机插水稻不同种子处理方式对稻纵卷叶螟的控制效果

2021-12-17 07:20于居龙赵来成姚克兵罗光华方继朝张建华束兆林
作物杂志 2021年6期
关键词:卷叶螟杀虫田间

于居龙 张 国 赵来成 姚克兵 罗光华方继朝 张建华 焦 杨 束兆林

(1江苏丘陵地区镇江农业科学研究所,212400,江苏镇江;2江苏省农业科学院植物保护研究所,210014,江苏南京;3江苏省镇江国家农业科技园,212403,江苏句容)

稻纵卷叶螟是我国水稻上重要的迁飞性害虫之一,严重威胁水稻生产安全。近年来,其发生呈现暴发性、频发性等特征,可在水稻不同生育期产生危害,影响水稻产量[1-2]。目前稻纵卷叶螟防治仍然以茎叶化学喷雾防治为主[3-4],但防治适期内劳力不足问题日益突出。近年来,水稻种子处理技术已由传统防治种传病害或苗期病虫害逐步向长效防控大田病虫害方向发展[5-8]。江苏丘陵地区利用药剂处理水稻种子可长效防控稻纵卷叶螟,已明确在旱育手栽、旱直播和机插秧3种不同栽培模式下应用氯虫苯甲酰胺拌种处理,可减少前期稻纵卷叶螟防治次数[9]。

伴随土地规模流转和种粮大户不断出现,水稻机插技术得到迅速发展,由于其省工、节本、高效、规范和高产等优势,得到越来越多种粮大户的青睐[10-11]。机插条件下种子处理越来越普及,但种子处理方式存在地区差异[12-13],如部分地区种传病害较为严重,播种前需进行浸种处理防治种传病害[14],而其他地区则较多采用干籽直接播种育秧方法[15-16]。因此,在不改变种植户原有育秧方式的基础上,利用氯虫苯甲酰胺处理种子,明确机插秧条件下不同种子处理方式对稻纵卷叶螟的防治效果,再结合当年稻纵卷叶螟发生量探索水稻穗前稻纵卷叶螟“0”次茎叶喷雾防治的可行性,为江苏丘陵地区机插秧利用药剂种子处理可持续防控稻纵卷叶螟提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 供试品种

供试水稻品种为江苏丘陵地区主栽粳稻品种“南粳9108”,由江苏省农业科学院粮食作物研究所选育。

1.2 供试药剂

20%氯虫苯甲酰胺(chlorantraniliprole,CAP)悬浮剂由美国杜邦公司生产。

1.3 种子处理方法

采用浸种法、先浸种后拌种(湿拌法)和干籽拌种(干拌法)3种种子处理方法。分别以CAP有效用量0.0、1.0、1.5、2.0和2.5g/kg处理种子。

浸种法采用清水药剂浸种,将1kg稻种放入纱网袋,置于塑料桶中,称取CAP 0.0、5.0、7.5、10.0和12.5g加水至1.5kg,混合搅匀,将混合药液倒入塑料桶中浸没稻种,浸种48h后捞出沥干12h,然后播种;湿拌法可参考于居龙等[9]的拌种方法,1kg稻种清水浸种48h后捞出沥干12h,再将种子倒入小型拌种设备(邢台双恒机械制造有限公司),分别缓慢加入CAP 0.0、5.0、7.5、10.0和12.5g连续搅拌 2min,待种子着色均匀后平铺于纸上阴干后播种;干拌法直接用1kg干稻种进行拌种处理,分别称取 CAP 0.0、5.0、7.5、10.0和 12.5g加水至 66.7g,再利用机械拌种,拌种方法同湿拌法。

1.4 田间试验方法

试验于镇江市农业科学院农业科技创新中心基地(句容市行香镇)进行,该地区田块为砂质壤土,肥力中等。各处理稻种播种于8个硬质塑料育秧盘(60cm×30cm×3.5cm)中,2018年5月18日播种,秧田管理按照常规进行,6月 18日大田移栽,利用久保田2ZS-6(SPW-68C)手扶式插秧机进行移栽,行距30cm,穴距14cm。3种方式均设置独立空白对照,各处理设3个重复小区,每个重复小区移栽面积100m2以上,重复小区之间用单泥埂分开,各处理之间用双泥埂隔开并单独排灌,避免田水串流。

1.5 指标调查及方法

1.5.1 保叶及杀虫效果 调查日期为8月13日和9月6日,此时期为稻纵卷叶螟为害盛期。每个小区调查200穴水稻,分别记录水稻总叶片数、白叶数和活虫数,白叶数以剑叶和倒2叶出现虫苞或遭幼虫啃食出现新鲜白斑为标准,以叶片上或虫苞内有幼虫或蛹数为活虫数。计算白叶率、保叶效果和杀虫效果。

