有机水稻病虫害综合防治
2022-05-23颜廷婷赵艳丽叶可辉
颜廷婷,索 琳,赵艳丽,叶可辉
(西北农林科技大学 认证中心有限责任公司,陕西 杨凌 712100)
近年来,全球有机农业得到了大力发展,有机市场规模已达1 000亿美元,有机农地面积超过7 150万hm2,占农地比例为1.5%,其中水稻为56.83万hm2[1]。2018年,中国有机植物生产面积为313.5万hm2,有机产品产值达1 666亿,国内有机水稻种植面积达33.2万hm2[1]。食品的质量与安全一直都是人们所关注的焦点,有机水稻生产中不使用化学农药、化学合成的肥料和转基因生物,因此日益受到大众认可和追捧。
水稻病虫害的防治是种植生产的关键所在,若防治不及时,防治措施不当,不仅会导致稻米品质下降,产量也会相应降低,甚至绝产,进而带来重大的经济损失。目前针对有机水稻病虫害仍未形成较为完善防控体系与防治技术,制约着有机水稻产业发展。文章总结了有机水稻病虫害综合防治技术,以期为有机水稻生产提供参考,推广病虫害防治的新技术、新方法、新理念。
有机水稻病虫草害防治应遵循自然规律和生态学原理,促使稻谷生产与自然环境和谐、可持续的平衡发展。秉承预防为先,防治综合的植保理念,从稻田自身生态模式出发,优先采用农业手段,综合运用物理及生物防控技术,上述措施不能有效控制病虫害时,可使用有机生产允许使用的植物保护产品和方法进行防治。
1 农业防治
1.1 选用稻种
根据当地环境气候特点优选高产、优质、抗(耐)病虫有机水稻种子,不选用转基因品种;通过机械选种,筛掉空秕粒、破损粒及杂物,精选出健壮、饱满和活力强的种子。
在晴天充分晒种,利用紫外线杀死稻种表面绝大多数的病原菌,提高稻种活力和发芽率。晒种后,采用盐水比重法选种,筛出比重大,质量大,成熟饱满籽粒,提高发芽率与出苗率。病菌与种子耐热力存在差异,温汤浸种可杀灭病原物而保护种子,起到预防病虫害作用。
水稻种子用1%石灰水浸种1~2 d[3],然后清水冲洗干净,再催芽播种,可以有效防治稻瘟病等多种病害,其机理是石灰水形成碳酸钙保护膜隔绝了氧气,种子无氧呼吸产生酒精、醛类等有毒物质杀灭病原物。在德国有机农业生产中,使用植物化感物质浸种或做成种子包衣,提高种子活力和稻株抗性。
1.2 清洁田园
害虫多隐藏在稻秆稻叶中,杂草又是多种病虫的寄主,因此清园除草不失为防治害虫的重要措施,可明显减轻病虫害发生[4]。首先,冬季耕翻晒垡,能够将地面上大多数的病原孢子、害虫虫卵、杂草种子和多年生杂草根茎深埋于土下,恶化病虫草越冬环境,减轻病虫草害;同时也可改善土壤的物理性质及结构,熟化土壤,提高肥力,促进生长而提高抗病虫能力。其次,冬季清除田间地埂残体落叶和杂草,带出田园集中处理,减少田间病菌来源;通过整田,再次清理病残体及残渣,降低病虫害危害可能性。最后,种前中耕土地消灭杂草,淹水抑制杂草生长,减少病虫过渡寄主。
1.3 加强栽培管理
水稻播栽期不仅影响单产和品质,也影响病虫危害程度。尽量错开高温高湿季节,进行适宜早播,或推迟晚期播种,降低病虫害的发生。如适期播种使水稻开花期避开高温胁迫的时段[5];调整水稻播期避开水稻螟虫发生高峰期。
及时清理稻田杂草,改变病虫生存环境,不利于病虫的滋生,甚至直接消灭病虫;及时拔除田间病株,带出田外处理;加强农事操作,培育壮苗壮秧,提高水稻综合抗虫抗病能力。
