水稻穗前稻飞虱省力化防控技术可行性评价

2019-06-27张国于居龙束兆林

植物保护 2019年3期

张国于居龙束兆林

摘要本文研究不同藥剂处理水稻种子对稻飞虱的防治效果，以期筛选出对稻飞虱防治效果好、持效期长的药剂及其配套使用技术，为稻飞虱的省力化防控提供科学依据。选择噻虫嗪、呋虫胺、吡虫啉、烯啶虫胺、噻虫胺和氟啶虫胺腈6种药剂分别按照有效药量2、4、6 g/kg进行拌种，测定不同处理对室内及田间稻飞虱的防治效果;同时将噻虫嗪与复合肥混合施用，验证药肥混施对稻飞虱的防治效果及时长。结果表明，室内条件下，以噻虫嗪4 g/kg拌种对褐飞虱的防治效果最好，有效控制时长为45 d左右，防治效果为90.6%;田间条件下，机插秧、直播稻以及旱育秧3种种植方式下，仍以噻虫嗪防治效果最好，有效控制时长分别为65、80、65 d。噻虫嗪与复合肥混合施用，有效药量为240 g/hm2以上时，药后20 d，防治效果在85%以上，与常规茎叶喷雾防治效果无差异。利用噻虫嗪有效药量4～6 g/kg进行拌种，在稻飞虱发生较轻年份，可有效降低田间稻飞虱种群数量;在稻飞虱发生较重年份，水稻抽穗前采用噻虫嗪药肥混施，控制稻飞虱的持效期为20 d左右，能有效减少稻飞虱的防治次数，实现稻飞虱的省力化、轻简式防控，可在水稻生产中推广应用。

关键词种子处理; 稻飞虱; 防治效果; 种植方式; 药肥混用

中图分类号： S 435.112.3

文献标识码： BDOI： 10.16688/j.zwbh.2018286

Abstract In order to screen out pesticides with high control efficacy and longlasting effect and provide scientific evidence for laborsaving control against rice planthopper， control effects of different chemical pesticides on rice planthopper were investigated by rice seeds dressing. Thiamethoxam， dinotefuran， imidacloprid， nitenpyram， clothianidin and sulfoxaflor were separately mixed with 1 kilogram rice seeds at three effective dosages of 2 g， 4 g and 6 g. Effects were tested indoor and in field. Three kinds of cultural patterns， including mechanical transplanting， direct seedling and dryraised seedling transplanting， were used in the field. Besides， compound fertilizer was mixed with thiamethoxam to test the control efficacy and lasting period. Indoor experiment showed that 4 g thiamethoxam per kilogram seeds had best effect on rice planthopper with the efficacy of 90.6% and the lasting validity period was around 45 d. Field experiments demonstrated that thiamethoxam had the best effect under three cultural patterns， and the lasting validity periods were 65 d， 80 d and 65 d under mechanical， direct and seedlingtransplant， respectively. Thiamethoxam mixed with compound fertilizer at the dosage of 240 g/hm2 had the control efficacy of over 85% 20 days after application， without significant difference with normal spraying. Application 4-6 g thiamethoxam mixed with 1 kg seeds in the light occurrence years could effectively reduce the field rice planthoppers density， In heavy occurrence years， the lasting validity period of thiamethoxam with compound fertilizer applied before heading stage was around 20 d， which can reduce regular pesticide application times on rice planthopper substantially. Further， the goal of laborsaving， concise prevention and control can be reached， and it shall be put into use in rice production.

