徐春梅 肖德順 章秀福 陳松 褚光 劉元輝 王丹英
(中國水稻研究所/水稻生物學國家重點實驗室,杭州 310006;第一作者xuchunmei@caas.cn;*通訊作者:wangdanying@caas.cn)
二化螟屬鱗翅目螟蛾科,農戶又稱其為鉆心蟲,以幼蟲危害水稻,造成枯鞘、枯心苗、白穗等危害狀,是水稻種植區主要害蟲之一[1-5]。因其寄主范圍廣、繁殖潛力大和對環境適應能力強等特點,條件適宜時大面積發生,給水稻生產造成嚴重經濟損失[6]。我國每年受螟蟲危害的水稻面積達1 500 萬hm2,造成的直接經濟損失超過115 億元,而二化螟為害造成的損失占了2/3[7]。目前生產上防治二化螟的方法主要是化學防治,且以噴施為主,在殺蟲的同時會危害生態環境。
種子包衣是當前農業生產中防治各種病害最有效的措施之一。種子包衣不僅能增強作物抗病能力,還能促進種子萌發、提高發芽率和種子成苗率[8-10]。此外,種子包衣后還可以減少農藥用量和提高農藥利用率[11]。路明衛是科迪華農業科技有限公司研發的50%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑。與莖葉噴施防治不同[12-17],路明衛是一款種子處理劑,用其處理種子可防治苗期和分蘗期螟蟲為害,以后依據蟲情選擇非氯蟲苯甲酰胺類藥劑防治中后期螟蟲危害,可以發揮種子處理簡單、安全、高效的優勢,而水稻全生育期不同藥劑搭配可以推遲甚至避免螟蟲抗藥性的產生。目前,采用種子處理防治二化螟的研究鮮有報道。為合理安全使用路衛明,達到預期防治效果,筆者開展了路明衛拌種包衣處理對水稻發芽、出苗的安全性以及對二化螟防效的田間試驗,并在湖南醴陵和衡陽開展了大田示范驗證,以期為該藥劑的田間應用提供理論依據和數據參考。
試驗于2019—2020年在中國水稻研究所進行,分為3 個部分。參試作物為水稻。
1.1.1 試驗1:路明衛拌種包衣對水稻種子發芽、出苗以及秧苗素質的影響
供試品種為雜交稻泰優398,用種量2 kg/667 m2,3 個處理時期:干谷、盲谷(浸種未催芽的種子)和芽谷(浸種后催過芽的種子,一般芽長0.2~0.5 mm)。發芽試驗設置3 個處理:T1,用路明衛8 mL 拌種2 kg(每667 m2大田用種量);CK1,農戶自防,采用富美實的“好年冬”粉劑(35%丁硫克百威)拌種,用量為每5 g 拌種1 kg;CK2,空白對照。對秧苗素質影響試驗在上述3個處理的基礎上增加了每2 kg 種子用路明衛10 mL拌種處理(T2)。
播種后3 d,每個處理隨機選取50 粒種子,觀察并記錄出芽種子數,計算每個處理種子出芽率;播種后14 d 調查秧苗株高、莖基寬、地上地下部鮮、干質量。
1.1.2 試驗2:路明衛拌種包衣對螟蟲的防治效果和對水稻產量的影響
試驗于2019年晚稻和2020年早稻上進行。2019年供試品種為雜交稻泰優398,機插栽培,用種量2 kg/667 m2;2020年供試品種為常規早稻中嘉早17,采用機直播和機插兩種方式種植,用種量4 kg/667 m2。將水稻生育期劃分為播種后0~60 d 和60 d 以后兩個時期,前一個時期設置不同處理,后一個時期根據蟲情統防統治。2019年晚稻前一時期設置4 種處理:T1,路明衛8 mL,拌種2 kg;T2,路明衛10 mL,拌種2 kg;CK1,農戶自防,播后30 d 葉面噴施1 次阿維菌素預防螟蟲;CK2,空白對照。2020年早稻在此基礎上增加T3 處理,即播后30 d 葉面噴施20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑25 g/667 m2(當地用量)。由于2020年早稻生產上二化螟危害較為嚴重,因此農戶自防(CK1)和T3 處理用藥次數多且藥量較重(表1)。

