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减少稻田用药的病虫害绿色防控策略与措施

2014-01-15

山东农药信息 2013年12期
关键词:卷叶螟二化螟稻飞虱

我国常年水稻种植面积3000万hm2(2011年),病虫害是威胁稻谷生产安全的重要因素。我国水稻病虫害有记载的100多种(病害61种,害虫78种),常发性病虫约20多种,年发生面积约1亿hm2次,防治面积1.52亿hm2次(2011年)。其中年发生面积超过667万hm2的有纹枯病[Pellicularia sasakii (Shirai)ItoetOtani]、二化螟[Chilo suppressalis(Walker)]、稻飞虱[Nilaparva talugens Stal,Sogatellab furcifera(Horvath),Laode-lphaxstriatellus(Fallen)]、稻纵卷叶螟(Cnaphalo-crocismedinalis Guenee)。我国水稻病虫害年防治面积在各种农作物中属最大,占全部农作物病虫害年防治总面积的34.78%(2011年)。由于我国稻区耕作制度、栽培方式的变革,人们对稻谷高产、优质的追求,农药、肥料等投入品的过量使用,以及植保公益性技术服务和信息服务的缺位等社会和技术多因素的共同影响,水稻病虫害持续暴发、防治策略以被动应对的应急防治为主,传统的水稻病虫害综合防治(IPM)被忽视,水稻病虫害防治出现了忽视农业防治和生物防治等预防措施,重视和单纯依赖化学农药应急防治,滥用农药现象普遍,农药使用次数和用量居高不下,致使在病虫害重发生区水稻病虫害的可持续治理和水稻生产的可持续发展受到挑战。

1稻田病虫频繁暴发带来挑战

1.1病虫害持续暴发严重威胁水稻生产可持续发展

近10年来,我国水稻病虫害呈现持续暴发态势,尤其是稻飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟[Tryporyza incertulas(Walker)]、稻瘟病(Pyricularia oryzae Cav.)、纹枯病、病毒病等重大病虫,在各稻区都有不同程度的暴发,并导致稻谷严重减产。如稻飞虱在2005~2010年的6年间年发生面积均超过2000万hm2次。其中,2006年、2007年分别为3267万、3333万hm2次,成为有统计记载以来最严重的暴发年。稻纵卷叶螟发生面积在2003~2010年8年间有6年超过了2000万hm2次。二化螟近10年每年发生面积均在1333万hm2次以上,2005年达到1800万hm2次的历史最高位。常发性病害纹枯病、稻瘟病和稻曲病[Ustilaginoidea virens(Cooke)Takahashi]是影响水稻生产最严重的三大真菌性病害,年发病面积分别为1733万400万、340万hm2(2011年)。害虫的大暴发导致了由稻飞虱传播的病毒病的大流行。灰飞虱传播的条纹叶枯病(Rice stripe virus,RSV)、黑条矮缩病(Rice black-streaked dwarfvirus,RBSDV)以及新病害由白背飞虱传播的南方水稻黑条矮缩病(Southern rice black-streak dwarf virus,SRBSDV)自2000年以来,相继在江淮和黄淮单季稻区、长江以南稻区中晚稻大流行。2010年SRBSDV发病面积120万hm2,损失稻谷46万t。

1.2策略的失当使病虫害防治变主动预防为被动应对

从宏观上看,2007~2011年的5年间,水稻病虫害防治面积是同期水稻播种面积的5.07~6.29倍,每季的平均防治次数5~6次,而在2000年、1991年,这一比例仅分别为3.99、2.89倍,每季的平均防治次数在十几年间增加了1倍,是稻田农药使用状况的客观反映。水稻病虫害的频繁暴发固然有其内在的规律及客观因子的影响,但忽视综合防治技术的应用和过分强调应急防治、片面追求高产而不计成本、不顾及生态承载力的做法,无疑对病虫害的暴发起到了推波助澜的作用。不当的防治策略和行为使稻田生态系统失衡,自然控害作用丧失,防治行为形成了依赖农药被动应对病虫,病虫暴发导致大量使用农药的恶性循环局面。

