水稻外来入侵病虫害识别与防控

陈德西,张 鸿,何忠全,向运佳,李其勇,胡 韬

(1.四川省农业科学院植物保护研究所,成都 610066;2.四川省农业农村厅植物保护站,成都 610041)

2022年8月1号颁布实施的《外来物种管理办法》中明确指出,外来物种是指在中华人民共和国境内无天然分布,经自然或人为途径传入的物种。外来入侵物种则是传入定殖并对生态系统、环境、物种带来威胁或者危害,影响我国生态环境,损害农林牧渔业可持续发展和生物多样性的外来物种[1]。随着外贸、旅游和服务业的迅速发展,加速了外来物种入侵的速度。生态环境部发布了《2019中国生态环境状况公报》显示全国已发现660多种外来入侵物种,其中71种对自然生态系统已造成或具有潜在威胁,215种已入侵国家级自然保护区,威胁当地物种和生态系统。我国近10年新增入侵物种55种,每年新增入侵物种达5～6种,是20世纪90年代前新增入侵物种频率的30倍[2]。我国成为外来物种入侵严重的国家之一,外来入侵物种不仅危害生态环境,减少生物多样性,还危害粮食、生物、经济和人民健康安全。据研究测算,1965～2017年,主要外来入侵物种对我国累计造成的经济损失高达1747亿美元[3]。

四川省自然条件复杂多样,具有优越的外来物种入侵条件。四川省是水稻种植大省,根据《四川省农业外来入侵物种普查实施方案》中的普查清单和查阅相关文献及实际调研查访,确定了四川省水稻上入侵病虫害有6种,其中稻水象甲和福寿螺为重点管理外来入侵物种。为进一步落实国家安全战略,积极应对外来入侵物种带来的生物安全风险,做到“一物一策”和精准防控,通过梳理水稻重要的外来入侵病虫害的识别与防控,为“天府粮仓”建设提供技术参考。

1 水稻主要外来入侵病虫害的识别

1.1 南方水稻黑条矮缩病

南方水稻黑条矮缩病是由南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)引起的一种病毒性病害。该病害于2001年首次在中国广东阳西县发现[4]。南方水稻黑条矮缩病引起的水稻症状为植株矮缩、叶色深绿,叶面有凹凸不平的皱褶,茎节部可见气生须根和高节位的分枝,茎秆表面有约1～2mm呈蜡点状纵向排列成一短条形乳白色小瘤突,后期瘤状凸起变为黑褐色。病株根系少,呈黄褐色。病株严重不能拔节,不抽穗或仅抽包颈穗,或病株死亡。病原属于呼肠孤病毒科斐济病毒属一新种,该病毒由白背飞虱传毒,病毒可在白背飞虱的体内繁殖,白背飞虱一旦获毒,即终身带毒,若虫及成虫均能传毒[5]。病毒不能经种子传播,植株间也不互相传毒。水稻各个生育期均可感染病毒,且杂交稻发病重于常规稻。苗期发病表现为心叶抽生缓慢,新生叶叶基或叶尖卷曲,节间距缩短,植株矮化,根系也发育不良,变短、变少,不能抽穗或在抽穗前全株枯死。本田期发病一般是整丛发病,稻株严重矮缩,剑叶较短阔小,能抽穗,但呈“包颈穗”或“半包穗”小穗。拔节期发病,只有迟生分蘖明显矮化,地上节部有倒生须根,高节位分枝明显,无效分蘖多达20%～50%,抽出的穗颈短,结实不良。白背飞虱是一种典型的迁飞性害虫,白背飞虱远距离迁飞特性大大增加了南方水稻黑条矮缩病的暴发并造成流行蔓延的风险。该病具有暴发性、偶发性及局部流行成灾的特点。

