我國(guó)常年水稻種植面積3000萬(wàn)hm2(2011年),病蟲(chóng)害是威脅稻谷生產(chǎn)安全的重要因素。我國(guó)水稻病蟲(chóng)害有記載的100多種(病害61種,害蟲(chóng)78種),常發(fā)性病蟲(chóng)約20多種,年發(fā)生面積約1億hm2次,防治面積1.52億hm2次(2011年)。其中年發(fā)生面積超過(guò)667萬(wàn)hm2的有紋枯病[Pellicularia sasakii (Shirai)ItoetOtani]、二化螟[Chilo suppressalis(Walker)]、稻飛虱[Nilaparva talugens Stal,Sogatellab furcifera(Horvath),Laode-lphaxstriatellus(Fallen)]、稻縱卷葉螟(Cnaphalo-crocismedinalis Guenee)。我國(guó)水稻病蟲(chóng)害年防治面積在各種農(nóng)作物中屬最大,占全部農(nóng)作物病蟲(chóng)害年防治總面積的34.78%(2011年)。由于我國(guó)稻區(qū)耕作制度、栽培方式的變革,人們對(duì)稻谷高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的追求,農(nóng)藥、肥料等投入品的過(guò)量使用,以及植保公益性技術(shù)服務(wù)和信息服務(wù)的缺位等社會(huì)和技術(shù)多因素的共同影響,水稻病蟲(chóng)害持續(xù)暴發(fā)、防治策略以被動(dòng)應(yīng)對(duì)的應(yīng)急防治為主,傳統(tǒng)的水稻病蟲(chóng)害綜合防治(IPM)被忽視,水稻病蟲(chóng)害防治出現(xiàn)了忽視農(nóng)業(yè)防治和生物防治等預(yù)防措施,重視和單純依賴化學(xué)農(nóng)藥應(yīng)急防治,濫用農(nóng)藥現(xiàn)象普遍,農(nóng)藥使用次數(shù)和用量居高不下,致使在病蟲(chóng)害重發(fā)生區(qū)水稻病蟲(chóng)害的可持續(xù)治理和水稻生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展受到挑戰(zhàn)。
1稻田病蟲(chóng)頻繁暴發(fā)帶來(lái)挑戰(zhàn)
1.1病蟲(chóng)害持續(xù)暴發(fā)嚴(yán)重威脅水稻生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展
近10年來(lái),我國(guó)水稻病蟲(chóng)害呈現(xiàn)持續(xù)暴發(fā)態(tài)勢(shì),尤其是稻飛虱、稻縱卷葉螟、二化螟、三化螟[Tryporyza incertulas(Walker)]、稻瘟?。≒yricularia oryzae Cav.)、紋枯病、病毒病等重大病蟲(chóng),在各稻區(qū)都有不同程度的暴發(fā),并導(dǎo)致稻谷嚴(yán)重減產(chǎn)。如稻飛虱在2005~2010年的6年間年發(fā)生面積均超過(guò)2000萬(wàn)hm2次。其中,2006年、2007年分別為3267萬(wàn)、3333萬(wàn)hm2次,成為有統(tǒng)計(jì)記載以來(lái)最嚴(yán)重的暴發(fā)年。稻縱卷葉螟發(fā)生面積在2003~2010年8年間有6年超過(guò)了2000萬(wàn)hm2次。