稻魚(yú)、稻鴨共育結(jié)合燈光誘殺對(duì)有機(jī)稻主要病蟲(chóng)害的防治效果

李晨榮,吳國(guó)星,高 熹,楊文波,李 強(qiáng),查友貴,徐漢虹,李 凡*

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院,云南 昆明 650201; 2.天然農(nóng)藥與化學(xué)生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,廣東 廣州 510642)

自20世紀(jì)以來(lái),為了滿足人們對(duì)糧食日益増長(zhǎng)的需求,人們?cè)谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用化肥、農(nóng)藥及生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑來(lái)提高作物的產(chǎn)量。在2015年,我國(guó)以占世界7%的耕地面積投入了超過(guò)世界總量33%的化肥、農(nóng)藥,雖然促進(jìn)了糧食增產(chǎn),但破壞了原本平衡的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),危及人畜健康和生態(tài)環(huán)境安全[1,2]。而在有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中杜絕使用化學(xué)品,不采用基因工程產(chǎn)物[3],有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的出現(xiàn)迎合了當(dāng)下的社會(huì)需求,國(guó)內(nèi)有機(jī)食品的消費(fèi)量在迅速上升,有機(jī)農(nóng)業(yè)具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿ΑＫ臼俏覈?guó)60%以上人口的主食,其種植面積占糧食作物種植面積的26%,其總產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的43%,在我國(guó)糧食生產(chǎn)中占據(jù)重要地位,而有機(jī)水稻產(chǎn)業(yè)對(duì)我國(guó)水稻生產(chǎn)亦有重要的貢獻(xiàn)。目前全國(guó)獲有機(jī)認(rèn)證的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地達(dá)到了30萬(wàn)hm2[4,5],是我國(guó)有機(jī)農(nóng)業(yè)的重要組成部分,但當(dāng)下有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展亦面臨著巨大的挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)化學(xué)品的限制使用以及綠色防控技術(shù)研究與應(yīng)用的嚴(yán)重滯后,導(dǎo)致水稻病蟲(chóng)害發(fā)生日趨嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅著有機(jī)稻生產(chǎn)。種養(yǎng)結(jié)合是最能體現(xiàn)有機(jī)生產(chǎn)特點(diǎn)的技術(shù)模式,稻魚(yú)共育[6,7]、稻鴨共育[8,9]技術(shù)是在國(guó)家對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展非常重視的背景下應(yīng)運(yùn)而生的典范,利用水稻和鴨、魚(yú)間的相互作用可以最大限度地利用資源,提高肥料利用率,抑制田間病蟲(chóng)害的發(fā)生,促進(jìn)作物生長(zhǎng)結(jié)實(shí),減少化肥和農(nóng)藥的投入,增加產(chǎn)品的安全性和整體效益,同時(shí)減少污染物的排放[10-13],能有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。燈光誘殺技術(shù)[14-16]利用害蟲(chóng)的趨性,直接誘集捕殺害蟲(chóng)，是對(duì)稻田害蟲(chóng)較為有效的一種物理防控手段,其能捕殺二化螟、三化螟、稻飛虱、葉蟬等多種趨光性水稻害蟲(chóng)。本研究將燈光誘殺技術(shù)與稻田養(yǎng)殖技術(shù)組合,旨在解決有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不使用化肥、農(nóng)藥所帶來(lái)的稻田主要病蟲(chóng)害難以防治的困難,以期促進(jìn)有機(jī)稻田綜合生產(chǎn)力的提質(zhì)增效，為有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為云粳37號(hào)。有機(jī)肥購(gòu)于云南順豐洱海環(huán)保科技有限公司,其有機(jī)質(zhì)含量≥45%,總養(yǎng)分(氮-磷-鉀)≥4.5%。魚(yú)苗為約15尾/kg規(guī)格的鯉魚(yú)。鴨苗為1～2周齡的雜交鴨。誘蟲(chóng)燈為鑫科陽(yáng)超大型太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈,其電網(wǎng)高壓為6500 V,誘蟲(chóng)燈光源26 W,誘蟲(chóng)燈管波長(zhǎng)320～680 nm,主波長(zhǎng)365 nm。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

