稻魚共作對稻縱卷葉螟和水稻生長的影響

吳敏芳，郭 梁，張 劍，任偉征，胡亮亮

（1.青田縣農作物管理站，浙江青田 323900；2.浙江大學生命科學學院，浙江杭州 310058）

文獻著錄格式：吳敏芳，郭梁，張劍，等.稻魚共作對稻縱卷葉螟和水稻生長的影響［J］.浙江農業科學，2016，57（3）：446-449.

?

稻魚共作對稻縱卷葉螟和水稻生長的影響

吳敏芳1，郭 梁2，張 劍2，任偉征2，胡亮亮2

（1.青田縣農作物管理站，浙江青田 323900；2.浙江大學生命科學學院，浙江杭州 310058）

文獻著錄格式：吳敏芳，郭梁，張劍，等.稻魚共作對稻縱卷葉螟和水稻生長的影響［J］.浙江農業科學，2016，57（3）：446-449.

摘 要：稻田養魚系統作為一種優秀的傳統農業生產方式，具有控制稻田病蟲草害發生，減少化肥農藥投入的生態作用。本研究通過小區試驗，比較了水稻單作處理和稻魚共作處理下稻縱卷葉螟種群動態以及水稻生長動態和產量結構的差異。結果表明，與水稻單作相比，稻魚共作對稻縱卷葉螟幼蟲和成蟲密度均具有一定的控制作用，能顯著降低水稻卷葉率，并可顯著增加水稻分蘗數、成穗率、有效穗數和產量。

關鍵詞：稻魚共作；稻縱卷葉螟；水稻產量；產量結構

隨著人口的增長，據預測，到2050年全球糧食需求將會提高1倍［1-2］。水稻生產為世界50％的人口提供了主要糧食，是保證全球食物安全的關鍵［3］。現代水稻生產依賴大量的化肥、農藥投入和單一化的高產品種，由此導致稻田環境污染、病蟲草害抗性增加和農業生物多樣性喪失等一系列生態問題［4-6］。近年來，人們對于利用生物多樣性控制農業有害生物從而減少化肥農藥投入的關注日益增加［7-8］。稻魚共作作為一種優秀的傳統農業生產方式，具有突出的生態和經濟效應。稻魚共作利用稻田淺水環境養殖鯉魚等水產動物，通過水產動物的取食等活動，充分利用稻田內的閑置生態位，實現為稻田除草、滅蟲、松土和增肥的作用，從而達到減少化肥、農藥投入和改善農田生態環境的目的［9-11］。肖筱成等［12］報道，稻魚共作田塊中水稻紋枯病的發病率遠低于單獨栽種水稻的田塊。謝堅等［13］發現，在不施用農藥的情況下，稻魚共作系統與水稻單作系統相比顯著降低田間雜草、紋枯病、稻瘟病和稻飛虱等水稻有害生物的發生。

稻縱卷葉螟是我國水稻產區一種重要的遷飛性害蟲［14-16］。由于境外蟲源地、水稻栽培制度、栽種水稻品種變化以及害蟲抗藥性提高等方面的原因［17］，稻縱卷葉螟自2003年以來在我國發生日益嚴重，在全國范圍內處于中等偏重水平，在局部地區幾乎年年大發生，給我國水稻生產帶來嚴重的損失［18-19］。本研究通過對比水稻單作和稻魚共作2種處理的稻縱卷葉螟種群大小和動態變化，分析稻魚共作對稻縱卷葉螟的控制效果和對水稻生產的影響。

1　材料與方法

1.1供試材料

試驗于2014年在浙江省青田縣仁莊鎮外垟村稻魚共生系統試驗基地（120°14′E，28°02′N）進行。青田縣位于浙江省東南部，甌江中下游，屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫18.3℃，年均日照1 712～1 825 h，降水量1 400～2 100 mm。全縣稻田面積6 000 hm2，其中50％以上為稻魚共生模式。試驗所在稻田屬于洪積性泥砂田，土壤呈弱酸性，耕層厚度約20 cm，土壤類型為砂壤土，土壤容重1.12 g·cm-3。

1.2處理設計

本試驗采用完全隨機小區設計，設置水稻單作和稻魚共作2個處理，每個處理重復3次。試驗小區面積為6.5 m×10 m，由水泥磚圍成，水泥磚埋入地下20 cm，高出地面50 cm，能有效地隔離各小區并防止小區間田魚的竄換。各小區單排單灌。

