蔡尤俊,沈嘉偉,刁石新,劉志超,張文慶*
(1.中山大學有害生物控制與資源利用國家重點實驗室/昆蟲學研究所,廣州 510275;2.惠陽縣農業(yè)局,廣東惠州 516200)
目前關于稻菜輪作的研究大多集中在水稻、蔬菜產量,土壤物化以及生物特性變化,稻菜種類配搭,栽培技術等方面。例如:適合南方地區(qū)的水稻-花椰菜-結球甘藍輪作體系,可提高土壤利用率并增加農民收入(林金建等,2011);“123種植模式”即“菜-中晚稻-菜”輪作制,一年三季多元作物輪作,較好地發(fā)揮了作物間對氣候、土壤等生態(tài)條件利用的互補作用,綜合經濟效益最佳(加慶陽等,2006)。迄今,有關稻菜輪作防控蟲害方面的研究較少,尤其是針對水稻害蟲的研究更少。稻菜輪作對水稻害蟲的防控作用如何?是否有利于害蟲天敵種群的建立和穩(wěn)定?能否作為一種有效的農業(yè)防治技術進行推廣應用?為了對這些方面進行研究,作者在廣東省廣州市花都區(qū)和白云區(qū)兩個地區(qū),研究了稻菜輪作種植模式對水稻主要害蟲褐飛虱及其捕食性天敵—蜘蛛的影響。
供試稻菜輪作田均采用“菜-稻-菜”的耕作模式,試驗田與對照田均只種植一季中稻。廣州市花都區(qū)的調查在2012年進行,供試水稻品種為窄葉青,稻菜輪作田2011年采用稻菜輪作模式耕作,2012年春、冬兩季種植蔬菜,夏、秋兩季種植中稻;水稻連作田2011年種植早、晚兩季水稻,2012年只種植中稻。廣州市白云區(qū)的調查在2013年進行,供試水稻品種也為窄葉青,稻菜輪作田2012年采用稻菜輪作模式耕作,2013年春、冬兩季種植蔬菜,夏、秋兩季種植中稻;水稻連作田2012種植早、晚水稻,2013年只種植中稻。
稻菜輪作實驗田為處理田,水稻連作實驗田為對照田,各3 次重復,每個重復1 畝。處理田和對照田在地理位置上處于同一片區(qū)域以消除地域性差異,稻菜輪作田和水稻連作田所種植的水稻品種相同、生長周期相近?;ǘ紖^(qū)大田調查分別于2012年6月2日(分蘗期)、6月22日(拔節(jié)期)、7月12日(孕穗期)、8月1日(乳熟期)和8月21日(完熟期)調查各實驗田的褐飛虱和蜘蛛數(shù)量;白云區(qū)大田調查分別于2013年6月25日(分蘗期)、7月15日(拔節(jié)期)、8月4日(孕穗期)、8月24日(乳熟期)、9月13日(完熟期)調查各試驗田的褐飛虱和蜘蛛數(shù)量。
褐飛虱和蜘蛛的調查采用“五點法”,每一點調查20 叢水稻,統(tǒng)計褐飛虱和蜘蛛數(shù)量。統(tǒng)計方法采用直接計數(shù)法和盤拍法。直接計數(shù)法:當水稻植株蟲量少時,通過輕翻水稻,直接進行觀察統(tǒng)計蟲量。盤拍法:當水稻植株蟲量較多,不易于直接觀察統(tǒng)計時,在自制小盤底部裝水,從小盤缺口處沿水面緊貼稻株一側成45°夾角,從水稻另外一側拍打水稻莖稈數(shù)次,使褐飛虱、蜘蛛震落盤內水中,再進行計數(shù)。
對花都區(qū)稻菜輪作實驗田和水稻連作實驗田的褐飛虱和蜘蛛數(shù)量進行調查,結果表明:與水稻連作田相比,稻菜輪作田褐飛虱數(shù)量總體上較少,在水稻移植后40 和80 d,差異達到極顯著水平(t-test,P<0.01),分別降低了66.6% 和30.1%(圖1);在蜘蛛數(shù)量方面,稻菜輪作田和水稻連作田大多無顯著性差異,只有在水稻移植后20 d,水稻連作田的蜘蛛數(shù)量極顯著地高于稻菜輪作田(t-test,P<0.01)。
圖1 花都區(qū)稻田的褐飛虱和蜘蛛數(shù)量Fig.1 The amount of brown planthopper(BPH)and spiders in paddy fields in Huadu
對白云區(qū)稻菜輪作實驗田和水稻連作實驗田中褐飛虱和蜘蛛的發(fā)生情況進行調查,結果表明:稻菜輪作田顯著地降低了褐飛虱的發(fā)生數(shù)量,在水稻插秧后40 d、60 d、80 d 和100 d,稻菜輪作田的褐飛虱數(shù)量顯著少于水稻連作田(t-test,P<0.05),同期最高降低了56.3%;在蜘蛛數(shù)量方面,稻菜輪作田和水稻連作田基本無顯著性差異,只有插秧后第80 天水稻連作田顯著地多于稻菜輪作田(t-test,P<0.05)(見圖2)。
圖2 白云區(qū)稻田的褐飛虱和蜘蛛數(shù)量Fig.2 The amount of brown planthopper(BPH)and spiders in paddy fields in Baiyun
輪作是在同一田地上,有序地在季節(jié)間或年間輪換種植不同作物的種植方式。合理的輪作能夠使同一田地上出現(xiàn)不同的兩種或多種作物生境交替輪回,有效地控制作物病蟲害。劉淑霞等(2011)的研究表明,輪作非寄主植物可使大豆胞囊線蟲找不到寄主而死亡。張振飛等(2013)研究發(fā)現(xiàn)稻菜輪作對田間三化螟種群有明顯的控制作用,稻菜輪作與水稻連作相比較,第二代和第四代白穗率分別降低了24.4 和43.3 倍,越冬蟲口數(shù)降低152.3 倍。張娟等(2011)研究了稻菜鄰作模式對稻縱卷葉螟、稻飛虱及其捕食性天敵的影響,其對稻飛虱的防治作用與本文實驗結果相似。徐培智等(2008)指出,一季中晚稻的稻菜輪作耕作模式能有效提高土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶的活性,且有效降低土壤過氧化氫酶和多酚氧化酶活性,對維持土壤生產能力的可持續(xù)性具有重要意義。Lin(2004)研究發(fā)現(xiàn)稻菜輪作與單作蔬菜相比,稻菜輪作能更好地保有土壤微生物,保持土壤中脫氫酶的活力。這些研究表明稻菜輪作不僅能降低水稻害蟲數(shù)量,而且能改善土壤條件,有利于水稻生長。
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