选用稻-鸭、稻-鱼、稻-蟹、稻-虾等种养结合栽培模式,形成良好的生态循环体系,增加稻田系统自身的多样性,控制病虫危害,抑制杂草丛生,提高土壤肥力和经济效益。
有机水稻生产中禁止使用化学合成肥料、生活及工业垃圾、城市污水污泥、含有转基因生物及其产品的肥料。在有机生产中可使用农家肥、绿肥、商品有机肥、天然矿物肥以及作物秸秆还田等土壤培肥改良物质(表1),注意避免过度使用,而引起环境污染[3]。
表1 有机水稻田改良与培肥[6]
有机肥含有丰富的有机质,提高土壤养分及稻米品质[7]、改善土壤微生物群落结构,增强水稻自身抗虫抗病能力。施用有机肥需根据苗情长势、品种类型、叶龄进程,确定具体施肥时间和使用量,及时施肥,适量施肥,增强植株抗病力、抗虫力、抗倒伏能力。
科学灌水,合理控制温湿度可以有效防治水稻病虫。生产中要根据水稻生理需求,恰当灌排,适时烤田,浅水勤灌,避免深水长期淹灌[8]。水稻播种前,结合春耕深翻灌水消灭越冬虫蛹,螟虫可杀死率高达95%以上,大体上可有效预防水稻螟虫发生。水稻返青时深水护苗、深水控虫,不利于灰飞虱、白背飞虱等害虫产卵,有利于稻田天敌昆虫赤眼蜂、蜘蛛等繁殖上升[9]。水稻分蘖期浅水勤灌,适当晒田,保证水稻植株的通透性,利于根系生长和茎秆粗壮,提高水稻抗虫能力,明显抑制稻瘟病、纹枯病等病害发生,促进稻田蜘蛛种群数量上升,捕食控制稻飞虱危害[9]。水稻穗期的中后期适时排水晒田,浸润灌溉,以浅为主,浅、湿、晒间歇灌溉,避免长时间深水淹溉,减少稻丛湿度,增强稻株抗病力,不利于成虫产卵和孵化,对稻飞虱、螟虫、稻叶蝉都有良好防治效果[10]。
1.4 合理耕作制度
合理轮作通过丰富水稻生态系统多样性和恶化病虫生存环境,达到防虫防病的目的。稻田水旱轮作可切断土传病原菌传播路径,降低土传病害发生;轮作可破坏寄主这一桥梁,使害虫失去寄主食物,降低虫口密度,尤其可以抑制地下害虫生长;轮作也可提高土壤肥力、土壤微生物种类及数量,促使植物生长健康,抵御病虫害的侵扰能力加强。
间作套种提高生物多样性,有益于天敌大量繁殖,不利于病虫害的生存。依靠植株的重叠作用,可以隐蔽或削弱寄主植物吸引力,导致害虫难以定位取食,同时部分植物散发特殊气味具有趋避害虫作用[11]。抗性与敏感植株间作套种,减少病原菌扩散;部分植物根际分泌物也可抑制病原物生长。
种植绿肥改善土壤物理性状,恢复土壤地力,提高土壤的保水能力;绿肥的翻压可明显增加土壤有机质含量[12],特别是豆科绿肥不仅提高土壤肥力,同时也有利于蚯蚓数量的增加[13]。研究表明稻田冬季种植紫云英,可显著提高微生物的种类,改善土壤生态环境;稻田轮作种植十字花科作物能有效减少稻田中病原菌及线虫危害。种植绿肥后,水稻抗逆性增强,发病率降低,地下病虫害发生减少。
合理密植保证良好透光透风性,减低稻田相对湿度,提高光合效率,促使水稻植株健康茁壮,抗虫抗病能力提高,产量也能得到提高。控制好水稻种植密度和行株距,可以有效降低无效分蘖,从而整齐抽穗,植株生长良好,抗倒伏,减少病虫危害的机会。
2 物理防治
