稻田养鸭和食诱剂对稻纵卷叶螟的协同控制作用

沈煜潮 ,郑许松 ,徐红星 ,吕仲贤∗

(1.德清星晴家庭农场有限责任公司,湖州 德清 201607;2.浙江省农业科学院 植物保护与微生物研究所,浙江 杭州 310021;3.浙江农艺师学院,浙江 杭州 310021)

稻纵卷叶螟是水稻上最重要的害虫之一,幼虫刮食叶肉、纵卷叶片为害从而影响水稻光合作用和生长,对水稻产量和质量造成严重损害[1-3]。近年来,随着水稻种植制度、农作措施的改变,稻纵卷叶螟在我国的发生日趋严重[4-6]。而稻纵卷叶螟具有较强的迁飞能力,对水稻的为害具有突发性[3],这给防治带来了很大的难度。

稻鸭共育是已被证明的行之有效的水稻病虫害绿色防控模式[7-10]。稻鸭共育系统中,鸭子的践踏和啄食等活动能有效控制稻田病、虫、草害的发生,对稻飞虱和稻叶蝉的控制效果达98.47%和100%,但对稻纵卷叶螟控制效果相对较差[11]。食诱法是防治稻纵卷叶螟新近研发的治理方法,具有绿色、环保、生态的特点。食诱法基于鳞翅目害虫成虫具有补充营养习性的特点[4],利用植物源挥发物进行食诱,诱捕效率高,且有雌雄同诱的优点[12]。稻鸭共育对稻纵卷叶螟的防治效果相对较差,其原因可能是稻纵卷叶螟幼虫在叶冠层卷叶为害,超出鸭子的啄食范围,降低了鸭子对稻纵卷叶螟的控制效率。而食诱剂能高效诱杀稻纵卷叶螟成虫,且雌雄皆诱,将稻鸭共育和食诱技术组合,是否能协同提高对稻纵卷叶螟控制效果,目前还未见报道。2021 年7—8 月在德清县进行了相关试验,以期为研发稻纵卷叶螟的绿色防控技术措施提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点为浙江省湖州市德清县下舍村,试验地面积为20 hm2,水稻品种为南粳46,于2021 年6 月5 日以机插方式种植。

1.2 试验材料

稻纵卷叶螟食诱剂、蛾类诱捕器,由南京新安中绿生物科技有限公司生产;鸭子为绍兴麻鸭。

1.3 试验设计

试验田分成4 个试验处理区:1) 食诱剂,2) 稻田养鸭,3) 食诱剂+稻田养鸭,4) 对照(不防治)。667 m2安置稻纵卷叶螟诱捕器密度为2个,间距20 m×15 m,每个诱捕器与田边距离不少于5 m,将诱芯固定在蛾类诱捕器的诱芯支架上,以扎带将诱捕器固定在竹竿上;诱捕器放置于离地50 cm 处;每隔20 d 换诱芯1 次。鸭子于5 月20 日孵出,7 月5 日放养到稻间,每667 m2为15 只,9月18 日收捕离田,稻鸭共育期为76 d。稻鸭共育区四周用尼龙网作1 m 高围栏,将鸭子圈在试验区内,田边设鸭棚,每天傍晚喂食1 次。分别于7 月14日、7 月30 日、8 月15 日和8 月30 日进行田间试验效果的调查,计数诱捕笼中的稻纵卷叶螟诱虫量,采用五点取样法(每点20 丛) 调查水稻卷叶率,以五点取样盘拍法调查稻田天敌蜘蛛等的虫口密度。

1.4 数据统计及分析

采用Excel 2010 对数据进行计算,利用SPSS 25.0 软件进行统计分析,应用t检验法对不同处理区诱蛾量水平进行分析,采用Turkey HSD 法对不同处理稻纵卷叶螟卷叶率进行方差分析。根据调查得到的稻田主要捕食性天敌的种类与数量,优势度作为不同处理下主要捕食性天敌群落的结构指标,其计算公式参考文献 [13]。

2 结果与分析

2.1 养鸭和食诱剂对减少稻田稻纵卷叶螟成虫数量的协同作用

由表1 可知,7 月稻田养鸭+食诱剂试验区诱捕笼中的稻纵卷叶螟诱捕量少于食诱剂试验区,但差异不显著;而在8 月,稻田养鸭+食诱剂试验区诱捕笼中的稻纵卷叶螟诱捕量显著低于食诱区,表明稻田养鸭和食诱剂有协同增效作用,可减少稻田中稻纵卷叶螟成虫数量。

表1 不同处理对稻纵卷叶螟成虫数量的影响

2.2 养鸭和食诱剂对控制稻纵卷叶螟幼虫为害的协同作用

由表2 可知,相比对照,应用食诱剂显著降低了稻纵卷叶螟幼虫为害引起的水稻卷叶率,4 次采样食诱剂试验区保苗效果为43.42%～63.66%,平均为49.87%。稻田养鸭对稻纵卷叶螟的控制效果优于食诱剂,4 次采样试验区的保苗效果为57.89%～80.0%,平均为68.47%。稻田养鸭+食诱剂处理对稻纵卷叶螟的防治效果最好,4 次采样保苗效果在73.81%～93.73%,平均为82.63%,表明稻田养鸭和食诱剂有协同增效作用,可减少稻纵卷叶螟幼虫为害引起的水稻卷叶率,并增加保苗效果。

