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性信息素和香根草在盐碱地稻二化螟绿色防控中的应用

2020-12-11侯红燕董晓亮张茂林魏立兴朱德峰

生物安全学报 2020年4期
关键词:香根株率诱剂

侯红燕,董晓亮,周 红,张茂林,魏立兴,高 嵩,朱德峰

1东营市一邦农业科技开发有限公司,山东 东营 257000;2东营市原硕农业有限公司,山东 东营 257000;3东营市农业科学研究院,山东 东营 257000;4泰安市肥城边院镇政府农业综合服务中心,山东 泰安 271605;5中国水稻研究所,浙江 杭州 310000

我国经济的迅速发展,使人们对稻米的需求从注重价格转向为安全、高品质(赵婕,2013),稻米的流通方式也从“数量型”转向“质量食味型”(曲红岩等,2017),对稻米的品质及食味的要求越来越高。水稻二化螟ChilosuppressalisWalker属于钻蛀性害虫,是水稻种植中的主要虫害(周浩等,2018),在水稻孕穗期和穗期造成水稻枯孕穗、枯鞘、白穗、虫伤株和枯心等(徐红星等,2017),影响水稻的产量和品质,严重的可造成绝产(Yuanetal.,2012)。目前,水稻生产上主要以化学防治为主,农药的用量及防治的次数逐年增加,造成环境污染,威胁食品安全(朱平阳等,2017)。由于化学农药的过度使用,导致螟虫类危害日益加剧(李天菊,2019)。推进和采用螟虫类虫害的绿色防控措施、减少化学农药滥用、提高稻米的品种的理念越来越被人们接受(莫晓畅和娄永根,2016.)。

在黄河三角洲滨海盐碱地上进行水稻生态种植的效益远高于传统模式的水稻种植(孙红军,2004)。为保证稻米的产量和品质,在水稻的全生育期仅在插秧前使用部分有机肥,全程不能使用任何肥料和农药,因此,水稻虫害的绿色防治尤其重要。目前,性诱剂、香根草Vetiveriazizanioides(L.)Nash在水稻二化螟绿色防控中的应用已经在全国主要螟虫发生区推广和应用(张建军等,2018)。性诱剂是通过诱芯释放人工合成性激素,能引诱螟虫雄蛾至诱捕器,利用物理法击杀,破坏螟虫类交配,从而达到防治目的(王国荣等,2019)。香根草是多年生禾本科植物,对水稻二化螟雌蛾的诱集效果显著,能引诱水稻螟虫的雌虫产卵(鲁艳辉等,2017)。研究表明,二化螟在香根草上的产卵量是水稻上的4倍左右(梁齐,2015)。本研究针对滨海盐碱地稻蟹共生模式下进行性诱剂、香根草对二化螟的综合防治,欲通过研究建立水稻二化螟的综合绿色防控技术,减少二化螟对水稻的危害,增加水稻绿色生态种植模式下水稻的产量和品质,加强生态调控及盐碱地水稻产业的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试品种:南粳9108,江苏省农业科学院提供;性诱剂诱芯:毛细管诱芯,重100 mg,性激素化合物含量1000 μg;诱捕器:钟罩倒置漏斗形诱捕器;香根草:地上30~40 cm,根长5~15 cm。

1.2 试验方法

1.2.1 试验条件 试验地点位于山东省东营市垦利区永安镇28村(N37°15′,E118°05′),为典型滨海盐碱地,土壤含盐量0.3%~0.6%。5月31日机械化插秧。试验时间2019年5—10月,试验设空白对照(CK,不做任何处理)、性诱剂(T1,仅在稻田中安置性诱剂)、香根草(T2,仅在稻田四周种植香根草)、性诱剂+香根草(T3,在稻田中安置性诱剂、在稻田四周种植香根草)4个处理组,每个处理0.67 hm2,不再设置重复。