利用黑光灯、频振式杀虫灯、太阳能杀虫灯等可以诱杀多种害虫,如黑光灯可以诱到水稻螟虫、稻飞虱、稻叶蝉、稻纵卷叶螟等趋光性害虫、诱杀效果良好。利用害虫的趋化性,也是诱杀害虫的一种方法,杜相革等采用糖醋液诱杀多种鳞翅目害虫,减少螟虫危害[14]。昆虫一般具有趋色性,可利用这一习性诱杀害虫或引诱天敌昆虫,如黄板对灰飞虱诱集能力很强[15],利用不带粘胶的黄色板引诱寄生天敌缨小蜂而达到控制害虫目的。人工除卵和捕捉幼虫,有利于降低虫口密度;摘去病叶、病株,有利于减少病菌传播;也可根据害虫的生活习性, 设计简单器械或昆虫陷阱进行捕杀。
3 生物防治
天敌防治水稻害虫是非常重要的生态控制措施,天敌主要分为捕食性和寄生性这两种。捕食性有蝽类、螨类、草蛉、瓢虫、蜘蛛等;农田蜘蛛能够捕食稻飞虱、稻叶蝉、稻螟虫、稻苞虫等;蛙类捕食水稻害虫包括螟虫类、稻飞虱、稻叶蝉、稻蝗等。也可在田间释放寄生性天敌,如赤眼蜂,可以达到控制水稻螟虫目的。
昆虫信息素是昆虫本身的产物,有诱捕大量害虫作用,如性诱捕器捕杀成虫,降低交配率[16];也可迷向防治,通过释放特定昆虫信息素干扰害虫正常交配,使种群密度变低;也可利用昆虫信息素统计单位时间内诱捕害虫数量,达到虫情监测目的[16]。
昆虫病原微生物及代谢产物的利用,是防治害虫和水稻病害的重要手段[17]。生产实际中应用较多有苏云金杆菌、枯草芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌等,可以明显抑制稻瘟病、稻曲病、叶枯病、纹枯病等病害,对水稻螟虫也具有很好控制作用;昆虫病毒主要包括颗粒体病毒、质型多角体病毒、核型多角体病毒等[18];白僵菌、绿僵菌等真菌类微生物致死昆虫种类多,致死率高,防治效果明显。
4 药剂防治
药剂防治基本原则:在测报预警的基础上,针对不同的病虫害,采用适当的农药及剂型,适时防治;可选用表2列出植物保护物质进行防治,若选用表外其他病虫害防治物质,需经过国家相关部门评估和许可;农药助剂不能使用致突变、致畸、致癌物质,也不能使用神经毒剂,禁止使用化学合成的农药和植物激素等禁用物质。
表2 有机水稻生产允许使用的植物保护物质[6, 19]
5 讨论与展望
在有机水稻生产中优先采用农业措施、物理措施和生物措施进行病虫害防控,在以上技术措施无法达到控制病虫草害目的时,可采用药剂防治措施。但目前有机水稻病虫害防治机制基础研究不足,尚未形成统一有效的防控体系,制约着有机水稻的发展。水稻病虫害有机防控技术示范推广应用不及时,对病虫害宣传力度不大,从事水稻生产植保人员缺乏足够专业植保知识[20],不能针对病虫害特点采取有效防治措施。同时我国有机水稻产业缺乏同国际标准相互对接与认可,难以同世界各国有机标准形成统一,阻碍有机水稻贸易发展[21]。
针对目前有机水稻发展问题,提出如下建议:首先,提高国内外有机标准互认程度,加强同国际有机水稻农业接轨,形成良好贸易发展,推动技术标准国际合作,协同推动水稻植保防控策略优化。其次,国家层面及相关农业主管部门,加大对有机水稻病虫害防治机制的基础研究,从根本上掌握病虫害发生、流行与危害,重点强化农业防治、物理防治、微生物防控等技术措施研究与试验。最后,加强有机防控技术示范推广应用,对现有技术进行集成,并形成配套技术;加大对病虫害防治的宣传力度,加强对植保人员培训,提高病虫害防治意识。
对水稻病虫害防治,要结合水稻自身和病虫害特点,做好预防和虫情监测,综合运用多种防治措施,同时加大资金投入与机制研究,提高病虫害防治技术和生产者植保意识,最终形成一套完整防控技术体系,进而推动有机水稻产业健康持续发展。