙江 杭州 310021)
20世纪90年代到21世纪初,由于化学投入品的长期过量使用,导致稻田生态环境脆弱,病虫害再猖獗现象时有发生[1-2]。近年来,随着“公共植保、绿色植保”理念的提出和实践[3],研究机构逐步摸索出水稻病虫害绿色防控技术,但目前为止在浙北单季稻区还没有进行过该技术体系的试验示范。2017年,在嘉善县西塘镇红菱村粮食生产功能区内建设省级水稻病虫害绿色防控示范区,全面推广以生态调控为主的水稻病虫害绿色防控技术体系,现将试验总结如下。
水稻病虫害绿色防控技术示范区设在嘉善县西塘镇红菱村粮食功能区。设4个试验区:1)绿色防控区,示范区面积35 hm2,每块田大小约为0.13 hm2,机耕路边和沟渠边筑80 cm宽的田埂种植储蓄植物、蜜源植物和诱虫植物;2)绿色防区不用药对照田(简称绿防区对照),绿色防控示范区内设置不用药空白对照区域,面积0.13 hm2,绿色防控技术同处理1)相同,但整个水稻生长期不用杀菌剂和杀虫剂;3)农民自防区,设在示范区外1 km处,面积约3.3 hm2,水稻品种与绿色防控区相同,土壤肥力、水稻病虫害发生与绿色防控区接近,水稻栽培及病虫害防治等按当地农户常规习惯管理;4)农民自防区不用药对照(简称自防区对照),设在农民自防区内,面积0.013 hm2,栽培管理措施与农民自防区相同,但整个水稻生长期不用杀菌剂和杀虫剂。各处理区水稻品种均为秀水14,种植方式均为机插,5月14日播种,6月6日移栽,前茬均为冬闲田。
在水稻病虫害绿色防控区施行绿色防控技术,包括生态调控、健康栽培、理化诱控、生物防治和科学用药。具体技术措施如下。
1.2.1 生态调控
布局栖境植物保护土著天敌。稻田田埂蓄养禾本科杂草、保留开花植物,为有益生物提供食物、繁殖场所、越冬或夏眠场所,改善天敌生存的微气候,在水稻收割或施药等农事操作干扰时为天敌提供庇护所,以利于天敌种群的增长、维护稻田生态系统的平衡。
种植储蓄植物。稻田边插花种植茭白,为稻田提供大量的稻飞虱主要卵寄生蜂稻虱缨小蜂,提高对稻飞虱的控制能力。
种植蜜源植物。在机耕路边种植芝麻,在田块周边田埂上撒播种植波斯菊和硫华菊。波斯菊和硫华菊于5月4日播种,芝麻于6月10日播种。蜜源植物为天敌、特别是寄生性天敌提供花粉、花蜜,提高天敌成虫寿命、寄生(捕食)能力和田间种群数量,有效提高天敌生物防治效率。
1.2.2 健康栽培
种植抗性品种。经浙江省农科院植微所2014—2015年抗性鉴定,秀水14有较好的抗病性,选择作为单季晚稻品种在试验区种植。
灌水杀蛹。3月下旬到4月中旬,在越冬代水稻螟虫化蛹高峰期统一翻耕冬闲田,并灌深水浸没稻桩7~10 d,降低越冬虫源基数。
适时搁田。在播种后40 d左右开始排水搁田,先轻后重,到7月上旬搁田20 d左右达到田面不陷脚,田面开裂,群体叶色褪淡落黄,减轻病害发生。搁田后复水,再自然落干,随后保持干湿交替,直到成熟前7 d停止灌水。
“一基一追”减肥控害。“一基”指用控释肥(N∶P∶K为22∶8∶12)每667 m2基施50 kg,“一追”指苗肥(机插秧插后10 d左右)每667 m2施脲铵20 kg,以后不用施肥,控制总氮用量,减轻病虫发生。
1.2.3 生物防治
水稻生育前期不用杀虫剂。在水稻分蘖期,由于水稻耐害能力强,即使发生一定程度的害虫为害也会及时补偿,在水稻移栽40 d内不进行化学防治,有利于天敌种群的培育和壮大。
释放寄生蜂控制虫害。在稻纵卷叶螟始盛期释放卵期寄生蜂稻螟赤眼蜂,间隔5 d释放1次,每代释放3次,每667 m2每次释放1万头。
绿色防控区在准确测报的基础上进行达标防治,选用高效、低毒环保型农药,在7月29日、8月15日和8月29日依据具体虫情病情用药3次;农民自防区按照当地农民的防治习惯用药,用药4次。2个处理的用药剂型和用量具体见表1。