二化螟近10年每年發(fā)生面積均在1333萬(wàn)hm2次以上,2005年達(dá)到1800萬(wàn)hm2次的歷史最高位。常發(fā)性病害紋枯病、稻瘟病和稻曲病[Ustilaginoidea virens(Cooke)Takahashi]是影響水稻生產(chǎn)最嚴(yán)重的三大真菌性病害,年發(fā)病面積分別為1733萬(wàn)400萬(wàn)、340萬(wàn)hm2(2011年)。害蟲(chóng)的大暴發(fā)導(dǎo)致了由稻飛虱傳播的病毒病的大流行?;绎w虱傳播的條紋葉枯?。≧ice stripe virus,RSV)、黑條矮縮?。≧ice black-streaked dwarfvirus,RBSDV)以及新病害由白背飛虱傳播的南方水稻黑條矮縮?。⊿outhern rice black-streak dwarf virus,SRBSDV)自2000年以來(lái),相繼在江淮和黃淮單季稻區(qū)、長(zhǎng)江以南稻區(qū)中晚稻大流行。2010年SRBSDV發(fā)病面積120萬(wàn)hm2,損失稻谷46萬(wàn)t。
1.2策略的失當(dāng)使病蟲(chóng)害防治變主動(dòng)預(yù)防為被動(dòng)應(yīng)對(duì)
從宏觀上看,2007~2011年的5年間,水稻病蟲(chóng)害防治面積是同期水稻播種面積的5.07~6.29倍,每季的平均防治次數(shù)5~6次,而在2000年、1991年,這一比例僅分別為3.99、2.89倍,每季的平均防治次數(shù)在十幾年間增加了1倍,是稻田農(nóng)藥使用狀況的客觀反映。水稻病蟲(chóng)害的頻繁暴發(fā)固然有其內(nèi)在的規(guī)律及客觀因子的影響,但忽視綜合防治技術(shù)的應(yīng)用和過(guò)分強(qiáng)調(diào)應(yīng)急防治、片面追求高產(chǎn)而不計(jì)成本、不顧及生態(tài)承載力的做法,無(wú)疑對(duì)病蟲(chóng)害的暴發(fā)起到了推波助瀾的作用。不當(dāng)?shù)姆乐尾呗院托袨槭沟咎锷鷳B(tài)系統(tǒng)失衡,自然控害作用喪失,防治行為形成了依賴農(nóng)藥被動(dòng)應(yīng)對(duì)病蟲(chóng),病蟲(chóng)暴發(fā)導(dǎo)致大量使用農(nóng)藥的惡性循環(huán)局面。
1.3單純依賴和濫用農(nóng)藥現(xiàn)象普遍存在
2011年,全國(guó)水稻病蟲(chóng)害防治面積1.513億hm2次,占各類農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治總面積的34%,在稻飛虱和稻縱卷葉螟大暴發(fā)的2006~2008年,這一比例高達(dá)39%~41%。若單次防治用藥量基本相同的話,我國(guó)農(nóng)作物農(nóng)藥使用總量的1/3~2/5用在了稻田中。對(duì)江西都昌、廣西合浦、湖北沙洋、江蘇鹽城、安徽廣德5個(gè)縣250戶稻農(nóng)的抽樣調(diào)查結(jié)果顯示,2011~2012年,早稻、連作晚稻每季平均用藥次數(shù)分別為4.498、6.83次,用藥量分別為228.64、480.19g/667㎡。稻田用藥次數(shù)多、農(nóng)藥用量大,使用擬除蟲(chóng)菊酯類禁用品種或隱性成分的現(xiàn)象十分普遍,而穗期稻飛虱、稻縱卷葉螟的重發(fā),使穗期用藥量增高,安全間隔期被忽視,導(dǎo)致稻谷農(nóng)藥殘留超標(biāo)。
2對(duì)病蟲(chóng)害防治策略的反思和調(diào)整
