綠色生產技術：水稻豐收的有力保障

文/本刊記者 王 郁

“稻花香里說豐年，聽取蛙聲一片。”水稻是世界主要糧食作物之一，也是我國最主要的栽培作物之一。從古至今，人們都對水稻的豐收寄予了深切的期待和美好情感；同時，詩歌里也揭示出了“稻-蟲-青蛙”這一食物鏈的科學道理。如今，水稻病蟲草害、農藥化肥過量使用和重金屬污染對糧食質量與環境生態安全的影響已成為政府關心的痛點、民眾關注的焦點、農民種田的難點和科學研究的熱點。

為了保證南方水稻的產量和質量，湖南省農業委員會副主任、湖南省農業科學院國家雜草防控創新團隊首席專家柏連陽教授領銜的創新團隊針對南方水稻生產中化學農藥和肥料用量持續增加、病蟲害、環境污染加劇等問題，圍繞農藥控量等綠色生產和品質提升的技術需求，攻克了水稻病蟲草害生態防控等關鍵技術，研創出蜂-蛙-燈控蟲、前胡誘導防病、控草有機肥抑草的水稻病蟲草害生態防控技術體系。

“蜂-蛙-燈”技術有機組合顯身手

柏連陽教授表示，蜂-蛙-燈控蟲、前胡誘導防病、控草有機肥抑草的水稻病蟲草害生態防控技術體系突破了赤眼蜂寄生率低、應用成本高的技術瓶頸，篩選出專性寄生率高的赤眼蜂優良種群，研創了操作性強的繁殖與大田應用技術，發明了扇吸式益害分離的新型誘蟲燈，并配套蛙類等天敵保育生態景觀系統，形成水稻主要害蟲“蜂-蛙-燈”綠色防控技術；首次從前胡中分離得到主要活性成分香豆素Ⅲ，探明了前胡香豆素誘導水稻對稻瘟病的抗性機制，創建出前胡誘導抗病的大田應用技術，并配套芽孢桿菌等生物農藥，構建了水稻主要病害生物防治技術。篩選出龍葵等抑草化感植物，腐草芽孢桿菌、稗草致病新月彎孢菌及褐腐酸等遮光輔料，研制出集“抑芽、控長、殺苗”于一體的控草有機肥，構建了稻田雜草生物防控技術。以上述技術為核心，配套增苗節但技術，形成的水稻病蟲草害生態防控技術體系，并獲得大面積示范的成功。

赤眼蜂是一種重要寄生性天敵，我國上世紀70年代開始利用研究，松毛蟲赤眼蜂在林業和玉米等作為上已有較大面積應用，但由于松毛蟲赤眼蜂對水稻害蟲目標性低，而能夠寄生水稻害蟲的稻螟赤眼蜂繁殖難度大、應用成本高，赤眼蜂在水稻大面積上尚沒有成功應用。科研團隊針對上述難題，開展了蜂種篩選、高效繁殖技術、田間繁殖技術和大田釋放技術的系統研究，引進和田間收集赤眼蜂種群53個，篩選出適應高、低溫逆境的長沙稻螟赤眼蜂和寄生率達1∶40以上的臺灣螟赤眼蜂2個優良種群。發明米蛾高效收集裝置和“暗光補能”赤眼蜂室內繁殖新技術，建立“前繁-中控-后保”大田釋放技術，米蛾收集工效提高1倍以上，赤眼蜂繁殖系數由常規1：8～10提高到1：30～35，二化螟和稻縱卷葉螟等鱗翅目害蟲的大田防治成本由初期的單季300元/畝以上下降至70元/畝以下，突破了赤眼蜂應用成本高的技術瓶頸。創新團隊核心成員湖南雜交水稻研究中心副主任張玉燭研究員介紹說，應用赤眼蜂防治二化螟和稻縱卷葉螟，在7年的大面積示范中有4年與化學防治相當，3年優于化學防治，而成本與化學防治相當或略有降低。

害蟲燈光誘殺技術是作為害蟲防治的重要物理技術，已在大面積廣泛應用，大幅度減少了害蟲的發生量。但由于其在捕殺害蟲的同時也大量殺害了益蟲，以及需要每天清理、操作繁瑣等問題，導致大面積應用效果不明顯而應用面積逐步減少。項目組利用害蟲植食、益蟲肉食原理，發明益害昆蟲高效分離方法，通過營造益蟲“優境足食”和害蟲“饑亡被食”的分離空間，并配置益蟲自動回歸裝置，克服了常規誘蟲燈益害蟲通殺的缺陷，研發出多種規格的扇吸式益害蟲分離誘蟲燈已在南方8省推廣。項目組成員方寶華博士介紹，連續兩季全程觀察結果，該誘蟲燈誘蟲量較常規誘蟲燈提高2-3倍，害蟲死亡率95%以上，益蟲存活率90%左右，中性昆蟲存活率50%以上。