試驗用水稻品種為中浙優1號，魚種為青田田魚。水稻于5月20日播種，6月21日移栽，種植密度為30 cm×30 cm。移栽前1 d施復合肥（氮、磷、鉀有效養分含量分別為14％，2％和7％）600 kg·hm-2。水稻移栽5 d后向稻魚共作處理小區投放魚苗，魚苗規格（64.3±3.0）g·尾-1，每小區投放21尾。9月29日收獲水稻和田魚。試驗期間，田間水量隨著秧苗增長而加深，分蘗前期水層厚度10～15 cm，分蘗后期至成熟期水深約20 cm。田魚喂配合飼料，每天投喂1次。水稻整個生長期不噴農藥。

1.3測定項目與觀測方法

1.3.1水稻分蘗動態及產量結構

從水稻移栽后第6天起，約隔2 d分別在各小區定點選擇20叢水稻，統計每株水稻的分蘗數。分蘗動態調查一直進行至8月20日，此時水稻分蘗數目已下降并趨于穩定。收割水稻之前，在各小區內以5點法隨機取樣5叢水稻進行考種。各小區的水稻收割脫粒后稱重，經含水率折算后得到水稻產量。

1.3.2水稻卷葉率和稻縱卷葉螟幼蟲密度

從7月24日起，約隔7 d，分別在各小區隨機選擇6叢水稻，調查記錄每叢水稻上的稻縱卷葉螟幼蟲數量以及卷葉數和總葉數，計算每叢水稻卷葉率，卷葉率/％ =（卷葉苞數/總葉數）×100［20］。

1.3.3稻縱卷葉螟成蟲密度

成蟲密度調查采用趕蛾法，調查時間為7月31日至8月10日，即從一代成蟲密度最大時期下降至最低并趨于穩定的時期。趕蛾方法：每個小區定點選取均勻分布的6個樣方，每個樣方包含3叢×3叢水稻，清晨手持竹竿輕輕撥動稻株，目測并記錄起飛的蛾的數量［21］。

1.4統計方法

水稻分蘗數、稻縱卷葉螟卷葉率、稻縱卷葉螟幼蟲密度和成蟲密度均重復測量，并進行方差分析；水稻產量、有效穗、總粒數、結實率、千粒重采用單因素方差分析。所有數據均利用軟件SPSS 20進行統計分析。

2　結果與分析

2.1稻縱卷葉螟

2.1.1幼蟲密度

在調查期間，2種處理的稻縱卷葉螟密度變化趨勢基本一致，均表現為先升高后降低（圖1）。2種處理條件下，幼蟲密度均于8月8日達最大，至8月25日幼蟲基本上全都破蛹成蛾。統計分析結果顯示，稻縱卷葉螟密度在稻魚共作處理與水稻單作處理之間沒有顯著性差異。

圖1　稻魚共作和水稻單作處理下稻縱卷葉螟幼蟲密度的時間動態變化

2.1.2成蟲數量

調查開始時正處于稻縱卷葉螟成蟲密度最大的時期，之后，隨著時間的推移，成蟲密度逐漸降低。其中，8月2日和8月6日前1 d均有降雨，成蟲密度較前1 d有所增加。8月8—10日，成蟲基本上完成交配產卵，密度降至最小，并趨于穩定（圖2）。該時段與新一代幼蟲密度的高峰期吻合（圖1）。在整個調查期間，2個處理的稻縱卷葉螟成蟲密度沒有顯著性差異，且變化趨勢一致。但是在成蟲密度最高的前3次調查時期，稻魚共作處理的成蟲密度顯著（P＜0.05）低于水稻單作處理。

圖2　稻魚共作和水稻單作處理下稻縱卷葉螟成蟲數量的時間動態變化

2.1.3卷葉率

與稻縱卷葉螟幼蟲和成蟲密度的劇烈波動不同，調查期間，水稻卷葉率變化波動較小（圖3）。稻魚共作處理下，水稻卷葉率顯著（P＜0.05）低于水稻單作處理。

2.2水稻

2.2.1分蘗動態

在整個生育期，稻魚共作處理的水稻分蘗數均高于水稻單作處理，在分蘗盛期分蘗的增長速度大于水稻單作，并具有更長的分蘗期（圖4）。分蘗期結束后，水稻單作處理的分蘗數減少量明顯大于稻魚共作處理。稻魚共作處理在抽穗期分蘗數顯著（P＜0.05）高于水稻單作處理，其成穗率也顯著（P＜0.05）高于水稻單作處理。