2.1對(duì)傳統(tǒng)的防治策略的反思
針對(duì)水稻病蟲(chóng)害常年處于普遍重發(fā)、暴發(fā)頻率大的狀況,在稻區(qū)推行綠色防控技術(shù),既減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,又可有效控制病蟲(chóng)為害。保障稻谷產(chǎn)量,首先需要評(píng)估稻田的主要病蟲(chóng)種類、全季的各個(gè)防治環(huán)節(jié)、用藥品種構(gòu)成等因素,在此基礎(chǔ)上,因地制宜地提出有效可行的綠色防控策略及與之配套的技術(shù)措施。
2.1.1有利因素的發(fā)揮
對(duì)二化螟、三化螟、稻飛虱、稻縱卷葉螟、紋枯病等病蟲(chóng),可通過(guò)水稻植株補(bǔ)償功能、稻田生態(tài)系統(tǒng)中的天敵自然控害、耕作和水肥管理等措施減輕發(fā)生和為害程度。水稻剪葉模擬試驗(yàn)證明,水稻分蘗初期受害程度<50%、分蘗盛期受害程度30%以下時(shí),不僅對(duì)產(chǎn)量無(wú)不良影響,反而有增產(chǎn)效應(yīng)。因此,發(fā)揮此類對(duì)水稻生長(zhǎng)有利、對(duì)病蟲(chóng)發(fā)生不利因素的作用,可以減少不必要的防治。
2.1.2防治環(huán)節(jié)控制
水稻每季用藥少則3~4次,多則8~10次,對(duì)每個(gè)防治環(huán)節(jié)的評(píng)估可以發(fā)現(xiàn),生長(zhǎng)前期施藥防治螟蟲(chóng),遷入初期防治稻飛虱,分蘗期防治稻縱卷葉螟,大量殺滅了天敵,導(dǎo)致隨后發(fā)生的稻飛虱、稻縱卷葉螟由于失去天敵的控制作用而暴發(fā),甚至引起再增猖獗。以稻田生態(tài)系統(tǒng)和作物為中心的有害生物綜合防治(IPM),從全季水稻生理和田間生態(tài)的視角去構(gòu)建防治體系,可避免由于不當(dāng)?shù)姆乐涡袨橐鸩∠x(chóng)的失控或加劇,或者由于生長(zhǎng)前期的防治導(dǎo)致中、后期害蟲(chóng)的暴發(fā)。
2.1.3稻田農(nóng)藥的選擇
多年來(lái),選擇農(nóng)藥以高效、廣譜、速效為標(biāo)準(zhǔn),農(nóng)藥幾乎成為控制病蟲(chóng)為害的唯一手段。由于現(xiàn)行的農(nóng)藥評(píng)價(jià)體系對(duì)生物農(nóng)藥與化學(xué)農(nóng)藥采取相同的、單一的評(píng)價(jià)體系,缺少對(duì)生態(tài)安全性的評(píng)價(jià)指標(biāo),生物農(nóng)藥對(duì)生態(tài)環(huán)境和稻谷的安全性等優(yōu)點(diǎn)難以凸顯出來(lái),影響了生物農(nóng)藥的推廣和應(yīng)用。大量的研究已經(jīng)證明,三唑磷、擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)劑、除草劑、殺菌劑和化肥可促進(jìn)稻飛虱生殖,也可影響天敵的捕食行為和功能,引起稻飛虱再猖獗。由于阿維菌素可引起褐飛虱暴發(fā),2011年泰國(guó)已經(jīng)禁止稻田使用阿維菌素,但阿維菌素目前仍為我國(guó)防治稻縱卷葉螟和螟蟲(chóng)的當(dāng)家品種。
2.2綠色防控策略的建立
2.2.1防控目標(biāo)