表1 不同处理区用药情况比较
由于7~8月长期高温天气,2017年稻田中稻飞虱的发生比往年偏轻。由图1可以看出,4个处理区在7月6日至9月18日的稻飞虱种群数量都维持在较低水平,未使用杀虫剂的绿防对照区和自防对照区的虫量也在经济阈值之下(15头·丛-1)。但在10月19日,自防对照区的稻飞虱数量急剧上升到26.9头·丛-1,而绿防区对照的虫量为5.1头·丛-1。这说明水稻绿色防控和农民自防在稻飞虱轻发生年份都有较好的控制效果。其中,绿色防控区不用杀虫剂的情况下可达到对稻飞虱的有效控制,而农民自防区不用杀虫剂,在水稻穗期之后稻飞虱数量突然上升,达到经济阈值之上。
图1 不同处理稻飞虱种群动态变化
从图2可以看出,除农户自防区外,其他处理三、四代稻纵卷叶螟的蛾量均较大,三代蛾高峰日每667 m2蛾量均在2 000头以上,四代蛾高峰日每667 m2蛾量均在1 100头以上。各处理蛾量消长趋势接近,但农民自防空白对照比其他处理多出2个蛾峰,分别是8月17日2 700头和9月8日1 730头,这说明绿色防控和农民自防对稻纵卷叶螟的防治都起到了作用,其中绿防区的对照区虽然没有使用杀虫剂,但稻纵卷叶螟的种群发生得到有效抑制。
图2 不同处理稻纵卷叶螟田间蛾量消长动态
从图3可以看出,分蘖期至孕穗期各处理稻纵卷叶螟的卷叶率都低于1.5%,其中绿色防控区和农户自防区药后卷叶防效可达80%以上。9月18日穗期考查各处理倒三叶的卷叶率,自防区对照卷叶率最高达4.7%,绿防区对照与绿色防控区卷叶率均为0.7%,农户自防区未查见卷叶。通过对比可以看出,在稻纵卷叶螟偏轻发生年份应用绿色防控技术,稻纵卷叶螟卷叶为害率明显减少,而且不需进行化学防治就能控制稻纵卷叶螟为害。
图3 不同处理稻田稻纵卷叶螟卷叶率
从图4中可以看出,绿防区对照蜘蛛数量一直处于较高水平,期间随稻虱消长而消长,10月9日平均每盆5.2头(蛛虱比1∶4.9),明显高于自防区对照2.7头(蛛虱比1∶50.5)。绿色防控区与农户自防区在用药后,绿色防控区蜘蛛数量高于农户自防区,10月9日平均每盆1.7头(蛛虱比1∶0.06),明显高于农户自防区0.5头(蛛虱比1∶0.4)。应用绿色防控技术后,天敌数量明显增多。
图4 不同处理盘拍蜘蛛动态变化
由表1~3可以看出,应用绿色防控技术的绿色防控区较农户自防区减少用药1次,平均减少农药使用量46.1%,示范区品牌大米售价较农户自防区高,每667 m2平均效益增151.8元。
表2 不同处理667 m2水稻产量、产值的比较
表3 不同处理667 m2用药、人工成本和 经济效益的比较
集成应用以生态调控为主的水稻病虫害绿色防控技术在浙北单季稻区的实践表明,该技术体系的实施显著降低了水稻主要害虫的田间种群和危害水平,绿色防控区较农户自防区减药效果明显。当前我国稻田害虫防治依然以化学防治为主,广谱杀虫剂常对天敌造成大量杀伤,使稻田生态系统生物多样性失衡,稻田生态系统自身的生物防治功能受损。在稻田生态系统的非稻田生境(田埂等)留花留草,提高景观多样性、植物生物多样性和天敌多样性是生态控制基本技术环节。本试验结果显示,绿色防控区的蜘蛛显著高于农民自防区。田边杂草提供替代寄主和食物以涵养天敌,合理利用田边杂草,有助于害虫防控[4-5]。种植蜜源植物有助于提高天敌的功能[6-7]。在作物系统中增加蜜源植物提高了级联效应,加强了寄生蜂对害虫的控制效果,进而减少了化学投入品的使用[8]。
绿色防控技术对稻田生态系统的修复效果明显,为农产品的质量安全提供了技术保障。同时,在稻田边种花种草可构建生态景观,打造美丽田园,让人切身感受到田园风光、农业魅力。