绥宁县杂交水稻制种病虫害发生特点与模块式绿色防控探讨
2024-02-28贺喜荣
贺喜荣
(绥宁县农业综合服务中心,湖南 邵阳 422699)
绥宁县地处湖南省西南部,为云贵高原东部边缘,雪峰山脉南端与八十里大南山西北部的交接地带,四面群山环抱,素有“八山半水一分田,半分道路和庄园”之称。杂交水稻制种(以下简称制种)基地主要分布在蓼水(资水上游支流)流域,制种区成土母质以花岗岩为主,营养丰富,特别是富含K 元素,对提高种子产量及质量非常有利。绥宁县有40 多年的制种历史,常年制种面积3 300~5 300 hm2,年制种总产量为1.0 万~1.5 万t,是湖南省制种面积最大、生产种子最多的县,也是我国制种基地县之一。从2001 年种业市场化后,绥宁县制种面积迅速扩大,农户因追求产量而盲目增加农药使用次数和使用量。据绥宁县农药监督管理站调查统计,2003—2012 年,全县杂交水稻制种中使用的农药总量年达到69 t/年(不包括赤霉素),约占全县农业农药使用总量的43%,10 年间制种单位面积平均使用农药次数5.8 次,比中稻多2.7 次,农药使用量为16.8 kg/hm2,最高达到24 kg/hm2,比中稻多51%~56%。频繁大量使用农药不仅造成了生产成本增加,也导致生态环境恶化。据调查,制种田内的蜘蛛、青蛙等害虫天敌数只有中稻区的1/2,泥鳅、黄鳝等生物数量也远低于中稻区,且个体偏小。“轻前期预防性投入、重中后期治疗性投入”的现象普遍存在,为改进杂交水稻防控策略、提高生物农药比例[1],降低农药使用量,亟须构建适合制种的绿色防控体系[2]。2013—2022 年,绥宁县植保部门根据当地地理气候特点、病虫害发生特点及制种特点[3],进行模块式绿色防控探讨与实践。
1 绥宁县杂交水稻制种区域与病虫害的特点
绥宁县水稻生长过程中的常见病害有稻瘟病、纹枯病、稻粒黑粉病、稻曲病、南方水稻黑条矮缩病、细菌性基腐病;常见虫害有二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、稻秆潜蝇、稻飞虱、稻蓟马、黏虫、稻蝽象(稻绿蝽、麻皮蝽为主)等。制种田主要是“四病、三虫”,即稻瘟病、纹枯病、稻粒黑粉病、稻曲病,二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱。绥宁县制种播种期从4 月上旬至6 月上旬,花期从7 月中旬至8 月下旬,三系制种收获期在8 月中下旬、两系制种收获期在9 月上旬至下旬,制种生育期长达150 d,而且不同组合生育期及父母本生育期不一致,禾苗长势青嫩不一,从而加剧了杂交水稻制种病虫害发生的复杂性,加大了防控难度。
1.1 主要病害发生相对偏重、偏早
1.1.1 发生程度偏重
2018—2020 年,调查绥宁县、武冈市、靖州县制种基地稻粒黑粉病发生情况,结果显示,绥宁县制种基地发生明显偏重,比武冈市高4.2%,比靖州县高2.8%;绥宁县制种区域90%以上分布在稻瘟病中发区、轻发区,但与一季中稻比较,制种区稻瘟病却常中度或重度发生。
由于杂交水稻制种用的亲本对稻瘟病、纹枯病、稻粒黑粉病等主要病害的抗性比F1 代弱,有的亲本在最初1~2 年使用时抗性较好,但经过多年使用之后,抗性大幅下降。如当前各种业公司普遍使用的“Y58s”,自2005 年在绥宁县开始制种起,其对稻瘟病抗性逐年下降,到2016 年以后表现为感稻瘟病,但因其良好的F1 代表现,如今尚有种业公司还在大面积使用。
1.1.2 发生面积大
