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(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(nóng)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(qū)主要害蟲之一[1-5]。因其寄主范圍廣、繁殖潛力大和對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn),條件適宜時(shí)大面積發(fā)生,給水稻生產(chǎn)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失[6]。我國每年受螟蟲危害的水稻面積達(dá)1 500 萬hm2,造成的直接經(jīng)濟(jì)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(chǎn)上防治二化螟的方法主要是化學(xué)防治,且以噴施為主,在殺蟲的同時(shí)會(huì)危害生態(tài)環(huán)境。
種子包衣是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中防治各種病害最有效的措施之一。種子包衣不僅能增強(qiáng)作物抗病能力,還能促進(jìn)種子萌發(fā)、提高發(fā)芽率和種子成苗率[8-10]。此外,種子包衣后還可以減少農(nóng)藥用量和提高農(nóng)藥利用率[11]。路明衛(wèi)是科迪華農(nóng)業(yè)科技有限公司研發(fā)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(wèi)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(jù)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(fā)揮種子處理簡單、安全、高效的優(yōu)勢(shì),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(chǎn)生。目前,采用種子處理防治二化螟的研究鮮有報(bào)道。為合理安全使用路衛(wèi)明,達(dá)到預(yù)期防治效果,筆者開展了路明衛(wèi)拌種包衣處理對(duì)水稻發(fā)芽、出苗的安全性以及對(duì)二化螟防效的田間試驗(yàn),并在湖南醴陵和衡陽開展了大田示范驗(yàn)證,以期為該藥劑的田間應(yīng)用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。
試驗(yàn)于2019—2020年在中國水稻研究所進(jìn)行,分為3 個(gè)部分。參試作物為水稻。
1.1.1 試驗(yàn)1:路明衛(wèi)拌種包衣對(duì)水稻種子發(fā)芽、出苗以及秧苗素質(zhì)的影響
供試品種為雜交稻泰優(yōu)398,用種量2 kg/667 m2,3 個(gè)處理時(shí)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(fā)芽試驗(yàn)設(shè)置3 個(gè)處理:T1,用路明衛(wèi)8 mL 拌種2 kg(每667 m2大田用種量);CK1,農(nóng)戶自防,采用富美實(shí)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(duì)照。對(duì)秧苗素質(zhì)影響試驗(yàn)在上述3個(gè)處理的基礎(chǔ)上增加了每2 kg 種子用路明衛(wèi)10 mL拌種處理(T2)。
播種后3 d,每個(gè)處理隨機(jī)選取50 粒種子,觀察并記錄出芽種子數(shù),計(jì)算每個(gè)處理種子出芽率;播種后14 d 調(diào)查秧苗株高、莖基寬、地上地下部鮮、干質(zhì)量。
1.1.2 試驗(yàn)2:路明衛(wèi)拌種包衣對(duì)螟蟲的防治效果和對(duì)水稻產(chǎn)量的影響
試驗(yàn)于2019年晚稻和2020年早稻上進(jìn)行。2019年供試品種為雜交稻泰優(yōu)398,機(jī)插栽培,用種量2 kg/667 m2;2020年供試品種為常規(guī)早稻中嘉早17,采用機(jī)直播和機(jī)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(gè)時(shí)期,前一個(gè)時(shí)期設(shè)置不同處理,后一個(gè)時(shí)期根據(jù)蟲情統(tǒng)防統(tǒng)治。2019年晚稻前一時(shí)期設(shè)置4 種處理:T1,路明衛(wèi)8 mL,拌種2 kg;T2,路明衛(wèi)10 mL,拌種2 kg;CK1,農(nóng)戶自防,播后30 d 葉面噴施1 次阿維菌素預(yù)防螟蟲;CK2,空白對(duì)照。2020年早稻在此基礎(chǔ)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(dāng)?shù)赜昧浚?。由?020年早稻生產(chǎn)上二化螟危害較為嚴(yán)重,因此農(nóng)戶自防(CK1)和T3 處理用藥次數(shù)多且藥量較重(表1)。
表1 T3 處理和農(nóng)戶自防處理的施藥時(shí)間和用量(單位:g/667 m2)
每個(gè)處理小區(qū)面積80 m2,3 次重復(fù)。小區(qū)間筑埂,并用塑料薄膜覆蓋,每個(gè)小區(qū)單獨(dú)排灌,以防藥劑竄灌,影響試驗(yàn)效果。2019年晚稻7月1日播種,7月15日機(jī)插,栽插密度1.68 萬叢/667 m2;2020年早稻機(jī)插3月28日播種,4月23日機(jī)插,栽插密度1.85 萬叢/667 m2;機(jī)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(fù)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(guī)栽培管理。
