绿色生产技术：水稻丰收的有力保障

文/本刊记者 王 郁

“稻花香里说丰年，听取蛙声一片。”水稻是世界主要粮食作物之一，也是我国最主要的栽培作物之一。从古至今，人们都对水稻的丰收寄予了深切的期待和美好情感；同时，诗歌里也揭示出了“稻-虫-青蛙”这一食物链的科学道理。如今，水稻病虫草害、农药化肥过量使用和重金属污染对粮食质量与环境生态安全的影响已成为政府关心的痛点、民众关注的焦点、农民种田的难点和科学研究的热点。

为了保证南方水稻的产量和质量，湖南省农业委员会副主任、湖南省农业科学院国家杂草防控创新团队首席专家柏连阳教授领衔的创新团队针对南方水稻生产中化学农药和肥料用量持续增加、病虫害、环境污染加剧等问题，围绕农药控量等绿色生产和品质提升的技术需求，攻克了水稻病虫草害生态防控等关键技术，研创出蜂-蛙-灯控虫、前胡诱导防病、控草有机肥抑草的水稻病虫草害生态防控技术体系。

“蜂-蛙-灯”技术有机组合显身手

柏连阳教授表示，蜂-蛙-灯控虫、前胡诱导防病、控草有机肥抑草的水稻病虫草害生态防控技术体系突破了赤眼蜂寄生率低、应用成本高的技术瓶颈，筛选出专性寄生率高的赤眼蜂优良种群，研创了操作性强的繁殖与大田应用技术，发明了扇吸式益害分离的新型诱虫灯，并配套蛙类等天敌保育生态景观系统，形成水稻主要害虫“蜂-蛙-灯”绿色防控技术；首次从前胡中分离得到主要活性成分香豆素Ⅲ，探明了前胡香豆素诱导水稻对稻瘟病的抗性机制，创建出前胡诱导抗病的大田应用技术，并配套芽孢杆菌等生物农药，构建了水稻主要病害生物防治技术。筛选出龙葵等抑草化感植物，腐草芽孢杆菌、稗草致病新月弯孢菌及褐腐酸等遮光辅料，研制出集“抑芽、控长、杀苗”于一体的控草有机肥，构建了稻田杂草生物防控技术。以上述技术为核心，配套增苗节但技术，形成的水稻病虫草害生态防控技术体系，并获得大面积示范的成功。

赤眼蜂是一种重要寄生性天敌，我国上世纪70年代开始利用研究，松毛虫赤眼蜂在林业和玉米等作为上已有较大面积应用，但由于松毛虫赤眼蜂对水稻害虫目标性低，而能够寄生水稻害虫的稻螟赤眼蜂繁殖难度大、应用成本高，赤眼蜂在水稻大面积上尚没有成功应用。科研团队针对上述难题，开展了蜂种筛选、高效繁殖技术、田间繁殖技术和大田释放技术的系统研究，引进和田间收集赤眼蜂种群53个，筛选出适应高、低温逆境的长沙稻螟赤眼蜂和寄生率达1∶40以上的台湾螟赤眼蜂2个优良种群。发明米蛾高效收集装置和“暗光补能”赤眼蜂室内繁殖新技术，建立“前繁-中控-后保”大田释放技术，米蛾收集工效提高1倍以上，赤眼蜂繁殖系数由常规1：8～10提高到1：30～35，二化螟和稻纵卷叶螟等鳞翅目害虫的大田防治成本由初期的单季300元/亩以上下降至70元/亩以下，突破了赤眼蜂应用成本高的技术瓶颈。创新团队核心成员湖南杂交水稻研究中心副主任张玉烛研究员介绍说，应用赤眼蜂防治二化螟和稻纵卷叶螟，在7年的大面积示范中有4年与化学防治相当，3年优于化学防治，而成本与化学防治相当或略有降低。

害虫灯光诱杀技术是作为害虫防治的重要物理技术，已在大面积广泛应用，大幅度减少了害虫的发生量。但由于其在捕杀害虫的同时也大量杀害了益虫，以及需要每天清理、操作繁琐等问题，导致大面积应用效果不明显而应用面积逐步减少。项目组利用害虫植食、益虫肉食原理，发明益害昆虫高效分离方法，通过营造益虫“优境足食”和害虫“饥亡被食”的分离空间，并配置益虫自动回归装置，克服了常规诱虫灯益害虫通杀的缺陷，研发出多种规格的扇吸式益害虫分离诱虫灯已在南方8省推广。项目组成员方宝华博士介绍，连续两季全程观察结果，该诱虫灯诱虫量较常规诱虫灯提高2-3倍，害虫死亡率95%以上，益虫存活率90%左右，中性昆虫存活率50%以上。