轉(zhuǎn)變針對(duì)單病單蟲(chóng)進(jìn)行控制的做法,強(qiáng)調(diào)以稻田生態(tài)和作物為中心,以控害、減損、高效益為目標(biāo),針對(duì)本地重大病蟲(chóng)的致災(zāi)關(guān)鍵期采取措施,減輕為害,提高種植效益。水稻生長(zhǎng)前期,當(dāng)病蟲(chóng)發(fā)生量對(duì)稻谷產(chǎn)量不構(gòu)成嚴(yán)重影響時(shí),則應(yīng)以自然控害為主。
2.2.2預(yù)防重于應(yīng)急防治
重視預(yù)防措施的應(yīng)用,將防治關(guān)口前移至病蟲(chóng)害發(fā)生前。如抗性品種和品種多樣性布局、水肥管理、深耕、灌水漚田滅蛹、病毒病的避害栽培和阻隔育秧、生態(tài)調(diào)控、天敵保育等。病蟲(chóng)發(fā)生期確需采取防治措施時(shí),則優(yōu)先應(yīng)用昆蟲(chóng)信息素、人工天敵、稻鴨共育、微生物藥劑等對(duì)有益生物影響小的措施,而藥劑應(yīng)急防治是病蟲(chóng)種群量超過(guò)防治指標(biāo)而天敵等自然因子難以控制時(shí)的補(bǔ)救措施。
2.2.3防治指標(biāo)和農(nóng)藥品種的選擇
對(duì)稻飛虱、螟蟲(chóng)、稻縱卷葉螟等重大病蟲(chóng),強(qiáng)調(diào)放寬分蘗期防治指標(biāo),涵養(yǎng)天敵,發(fā)揮自然控害作用和植株的補(bǔ)償能力,降低中、后期害蟲(chóng)暴發(fā)幾率,重點(diǎn)針對(duì)對(duì)產(chǎn)量影響大的孕穗期和穗期進(jìn)行防治。提倡選擇生物農(nóng)藥、選擇性藥劑、高含量單劑,在控害的同時(shí)要保護(hù)天敵,對(duì)環(huán)境友好,不要求將病蟲(chóng)害斬盡殺絕,能夠容忍少量病蟲(chóng)種群和為害損失存在。
3非化學(xué)防治關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用及效果
3.1螟蟲(chóng)和稻縱卷葉螟種群控制技術(shù)
分別針對(duì)螟蟲(chóng)和稻縱卷葉螟的各個(gè)發(fā)育時(shí)期,采取非化學(xué)防治措施,對(duì)蛹、成蟲(chóng)、卵和幼蟲(chóng)進(jìn)行全歷期控制,總體壓低害蟲(chóng)的種群數(shù)量,達(dá)到不用農(nóng)藥、不造成嚴(yán)重為害的目的。
3.1.1耕漚滅蛹
春季二化螟、三化螟蛹期,稻田翻耕漚田,可消滅70%左右的越冬蟲(chóng)量,有效降低螟蟲(chóng)種群基數(shù)。這一行之有效的措施,是二化螟、三化螟種群控制的重要措施之一,在具備翻耕灌水條件的稻區(qū)仍應(yīng)堅(jiān)持進(jìn)行。
3.1.2昆蟲(chóng)性信息素群集誘殺成蟲(chóng)
性誘劑具有高度的選擇性和專一性,對(duì)稻田有益生物沒(méi)有直接的影響。近年來(lái),由于對(duì)性誘劑組分配比的不斷優(yōu)化和干式飛蛾誘捕器的開(kāi)發(fā),以及對(duì)田間釋放技術(shù)的研究,大幅提高了二化螟、三化螟和稻縱卷葉螟的防治效果,且省工、省力,無(wú)需加水,操作簡(jiǎn)單,全國(guó)稻田年應(yīng)用面積近13萬(wàn)hm2(2011年)。江西崇仁協(xié)調(diào)應(yīng)用二化螟耕漚滅蛹和性誘劑防治越冬代二化螟,一般年份不需施藥,中等或偏重程度發(fā)生年份或田塊枯鞘叢率超過(guò)8%時(shí),施用生物農(nóng)藥蘇云金桿菌控制為害,全代不施化學(xué)農(nóng)藥;耕漚加性誘劑防治田,蜘蛛量比化學(xué)防治田高2.5倍(2010年),對(duì)稻飛虱的自然控害能力增強(qiáng)。