云南省大理州大理市銀橋鎮(zhèn)良道農(nóng)業(yè)科技有限公司有機(jī)種植基地。

1.3 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在水稻栽培過(guò)程中不施用化肥、農(nóng)藥,以基肥的形式每公頃施用15 t有機(jī)肥；在5月下旬扦插秧苗,水稻行株距設(shè)置為20 cm×20 cm,每叢2苗。根據(jù)防治方法設(shè)置6個(gè)處理,每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù),共18個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)×寬為20 m×5 m,共計(jì)100 m2,保護(hù)行寬10 m。處理1:不作任何病蟲(chóng)防控處理,即為空白對(duì)照。處理2:稻魚(yú)共育,漁溝高×寬為1 m × 1 m,具體放魚(yú)時(shí)間根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件而定,當(dāng)?shù)咎锼疁剡^(guò)高時(shí)不宜放魚(yú)；本處理于6月下旬放魚(yú)下田,每公頃放養(yǎng)規(guī)格約為225尾/kg的鯉魚(yú)苗15 kg,在水稻黃熟前排水撈魚(yú)。處理3:稻鴨共育,每公頃放養(yǎng)1～2周齡的雛鴨300只,于水稻返青時(shí)開(kāi)始放鴨,用70 cm高的遮陽(yáng)網(wǎng)設(shè)置隔離帶，與其它試驗(yàn)田隔離,避免鴨群四處逃竄；在水稻黃熟前趕鴨出田。處理4:燈光誘殺,誘蟲(chóng)燈光波長(zhǎng)320～680 nm,殺蟲(chóng)燈距地面1.5 m,每隔60 m設(shè)置1個(gè)殺蟲(chóng)燈,共設(shè)置3盞。處理5:燈光誘殺+稻魚(yú)共育,魚(yú)的放養(yǎng)同處理2。處理6:燈光誘殺+稻鴨共育,鴨的放養(yǎng)同處理3。田間試驗(yàn)各處理的布局見(jiàn)圖1。

圖1 田間試驗(yàn)各處理的布局

1.4 調(diào)查方法

1.4.1 病害調(diào)查 在處理后17 d調(diào)查病害1次,主要調(diào)查紋枯病、水稻條紋葉枯病的發(fā)生情況,每個(gè)小區(qū)采用5點(diǎn)取樣法進(jìn)行調(diào)查,每點(diǎn)10叢水稻,記錄統(tǒng)計(jì)病株數(shù)、病情嚴(yán)重度，計(jì)算發(fā)病率、相對(duì)防效、病情指數(shù)。水稻紋枯病、水稻條紋葉枯病的病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分別見(jiàn)表1、表2,該標(biāo)準(zhǔn)參照《農(nóng)作物有害生物測(cè)報(bào)技術(shù)手冊(cè)》[17]。相關(guān)計(jì)算公式如下：

表1 水稻紋枯病的病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表2 水稻條紋葉枯病的病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

發(fā)病率(%)=病株數(shù)/總調(diào)查株數(shù)×100

病情指數(shù)=Σ(各級(jí)發(fā)病株數(shù)×各級(jí)代表值)/(調(diào)查總株數(shù)×最高級(jí)代表值)×100

相對(duì)防效(%)=[(對(duì)照組病情指數(shù)-處理組病情指數(shù))/對(duì)照組病情指數(shù)]×100

1.4.2 害蟲(chóng)數(shù)量及蟲(chóng)害調(diào)查 在處理后17 d調(diào)查1次,主要調(diào)查稻飛虱(灰飛虱、白背飛虱、褐飛虱)、葉蟬(黑尾葉蟬、四點(diǎn)葉蟬)以及螟蟲(chóng)為害造成的水稻枯心、白穗。每個(gè)小區(qū)采用5點(diǎn)取樣法進(jìn)行調(diào)查,每點(diǎn)10叢水稻；蟲(chóng)量調(diào)查采用33 cm× 45 cm的白搪瓷盤(pán)作載體,用水濕潤(rùn)盤(pán)內(nèi)壁,在查蟲(chóng)時(shí)將盤(pán)子輕輕插入稻行,下緣緊貼著水面稻叢基部,快速拍擊植株中、下部,連拍3下,每點(diǎn)計(jì)數(shù)1次,記錄稻飛虱、葉蟬蟲(chóng)量；在每次排查計(jì)數(shù)后,清洗白搪瓷盤(pán),再進(jìn)行下次拍查。相關(guān)計(jì)算公式如下：