表2 稻田养鸭和食诱剂对控制稻纵卷叶螟幼虫危害的协调增效作用

2.3 不同处理对稻田主要捕食性天敌群落结构和数量的影响

由表3 可知,试验稻田主要捕食性天敌有蜘蛛、捕食性盲蝽、隐翅虫、瓢虫等10 个类群,其中蜘蛛主要涉及7 个不同的科,包括狼蛛科、微蛛科、园蛛科、肖蛸科、球蛛科、跳蛛科、管巢蛛科,分为7 个类群,而捕食性盲蝽、隐翅虫、瓢虫为3 个类群。主要捕食性天敌中蜘蛛数量占90%以上,隐翅虫、瓢虫和捕食性盲蝽3 个类群数量占比不足10%。在4 次调查中,不同处理试验区均能观察到7 个蜘蛛类群,但是在8 月,稻田养鸭+食诱剂区和稻田养鸭区的类群数较对照区和食诱剂区减少1～2 个。在捕食性天敌的个体数量上,稻田养鸭区及稻田养鸭+食诱剂区的蜘蛛种群密度要低于对照区,4 次采样平均值分别比对照区减少17.21%和17.25%。养鸭稻田的捕食性天敌优势集中度要高于不养鸭的稻田,个体大、在低生态位活动的狼蛛、园蛛更易被鸭子捕食,而在叶冠层活动的肖蛸科蜘蛛在水稻生长后期的占比提高,养鸭稻田初期的优势蜘蛛种群是狼蛛,在后期是肖蛸,而不养鸭稻田的优势蜘蛛类群始终是微蛛。

表3 不同处理稻田主要捕食性天敌群落的特征及其动态变化

3 小结与讨论

稻鸭共育对水稻生长、病虫草控制及土壤理化性质等方面诸多有利。稻鸭共育系统中,鸭子在稻田中不断地穿行觅食,吃掉杂草、害虫和水生小动物,同时通过排泄粪肥、浑水耘田,达到控虫防病、中耕除草、促进水稻生长的作用[7]。对水稻生长及稻田生态的影响而言,鸭在稻田取食后的有机物过腹还田效应和中耕效应,大大提高了中后期稻田土壤养分的有效性和供肥的协调性,促进水稻稳健生长,水稻乳熟期叶绿素含量和叶面积指数比不养鸭稻田显著提高[14]。由于鸭子的不断活动,导致植株茎秆形态发生明显的变化,表现为茎秆基部节间长度缩短、茎粗增加、茎秆强度提高,抗倒伏能力提高,并增强植株的抗性[15]。鸭子在稻田活动可在一定程度上改善稻田土壤结构,提高肥力,改善土壤通气与氧化还原状况[16-20],有利于稻田水、肥、气、热协调,最大限度地发挥稻鸭共育系统在时空上的优势,补充常规稻田存在的不足,形成物质和能量的多级利用,提高生态系统的稳定性,从而高效利用资源,实现结构和功能的相互协调[21],最终提高稻田生态系统的生产能力。此外,稻鸭共育模式中通过鸭子的捕食,能显著减轻水稻病虫的危害。其中稻鸭共育对稻田除草效果十分显著,稻田发生较为严重的眼子菜、鸭跖草、慈菇、牛毛毡等杂草具有很好的控制效果[22],稻鸭共育对稻飞虱和叶蝉也有明显的捕食作用[8]。

研究表明,稻鸭共育系统对水稻绿色生产有诸多的益处,在浙北稻区的多年实践也验证了稻鸭共育对减施化肥、控制杂草和稻飞虱的高效性。但是,稻鸭共育技术对于稻纵卷叶螟的防治效果相对较差,生产中常不得不使用化学农药来防治,化学农药的使用对稻田生态、稻米品质会产生负面影响,亟待引入新的生态技术或产品解决这一问题。

通过在德清的试验结果表明,稻田养鸭和食诱剂对控制稻纵卷叶螟有协同增效作用。食诱剂、稻田养鸭以及稻田养鸭+食诱剂处理均能显著降低稻纵卷叶螟引起的水稻卷叶率,试验期间其保苗效果分别达到 49.87%、68.47%和82.63%,其中稻田养鸭和食诱剂两者组合时防治效果最佳,达到化学防治的水平。

食诱剂是防治稻纵卷叶螟的一种新型产品,对稻纵卷叶螟成虫的诱捕十分高效,其诱虫效率是性诱剂的10 倍左右,且雌雄同诱,食诱剂的田间应用直接诱杀了大量的当代稻纵卷叶螟成虫。田间观察表明,鸭子能同时捕食稻纵卷叶螟成虫和幼虫,有效减少稻田中的稻纵卷叶螟当代成虫和下代幼虫种群数量。因此,两者的组合应用对稻纵卷叶螟的控制作用是可持续的,有空间和时间上的叠加效应,随着时间延长,效果越明显。此外还发现,尽管鸭子会捕食蜘蛛等捕食性的天敌,天敌类群数量和个体数量减少,但是水稻的主要病虫害也得到有效控制,水稻产量和质量得到保障。

综上所述,本研究认为,稻田养鸭和食诱法组合,比单一的稻田养鸭和食诱法对稻纵卷叶螟具有更高的防治效率。使用这项技术,可使稻田稻纵卷叶螟的发生和危害大幅度减轻,免于化学防治或仅使用安全性高的生物农药,使得建立水稻有机或绿色生产基地成为可能。在水稻安全生产上具有推广应用的潜力。