针对稻田注意害虫稻飞虱繁殖快、易于爆发和起伏较的难题，提出在迁入初期利用高密度天敌控制的方法，在稻田中按一定比例建立天敌保育中心和绿色通道，人工养殖和保护蛙类、蜘蛛、黑肩绿盲蝽和虎甲等捕食性天敌，实现稻飞虱、稻叶蝉的入侵早期控制，形成了以蛙类等天敌为主题的持续控制稻飞虱的生物防控技术。

柏连阳教授介绍，项目组应用“蜂-蛙-灯”技术的有机组合，形成了水稻三大主要害虫全程免杀虫剂的绿色防控技术。多年多地应用结果表明，对害虫总体防治效果相当或优于化学防治，且防效持续稳定，其中，在湖南二化螟重发生区的防治效果显著优于当地常规化学防治，示范基地绿色防控区二化螟发生危害率和活虫存量仅为当地常规化学防治区的20%

绿色防控确保水稻产量

水稻主要病害的防治一般是在农业防治的基础上，主要采用微生物制剂和化学防治相结合的方法。为进一步控制化学农药的使用，柏连阳教授首次发现了前胡提取物中三个馏分对水稻稻瘟病具有抗性诱导作用，在质量浓度为10mg/L时，三者的诱抗效果分别达到52.77%、60.76%、60.28%。并探究了三种有效成分诱导水稻产生抗稻瘟活性的机制。明确了前胡诱抗剂的施药方式及最适剂量，建立了前胡诱导抗病的大田应用技术。利用前胡诱抗技术配合生防芽孢杆菌，实现水稻病害的生物防控。项目组彭迪博士介绍，该技术可稳定控制水稻纹枯病、稻瘟病及稻曲病，示范区内平均病株率纹枯病0.17%、穗颈瘟0.03%、稻曲病0.01%。

化学除草剂的应用大幅度降低了农民田间人工除草的劳动成本，应用范围越来越广泛，加上杂草的抗药性增强，农田除草剂的用量也逐年攀升。柏连阳教授带领科研团队通过评价植物浸提液对稻田杂草种子萌发及幼苗生长的抑制效果，筛选出对稗草、千金子、鸭舌草等杂草生长具有广谱抑制能力的3种高活性化感植物材料，筛选出适于化感植物腐熟的高效腐草微生物，并从稗草叶斑病样本中分离纯化出高活性致病菌，可高效侵染三叶期前杂草并致死。以上述的三种核心材料合理搭配褐腐酸、植物纤维等增效辅料，创制了高效、广谱杀草的控草有机肥，并通过工艺优化实现批量生产。柏连阳教授的助手李祖任博士介绍，该控草肥在杂草发生前通过化感物质抑制杂草萌发、黑褐色腐泥层遮光控制萌芽杂草生长、致病菌侵染杂草幼苗致病死亡，具有“抑芽、控长、杀苗”三重效果，对莎草和阔叶草防效达95%、对稗草防效达90%、对千金子防效达85%。

针对水稻种植过程中氮肥流失严重，利用率低的问题，项目组研创了增苗节氮丰产控病栽培技术研究提出增加基本苗数30%，降低传统氮肥总用量15%～20%的水稻增苗节氮均衡增产技术。发明了南方籼稻节肥群体调控方法，明确可节氮量与基本苗数的关系；针对减少基、蘖氮肥用量导致水稻后期群体营养不足的问题，发明了均衡增产穗肥施用方法，根据群体产量潜力及幼穗分化期营养状况，利用公式“穗肥施用量=预期产量×［5‰+（4-X）‰］”精准计算出穗肥施用量，该技术有效提高了肥料的利用率，在减少化肥施用量的情况下实现了增产控病节肥的三重效果。项目组成员刘洋博士介绍，多年多点大面积应用的产量比常规施肥方法增产3.9%，节N 15%～20%，平均纹枯病病情指数降低5.5%，稻曲病病穗率仅为常规栽培的14.8%。

据悉，项目自2004年开始在湖南及周边省份开展关键技术试验与示范，采用边试验示范边推广应用的方法，通过农技推广部门与稻米加工企业、种植基地有机结合，实行订单生产，逐步向全省和周边省份推广应用。据不完全统计，利用该技术以建立绿色和有机示范基地70多个，示范面积100万亩以上，推进企业和专业合作社取得绿色（有机）基地及产品认证21个，培训技术人员及农民3万余人次；有效解决了水稻生产化学农药和化肥过量施用、稻米农药残留和农田生态污染问题，控制田间虫害，并确保水稻产量，促进了稻米产业的可持续发展。

在确保产量基础上大幅度降低化学农药用量，是我国乃至全球的重大需求，是食品安全和环境安全的重大需求，期望湖南省农业科学院完成的该项技术成果能尽快应用于大面积生产，以确保我国农产品的质量安全和保护稻田生态环境，造福子孙后代。