1.1.3 試驗(yàn)3:路明衛(wèi)包衣對(duì)二化螟防治效果的田間驗(yàn)證
2020年早季分別在湖南衡陽和醴陵開展路明衛(wèi)拌種包衣(10 mL/667 m2)對(duì)二化螟防治效果的田間驗(yàn)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(jī)械拋秧。播種后60 d 內(nèi)對(duì)鱗翅目害蟲不進(jìn)行防治,其他栽培管理措施同當(dāng)?shù)爻R?guī)操作。
1.2.1 對(duì)二化螟的防治藥效
試驗(yàn)1 和試驗(yàn)2 于播種后30、45 和60 d 進(jìn)行藥效調(diào)查,每個(gè)小區(qū)3 點(diǎn)取樣,每個(gè)點(diǎn)調(diào)查30 叢,共調(diào)查90 叢。統(tǒng)計(jì)枯鞘(心)率,計(jì)算防治效果??萸剩ㄐ模┞剩?)= [調(diào)查枯鞘(心)數(shù)/調(diào)查總莖蘗數(shù)]×100;防治效果(%)= [對(duì)照區(qū)枯鞘(心)率-處理區(qū)枯(鞘)心率]/對(duì)照區(qū)枯鞘(心)率×100。
1.2.2 水稻株高及干物質(zhì)量
分蘗盛期和收獲前取樣調(diào)查株高和干物質(zhì)量。機(jī)插按平均莖蘗數(shù)取樣,每個(gè)處理取10 株,3 次重復(fù);機(jī)直播每個(gè)處理取1 m2,3 次重復(fù)。所有樣品經(jīng)105 ℃殺青30 min,80 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量后稱重。
1.2.3 水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子
成熟期每個(gè)小區(qū)取4 m2,計(jì)算有效穗數(shù),同時(shí)實(shí)收晾干后測(cè)定稻谷質(zhì)量和含水率,然后折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量(13.5%)后計(jì)算產(chǎn)量;取6 叢風(fēng)干后進(jìn)行室內(nèi)考種,考查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等。
使用Microsoft Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算及制圖,用SPSS 11.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
由圖1可知,各處理種子發(fā)芽率均在90%左右,處理間差異不顯著,路明衛(wèi)包衣處理不影響水稻種子發(fā)芽。從圖2可見,路明衛(wèi)包衣促進(jìn)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(shù)分別增加12.59%和48.15%;路明衛(wèi)包衣處理(T1)對(duì)水稻幼苗根系伸長略有抑制作用,但各處理間差異不顯著??梢?,路明衛(wèi)是一種安全的種衣劑,可以干谷包衣或芽谷包衣,不影響發(fā)芽率、種芽的伸長和種子發(fā)根。
圖1 不同處理對(duì)水稻種子發(fā)芽率的影響
圖2 不同芽谷包衣對(duì)水稻幼苗芽長、根長及根數(shù)的影響
從表2可見,路明衛(wèi)種子(干谷)處理(T1、T2)的秧苗素質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)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(zhì)量、地上部干質(zhì)量以及根系干質(zhì)量分別增加12.53%、10.17%、14.91%和13.33%,處理間差異達(dá)顯著水平。路明衛(wèi)浸種后(盲谷)包衣僅增加秧苗地上部鮮質(zhì)量,與CK1 差異達(dá)顯著水平,秧苗素質(zhì)其他指標(biāo)與CK1 差異不顯著,不同路明衛(wèi)劑量處理間秧苗素質(zhì)差異亦未達(dá)顯著水平。
表2 種子不同處理后14 d 秧苗素質(zhì)
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(duì)照差異不明顯(表略)。
2020年早稻試驗(yàn)田二化螟危害較嚴(yán)重。由表3可知,播后30 d(4月28日),枯鞘率各處理表現(xiàn)為T2 <T1<CK1<T3<CK2,處理間差異達(dá)顯著水平,CK2 枯鞘率已達(dá)13.51%,各藥劑處理明顯減少枯鞘的發(fā)生;播后30 d 和45 d 枯鞘發(fā)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(wèi)種子包衣處理(T1、T2)明顯減少播后60 d 水稻枯心的發(fā)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(duì)二化螟的防治效果表現(xiàn)為T2>T1>CK1>T3。
表3 不同處理對(duì)機(jī)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(jī)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(gè)調(diào)查時(shí)期水稻枯鞘的發(fā)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(fā)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(duì)二化螟的防治效果增加3.64 個(gè)百分點(diǎn);T3處理的防治效果顯著最差。