Key words seed treatment; rice planthopper; control efficacy; cultivation pattern; chemicalfertilizer mixed application

全世界有近一半人口以水稻为主粮，在我国超过五分之三的人口一日三餐以大米为主，因此，水稻能否稳定增长，对我国乃至世界粮食安全起着至关重要的作用[1]。水稻生长期病虫害是水稻安全生产中的主要威胁，我国每年有多达400万t以上的水稻产量损失是由病虫害造成的，尤其是稻飞虱和水稻螟虫对水稻危害最为严重[23]。

为了有效控制稻飞虱为害，20世纪80年代以来，我国曾大力推广使用对稻飞虱具有特效的扑虱灵和吡虫啉等农药，起到了较好的控制效果。但是由于单一农药的长期使用，诱发了稻飞虱高抗性的产生，最终导致2005年以后稻飞虱在我国暴发成灾[4]。除此之外，诸如三唑磷，拟除虫菊酯类杀虫剂、杀菌剂和除草剂等对褐飞虱具有刺激生殖作用，更加剧了稻飞虱的再增猖獗[58]。目前，稻飞虱防治药剂以新烟碱类、吡啶类、昆虫生长调节剂类的单剂或其复配剂为主，防治方式仍以茎叶喷雾为主[910]。水稻生长季节高温、高湿，田间作业强度大，如今家庭农场、新型农民合作社不断兴起，农村劳动力奇缺，每年稻飞虱防治期间，种植户常因劳动力不足而延误防治时期。近年来，随着植保专业化服务组织不断出现，农药新品种的推广、新型植保机械和无人机的使用，稻飞虱的为害得到了有效控制，但防治次数并没有减少，一般仍需要4～5次，服务面积有限，实际覆盖率较低，且无人机成本高、操作技术性强、防治效果不稳，只能局限于专业化组织使用，不能广泛应用于种植农户。因此迫切需求一项新技术简化施药方式，减少稻飞虱防治次数。

利用新烟碱类、亚胺类等内吸性较强的杀虫剂进行拌种已在多种旱作作物如小麦、玉米、花生、大豆中得到应用，除能增加产量外，拌种包衣后的幼苗抗逆性、抗虫抗病性均得到显著提高[1114]。但与旱作物不同，水稻多处于高温、高湿的环境中生长，在其生长过程中，药剂水解、光解等因素均有可能限制拌种包衣后有效药量的吸收及利用，其防治效果能否达到要求还不甚明了。因此，本研究评价噻虫嗪、呋虫胺、吡虫啉、烯啶虫胺、噻虫胺和氟啶虫胺腈6种药剂拌种处理后对稻飞虱的室内及田间防治效果，同时配合农事操作（穗肥）药肥混用，明确药肥对田间稻飞虱的控制能力，初步形成水稻穗前稻飞虱省力化防控技术体系，为水稻生产技术应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试药剂及肥料

25%噻虫嗪水分散粒剂（thiamethoxam， WG），深圳市瑞德丰农药有限公司产品;20%呋虫胺可溶粒剂（dinotefuran， SG），日本三井化学AGRO株式会社产品;10%吡虫啉可湿性粉剂（imidacloprid， WP），江苏省绿盾植保农药实验有限公司产品;20%烯啶虫胺水分散粒剂（nitenpyram， WG），北京华戎凯威植保生物科技有限公司产品;20%噻虫胺悬浮剂（clothianidin， SC），河北威远生物化工股份有限公司产品;22%氟啶虫胺腈悬浮剂（sulfoxaflor， SC），陶氏益农公司产品;48%阿康复合肥（氮磷钾含量为161616），俄羅斯阿康公司产品。

1.2 供试虫源

室内防效测定用褐飞虱由江苏省农业科学院提供，采集于2008年，在人工气候室[温度：（25±1）℃，光周期：L∥D=14 h∥10 h] 中用‘武运粳7号稻苗饲养。

1.3 试验田概况

试验田位于江苏省镇江市农业科学院农业科技创新中心基地（119.31° E，31.96° N），水稻品种为‘南粳9108，2016年5月18日旱育秧播种，6月10日移栽;5月28日机插秧播种，6月20日大田机插;5月28日直播稻播种。试验田地势平整，灌溉排水方便。