1.2 水稻白叶枯病

水稻白叶枯病是由水稻黄单胞菌白叶枯变种(Xanthomonasoryzaepv.oryzae)侵染水稻引起的细菌性病害,俗名白叶瘟、地火烧,属于检疫性病害,1884年在日本发现,1950年首先在我国南京郊区被发现,20世纪80年代至90年代初期在我国发生较重。水稻整个生育期均可感染,水稻苗期由于温度较低、菌量较少,一般看不出症状表现,孕穗期和齐穗期受害重。水稻白叶枯病主要为害水稻叶片,严重时也可侵害叶鞘。发病症状因环境、品种抗感和病菌入侵部位表现不同,常见的有叶缘(枯)型、急性型凋萎型和中脉型等。叶缘(枯)型白叶枯病一般先从水稻叶缘或叶尖发病,出现暗绿色水渍状短线病斑,沿叶缘或中脉向上下延伸为长条斑,后期病斑橙黄色或黄褐色,最后呈枯白色,病健分界明显。湿度大的环境下病斑会出现黄色菌脓。急性凋萎型主要出现在上部叶片,病斑部位呈暗绿色,病斑边缘不明显,心叶或心叶以下1～2层叶有卷筒和青枯等症状,如沸水烫过一样,湿度大时挤压病斑处的茎部有黄白色菌脓流出。中脉型一般在分蘖或孕穗期出现,水稻剑叶或其下的三叶中脉呈淡黄色,病斑沿中脉上下延伸至叶尖或叶鞘,有黄色菌脓,可导致植株穗前死亡。病菌在种子、带病稻草与稻桩和田边杂草上等越冬,随带病水稻种子进行远距离传播。该病发生与温度、湿度和雨水关系密切,发病最适宜温度为25～30℃,相对湿度80%～90%,细菌可从叶片的伤口、水稻的根、芽鞘等侵入水稻植株中,通过风雨、灌水或者昆虫、农用机械等媒介进行传播,可随种子调运实现远距离的传播和扩散。稻田土壤偏酸、低洼积水、偏施氮肥和稻苗生长过旺等有利于该病发生。水稻白叶枯病具有病菌来源广、传播途径多,发生速度快,侵染时间长,危害严重等特点。

1.3 水稻细菌性条斑病

水稻细菌性条斑病,简称细条病,病原菌为水稻黄单胞菌栖稻致病变种[(Xanthomonasoryzaepv.oryzicola(Fang et al) Swings]是国内重要的植物检疫性病害之一,1918年首见于菲律宾,我国最早在1953年广东珠江三角洲发现。水稻细菌性条斑病主要为害水稻叶部。病菌从叶片气孔和伤口侵入,在发病初期,患病部位呈暗绿色水渍状半透明病斑,逐渐向上下扩展,在叶片上形成纤细条斑,宽1mm左右,长可达6～8cm,病斑局限于叶脉间薄壁细胞,之后逐渐变为黄褐色条斑,病部菌脓很多,琥珀色,呈串珠状分布在条斑上,不易脱落。触摸的时候会有非常明显的黏手的感觉,病斑菌脓风干后,叶片上呈现出胶粒鱼籽状小颗粒。条斑病健处边界明显,对光观察可见半透明条斑。重病田远望呈一片橘红,后期水稻灌浆差,稻米品质下降。该病害是一种侵染性较快的病害,主要借风雨、露滴及叶片之间的接触近距离传播,高温高湿,尤其在台风、暴雨过后,极易引起病害传播蔓延。远距离传播主要为种子调运。

1.4 水稻干尖线虫

水稻干尖线虫病又称干尖病、白尖病,病原为贝西滑刃线虫(AphelenchoidesbesseyiChristie),也称为干尖线虫。该病最早在1915年日本九州发现,1940年前后传入我国天津。水稻干尖线虫在水稻生长点上外寄生取食,用吻针插到细胞中吸取汁液,主要为害叶片和穗部,可表现典型症状或不显现症状,水稻整个生育期均可受害。苗期叶片受害后,上部叶尖端 2～4cm 处逐渐皱缩,灰白干枯扭曲,与绿色部分分界明显,即为“干尖”。孕穗期症状为剑叶或上部 2 叶、3 叶尖端 1～8cm 处出现淡褐色半透明状病斑,后变成黄褐色或灰白色,扭曲干尖。有露水时干尖部分可伸展开,露水干后叶尖干卷扭曲,逐渐枯死。受害水稻长势差,矮小,穗短小,穗直立不下垂,稻粒数少,瘪粒多,米粒有裂纹,且成熟延迟。线虫随着种子萌发和水稻的生长发育,最终潜伏在谷粒上,干燥条件下线虫可存活2～3年。线虫借助灌溉水进行传播,随稻种调运进行远距离传播。