圖3　稻魚共作和水稻單作處理下水稻卷葉率的時間動態變化

2.2.2產量和產量結構

稻魚共作處理的水稻產量顯著（P＜0.05）高于水稻單作處理（表1）。稻魚共作處理的水稻千粒重顯著（P＜0.05）低于水稻單作處理，但有效穗顯著（P＜0.05）高于后者，其他產量結構方面2個處理間沒有顯著差異。

圖4　稻魚共作和水稻單作處理下水稻分蘗動態

表1　稻魚共作和水稻單作處理下水稻產量和產量結構

3　小結與討論

據報道，蟲害是引起水稻減產的最嚴重的生物危害［22］。大量研究表明，稻魚共作能有效控制稻田病蟲草害［12-13，23-25］。本研究發現，稻魚共作與水稻單作相比，在一定程度上能控制稻縱卷葉螟的發生，顯著減少水稻所受的傷害（卷葉率）。前人研究表明，魚對生存空間靠近水面或在水下的害蟲的控制效果較好，而對遠離水面且行動敏捷的害蟲的控制能力有限。例如，Ha1wart等［26］發現，雖然魚對于蛀桿害蟲及搖蚊幼蟲有明顯的控制作用，但是稻飛虱等生活于水面上方的害蟲并沒有受到影響。Vromant等［26-27］也認為，魚對于葉蟬、稻飛虱等生活于水面上方且行動敏捷的害蟲沒有減少的作用；并通過試驗證明，魚僅對生活于水中或水表面的害蟲有影響，而對于稻縱卷葉螟沒有減少的作用［28-29］。在本研究中，整個調查期內稻縱卷葉螟幼蟲密度和成蟲密度在稻魚共作處理和水稻單作處理之間沒有顯著差異；但是，在幼蟲和成蟲密度最大的時期，稻魚共作處理下幼蟲密度和成蟲密度比水稻單作處理分別低37.89％和54.17％。

本研究結果顯示，稻魚共作在保護水稻少受稻縱卷葉螟為害上具有顯著作用。在整個調查期內，稻魚共作處理的水稻卷葉率比水稻單作處理低27.2％。魚雖然很難對稻縱卷葉螟產生直接作用，但是能夠通過撞擊水稻對稻田環境產生干擾，間接影響飛蛾產卵時對生境的選擇。另外，因偶然因素掉落水中的幼蟲也會被魚取食。

在水稻產量方面，稻魚共作處理較水稻單作處理顯著提高產量10.04％。稻魚共作處理條件下，水稻具有更強的分蘗能力，并在生育后期保留了更多的有效穗數。雖然稻魚共作處理的水稻較水稻單作條件下千粒重降低了5.98％，但是有效穗數卻增加了26.96％，有效穗數的增加不僅彌補了千粒重的損失，還貢獻了更大的產量。

綜上所述，本研究表明，稻魚共作能夠有效地減少稻縱卷葉螟的為害，促進水稻分蘗，提高有效穗數據，從而促進水稻產量的增加。在今后的研究中，應加強對稻魚共作條件下稻縱卷葉螟控制機理的研究探索。

參考文獻：

［1］CHEN X，CUI Z，FAN M，et a1.Producing more grain with 1ower environmenta1 costs［J］.Nature，2014，514（7523）：486-489.

［2］DAVID T，CASSMAN K G，MATSON P A，et a1.Agricu1tura1 sustainabi1ity and intensive production practices［J］.Nature，2002，418（6898）：671-677.

［3］FREIM，BECKER K.A greenhouse experiment on growth and yie1d effects in integrated rice-fish cu1ture［J］.Aquacu1ture，2005，244（1）：119-128.

［4］陳欣，唐建軍，王兆騫.農業活動對生物多樣性的影響［J］.生物多樣性，2005，7（3）：234-239.

［5］陳欣，王兆騫，唐建軍.農業生態系統中生物多樣性的功能：兼論其保護途徑與今后研究方向［J］.生態與農村環境學報，2002，18（1）：38-41.

［6］HALWART M.Biodiversity and nutrition in rice-based aquatic ecosystems［J］.Journa1 of Food Composition & Ana1ysis，2006，19（6）：747-751.

［7］陳欣，王兆騫，唐建軍.農業生態系統雜草多樣性保持的生態學功能［J］.生態學雜志，2000，19（4）：50-52.

［8］鄂志國，陳欣，職桂葉.轉基因作物對土壤生物的影響［J］.生態與農村環境學報，2004，20（3）：73-76.

［9］游修齡.稻田養魚：傳統農業可持續發展的典型之一［J］.農業考古，2006（4）：222-224.

［10］高志，陳菁.稻魚共生系統在農業面源污染防治中的作用［J］.安徽農學通報，2010，16（9）：162-164.