1.3单纯依赖和滥用农药现象普遍存在

2011年,全国水稻病虫害防治面积1.513亿hm2次,占各类农作物病虫害防治总面积的34%,在稻飞虱和稻纵卷叶螟大暴发的2006~2008年,这一比例高达39%~41%。若单次防治用药量基本相同的话,我国农作物农药使用总量的1/3~2/5用在了稻田中。对江西都昌、广西合浦、湖北沙洋、江苏盐城、安徽广德5个县250户稻农的抽样调查结果显示,2011~2012年,早稻、连作晚稻每季平均用药次数分别为4.498、6.83次,用药量分别为228.64、480.19g/667㎡。稻田用药次数多、农药用量大,使用拟除虫菊酯类禁用品种或隐性成分的现象十分普遍,而穗期稻飞虱、稻纵卷叶螟的重发,使穗期用药量增高,安全间隔期被忽视,导致稻谷农药残留超标。

2对病虫害防治策略的反思和调整

2.1对传统的防治策略的反思

针对水稻病虫害常年处于普遍重发、暴发频率大的状况,在稻区推行绿色防控技术,既减少化学农药的使用,又可有效控制病虫为害。保障稻谷产量,首先需要评估稻田的主要病虫种类、全季的各个防治环节、用药品种构成等因素,在此基础上,因地制宜地提出有效可行的绿色防控策略及与之配套的技术措施。

2.1.1有利因素的发挥

对二化螟、三化螟、稻飞虱、稻纵卷叶螟、纹枯病等病虫,可通过水稻植株补偿功能、稻田生态系统中的天敌自然控害、耕作和水肥管理等措施减轻发生和为害程度。水稻剪叶模拟试验证明,水稻分蘖初期受害程度<50%、分蘖盛期受害程度30%以下时,不仅对产量无不良影响,反而有增产效应。因此,发挥此类对水稻生长有利、对病虫发生不利因素的作用,可以减少不必要的防治。

2.1.2防治环节控制

水稻每季用药少则3~4次,多则8~10次,对每个防治环节的评估可以发现,生长前期施药防治螟虫,迁入初期防治稻飞虱,分蘖期防治稻纵卷叶螟,大量杀灭了天敌,导致随后发生的稻飞虱、稻纵卷叶螟由于失去天敌的控制作用而暴发,甚至引起再增猖獗。以稻田生态系统和作物为中心的有害生物综合防治(IPM),从全季水稻生理和田间生态的视角去构建防治体系,可避免由于不当的防治行为引起病虫的失控或加剧,或者由于生长前期的防治导致中、后期害虫的暴发。

2.1.3稻田农药的选择

多年来,选择农药以高效、广谱、速效为标准,农药几乎成为控制病虫为害的唯一手段。由于现行的农药评价体系对生物农药与化学农药采取相同的、单一的评价体系,缺少对生态安全性的评价指标,生物农药对生态环境和稻谷的安全性等优点难以凸显出来,影响了生物农药的推广和应用。大量的研究已经证明,三唑磷、拟除虫菊酯类杀虫剂、除草剂、杀菌剂和化肥可促进稻飞虱生殖,也可影响天敌的捕食行为和功能,引起稻飞虱再猖獗。由于阿维菌素可引起褐飞虱暴发,2011年泰国已经禁止稻田使用阿维菌素,但阿维菌素目前仍为我国防治稻纵卷叶螟和螟虫的当家品种。

2.2绿色防控策略的建立

2.2.1防控目标

转变针对单病单虫进行控制的做法,强调以稻田生态和作物为中心,以控害、减损、高效益为目标,针对本地重大病虫的致灾关键期采取措施,减轻为害,提高种植效益。水稻生长前期,当病虫发生量对稻谷产量不构成严重影响时,则应以自然控害为主。

2.2.2预防重于应急防治

重视预防措施的应用,将防治关口前移至病虫害发生前。如抗性品种和品种多样性布局、水肥管理、深耕、灌水沤田灭蛹、病毒病的避害栽培和阻隔育秧、生态调控、天敌保育等。病虫发生期确需采取防治措施时,则优先应用昆虫信息素、人工天敌、稻鸭共育、微生物药剂等对有益生物影响小的措施,而药剂应急防治是病虫种群量超过防治指标而天敌等自然因子难以控制时的补救措施。