由于使用的亲本大部分抗性较弱,导致病害发生面积大。据绥宁县植保部门调查统计,2021 年全县制种组合81 个,制种面积3 800 hm2,其中大面积制种63 个,小面积试制18 个;使用的亲本共156 个,其中,使用的64 个母本中有62 个表现为中抗或易感稻瘟病,只有2 个母本表现为高抗稻瘟病;使用的92 个父本,高抗稻瘟病的79 个,中抗的11 个,感稻瘟病2 个;总发生面积为2 285 hm2,占总制种面积的60%以上。
1.1.3 发生时间早、时段长
以稻瘟病为例,从稻瘟病始见时间来看,制种田比中稻区域发生时间普遍要早,部分亲本苗期(秧田期)就已经出现,中稻由于种植的普遍是抗性较好的品种,在分蘖期才开始出现,在时间分布上制种田比中稻田出现的时间要提早30 d。从发生的时间段来看,杂交水稻制种发生时间从4 月初至8 月底都有发生,总时长约120 d;1 季中稻发生时间从6 月中旬至8 月中旬末,总时长约60 d。制种比中稻发生时段长约60 d。
1.2 易暴发迁飞性害虫
由于绥宁县地处雪峰山脉南端与八十里大南山西北部的交接地带,制种田都分布在山间盆地中,四周高山环绕导致下沉气流强烈,稻纵卷叶螟、白背飞虱等迁飞性害虫易降落聚集,导致迁入基数远大于周边县市,常暴发成灾。测报数据显示,2021 年稻纵卷叶螟迁入基数比临近的洞口县高18%,造成当年绥宁县稻纵卷叶螟局部暴发。
1.3 气候利于病虫害的越冬和暴发
绥宁县小气候独特,表现在以下方面。1)昼夜温差大。绥宁县昼夜温差年平均为9.4 ℃,比同经度的北部邻县洪江市(8.6 ℃)高0.8 ℃,比同纬度的西部邻县靖州县(8.2 ℃)高1.2 ℃,比邵阳市丘陵区(7.7 ℃)高1.7 ℃。在时间分布上,绥宁县4—10 月各地昼夜温差在9 ℃以上。2)植被良好,冬暖夏凉。绥宁县森林覆盖率达到76%,是全国森林覆盖率最高的县之一,年平均日照时长为1 374.8 h,年平均气温16.7 ℃,最热的7 月平均气温26.6 ℃,比毗邻的洞口县低0.8 ℃;最冷的1 月平均气温5.6 ℃,比洞口县高0.5 ℃;极端最低气温-6.8 ℃,比洞口县高1.2 ℃。3)相对湿度适宜。多年6—8 月平均相对湿度为82%~84%,有利于杂交水稻制种母本异交结实[4]。
绥宁县冬暖夏凉的气候有利于制种的同时,也利于病虫害的越冬和暴发,主要表现在2 个方面。1)有利于病虫越冬,造成病虫越冬基数大。据多年病虫测报数据显示,绥宁县二化螟常年越冬基数和活虫率高于其他县、市;稻秆潜蝇年度基数高于毗邻的洞口县。2)有利于病虫害暴发。在水稻生长旺季,由于相对湿度较大,气候温和,稻瘟病、纹枯病、稻飞虱等为害程度常高于毗邻的洞口县。
1.4 没有检疫对象发生
绥宁县制种区处于资江支流蓼水河上游及沅江支流巫水河上游,检疫对象不能随水流传入,加上植保人员多年切实落实检疫措施,严控检疫对象随种苗流入。绥宁县是全国为数不多的无检疫对象县,为生产高质量的杂交水稻种子提供了有力保障[5]。
2 杂交水稻制种病虫害的模块式绿色防控技术
制种使用的亲本抗性参差不齐,各组合亲本播种期长(4 月上旬至6 月上旬,约70 d),各组合亲本的秧苗期、分蘖期、抽穗期、成熟期也不一致,形成了一个复杂的病虫滋生环境,病虫害发生轻重不一,增加了防控的复杂性和防控难度,也增加了预测预报的工作量。为提高工作效率,精准把控防治措施,在绿色防控策略上,绥宁县植保部门探索出模块式绿色防控技术,实践效果好。模块式绿色防控就是按照目标要求,将防治对象、防治方法、防治时间段、技术措施及人员等要素进行组装,设定主模块和子模块,达到操作简便,提高效率,精减成本的目的;重点考虑可操作性,既要简单实用,又要针对性强,保证植保人员、农药经营人员一目了然。建立主模块图表、在主模块下设置相应的一级子模块图表(根据需要再在一级子模块下设置二级或三级子模块),将每项需要操作的内容装入模块中,如绥宁县杂交水稻制种4 种病虫预测预报模块,具体如表1 所示。