3.1.3人工釋放赤眼蜂寄生害卵
人工釋放稻螟赤眼蜂(Trichogramma japonlicum)或臺(tái)灣稻螟赤眼蜂(Trichogramma onfisum)-5防治二化螟和稻縱卷葉螟,從2009年開(kāi)始在長(zhǎng)江流域、東北、江淮、西南、華南等稻區(qū)多點(diǎn)試驗(yàn)和大面積示范,取得了令人滿意的防治效果,至2011年,年累計(jì)應(yīng)用面積約1.33萬(wàn)hm2。湖南邵陽(yáng)釋放稻螟赤眼蜂防治二化螟,蛾始盛期放蜂,越冬代和3代二化螟平均卵校正寄生率分別為41.8%、45%,平均防治效果分別為87%、86.3%;防治2代、4代稻縱卷葉螟,平均卵校正寄生率分別為40.6%、41.8%,平均防效分別為83.8%、84.5%(2012年)。
3.1.4蘇云金桿菌防治幼蟲(chóng)
蘇云金桿菌防治水稻螟蟲(chóng)具有良好的防效和生態(tài)效應(yīng),是可用于稻田的為數(shù)不多的高效微生物殺蟲(chóng)劑之一,但由于受到高效、速效、廣譜化學(xué)農(nóng)藥的沖擊,以及其自身存在的殺蟲(chóng)速度慢、受環(huán)境條件影響大、對(duì)鉆蛀性害蟲(chóng)作用差等缺點(diǎn),在稻田的使用量嚴(yán)重萎縮。近年來(lái),在“綠色防控”理念的宣傳和推動(dòng)下,蘇云金桿菌防治二化螟和稻縱卷葉螟的高效、低毒、環(huán)境友好、無(wú)殘留等特性被人們重新認(rèn)識(shí)。2008~2009年,安徽、四川、黑龍江、吉林、江西、江蘇等多地示范蘇云金桿菌防治二化螟和稻縱卷葉螟,結(jié)果表明,其對(duì)二化螟的防效65.31%~96.69%,對(duì)稻縱卷葉螟藥后7d殺蟲(chóng)效果88%~97.17%,14d保葉效果88.11%~90.10%,且具有對(duì)稻田天敵種群安全、可發(fā)揮天敵的后續(xù)控害作用等特點(diǎn)。
3.2利用生態(tài)工程技術(shù)和生物多樣性技術(shù)防治病蟲(chóng)害
3.2.1生態(tài)工程技術(shù)
稻田生態(tài)工程技術(shù)是利用害蟲(chóng)和天敵的pushpull策略、attract-reward策略、attract-kill策略成功控制病蟲(chóng)害的典范。其在生態(tài)景觀層面上進(jìn)行人為設(shè)計(jì),平衡生物多樣性需求,提高生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)既能保障水稻產(chǎn)量,又具有較高的生態(tài)可持續(xù)性,將稻飛虱等病蟲(chóng)害種群控制在經(jīng)濟(jì)損失允許水平之下。大量的室內(nèi)和田間研究表明,稻田田埂或田邊種植誘蟲(chóng)植物,可誘集二化螟、大螟產(chǎn)卵,減少田間發(fā)生量;種植顯花植物或保留開(kāi)花雜草,可為寄生蜂等天敵提供食料,提高寄生蜂對(duì)稻飛虱等害蟲(chóng)的寄生能力。浙江金華示范區(qū)集成應(yīng)用了抗性品種、適當(dāng)調(diào)整播種期、田邊留草和冬季種植綠肥等措施保護(hù)區(qū)域生物多樣性、稻田養(yǎng)鴨、間作茭白增殖寄生蜂,田埂或田塊插花種植顯花植物(芝麻和大豆)增殖寄生蜂、田埂種植誘蟲(chóng)植物(蘇丹草和香根草)降低田間螟蟲(chóng)種群量等生態(tài)工程技術(shù),提高了稻田生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,稻飛虱卵寄生蜂和捕食性天敵蜘蛛的數(shù)量比農(nóng)民自防區(qū)增加了1~2倍,豆娘和蛙類數(shù)量比農(nóng)民自防區(qū)增加了5~10倍,顯著抑制了褐飛虱等害蟲(chóng)的種群量。