1.4 试验方法

1.4.1 拌种药剂的配制

将6种药剂分别配制成含有效药量为2、4、6 g（低浓度、中浓度、高浓度，下同）的拌种药剂。具体配制方法为，用梅特勒AB123S电子天平（精确至0.000 01 g）分别称取25%噻虫嗪水分散粒剂8、16、24 g，20%呋虫胺可溶粒剂、20%烯啶虫胺水分散粒剂、20%噻虫胺悬浮剂10、20、30 g，10%吡虫啉可湿性粉剂20、40、60 g，22%氟啶虫胺腈悬浮剂9.09、18.18、27.27 g，加水溶解并定容至40 g待用。

1.4.2 药剂拌种对水稻种子的安全性

分别将上述拌种药液以及清水（对照）按40 g/kg进行拌种处理，待种子与药液充分混匀阴干后，选取100粒籽粒饱满的稻种置于带有三层湿润滤纸的培养皿中，置于人工气候室[温度：（25±1）℃，光周期：L∥D=14 h∥10 h]中培养，7 d后调查种子发芽率，每个处理重复3次;同时选取100粒籽粒饱满的稻种播种于机插秧塑料秧盘中（60 cm×30 cm×3.5 cm），置于室外培养，15 d后调查种子出苗率，每个处理重复3次。

1.4.3 不同药剂拌种对褐飞虱的室内防效

分别将拌种药液以及清水（对照）按40 g/kg进行拌种处理，待种子与药液充分混匀阴干后，播种于机插秧塑料秧盘中（60 cm×30 cm×3.5 cm），每个秧盘播种200 g种子，适期移栽至塑料桶中培养。分别在播种后20、30、40、45、50、55 d将各处理水稻苗连根挖取，洗净，剪成长约10 cm的带少许根须的稻茎，于阴凉处晾干至表面无水痕，用湿润的脱脂棉包住水稻根部，放置于20 mm×200 mm的玻璃试管中，20 min后接入2～3龄若虫20头，用纱网罩住，每个处理重复3次。于接虫后48 h检查试虫存活情况，计算死亡率，并与对照死亡率进行比较，计算校正死亡率。

死亡率=死亡虫数/供试总虫数×100%;校正死亡率=（处理组死亡率-对照组死亡率）/（1-对照组死亡率）×100%。

1.4.4 拌种处理对田间稻飞虱种群动态的影响

水稻种植方式分为直播、旱育秧、机插秧3种不同栽培模式，对应的用种量分别为90、75、60 kg/hm2。选择25%噻虫嗪WG、20%呋虫胺SG和10%吡虫啉WP作为田间试验药剂，种子分别按有效药量为2、4、6 g/kg药剂进行拌种处理。每个浓度处理面积在500 m2以上，各小区之间利用双泥埂隔开，防治田水串流。

3种不同种植模式下田间稻飞虱种群动态数量调查从7月13日开始，每隔7 d 调查1次，采用平行跳跃法取样，每点调查4穴，每个小区重复6次。

1.4.5 药肥混用对田间稻飞虱的防治效果

水稻种植方式为机插秧（用种量为60 kg/hm2），25%噻虫嗪WG有效药量分别为120、240、360、480 g/hm2，以清水为对照。于8月1日，水稻处于孕穗期，结合农事操作，施加促花48%复合肥，保持田间肥水不外流。具体方法为按照施复合肥75 kg/hm2，施肥现场将复合肥与上述4种浓度噻虫嗪进行混拌，待肥料充分吸收药液时进行施肥，同时以有效药量60 g/hm2对单施促花肥的田块进行常规茎叶喷雾防治，药肥撒施及常规喷雾防治均在未进行种子处理田块进行。施肥（喷雾）前进行虫口基数调查，施肥（喷雾）后10、20 d和30 d按照上述方法对各处理小区进行调查。以对照区稻飞虱自然虫口增减率计算杀虫效果，同时目测试验药剂对水稻是否有药害，并记载药害的类型和危害程度。