2.2.3防治指标和农药品种的选择

对稻飞虱、螟虫、稻纵卷叶螟等重大病虫,强调放宽分蘖期防治指标,涵养天敌,发挥自然控害作用和植株的补偿能力,降低中、后期害虫暴发几率,重点针对对产量影响大的孕穗期和穗期进行防治。提倡选择生物农药、选择性药剂、高含量单剂,在控害的同时要保护天敌,对环境友好,不要求将病虫害斩尽杀绝,能够容忍少量病虫种群和为害损失存在。

3非化学防治关键技术的应用及效果

3.1螟虫和稻纵卷叶螟种群控制技术

分别针对螟虫和稻纵卷叶螟的各个发育时期,采取非化学防治措施,对蛹、成虫、卵和幼虫进行全历期控制,总体压低害虫的种群数量,达到不用农药、不造成严重为害的目的。

3.1.1耕沤灭蛹

春季二化螟、三化螟蛹期,稻田翻耕沤田,可消灭70%左右的越冬虫量,有效降低螟虫种群基数。这一行之有效的措施,是二化螟、三化螟种群控制的重要措施之一,在具备翻耕灌水条件的稻区仍应坚持进行。

3.1.2昆虫性信息素群集诱杀成虫

性诱剂具有高度的选择性和专一性,对稻田有益生物没有直接的影响。近年来,由于对性诱剂组分配比的不断优化和干式飞蛾诱捕器的开发,以及对田间释放技术的研究,大幅提高了二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟的防治效果,且省工、省力,无需加水,操作简单,全国稻田年应用面积近13万hm2(2011年)。江西崇仁协调应用二化螟耕沤灭蛹和性诱剂防治越冬代二化螟,一般年份不需施药,中等或偏重程度发生年份或田块枯鞘丛率超过8%时,施用生物农药苏云金杆菌控制为害,全代不施化学农药;耕沤加性诱剂防治田,蜘蛛量比化学防治田高2.5倍(2010年),对稻飞虱的自然控害能力增强。

3.1.3人工释放赤眼蜂寄生害卵

人工释放稻螟赤眼蜂(Trichogramma japonlicum)或台湾稻螟赤眼蜂(Trichogramma onfisum)-5防治二化螟和稻纵卷叶螟,从2009年开始在长江流域、东北、江淮、西南、华南等稻区多点试验和大面积示范,取得了令人满意的防治效果,至2011年,年累计应用面积约1.33万hm2。湖南邵阳释放稻螟赤眼蜂防治二化螟,蛾始盛期放蜂,越冬代和3代二化螟平均卵校正寄生率分别为41.8%、45%,平均防治效果分别为87%、86.3%;防治2代、4代稻纵卷叶螟,平均卵校正寄生率分别为40.6%、41.8%,平均防效分别为83.8%、84.5%(2012年)。

3.1.4苏云金杆菌防治幼虫

苏云金杆菌防治水稻螟虫具有良好的防效和生态效应,是可用于稻田的为数不多的高效微生物杀虫剂之一,但由于受到高效、速效、广谱化学农药的冲击,以及其自身存在的杀虫速度慢、受环境条件影响大、对钻蛀性害虫作用差等缺点,在稻田的使用量严重萎缩。近年来,在“绿色防控”理念的宣传和推动下,苏云金杆菌防治二化螟和稻纵卷叶螟的高效、低毒、环境友好、无残留等特性被人们重新认识。2008~2009年,安徽、四川、黑龙江、吉林、江西、江苏等多地示范苏云金杆菌防治二化螟和稻纵卷叶螟,结果表明,其对二化螟的防效65.31%~96.69%,对稻纵卷叶螟药后7d杀虫效果88%~97.17%,14d保叶效果88.11%~90.10%,且具有对稻田天敌种群安全、可发挥天敌的后续控害作用等特点。