表1 T3 處理和農戶自防處理的施藥時間和用量(單位:g/667 m2)
每個處理小區面積80 m2,3 次重復。小區間筑埂,并用塑料薄膜覆蓋,每個小區單獨排灌,以防藥劑竄灌,影響試驗效果。2019年晚稻7月1日播種,7月15日機插,栽插密度1.68 萬叢/667 m2;2020年早稻機插3月28日播種,4月23日機插,栽插密度1.85 萬叢/667 m2;機直播4月7日播種,播種密度為1.80 萬穴/667 m2。施肥量:純氮用量均為11.0 kg/667 m2。氮肥分3 次施用:基肥為復合肥,在插秧前1 d 施用(占總氮量的50%);追肥為尿素,分別在分蘗盛期(占總氮量的30%)和穗分化期(占總氮量的20%)施用。磷肥用量折合成P2O5為3.4 kg/667 m2,全部作基肥。鉀肥總用量折合成K2O 為8.0 kg/667 m2,基肥和穗肥各占50%。其他按照常規栽培管理。
1.1.3 試驗3:路明衛包衣對二化螟防治效果的田間驗證
2020年早季分別在湖南衡陽和醴陵開展路明衛拌種包衣(10 mL/667 m2)對二化螟防治效果的田間驗證。衡陽供試品種為湘早秈45,人工移栽;醴陵供試品種為中嘉早17,機械拋秧。播種后60 d 內對鱗翅目害蟲不進行防治,其他栽培管理措施同當地常規操作。
1.2.1 對二化螟的防治藥效
試驗1 和試驗2 于播種后30、45 和60 d 進行藥效調查,每個小區3 點取樣,每個點調查30 叢,共調查90 叢。統計枯鞘(心)率,計算防治效果。枯鞘(心)率(%)= [調查枯鞘(心)數/調查總莖蘗數]×100;防治效果(%)= [對照區枯鞘(心)率-處理區枯(鞘)心率]/對照區枯鞘(心)率×100。
1.2.2 水稻株高及干物質量
分蘗盛期和收獲前取樣調查株高和干物質量。機插按平均莖蘗數取樣,每個處理取10 株,3 次重復;機直播每個處理取1 m2,3 次重復。所有樣品經105 ℃殺青30 min,80 ℃條件下烘干至恒質量后稱重。
1.2.3 水稻產量及產量構成因子
成熟期每個小區取4 m2,計算有效穗數,同時實收晾干后測定稻谷質量和含水率,然后折算成標準含水量(13.5%)后計算產量;取6 叢風干后進行室內考種,考查每穗粒數、結實率、千粒重等。
使用Microsoft Excel 2010 進行數據計算及制圖,用SPSS 11.0 軟件進行數據統計分析。
由圖1可知,各處理種子發芽率均在90%左右,處理間差異不顯著,路明衛包衣處理不影響水稻種子發芽。從圖2可見,路明衛包衣促進了水稻幼苗種芽的伸長和根的生長,T1 處理稻谷芽長分別比CK1 和CK2增加20.11%和27.98%,根數分別增加12.59%和48.15%;路明衛包衣處理(T1)對水稻幼苗根系伸長略有抑制作用,但各處理間差異不顯著。可見,路明衛是一種安全的種衣劑,可以干谷包衣或芽谷包衣,不影響發芽率、種芽的伸長和種子發根。

圖1 不同處理對水稻種子發芽率的影響

圖2 不同芽谷包衣對水稻幼苗芽長、根長及根數的影響
從表2可見,路明衛種子(干谷)處理(T1、T2)的秧苗素質各項指標均優于CK1,T1 處理利于水稻幼苗生長,但與T2 處理差異不顯著;與CK1 相比,T1 處理秧苗莖基寬、根系鮮質量、地上部干質量以及根系干質量分別增加12.53%、10.17%、14.91%和13.33%,處理間差異達顯著水平。路明衛浸種后(盲谷)包衣僅增加秧苗地上部鮮質量,與CK1 差異達顯著水平,秧苗素質其他指標與CK1 差異不顯著,不同路明衛劑量處理間秧苗素質差異亦未達顯著水平。

表2 種子不同處理后14 d 秧苗素質
2019年晚稻螟蟲危害較輕,播后55 d 不同處理枯鞘率為1.4%~2.0%、枯心率為0.3%~0.7%,處理與對照差異不明顯(表略)。
2020年早稻試驗田二化螟危害較嚴重。由表3可知,播后30 d(4月28日),枯鞘率各處理表現為T2 <T1<CK1<T3<CK2,處理間差異達顯著水平,CK2 枯鞘率已達13.51%,各藥劑處理明顯減少枯鞘的發生;播后30 d 和45 d 枯鞘發生率最低的均是T2 處理,分別比CK1 減少58.59%和9.75%;而T3 處理分別比CK1增加30.07%和1.28%。由表3可知,路明衛種子包衣處理(T1、T2)明顯減少播后60 d 水稻枯心的發生,其中,T2 處理效果尤其明顯,比CK1 減少40.21%,效果最差的是CK2;各處理對二化螟的防治效果表現為T2>T1>CK1>T3。

表3 不同處理對機插早稻的枯鞘率、枯心率以及二化螟防治效果的影響(2020)
從表4可見,T2 處理明顯減少機直播早稻播后30 d(5月7日)和45 d(5月22日)水稻枯鞘率,分別比CK1 減少37.35%和23.55%;T1 處理也減少了這兩個調查時期水稻枯鞘的發生;T3 處理和CK1 間枯鞘率差異不顯著。各藥劑處理明顯減少枯心的發生,T2 處理效果最好,播后60 d(6月7日)枯心率比CK1 減少20.20%,對二化螟的防治效果增加3.64 個百分點;T3處理的防治效果顯著最差。