虫口减退率=（药前活虫数-药后活虫数）/药前活虫数×100%;防治效果=（处理组虫口减退率-清水对照组虫口减退率）/（1-清水对照组虫口减退率）×100%。

1.5 数据处理与分析使用Excel以及SPSS 20统计软件进行数据处理和差异性分析（Tukey）。

2 结果与分析

2.1 药剂拌种对水稻种子的安全性

2.1.1 药剂拌种对种子发芽的影响

试验结果显示，使用不同药剂低浓度与中浓度药液拌种后7 d，水稻种子发芽率与对照均无显著差异;使用高浓度呋虫胺、吡虫啉、噻虫胺与氟啶虫胺腈拌种后7 d，水稻种子发芽率均显著低于对照，使用高浓度噻虫嗪与烯啶虫胺拌种7 d后与对照无显著差异（图1）。

2.1.2 药剂拌种对水稻出苗的影响

播种后15 d出苗率调查结果显示，使用低浓度噻虫嗪、呋虫胺以及烯啶虫胺拌种水稻出苗率均在75%以上，使用低浓度吡虫啉、噻虫胺以及氟啶虫胺腈拌种出苗率均在70%以上，清水处理出苗率为79%，各处理间无显著差异，与对照亦无显著差异。使用中浓度吡虫啉拌种，15 d后出苗率为70.33%，显著低于噻虫嗪以及对照;使用中浓度烯啶虫胺拌种，15 d后出苗率显著低于对照，但与其余药剂均无显著差异;其余4种药剂中浓度拌种，15 d后出苗率均与对照无显著差异。使用高浓度不同药剂拌种，各药剂之间15 d后出苗率无显著差异，但高浓度呋虫胺、噻虫胺与氟啶虫胺腈拌种15 d后出苗率均显著低于对照，其余3种药剂与对照无显著差异（图2）。

2.2 室内条件下不同药剂对褐飞虱有效控制时长

试验结果表明，供试药剂处理水稻种子对褐飞虱均有一定的控制效果，但不同药剂的控制效果及时长各不相同。低浓度下，以噻虫嗪、呋虫胺以及吡虫啉3种药剂持效期最长，播种后45 d接虫，褐飞虱死亡率均在50%以上，显著高于其他药剂;中浓度下则以噻虫嗪、呋虫胺和烯啶虫胺3种药剂防治效果较好，持效时间最长，3种药剂中又以噻虫嗪防效最好，播种后45 d，其对褐飞虱致死率仍高达90.6%，显著高于其余5种药剂;当使用高浓度药剂时，情况与低浓度类似，以噻虫嗪、呋虫胺以及吡虫啉持效期最长，三者中又以呋虫胺和噻虫嗪防效最好，播种后45 d接虫，其死亡率分别为70.0%与89.7%，显著高于其余4种药剂。播种50 d以后，各供试药剂不同浓度拌种处理对褐飞虱均失去控制能力（表1）。室内测定结果表明，具有内吸性的新烟碱类杀虫剂拌种处理水稻种子，对褐飞虱的最长控制时间为45 d左右，超过45 d基本失去控害能力。

2.3 噻蟲嗪、呋虫胺与吡虫啉种子处理对田间稻飞虱种群动态的影响

2.3.1 机插秧田稻飞虱种群动态

田间调查结果显示，对照田稻飞虱虫量高峰有两个，分别在8月3日百丛虫量700头与8月31日百丛虫量760头（褐飞虱虫量约占15%）。吡虫啉种子处理田块，稻飞虱种群数量随时间推移不断增长，至8月3日，各浓度百丛虫量均超过700头，至8月31日达到最高峰，百丛虫量均远高于对照田块同期虫量;呋虫胺种子处理田块，各处理间百丛虫量较为接近，与对照田百丛虫量亦相差不远;噻虫嗪种子处理田块，其防治效果明显好于吡虫啉及呋虫胺，各处理稻飞虱种群数量明显低于同期对照田块数量。就防治指标来看[15]，对照田7月27日达到防治指标（白背飞虱百丛虫量150～250头），不同浓度吡虫啉与呋虫胺防治田块在7月20日达到防治指标，自秧苗移植大田后基本无防治效果。不同浓度噻虫嗪处理田块稻飞虱均在8月3日达到防治指标，有效控制时长约在65 d左右（图3）。