［11］胡亮亮，唐建軍，張劍，等.稻-魚系統的發展與未來思考［J］.中國生態農業學報，2015，23（3）：268-275.

［12］肖筱成，諶學瓏，劉永華，等.稻田主養彭澤鯽防治水稻病蟲草害的效果觀測［J］.城鄉致富，2001（4）：45-46.

［13］謝堅，劉領，陳欣，等.傳統稻魚系統病蟲草害控制［J］.科技通報，2009，25（6）：801-805.

［14］張孝羲，陸自強，耿濟國，等.稻縱卷葉螟遷飛途徑的研究［J］.昆蟲學報，1980，23（2）：130-139.

［15］張孝羲，耿濟國，周威君.我國稻縱卷葉螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée遷飛規律的研究［J］.南京農業大學學報，1981，23（3）：43-54.

［16］全國稻縱卷葉螟研究協作組.我國稻縱卷葉螟遷飛規律研究進展［J］.中國農業科學，1981，14（5）：1-8.

［17］翟保平，程家安.2006年水稻兩遷害蟲研討會紀要［J］.應用昆蟲學報，2006，43（4）：585-588.

［18］吳濤，諶鑫，鄧春霞，等.稻縱卷葉螟的影響因素及防治技術研究［J］.湖北植保，2003（5）：7-8.

［19］劉宇，王建強，馮曉東，等.2007年全國稻縱卷葉螟發生實況分析與2008年發生趨勢預測［J］.中國植保導刊，2008，28（7）：33-35.

［20］王華弟.糧食作物病蟲害防治與測報［M］.北京：中國農業出版社，2005：17-18.

［21］劉雨芳，蘇軍，尤民生，等.轉基因抗蟲水稻對水稻害蟲群落的影響［J］.昆蟲學報，2005，48（4）：544-553.

［22］張孝羲，陸自強，耿濟國.稻縱卷葉螟雌蛾解剖在測報上的應用［J］.應用昆蟲學報，1979，16（3）：18-20.

［23］PINNSCHMIDT H O，BATCHELOR W D，TENG P S.Simu1ation of mu1tip1e species pest damage in rice using CERES-rice［J］.Agricu1tura1 Systems，1995，48（2）：193-222.

［24］FREIM，KHAN M A M，RAZZAK M A，et a1.Effects of a mixed cu1ture of common carp，Cyprinus carpio L.，and Ni1e ti1apia，Oreochromis niloticus（L.），on terrestria1 arthropod popu1ation，benthic fauna，and weed biomass in rice fie1ds in Bang1adesh［J］.Bio1ogica1 Contro1，2007，41（2）：207-213.

［25］SIN T S.Eva1uation of different species of fish for bio1ogica1 contro1 of go1den app1e snai1Pomacea canaliculata（Lamarck）in rice［J］.Crop Protection，2006，25（9）：1004-1012.

［26］HALWART M，LITSINGERB J A，BARRION A T，et a1.Efficacy of common carp and Ni1e ti1apia as biocontro1agents of rice insect pests in the Phi1ippines［J］.Internationa1Journa1of Pest Management，2012，58（4）：330-345.

［27］VROMANT N，NTH N D，OLLEVIER F.Can fish contro1 p1anthopper and 1eafhopper popu1ations in intensive rice cu1ture？［J］.Biocontro1 Science& Techno1ogy，2002，12（6）：695-703.

［28］VROMANT N，ROTHUIS A J，CUC N T T，et a1.The effect of fish on the abundance of the rice caseworm Nymphula depunctalis（Guenee）（Lepidoptera：Pyra1idae）in direct seeded，concurrent rice-fish fie1ds［J］.Biocontro1 Science& Techno1ogy，1998，8（4）：539-546.

［29］VORMANT N，NHAN D K，CHAU N T H，et a1.Effect of stocked fish on rice 1eaffo1der Cnaphalocrocismedinalis and rice caseworm Nymphula depunctalis popu1ations in intensive rice cu1ture［J］.Biocontro1 Science and Techno1ogy，2003，13 （3）：285-297

（責任編輯：高 峻）

作者簡介：吳敏芳（1965—），浙江青田人，高級農藝師，本科，主要從事稻魚共生系統應用技術研究與示范推廣工作，E-mai1：wm f123@163.com。

基金項目：浙江省科技廳公益技術應用研究計劃項目（2015C32119）

收稿日期：2015-11-16

中圖分類號：S433.4；S3-33；S476

文獻標志碼：A

文章編號：0528-9017（2016）03-0446-04

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160350