枯心白穗率(%)=(枯心白穗量/調(diào)查總株數(shù))×100

相對(duì)防治效果(%)=[(對(duì)照組百叢蟲(chóng)量-處理組百叢蟲(chóng)量)/對(duì)照組百叢蟲(chóng)量]×100

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

利用Excel 2007、SPSS 19軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并進(jìn)行ANOVA單因素方差分析；用Duncan’s新復(fù)極差法檢驗(yàn)處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)稻田主要害蟲(chóng)數(shù)量及蟲(chóng)害的防控效果

由表3可知,5個(gè)防控處理對(duì)稻飛虱(灰飛虱、白背飛虱、褐飛虱)、黑尾葉蟬、四點(diǎn)葉蟬均有防效。其中對(duì)于稻飛虱來(lái)說(shuō),以燈光誘殺+稻鴨共育處理的防控效果最佳,百叢蟲(chóng)量為10.89頭,防效達(dá)77.16%,顯著高于其它處理;其次是稻鴨共育、燈光誘殺+稻魚(yú)共育、燈光誘殺處理,百叢蟲(chóng)量分別為21.50、22.22、26.22頭,防效依次是54.90%、53.38%、44.99%;稻魚(yú)共育處理的防治效果最差,百叢蟲(chóng)量達(dá)40.00頭,防效僅16.08%,顯著低于其它處理。

表3 不同防治方法對(duì)稻田主要害蟲(chóng)的防效

對(duì)于黑尾葉蟬來(lái)說(shuō),燈光誘殺+稻鴨共育處理的防效最佳,百叢蟲(chóng)量?jī)H有4.44頭,防效達(dá)80.82%,顯著高于燈光誘殺+稻魚(yú)共育、燈光誘殺、稻魚(yú)共育處理;其次為稻鴨共育、燈光誘殺+稻魚(yú)共育、燈光誘殺處理,防效分別為71.22%、51.08%、31.89%;稻魚(yú)共育處理的防效最差,百叢蟲(chóng)量為22.17頭,防效只有4.32%，顯著低于其它處理。

在四點(diǎn)葉蟬的防控上,仍以燈光誘殺+稻鴨共育處理的效果最好,百叢蟲(chóng)量為2.89頭,防效為74.13%,顯著高于其它處理;其次為稻鴨共育、燈光誘殺+稻魚(yú)共育、燈光誘殺處理,防效分別為62.69%、44.28%和20.40%;稻魚(yú)共育處理的百叢蟲(chóng)量達(dá)11.50頭,防效僅有8.21%,顯著低于其它處理。

綜上所述,燈光誘殺+稻鴨共育、稻鴨共育、燈光誘殺+稻魚(yú)共育、燈光誘殺處理對(duì)田間稻飛虱、葉蟬有較好的控制作用,且燈光誘殺結(jié)合稻魚(yú)共育、稻鴨共育能在不同程度上提高單一處理的控蟲(chóng)效果。

2.2 各處理對(duì)稻田主要病蟲(chóng)害的防控效果

由表4可知,水稻條紋葉枯病在該有機(jī)種植基地為零星發(fā)生,所有處理田及對(duì)照田的發(fā)病率不足1%,病情指數(shù)均小于1,其中稻鴨共育、燈光誘殺+稻鴨共育處理的發(fā)病率分別為0.27%和0.24%,顯著低于稻魚(yú)共育、燈光誘殺+稻魚(yú)共育處理及對(duì)照田的發(fā)病率,但在5個(gè)試驗(yàn)組處理間以及在試驗(yàn)組與對(duì)照組間水稻條紋葉枯病的病情指數(shù)及相對(duì)防效差異均不顯著。