1.5 稻水象甲

稻水象甲[Lissorhoptrusoryzophilus(Kuschel)]又称稻水象,属鞘翅目象甲科,原发生地在美国密西西比河流域,1988年首次在我国河北省唐海县发现,2011年5月四川省首次在隆昌和泸县发现稻水象甲。稻水象甲成虫和幼虫均可危害水稻。成虫体长2.6～3.8mm(不含管状喙),体宽1.15～1.75mm,体壁褐色,喙与前胸背板约等长,扁圆筒形,略弯曲,前胸背板端部至基部有一黑色鳞片组成的大口瓶状暗斑,在鞘翅端半部行间有一个瘤状似的突起。头部前伸如象鼻状,雌虫比雄虫稍大,具有趋嫩、群聚、抱团与假死的特性。成虫多在水稻植株幼嫩叶片的叶尖、叶缘以及沿着叶脉的方向取食叶片的叶肉,仅存叶片下表皮,取食后形成宽约0.5mm的“I”型透明白色长条痕,斑痕呈现两端钝圆规则状态,长短不等,一般不超过4cm,长条不破裂,线条多为笔直状。低龄幼虫蛀食稻根,使稻根呈空筒状,高龄幼虫体长9～10mm,白色,无足,在其第2至7腹节的背面都具1对钩状突起呼吸管,在稻根外部咬食,出现断根、变黑,易造成倒伏,地上部因输导组织遭到破坏,生长发育不良,出现矮化、黄化、叶片发褐、抽穗延迟,甚至整株死亡等症状。稻水象甲在国内外传播扩散的路径主要是零星扩散和快速扩散,可通过稻秧、稻草、稻谷及相关工具向外传播扩散,也可随气流飞行进行传播,又可以随水流进行传播。稻水象甲每年以36km速度向西南沿海和东北方向向外传播扩散[6]。

1.6 福寿螺

福寿螺(Pomaceacanaliculata)隶属软体动物门腹足纲中腹足目瓶螺科瓶螺属,别名大瓶螺、苹果螺,是原产中美洲热带和亚热带地区的大型两栖淡水螺类雌雄异体。1981年首次将福寿螺引入我国大陆养殖,后因福寿螺肉质和市场销售不佳被弃养。福寿螺个体大,有完整的螺旋形贝壳,与田螺相似,主要区别是福寿螺贝壳薄,幼螺外壳较脆易碎,近似圆盘形,淡绿橄榄色至黄褐色,表面光滑,有光泽和若干条细纵纹。贝壳的缝合线处下陷呈浅沟,壳脐深而宽。成螺壳高8cm以上,壳径7cm以上,最大壳径可达15cm。螺层5～6层,螺体右旋,体螺层膨体大,占壳高的5/6。螺口开口较大,无黑色框边,螺盖扁平,螺椎尾平而短促。初产卵块呈橙红色葡萄串状,大小不一,卵粒排列整齐,一般200～500粒,卵层不易脱落。卵表面有一层白色黏稠物,随孵化渐变为淡粉红色至灰白色,小螺孵出后剩下白色的薄壳。福寿螺咬切吞食幼嫩秧苗,主蘖及有效分蘖,造成伤叶、断株、缺棵。水稻插秧后至水稻分蘖末期是主要危害期。福寿螺具有繁殖力高、适应性强、食性杂等特点,可随水流或爬行进行近距离扩散,或人为引种远距离扩散。

2 防治方法

为防范外来物种入侵,切实保障粮食安全,以“防扩散、减损失、保安全”为目标,根据《外来入侵生物管理办法》具体要求,以“预防为主,综合防治”的植物保护方针,采取“绿色防控,生态治理”的策略,通过农业防治、物理防治、药剂防治等措施,将水稻外来入侵生物有效防除。

2.1 农业防治

2.1.1 选用抗(耐)病虫品种或无病良种 选用抗病虫水稻品种是病虫害控制的第一道防线,也是最经济有效的措施之一。根据因地制宜和生产目的,选用适合当地种植的抗病虫、丰产性稳定的品种,如选择植株茎秆粗壮、抗倒伏性强的品种,避免长期种植同一水稻品种,可减轻病虫的危害;不从病区引进稻种,并做好种子消毒工作。

2.1.2 实行水旱轮作等种植制度 通过水旱轮作,如稻-麦轮作、稻-油菜轮作,适期播种,改变生态环境;改变育秧方式,实行旱育秧。冬闲田可进行深翻晒田,清除田边沟渠杂草。大田种植适当控制种植密度,构建合理的群体结构,保持良好的通气状态,提高植株抗逆性。妥善处理被侵染的稻草,禁止病菌与健康的种子、稻苗接触。

2.1.3 科学肥水管理 结合植株的生长特性,科学施肥。底肥应多用腐熟优质有机肥,视植株长势追肥,避免氮肥施用过晚、过量导致的贪青旺长,适当增施磷肥和钾肥,促进植株茎秆粗壮,改善水稻生理代谢,提高抗病能力;强灌溉管理,遵循浅水勤灌的原则。适当浅水栽培,浇水应浅水、勤灌、薄灌,忌深灌、漫灌和串灌。水稻生长期间注意晒田,适时进行烤田,减少无效分蘖。