1.2.2 性诱剂安装 诱捕装置包括二化螟性诱剂(毛细血管型)、诱捕器。诱捕器每公顷放置30台,诱捕器距离地边10 m,调整诱捕器高度,使诱芯位置在稻穗上15~20 cm,6月25日安装,8月10日更换一次诱芯,10月中旬撤掉装置。

1.2.3 香根草种植 香根草种植在稻田四周田埂上,5月初种植,距离水稻0.5 m,每穴5株苗,穴距1 m,潜栽,浇足水。

1.2.4 调查项目 每15~20 d调查一次,在水稻田间距香根草种植行与设置性诱剂装置中间位置设置取样点,共设5个取样点,每个点取20穴水稻,调查虫害穴、虫害株、诱捕装置内虫量等,计算虫害穴率、虫害株率及防治效果(翟宏伟,2013)。剥查香根草里的二化螟,调查诱虫数量。CK组做同样的取样点设置与数据调查。

1.2.5 稻米品质和产量测定 稻谷收获后,自然晾干,稻谷水分降至15.5%以下时,采用佐竹THU35C试验用砻谷机加工成糙米,利用佐竹CBS300BS试验用鲜米机将糙米加工成精米,利用佐竹-米粒食味计-RLTA10B(2)-K仪器,对各处理水稻籽粒中蛋白质、直链淀粉和食味值进行测定,测定大米的垩白粒率和整精米率。

定点考察每个处理的5个点,每个点连续选取10穴,调查有效穗数、成穗率、穗总粒数、穗实粒数、千粒重;收割每个小区,自然晾晒后测定产量。

1.3 数据处理

虫害穴率=虫害穴数/总穴数×100%;

虫害株率=虫害株数/总株数×100%;

防治效果=(对照虫害株率-处理虫害株率)/处理虫害株率×100%。

试验数据采用Excel进行数据统计,SPSS进行显著性分析,Origin8.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 性诱剂、香根草对二化螟诱捕效果动态比较

性诱剂、香根草对稻蟹生态种养模式下螟虫的诱捕效果在试验T1、T2上进行,测定性诱剂诱捕器的诱虫量及香根草着虫量,测定的诱捕虫量见图1。6月25日安装性诱剂诱捕器,7月15日第一次进行诱捕螟虫数量调查,此时正值一代二化螟发生期,性诱剂和香根草对螟虫均有显著的诱捕效果,诱捕器平均诱捕量为3.1头,香根草诱捕量平均为0.063头·株-1;9月5日出现诱捕高峰期,此时为二代二化螟高发期,诱捕器平均诱捕量为9.3头,香根草诱捕量平均为0.102头·株-1;直到9月20日,水稻进入灌浆末期,为最后一次调查,诱捕器诱捕量平均为6.0头,香根草诱捕量平均为0.075头/株;这表明,毛细管诱芯与香根草对水稻螟虫均有持续诱捕效果。

图1 性诱剂、香根草对二化螟诱捕效果动态比较

2.2 性诱剂和香根草对二化螟的防控效果

性诱剂和香根草对水稻田间螟虫的危害及防治效果见表1。各处理之间虫害穴率具有显著性差异,空白对照CK组的虫害穴率为4.03%~10.02%;设置性诱剂诱捕器的T1处理组虫害穴率为2.79%~6.50%;种植香根草的T2处理组虫害穴率为2.03%~5.13%;同时设置性诱剂诱捕器和种植香根草的T3处理组虫害穴率为1.34%~2.92%;T3处理组的虫害穴率最低。各处理组之间虫害株率具有显著性差异,CK组的虫害株率为0.34%~6.73%;T1处理组的虫害株率为0.18%~3.79%;T2处理组的虫害株率为0.11%~2.07%;T3处理组的虫害株率为0.04%~1.01%;虫害株率最低的为T3处理组。各处理组的防治效果具有显著性差异,各处理组的防治效果在8月5日最佳,T1处理组的平均防治效果为59.22%,T2处理组的平均防治效果为75.72%;T3处理组的平均防治效果为87.31%,综合性诱剂与香根草种植的T3处理组对水稻田间螟虫的防治效果最佳。