2.3.2 直播稻田稻飞虱种群动态

调查结果显示，自7月13日起，对照田稻飞虱种群数量基本呈现快速增长趋势，在7月20日达到防治指标，在8月31日达到最大值，百丛虫量为1 840头（褐飞虱虫量约占20%）。利用吡虫啉进行拌种处理后，稻飞虱种群数量一直低于对照组，低浓度处理后稻飞虱种群数量在7月27日达到防治指标，中、高浓度处理稻飞虱种群数量在8月初达到防治指标，3种浓度处理后稻飞虱种群最大值出现在8月31日左右，分别为每百丛1 220、1 095、930头，且浓度越高，稻飞虱种群数量越低。呋虫胺处理结果与吡虫啉相同，最高虫量也出现在8月31日前后，3种浓度处理分别为每百丛1 065、1 220、1 465头。3种浓度噻虫嗪拌种处理后前期稻飞虱种群数量一直维持在较低水平，中、高浓度处理直到9月初仍在防治指标附近波动（图4）。

2.3.3 旱育手栽秧田稻飞虱种群动态

田间稻飞虱调查结果显示，7月13日对照田百丛虫量为485头，达到防治指标，8月10日田间百丛虫量达到最高值1 640头（褐飞虱虫量约占20%）。吡虫啉与呋虫胺处理田块，前期稻飞虱种群数量与对照田差异不大，于7月13日达到防治指标，中、后期种群数量虽低于对照田块，但种群数量均在防治指标以上，可见自水稻从秧田移栽大田后不同浓度的两种药剂处理对稻飞虱基本丧失控制能力。噻虫嗪处理后，前、中期稻飞虱种群数量明显低于对照田数量，但中、低浓度处理田块仍在7月20日达到防治指标，高浓度处理田块7月27日达到防治指标，有效控制时长约为70 d左右（图5）。

2.4 噻虫嗪与肥料混施对稻飞虱的控制作用及安全性

2.4.1 噻虫嗪与肥料混施对稻飞虱防治效果

结合农事操作，在水稻抽穗前期（8月1日）利用肥料混拌噻虫嗪，调查结果表明药肥混施后10 d，有效药量从低到高对田间稻飞虱的防治效果分别为54.80%、82.78%、90.39%、82.18%，其中低浓度（120 g/hm2）处理防治效果最低，显著低于其他浓度，常规茎叶防治效果为94.05%，防效高于低浓度药肥混施，但与中浓度（240 g/hm2）、中高浓度（360 g/hm2）和高浓度（480 g/hm2）处理防效之间均无显著性差异;药后20 d，常规防治防效下降2.56%，除低浓度处理外，其他三种浓度处理防效均在85%以上，与常规防治无显著性差异;药后30 d，常规防治效果为49.29%，药肥混施各处理防效均下降至50%以下，且各处理之间防治效果差异不显著。综上所述，利用噻虫嗪与复合肥混施对稻飞虱具有较好的控制效果，当有效药量为240 g/hm2及以上时，防效与常规茎叶喷雾相当，有效控制时长在20 d左右（表2）。