針對稻田注意害蟲稻飛虱繁殖快、易于爆發和起伏較的難題，提出在遷入初期利用高密度天敵控制的方法，在稻田中按一定比例建立天敵保育中心和綠色通道，人工養殖和保護蛙類、蜘蛛、黑肩綠盲蝽和虎甲等捕食性天敵，實現稻飛虱、稻葉蟬的入侵早期控制，形成了以蛙類等天敵為主題的持續控制稻飛虱的生物防控技術。

柏連陽教授介紹，項目組應用“蜂-蛙-燈”技術的有機組合，形成了水稻三大主要害蟲全程免殺蟲劑的綠色防控技術。多年多地應用結果表明，對害蟲總體防治效果相當或優于化學防治，且防效持續穩定，其中，在湖南二化螟重發生區的防治效果顯著優于當地常規化學防治，示范基地綠色防控區二化螟發生危害率和活蟲存量僅為當地常規化學防治區的20%

綠色防控確保水稻產量

水稻主要病害的防治一般是在農業防治的基礎上，主要采用微生物制劑和化學防治相結合的方法。為進一步控制化學農藥的使用，柏連陽教授首次發現了前胡提取物中三個餾分對水稻稻瘟病具有抗性誘導作用，在質量濃度為10mg/L時，三者的誘抗效果分別達到52.77%、60.76%、60.28%。并探究了三種有效成分誘導水稻產生抗稻瘟活性的機制。明確了前胡誘抗劑的施藥方式及最適劑量，建立了前胡誘導抗病的大田應用技術。利用前胡誘抗技術配合生防芽孢桿菌，實現水稻病害的生物防控。項目組彭迪博士介紹，該技術可穩定控制水稻紋枯病、稻瘟病及稻曲病，示范區內平均病株率紋枯病0.17%、穗頸瘟0.03%、稻曲病0.01%。

化學除草劑的應用大幅度降低了農民田間人工除草的勞動成本，應用范圍越來越廣泛，加上雜草的抗藥性增強，農田除草劑的用量也逐年攀升。柏連陽教授帶領科研團隊通過評價植物浸提液對稻田雜草種子萌發及幼苗生長的抑制效果，篩選出對稗草、千金子、鴨舌草等雜草生長具有廣譜抑制能力的3種高活性化感植物材料，篩選出適于化感植物腐熟的高效腐草微生物，并從稗草葉斑病樣本中分離純化出高活性致病菌，可高效侵染三葉期前雜草并致死。以上述的三種核心材料合理搭配褐腐酸、植物纖維等增效輔料，創制了高效、廣譜殺草的控草有機肥，并通過工藝優化實現批量生產。柏連陽教授的助手李祖任博士介紹，該控草肥在雜草發生前通過化感物質抑制雜草萌發、黑褐色腐泥層遮光控制萌芽雜草生長、致病菌侵染雜草幼苗致病死亡，具有“抑芽、控長、殺苗”三重效果，對莎草和闊葉草防效達95%、對稗草防效達90%、對千金子防效達85%。

針對水稻種植過程中氮肥流失嚴重，利用率低的問題，項目組研創了增苗節氮豐產控病栽培技術研究提出增加基本苗數30%，降低傳統氮肥總用量15%～20%的水稻增苗節氮均衡增產技術。發明了南方秈稻節肥群體調控方法，明確可節氮量與基本苗數的關系；針對減少基、蘗氮肥用量導致水稻后期群體營養不足的問題，發明了均衡增產穗肥施用方法，根據群體產量潛力及幼穗分化期營養狀況，利用公式“穗肥施用量=預期產量×［5‰+（4-X）‰］”精準計算出穗肥施用量，該技術有效提高了肥料的利用率，在減少化肥施用量的情況下實現了增產控病節肥的三重效果。項目組成員劉洋博士介紹，多年多點大面積應用的產量比常規施肥方法增產3.9%，節N 15%～20%，平均紋枯病病情指數降低5.5%，稻曲病病穗率僅為常規栽培的14.8%。

據悉，項目自2004年開始在湖南及周邊省份開展關鍵技術試驗與示范，采用邊試驗示范邊推廣應用的方法，通過農技推廣部門與稻米加工企業、種植基地有機結合，實行訂單生產，逐步向全省和周邊省份推廣應用。據不完全統計，利用該技術以建立綠色和有機示范基地70多個，示范面積100萬畝以上，推進企業和專業合作社取得綠色（有機）基地及產品認證21個，培訓技術人員及農民3萬余人次；有效解決了水稻生產化學農藥和化肥過量施用、稻米農藥殘留和農田生態污染問題，控制田間蟲害，并確保水稻產量，促進了稻米產業的可持續發展。

在確保產量基礎上大幅度降低化學農藥用量，是我國乃至全球的重大需求，是食品安全和環境安全的重大需求，期望湖南省農業科學院完成的該項技術成果能盡快應用于大面積生產，以確保我國農產品的質量安全和保護稻田生態環境，造福子孫后代。