表4 不同處理對(duì)機(jī)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(wèi)種子處理對(duì)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(wèi)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(dá)35.40%,CK1 也有12.30%的卷葉率。
表5 不同處理機(jī)插稻的卷葉率(2019)
從表6可見,路明衛(wèi)種子包衣處理促進(jìn)了機(jī)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(zhì)量分別比CK1 增加3.36%和1.93%。其他藥劑處理對(duì)分蘗期水稻生長影響差異不大,但均優(yōu)于CK2。成熟期不同處理間株高差異不顯著;干物質(zhì)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(jī)插稻的生長(2020)
從表7可見,2019年晚稻產(chǎn)量T2 處理最高,其次是T1 處理和CK1,CK2 最低,T2 處理的產(chǎn)量比CK1 和CK2 分別高11.51 %和14.53%,差異顯著。分析產(chǎn)量構(gòu)成發(fā)現(xiàn),T2 處理的產(chǎn)量優(yōu)勢(shì)主要在于每穗粒數(shù)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(qiáng)所致。2020年早稻產(chǎn)量各處理間差異顯著,T2處理最高,比CK1 顯著增產(chǎn)7.93%;分析不同藥劑處理的產(chǎn)量構(gòu)成發(fā)現(xiàn),T2 處理產(chǎn)量較高的原因是有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)增加,分別比CK1 增加5.93%和6.38%。
表7 不同處理對(duì)機(jī)插稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響
從表8可見,播后60 d,湖南衡陽和醴陵示范點(diǎn)空白對(duì)照(CK2)枯心率分別達(dá)7.20%和4.10%,路明衛(wèi)種子處理和農(nóng)戶自防明顯減少枯心的發(fā)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(gè)百分點(diǎn);湖南衡陽示范點(diǎn)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(gè)百分點(diǎn),差異顯著。
表8 不同處理對(duì)移栽和機(jī)拋示范田水稻枯心率的影響(播后60 d)
由表9可知,兩個(gè)示范點(diǎn)T2 處理產(chǎn)量比CK1 增加4.71%和2.25%,其主要原因是增加了有效穗數(shù),兩個(gè)示范點(diǎn)T2 處理有效穗數(shù)分別比CK1 增加3.38%和2.76%。
表9 不同處理對(duì)移栽和機(jī)拋示范田水稻產(chǎn)量及其構(gòu)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(qiáng)。生產(chǎn)上對(duì)其進(jìn)行大面積藥劑防治時(shí),既要保證防治效果,又要保護(hù)非標(biāo)靶生物與生態(tài)環(huán)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(nèi)吸性和滲透性,作用速度快、持效期長[13]。生產(chǎn)上習(xí)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(nóng)藥來增加其防效(如本試驗(yàn)農(nóng)戶自防處理)。路明衛(wèi)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(fā)根,包衣后種子的發(fā)芽率均在90%左右(表2)。路明衛(wèi)種子包衣處理的水稻分蘗期長勢(shì)較為旺盛,干物質(zhì)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(dǎo),水稻生長期間有效成分一直存在植株體內(nèi),對(duì)水稻生長有一個(gè)保護(hù)機(jī)制,有利于水稻生長和素質(zhì)增強(qiáng)。而噴霧一般是蟲發(fā)生之后再施藥,因此,路明衛(wèi)種子處理更是一種水稻病蟲害防控前移技術(shù),可延遲大田防治時(shí)間,減輕大田防治壓力。本試驗(yàn)同時(shí)還發(fā)現(xiàn),路明衛(wèi)包衣對(duì)水稻生長的影響以及對(duì)二化螟的防效與其使用劑量有關(guān),用10 mL/667 m2路明衛(wèi)包衣處理后,水稻秧苗根系發(fā)達(dá)、秧苗素質(zhì)好,分蘗期和成熟期干物質(zhì)積累量增多,每穗粒數(shù)增加,從而增加水稻產(chǎn)量,同時(shí)減少播種后60 d 內(nèi)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(jìn)一步證明了路明衛(wèi)包衣種子的安全性和使用效果。綜上,路明衛(wèi)拌種包衣可以減少水稻分蘗期防治螟蟲的打藥次數(shù)而不影響對(duì)二化螟的防治效果,節(jié)本增效10~30 元/667 m2。生產(chǎn)上使用路明衛(wèi)種子包衣劑防治水稻二化螟推薦劑量為10 mL/667 m2。