表1 绥宁县杂交水稻制种4 种病虫预测预报模块
2.1 预测预报模块化及其应用效果
模块式预测预报增强了调查数据的可比性和连续性,提高了工作效率。如稻瘟病预测预报,按重发区(8 个乡镇)、中发区(4 乡镇)、轻发区(5 乡镇)和时间段顺序设计模块,按模块进行分类调查,结合历年发生情况和当年气候特点,预测预报的准确度达到98.3%以上。
2.2 绿色防控措施模块化及其应用效果
按“高效明晰、绿色防控”理念,从“病在于防、虫在于治”基点出发,设计绿色防控主模块和子模块。近年来制种绿色防控主模块中,设定的子模块有“种子消毒与药剂拌种模块”“秧田送嫁药模块”“稻纵卷叶螟与稻飞虱防治模块”“二化螟防治模块”“飞防药剂使用模块”等,其中“种子消毒药剂拌种模块”,为种子消毒、药剂拌种的固定化模块,其内容主要是针对各种业公司使用来源复杂的亲本,其中相当部分亲本来自疫区[6]。为严防检疫对象流入和降低稻飞虱等秧田期病虫基数,种子消毒药剂拌种作为一项行政强制措施落实到各种业公司,达到了防控检疫性病虫及稻飞虱、水稻南方黑条矮缩病、恶苗病等病虫害目的。2014 年以后,使用强氯精种子消毒入户率达到100%,恶苗病基本消除。用好安威、氯虫苯甲酰胺、吡虫啉等拌种入户率达到99.5%以上,制种区基本消除了南方水稻黑条矮缩病,烂种烂秧大幅减少,秧田期稻飞虱都在防控指标以内,改变了农户秧田期乱用农药的习惯。
开展病虫害模块化绿色防控,植保人员、农药经营人员对照模块指导农户使用农药开展病虫害绿色防控,大大降低了农户使用农药的盲目性,起到了良好的引领作用[7]。农药使用量逐年减少,经统计调查,2013—2022 年绥宁县制种上农药使用总量为62.5 t/年,比2003—2012 年减少6.5 t/年,减少9.4%,农户单位面积使用次数为4.9 次,减少0.9 次。2013—2022 年,每公顷农药使用量为14.55 kg,比2003—2012 年减少了2.25 kg,减少13.4%。
3 结论
近年来,绥宁县对稻瘟病、纹枯病、二化螟、稻纵卷叶螟4 种主要病虫害应用模块式预测预报技术,预测预报的准确度达到98.3%以上,没有病虫害大面积成灾现象,保障了绥宁县制种的丰产增收。
制种病虫害绿色防控模块设计是一项系统工程,对主要病虫害预测预报、绿色防控主模块、种子消毒药剂拌种子模块进行了简单阐述,针对性强,实施效果良好,有利于明晰植保队伍工作职责,避免了当前植保人手偏少,素质参差不齐而导致的顾此失彼,无章可循现象,同时避免了工作的盲目性,提高了工作效率。但模块中的内容设定还有待进一步调整和优化。
主模块下应设定相应的子模块,子模块之间内容应做到尽量不交叉,避免相应的工作出现重复而降低效率;在模块内容的设计上应因地制宜,适合当地的地理气候条件,注重可操作性,达到低成本、高效益的目标。模块的设定还应注重长远与短期相结合,增强可比性。
模块设定应动态更新。模块化不是固定化,如全国农药使用的农药品种有3 万多个,在使用一定年限后,病虫产生耐药性,导致防效降低,应及时将新剂型、高效、低毒、低残留等环境友好型农药引入模块中更新。另外,年度间的气候不一样,新型施药器械及施药方法日新月异,模块中设定的指标应进行动态调整。
应用杂交水稻制种模块化,应有反应迅速、务实高效的植保队伍为保障。