表1 性诱剂和香根草对二化螟的防控效果

2.3 性诱剂和香根草防治二化螟对水稻品质的影响

稻米的品质分为外观品质和食味品质,稻米的外观品质主要决定因素有垩白粒率、透明度、整精米率(李德顺等,2010);稻米的食味品质主要决定因素有蛋白质含量、直链淀粉含量和食味值(石吕等,2019)。性诱剂和香根草对水稻品质的影响见表2。各处理组之间的垩白粒率具有显著性差异,垩白粒率越低,稻米的外观品品质越高,垩白粒率最低的为设置性诱剂诱捕器与种植香根草的T3处理组,较仅种植香根草的T2处理组低20.00%,较仅设置性诱剂诱捕器的T1处理组低28.57%,较CK对照组低37.50%。各处理组的整精米率具有显著性差异,整精米率越高,稻米的外观品质越高,整精米率最高的为T3处理组。由此,可看出,稻米的外观品质最高的为T3处理组。

表2 性诱剂和香根草防治二化螟对水稻品质的影响

各处理之间蛋白质含量无显著性差异。各处理组之间直链淀粉含量之间具有差异,但是不显著,直链淀粉含量越高,稻米的食味品质越低(卢毅等,2018),直链淀粉含量最低为T3处理组,最高的为CK处理组,T1、T2处理组无差异。各处理之间食味值具有显著性差异,食味值最高的T3处理组,较T1、T2高2.82%,较CK组高4.29%。因此,食味值品质最高的为设置性诱剂诱捕器并种植香根草的T3处理组。

2.4 性诱剂和香根草防治二化螟对水稻产量指标的影响

水稻的产量指标的决定因素为每公顷有效穗数、穗总粒数、穗实粒数、结实率、千粒重及每公顷产量,性诱剂和香根草对水稻产量指标的影响见表3。各处理之间每公顷有效穗数具有显著性差异,有效穗数最高为T3处理组,较T2处理组高6.10%,较T1处理组高8.13%,较CK处理组高12.44%。各处理之间总粒数、千粒重之间无显著性差异。各处理之间穗实粒数差异显著,最高的为T3处理组,较T2处理组高10.50%,较T1处理组高14.66%,较CK处理组高33.85%;各处理组结实率具有显著性差异,结实率最高的为T3处理组,为91.2%,T2处理组为82.6%,T1处理组为81.2%,CK处理组为68.4%。各处理组每公顷产量具有显著性差异,每公顷产量高的为T3处理组,为6810.45 kg,较T2处理组高12.53%,较T1处理组高16.50%,较CK组高22.35%。

表3 性诱剂和香根草防治二化螟对水稻产量指标的影响

3 讨论与结论

设置性诱剂诱捕器和种植香根草综合防治技术,对水稻二化螟的防治效果最佳,虫害穴率低于单一种植香根草模式约2.21%,低于单一设置性诱剂模式约3.58%,低于空白对照组约7.10%;虫害株率低于单一种植香根草模式约1.06%,低于单一设置性诱剂模式约2.78%,低于空白对照组约5.72%,综合防治效果高达87.31%。设置性诱剂诱捕器和种植香根草的二化螟综合防治技术,显著降低了水稻虫害发生率、虫蛀率,提高了稻米的垩白粒率、整精米率,增加了稻米的外观品质,提升了稻米的食味值。该综合防治技术显著降低了水稻的白穗率、秕粒数,提高了水稻穗实粒数,提高了稻谷产量,较空白对照组高82.93 kg。

通过设置性诱剂诱捕器和种植香根草,可使水稻螟虫田间危害率显著减轻70%~87%,该项技术在小面积的稻蟹混养田应用效果极其显著,适宜在水稻螟虫发生区推广应用。

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