常規(guī)發(fā)生年份,無(wú)需使用藥劑防治稻飛虱、二化螟和稻縱卷葉螟,水稻產(chǎn)量平均582kg/667㎡,與農(nóng)民種植區(qū)沒(méi)有顯著差異(2009年)。
3.2.2雜、糯水稻間栽預(yù)防稻瘟病
成功的案例是從20世紀(jì)90年代開(kāi)始的,我國(guó)西南稻區(qū)推廣雜、糯水稻間栽控制稻瘟病技術(shù),成功地解決了當(dāng)?shù)氐疚敛×餍械膯?wèn)題。四川在50個(gè)縣示范推廣,云南2002年在90個(gè)縣應(yīng)用,面積達(dá)到13.6萬(wàn)hm2,恢復(fù)使用了94個(gè)傳統(tǒng)品種,混栽田比凈栽田平均增產(chǎn)10.12%。
3.3防蟲(chóng)網(wǎng)、無(wú)紡布覆蓋阻隔育秧防蟲(chóng)防病
水稻條紋葉枯病、黑條矮縮病、南方水稻黑條矮縮病等稻飛虱傳播的病毒病的流行,導(dǎo)致水稻生長(zhǎng)前期用藥次數(shù)大幅上升,而秧苗期染病是病害發(fā)病程度的重要決定因子。因此,既要阻斷病毒的侵染,又不增加農(nóng)藥的使用,防蟲(chóng)網(wǎng)和無(wú)紡布秧田全程覆蓋育秧無(wú)疑是一種理想的物理防治措施,可替代殺蟲(chóng)劑拌種和秧田期施藥,將病毒的初感染時(shí)期推遲到本田,發(fā)病程度明顯輕于未覆蓋對(duì)照田和藥劑防治田。試驗(yàn)研究表明,采用20目以上白色異型或方型防蟲(chóng)網(wǎng)、15~20g/㎡規(guī)格的無(wú)紡布全程覆蓋育秧,秧苗期控害效果100%,早稻、中稻秧苗素質(zhì)提高。晚稻高溫、強(qiáng)日照條件下,宜用20目防蟲(chóng)網(wǎng)。
3.4稻鴨共育治蟲(chóng)防病控草
從水稻移栽緩苗后至抽穗前,田間放養(yǎng)一定數(shù)量的家鴨,利用鴨子在稻間野養(yǎng),通過(guò)鴨子全天候在稻田的活動(dòng),不斷捕食害蟲(chóng),吃(踩)雜草,鴨糞肥田,中耕渾水和刺激水稻生育,能顯著減輕稻田蟲(chóng)、病、草的為害。貴州省都勻市2008年的示范結(jié)果顯示,養(yǎng)鴨區(qū)與對(duì)照區(qū)相比,雜草種類減少4種,雜草量減少49.5株/㎡,3代白背飛虱蟲(chóng)量降低74.47%,3代稻縱卷葉螟蟲(chóng)量降低39.88%,卷葉率減少61.32%,紋枯病病株率減少33.1個(gè)百分點(diǎn),病指減少15.65,平均增產(chǎn)95.13kg/667㎡。
3.5微生物農(nóng)藥防治稻瘟病、紋枯病和稻曲病
稻田應(yīng)用最廣泛、用量最大的生物殺菌劑為農(nóng)用抗生素井岡霉素,用于防治水稻紋枯病和稻曲病。
在微生物殺菌劑中,應(yīng)用面積較大的主要有枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)和蠟質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus cereus)及其與井岡霉素的復(fù)配制劑防治稻瘟病、紋枯病和稻曲病。
(轉(zhuǎn)載自《中國(guó)植保導(dǎo)刊》2013.10)