表4 不同處理對機直播早稻枯鞘率、枯心率以及二化螟防治效果的影響(2020)
從表5可見,路明衛種子處理對卷葉螟表具有較好的防治效果,播后55 d 和65 d 水稻卷葉率路明衛種子處理(T1、T2)極顯著低于CK1 和CK2,其中,T2 處理未見卷葉,而CK2 在播后65 d 上3 葉卷葉率高達35.40%,CK1 也有12.30%的卷葉率。

表5 不同處理機插稻的卷葉率(2019)
從表6可見,路明衛種子包衣處理促進了機插水稻分蘗期生長,T2 處理效果尤其明顯,分蘗盛期株高和干物質量分別比CK1 增加3.36%和1.93%。其他藥劑處理對分蘗期水稻生長影響差異不大,但均優于CK2。成熟期不同處理間株高差異不顯著;干物質積累量最高的是T2 處理,比CK1 增加14.13%,差異顯著。

表6 不同處理機插稻的生長(2020)
從表7可見,2019年晚稻產量T2 處理最高,其次是T1 處理和CK1,CK2 最低,T2 處理的產量比CK1 和CK2 分別高11.51 %和14.53%,差異顯著。分析產量構成發現,T2 處理的產量優勢主要在于每穗粒數比CK1高11.4%,這可能是其葉片受卷葉螟危害較輕,光合能力較強所致。2020年早稻產量各處理間差異顯著,T2處理最高,比CK1 顯著增產7.93%;分析不同藥劑處理的產量構成發現,T2 處理產量較高的原因是有效穗數和每穗實粒數增加,分別比CK1 增加5.93%和6.38%。

表7 不同處理對機插稻產量及其構成的影響
從表8可見,播后60 d,湖南衡陽和醴陵示范點空白對照(CK2)枯心率分別達7.20%和4.10%,路明衛種子處理和農戶自防明顯減少枯心的發生。湖南醴陵T2處理的枯心率比CK1 減少37.50%,防治效果增加29.20 個百分點;湖南衡陽示范點T2 處理枯心率較CK1 也有所減少,但差異不顯著,防治效果增加6.95個百分點,差異顯著。

表8 不同處理對移栽和機拋示范田水稻枯心率的影響(播后60 d)
由表9可知,兩個示范點T2 處理產量比CK1 增加4.71%和2.25%,其主要原因是增加了有效穗數,兩個示范點T2 處理有效穗數分別比CK1 增加3.38%和2.76%。

表9 不同處理對移栽和機拋示范田水稻產量及其構成的影響
二化螟是較難防治的水稻害蟲,每年因二化螟危害造成水稻大量損失[18]。隨水稻栽培方式的改變,尤其是雜交稻面積增大,水稻混栽普遍,二化螟的危害逐漸增強。生產上對其進行大面積藥劑防治時,既要保證防治效果,又要保護非標靶生物與生態環境[19]。氯蟲苯丙酰胺屬低毒性藥劑,其作用方式以胃毒為主,兼具一定的觸殺作用,具有良好的內吸性和滲透性,作用速度快、持效期長[13]。生產上習慣采用噴施氯蟲苯甲酰胺200 g/L 防治二化螟,但需要配合三唑磷、阿維菌素等其他農藥來增加其防效(如本試驗農戶自防處理)。路明衛有效成分是50%的氯蟲苯甲酰胺,是一種安全的種衣劑,可以干谷包衣或芽谷包衣,不影響種芽的伸長和種子發根,包衣后種子的發芽率均在90%左右(表2)。路明衛種子包衣處理的水稻分蘗期長勢較為旺盛,干物質積累量也較多(表6),其原因是包衣后有效成分被種子吸收后向上傳導,水稻生長期間有效成分一直存在植株體內,對水稻生長有一個保護機制,有利于水稻生長和素質增強。而噴霧一般是蟲發生之后再施藥,因此,路明衛種子處理更是一種水稻病蟲害防控前移技術,可延遲大田防治時間,減輕大田防治壓力。本試驗同時還發現,路明衛包衣對水稻生長的影響以及對二化螟的防效與其使用劑量有關,用10 mL/667 m2路明衛包衣處理后,水稻秧苗根系發達、秧苗素質好,分蘗期和成熟期干物質積累量增多,每穗粒數增加,從而增加水稻產量,同時減少播種后60 d 內水稻的枯鞘率和枯心率,提升了防治二化螟的效果。湖南衡陽和醴陵的示范效果進一步證明了路明衛包衣種子的安全性和使用效果。綜上,路明衛拌種包衣可以減少水稻分蘗期防治螟蟲的打藥次數而不影響對二化螟的防治效果,節本增效10~30 元/667 m2。生產上使用路明衛種子包衣劑防治水稻二化螟推薦劑量為10 mL/667 m2。