表4 不同防治方法對(duì)稻田主要病蟲(chóng)害的防效

對(duì)水稻紋枯病來(lái)說(shuō),燈光誘殺+稻鴨共育和稻鴨共育處理的發(fā)病率分別為1.04%和1.79%,病情指數(shù)分別為0.91和2.84,相對(duì)防效分別為85.38%和54.60%,其中燈光誘殺+稻鴨共育處理的發(fā)病率、病情指數(shù)顯著低于對(duì)照田,但在各處理間的發(fā)病率、病情指數(shù)和相對(duì)防效差異均不顯著；燈光誘殺+稻鴨共育處理的相對(duì)防效顯著高于燈光誘殺+稻魚(yú)共育、稻魚(yú)共育和燈光誘殺處理的。燈光誘殺、稻魚(yú)共育、燈光誘殺+稻魚(yú)共育處理的發(fā)病率分別為3.27%、2.69%和3.63%,與對(duì)照田差異不顯著；這幾個(gè)處理的病情指數(shù)及防效亦與對(duì)照田差異不顯著。燈光誘殺+稻鴨共育處理的病情指數(shù)顯著低于稻魚(yú)共育、燈光誘殺+稻魚(yú)共育處理以及對(duì)照田的,但與稻鴨共育處理差異不顯著。

在水稻枯心白穗防控方面,燈光誘殺+稻鴨共育、稻鴨共育處理的效果較好,相對(duì)防效分別為59.83%和51.02%,顯著高于稻魚(yú)共育處理的;其次是燈光誘殺、燈光誘殺+稻魚(yú)共育處理,相對(duì)防效分別為30.18%和22.73%;稻魚(yú)共育處理的相對(duì)防效最差,僅有13.21%。

綜上所述,稻鴨共育和燈光誘殺+稻鴨共育處理對(duì)水稻條紋葉枯病、水稻紋枯病的防控效果優(yōu)于專(zhuān)門(mén)用于害蟲(chóng)防控的燈光誘殺及稻魚(yú)共育處理。

2.3 稻田經(jīng)濟(jì)效益分析

由表5可以看出,各處理下水稻產(chǎn)量均比對(duì)照有所增加,其中稻魚(yú)共育、稻鴨共育、殺蟲(chóng)燈處理分別增產(chǎn)6.30%、6.01%和3.27%,燈誘+稻魚(yú)共育、燈誘+稻鴨共育處理的增產(chǎn)率分別為6.43%和6.71%,但在不同處理間產(chǎn)量及增產(chǎn)率差異均不顯著。

表5 在不同防治處理下的稻田產(chǎn)出情況

在經(jīng)濟(jì)效益方面,有機(jī)米的銷(xiāo)售單價(jià)為30元/kg,稻田鴨的銷(xiāo)售單價(jià)為50元//kg,稻田魚(yú)的銷(xiāo)售單價(jià)為60元/kg(采用大理良道有機(jī)水稻種植基地的有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品售價(jià)),扣除田地承包(流轉(zhuǎn))費(fèi)、苗種費(fèi)、飼料費(fèi)、種養(yǎng)設(shè)施費(fèi)、人工費(fèi)、電費(fèi)及其他等成本費(fèi)用,稻魚(yú)共育、燈光誘殺+稻魚(yú)共育、稻鴨共育、燈光誘殺+稻鴨共育處理田的總利潤(rùn)分別達(dá)15.60萬(wàn)、15.51萬(wàn)、15.12萬(wàn)和14.96萬(wàn)元/hm2,均顯著高于燈光誘殺處理及對(duì)照田的；而燈光誘殺處理田的總利潤(rùn)與對(duì)照差異不顯著。稻田魚(yú)產(chǎn)出5.99萬(wàn)元/hm2,稻田鴨產(chǎn)出4.65萬(wàn)元/hm2,稻田魚(yú)產(chǎn)量和銷(xiāo)售價(jià)格比鴨高,其經(jīng)濟(jì)收益高于稻田養(yǎng)鴨。從總體來(lái)看,稻田養(yǎng)魚(yú)、稻田養(yǎng)鴨增產(chǎn)創(chuàng)收效果顯著,在限制化學(xué)肥料、農(nóng)藥使用的同時(shí)可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)創(chuàng)收,是較為理想的有機(jī)稻種植模式。