2.2 物理防治

一是灯光诱杀。每2～3hm2安装1盏太阳能杀虫灯或黑光灯诱杀稻水象甲和稻飞虱成虫。二是人工捕杀。集中捡拾田间及灌溉沟渠的福寿螺成螺,摘除卵块;在福寿螺产卵高峰期,在淹水稻田中插入30～100cm竹片、木条和秸秆等,引诱福寿螺集中产卵。收集到的成螺和卵块敲碎后喂养鸡鸭或用石灰水浸泡杀灭后深埋或烧毁。三是物理阻截。在河流、沟渠和稻田入水口、排水口等地设置孔径小于或等于0.5mm拦虫网,防止福寿螺和稻水象甲随水流进入农田或传播。在南方水稻黑条矮缩病的发生区,可用40目的防虫网覆盖苗床,防止稻飞虱在秧苗上为害传毒。

2.3 生物防治

在水稻移栽后10d左右至孕穗末期,按667m2田放养20～25只鸭龄30d的免疫鸭苗。每天可早晚放一次鸭群至稻田附近水渠中啄食福寿螺。尽量使用生物农药,如细条解淀粉芽孢杆菌防治细菌性条斑病,球孢白僵菌、除虫菊素和鱼藤酮防治稻水象甲,保护蟾蜍、青蛙、鱼类、麻雀、螳螂、蜻蜓和蜘蛛等捕食性天敌。

2.4 化学防治

2.4.1 浸种消毒或药剂拌种 可先使用清水浸泡种子12～24h,再使用8%强氯精400倍液浸泡12～24h,捞出后用清水反复冲洗3～4次后,催芽播种。旱播稻种可用20%噻唑锌悬浮剂与1.8%阿维菌素乳油按种子重量0.1%～0.2%拌种。

2.4.2 适期喷雾防治 水稻南方黑条矮缩病采用“治虱防矮,病虫同防共治”施药方式,重点在秧田,切断毒链传播途径。水稻移栽前1d选用吡虫啉、噻虫嗪、噻嗪酮或烯啶·吡蚜酮等药剂喷施秧苗,通过带嫁药移栽防治飞虱,减少大田危害。在大田南方黑条矮缩病毒发病初期,选用上述防治飞虱药剂与宁南霉素、毒氟磷、菇类蛋白多糖或氨基寡糖素等病毒抑制剂喷雾防治,重点喷施植株中下部。白叶枯病和细菌性条斑病采用前“防”后“治”的策略,在稻苗3叶1心期或水稻移栽前选用20%噻唑锌胶悬剂100mL/667m2,对水30kg均匀喷雾,进行药剂保护。病害发生初期3个关键期即封行期、分蘖未期、破口期进行防治,可选用噻唑锌、中生霉素、噻菌酮、噻霉酮或氯溴异氰尿酸等药剂喷雾,每间隔7～10d防治1次,连防2次。喷药后如遇降雨,要及时进行补喷。药剂浸种是杀灭水稻颖壳内干尖线虫的最佳方法,大田可选用10%克线磷颗粒剂3.75kg/hm2拌细土150kg在秧苗二至三叶期撒施防治。稻水象甲防治关键在成虫的防治,即治成虫,控幼虫。可选用阿维·氟酰胺、氰氟虫腙、氯虫苯甲酰胺、丙溴灵或噻虫嗪等药剂防治成虫。福寿螺防治可选用70%杀螺胺乙醇胺盐喷雾防治,或四聚乙醛、6%聚醛·甲萘威颗粒剂等杀螺剂,与细沙泥土混拌均匀后再进行撒施,并保持1～3cm浅水层5～7d。在水稻田用药期间禁止放养鸭子,以防药害。

3 结语

保障水稻安全生产对于保障粮食安全有积极重要的作用。如何采取有效措施,控制水稻外来入侵病虫暴发和传播扩散,进一步促进生态安全、农业生产、公共卫生安全及人类健康,有几个方面需要加强。

3.1 加强防控体系的建设

各地应对水稻上外来入侵病虫应高度重视,完善基层植物保护和检疫等机构条件建设和信息化建,配齐配强专业人员,出台防治预案,细化落实方案,建立“政府主导、属地管理、联防联控、群防群治”的防控机制,分类管理,以“预防为先、以防为主,除虫防病”策略,采取“抗、避、断、治”等综合防控措施,将危害控制在最小范围之内。

3.2 加强检疫监管和监测预警

加强产地检疫、调运检疫和市场检查,特别是对高风险区域的种子进行重点抽检,严控其病菌进入非病稻田区。做好病虫系统监测与预报,在入侵病虫害常发地区可利用物联网等技术定点、定期进行调查,全面排查,及时掌握入侵物种发生动态,并做好防控效果调查与记录,及时跟进防治区域。

3.3 加强宣传和技术培训

在入侵病虫各个关键时期,深入到发生的村社,开展防治技术培训与指导,发放宣传手册,提高专业化防控水平,有效带动农户做到“早发现、早防治、早扑灭”。