2.4.2 噻蟲嗪与肥料混施对水稻植株的影响不同噻虫嗪药肥混施后，经观察和调查，各处理对水稻生长沒有不良影响。

3 讨论

噻虫嗪作为全新结构的第二代烟碱类高效低毒杀虫剂，对害虫具有胃毒、触杀及内吸活性，已成为水稻生产上防治稻飞虱的重要药剂之一，使用方式一般以茎叶喷雾为主。由于农村劳动力缺失，施药方式向省力化发展已成为植保研究工作的重点之一。此外水稻因其生育特点，生长期间温度高、移苗定植和药剂水解光解等因素限制了药剂拌种包衣后有效药量的吸收及利用[1617]。因此通过室内、田间试验进行药剂筛选，根据试验结果提出以噻虫嗪进行拌种处理降低水稻前期稻飞虱种群数量，中期通过药肥辅助控害，减少前中期田间药剂施用次数。

本研究通过室内筛选及田间对比发现，利用噻虫嗪拌种处理后对稻飞虱的防治时长要优于其他5种药剂。水稻种子经噻虫嗪拌种，室内条件下对稻飞虱的防治效果能维持在45 d左右。田间3种栽培模式下，直播稻利用噻虫嗪中、高浓度拌种时，田间稻飞虱种群数量在播种后85 d左右仍明显低于对照组虫量;机插秧田块，不同浓度噻虫嗪拌种，其有效控制时间均为70 d左右，低于直播稻控制时长;旱育手栽秧田，高浓度噻虫嗪拌种后，播种后70 d稻飞虱达到防治指标。水稻生长前期以白背飞虱为主，正常条件下迟熟中粳稻白背飞虱防治指标为每百穴180～250头[15，18]，直播稻与机插秧拌种处理在8月初前基本可控制白背飞虱种群数量在防治指标范围内;旱育秧自7月底，各处理稻飞虱种群数量略超过防治指标，但稻飞虱种群数量仍低于对照，并呈现下降趋势，逼近防治指标。因此在稻飞虱发生较轻的情况下，直播稻、旱育秧或机插秧利用中浓度或高浓度噻虫嗪拌种处理后，大田移植40 d左右，稻飞虱种群数量基本在防治指标范围内。随着时间的增加，稻飞虱种群数量发生变化，总体上中浓度与高浓度拌种处理后稻飞虱种群数量略高于防治指标，但田间仍以白背飞虱为主，占整个稻飞虱数量的95%以上，由于白背飞虱取食为害能力低于褐飞虱，若适当放宽防治指标，直至水稻抽穗前期针对稻飞虱可不再进行常规茎叶喷雾防治。

利用噻虫嗪与肥料混施是对种子处理有效防治时长不足的补充，同时也是病虫害省力化防治中的重要措施。田间试验结果表明，在水稻抽穗前通过药肥混施，中浓度（240 g/hm2）以上用量防效时长可维持20 d左右，与常规茎叶喷雾防治无差异。在稻飞虱大发生年份，拌种处理后期，稻飞虱种群数量远超过防治指标，可利用药肥混施暂时压低虫源数量，确保水稻稳产。

稻飞虱为迁飞性害虫，区域暴发性强。长江中下游稻区从播种至抽穗初期，针对稻飞虱的常规防治至少需要2次以上。药剂拌种处理或药肥混施均利用噻虫嗪内吸性的特点，不仅可控制秧苗上灰飞虱与蓟马的为害，降低由灰飞虱传播的病毒病害发生[16，1920]，同时还能降低田间前中期水稻上稻飞虱种群数量，减少前中期农药使用次数，保护天敌。

至于药剂的缓释期，可以噻虫嗪剂型研制为重点突破，选择合适剂型以及添加最优助剂，促进种子对药剂的最大化吸收，提高药剂有效利用率，降低药剂使用量，同时研究筛选其他内吸性强的药剂处理水稻种子对稻飞虱的控制能力，研究药剂轮换处理对其抗性发展的影响，完善药肥使用技术，减少有效药量投入，从而制定完整的水稻穗前稻飞虱省力化防控技术体系，为水稻生产大面积应用提供理论依据。

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