3 討論

本研究結(jié)果表明,稻魚(yú)、稻鴨共育處理對(duì)稻飛虱、黑尾葉蟬、四點(diǎn)葉蟬的田間種群數(shù)量具有一定的控制作用,這與馬國(guó)強(qiáng)等[10]的研究結(jié)果有相同之處；在本研究中，相對(duì)突出的是稻鴨共育處理對(duì)害蟲(chóng)的控制效果,尤其稻鴨共育結(jié)合燈誘處理對(duì)稻飛虱、黑尾葉蟬、四點(diǎn)葉蟬的防效分別達(dá)77%、80%和74%。稻鴨處理對(duì)紋枯病的防治效果也比較顯著,但未能完全控制,這與稻-鴨-萍模式對(duì)水稻紋枯病的抑制作用達(dá)39%～86%基本一致[18]。張亞[19]的研究表明鴨能通過(guò)啄食菌核和封泥等途徑來(lái)控制紋枯病侵染發(fā)病。本研究發(fā)現(xiàn)，燈光誘殺+稻鴨共育處理對(duì)紋枯病的防效較稻鴨共育處理有所提升,但在這2個(gè)處理間防效差異不顯著。在本研究中，稻鴨共育、燈光誘殺+稻鴨共育處理對(duì)螟蟲(chóng)所致的枯心白穗的防控效果分別達(dá)到了51.02%和59.83%,說(shuō)明稻田養(yǎng)鴨對(duì)田間螟蟲(chóng)危害具有一定的防控能力。因此,在防治枯心白穗時(shí)宜在放鴨前配合使用殺蟲(chóng)燈誘殺螟蟲(chóng)成蟲(chóng),以控制害蟲(chóng)基數(shù),減少產(chǎn)卵量,達(dá)到最佳防效。

在本研究中，每公頃釋放鯉魚(yú)苗225 kg的產(chǎn)出效益高,這與余中樂(lè)等[20]的研究結(jié)果“在稻魚(yú)生態(tài)系統(tǒng)中最佳的魚(yú)苗放養(yǎng)量為112.5～150.0 kg/hm2”有所不同。此外,本研究中稻魚(yú)共育處理對(duì)稻飛虱的防治效果只有16%,對(duì)葉蟬的控制效果不及16%,這與黃國(guó)勤[22]在田間試驗(yàn)測(cè)定得出的結(jié)果“在稻田養(yǎng)魚(yú)復(fù)合種植系統(tǒng)中,魚(yú)能吃掉稻田中害蟲(chóng)的50%以上”差異較大。造成上述差異的原因,其一可能是魚(yú)齡大小直接影響魚(yú)對(duì)昆蟲(chóng)的捕食能力,決定著田間防效；其二是不同昆蟲(chóng)的活動(dòng)性強(qiáng)弱不同，亦影響魚(yú)的捕食效果。因而,對(duì)于最適放養(yǎng)物種及放養(yǎng)量,應(yīng)根據(jù)不同地方的氣候、水源等條件進(jìn)行綜合考量,因地制宜,以促進(jìn)綜合效益的最大化。

稻田養(yǎng)殖技術(shù)利用生態(tài)學(xué)和生物學(xué)原理,建立了水稻-動(dòng)物相互依賴、相互促進(jìn)的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),具有不施化肥或少施化肥,不用農(nóng)藥或少用農(nóng)藥,綠色有機(jī)、健康環(huán)保等特點(diǎn),且經(jīng)濟(jì)效益顯著,可作為稻田病蟲(chóng)害的一種生物防控手段。綜上所述,稻鴨共育及稻魚(yú)共育技術(shù)適于大理稻田主要病蟲(chóng)害的防治,結(jié)合殺蟲(chóng)燈可增強(qiáng)控蟲(chóng)效果,可在大理各地區(qū)推廣應(yīng)用,以促進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效。但我國(guó)鄉(xiāng)村水稻種植以散戶種植為主,單戶的稻田面積小且零星分布,不利于稻田養(yǎng)殖技術(shù)的大面積推廣,因此在推廣技術(shù)的同時(shí)應(yīng)考慮該因素的影響,探尋新的適宜機(jī)制。