3.2利用生态工程技术和生物多样性技术防治病虫害

3.2.1生态工程技术

稻田生态工程技术是利用害虫和天敌的pushpull策略、attract-reward策略、attract-kill策略成功控制病虫害的典范。其在生态景观层面上进行人为设计,平衡生物多样性需求,提高生态系统的服务功能,实现既能保障水稻产量,又具有较高的生态可持续性,将稻飞虱等病虫害种群控制在经济损失允许水平之下。大量的室内和田间研究表明,稻田田埂或田边种植诱虫植物,可诱集二化螟、大螟产卵,减少田间发生量;种植显花植物或保留开花杂草,可为寄生蜂等天敌提供食料,提高寄生蜂对稻飞虱等害虫的寄生能力。浙江金华示范区集成应用了抗性品种、适当调整播种期、田边留草和冬季种植绿肥等措施保护区域生物多样性、稻田养鸭、间作茭白增殖寄生蜂,田埂或田块插花种植显花植物(芝麻和大豆)增殖寄生蜂、田埂种植诱虫植物(苏丹草和香根草)降低田间螟虫种群量等生态工程技术,提高了稻田生态系统的服务功能,稻飞虱卵寄生蜂和捕食性天敌蜘蛛的数量比农民自防区增加了1~2倍,豆娘和蛙类数量比农民自防区增加了5~10倍,显著抑制了褐飞虱等害虫的种群量。常规发生年份,无需使用药剂防治稻飞虱、二化螟和稻纵卷叶螟,水稻产量平均582kg/667㎡,与农民种植区没有显著差异(2009年)。

3.2.2杂、糯水稻间栽预防稻瘟病

成功的案例是从20世纪90年代开始的,我国西南稻区推广杂、糯水稻间栽控制稻瘟病技术,成功地解决了当地稻瘟病流行的问题。四川在50个县示范推广,云南2002年在90个县应用,面积达到13.6万hm2,恢复使用了94个传统品种,混栽田比净栽田平均增产10.12%。

3.3防虫网、无纺布覆盖阻隔育秧防虫防病

水稻条纹叶枯病、黑条矮缩病、南方水稻黑条矮缩病等稻飞虱传播的病毒病的流行,导致水稻生长前期用药次数大幅上升,而秧苗期染病是病害发病程度的重要决定因子。因此,既要阻断病毒的侵染,又不增加农药的使用,防虫网和无纺布秧田全程覆盖育秧无疑是一种理想的物理防治措施,可替代杀虫剂拌种和秧田期施药,将病毒的初感染时期推迟到本田,发病程度明显轻于未覆盖对照田和药剂防治田。试验研究表明,采用20目以上白色异型或方型防虫网、15~20g/㎡规格的无纺布全程覆盖育秧,秧苗期控害效果100%,早稻、中稻秧苗素质提高。晚稻高温、强日照条件下,宜用20目防虫网。

3.4稻鸭共育治虫防病控草

从水稻移栽缓苗后至抽穗前,田间放养一定数量的家鸭,利用鸭子在稻间野养,通过鸭子全天候在稻田的活动,不断捕食害虫,吃(踩)杂草,鸭粪肥田,中耕浑水和刺激水稻生育,能显著减轻稻田虫、病、草的为害。贵州省都匀市2008年的示范结果显示,养鸭区与对照区相比,杂草种类减少4种,杂草量减少49.5株/㎡,3代白背飞虱虫量降低74.47%,3代稻纵卷叶螟虫量降低39.88%,卷叶率减少61.32%,纹枯病病株率减少33.1个百分点,病指减少15.65,平均增产95.13kg/667㎡。

3.5微生物农药防治稻瘟病、纹枯病和稻曲病

稻田应用最广泛、用量最大的生物杀菌剂为农用抗生素井冈霉素,用于防治水稻纹枯病和稻曲病。

在微生物杀菌剂中,应用面积较大的主要有枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和蜡质芽孢杆菌(Bacillus cereus)及其与井冈霉素的复配制剂防治稻瘟病、纹枯病和稻曲病。

(转载自《中国植保导刊》2013.10)

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