白叶率(%)=总白叶数/总叶片数×100;保叶效果(%)=(对照区白叶率-处理区白叶率)/对照区白叶率×100;杀虫效果(%)=(对照区活虫数-处理区活虫数)/对照区活虫数×100。

1.5.2 稻纵卷叶螟成虫种群数量 通过赶蛾法估测试验田块区域稻纵卷叶螟数量。赶蛾地点为3块对照田,具体操作方法参考文献[17],赶蛾时间为7月10日―9月16日,选择在清晨7:00之前进行,赶蛾时沿田埂边向田内宽2m、长33m区域进行,调查面积约66m2,用赶棒缓缓拨动稻丛,在水稻苗期轻拨稻苗上部即可,在水稻生长中后期植株茂盛时需用力拨动中上部。目测起飞的蛾数,然后乘以75,以此估算出该田块区域每公顷蛾量。

1.6 数据处理

利用Microsoft Excel 2010与DPS 7.05进行数据处理,以单因素ANOVA的Duncan氏新复极差法对各处理的白叶率、保叶效果和杀虫效果进行差异显著性检验。所有数据处理均未经转换。

2 结果与分析

2.1 2018年稻纵卷叶螟的发生情况

结果(图1)表明,在7月底8月初田间出现短期的蛾量小高峰,根据稻纵卷叶螟测报技术规范[18],此时期发生的稻纵卷叶螟代次为全国第 5代、江苏省第3代,蛾量仅为1162.5~1800.0。8月20日,田间蛾量为1987.5,之后逐日增加,自8月30日,蛾量增至18 862.5,为本年度赶蛾数量最高值,该代次的稻纵卷叶螟为全国第6代、江苏省第4代。综上,2018年江苏丘陵地区第3代稻纵卷叶螟偏轻至中等发生,而第4代稻纵卷叶螟中等偏重发生。

图1 2018年7-9月对照田块逐日赶蛾数量动态Fig.1 Daily population dynamics of rice leaf folder in control fields from July to September in 2018

2.2 播种后87d不同处理对稻纵卷叶螟的控制效果

由表1可得,利用浸种、湿拌和干拌方式处理种子,CK白叶率分别为3.04%、2.13%和1.58%。3种不同处理方式对水稻均具有一定的保叶效果,保叶效果在51.07%~97.49%之间。CAP有效用量为1.0g/kg时,浸种处理保叶效果最差,仅为51.07%,而湿拌和干拌处理保叶效果分别为 95.50%和93.63%,与浸种处理差异显著(P<0.05);当CAP有效用量为 1.5g/kg时,浸种处理保叶效果为77.71%,湿拌和干拌处理保叶效果分别为 96.68%和97.49%,与浸种处理差异显著(P<0.05);CAP有效用量≥2.0g/kg时,3种处理对水稻的保叶效果均在80%以上,且不同处理之间无显著差异(P>0.05)。同一处理方式CAP不同用量之间略有差异,浸种处理下,CAP有效用量为1.0g/kg种子保叶效果显著低于其他处理(P<0.05),而湿拌和干拌处理 CAP不同用量对水稻均具有较好的保叶效果,且用量之间无显著性差异(P>0.05)。

表1 播种后87d不同种子处理对水稻的保叶效果Table 1 The leaf protection effects of different seed treatments on rice after 87 days %

由表2可得,浸种、湿拌和干拌方式处理下,CK百穴活虫数分别为38.33、45.00和25.00。CAP有效用量为1.0g/kg时,田间百穴活虫数为30.00,杀虫效果仅为21.74%,湿拌和干拌处理田间每百穴活虫数均为 3.33,杀虫效果分别为 92.59%和86.67%,浸种处理杀虫防效显著低于湿拌和干拌处理(P<0.05);CAP有效用量为1.5g/kg时,浸种处理百穴活虫数减少,杀虫效果为78.26%,湿拌处理杀虫效果达到96.30%,而干拌处理田间基本无活虫,浸种和干拌处理之间差异显著(P<0.05);CAP有效用量为2.0g/kg时,浸种和湿拌处理田间百穴活虫数均为1.67,干拌处理基本无活虫;CAP有效用量为 2.5g/kg时,3种处理方式下田间调查没有发现稻纵卷叶螟幼虫。同一处理方式下,稻纵卷叶螟活虫数随着 CAP用量增加而减少,杀虫效果随CAP用量增加而增加。

表2 不同种子处理对稻纵卷叶螟的杀虫效果(87d)Table 2 The insecticidal effects of different seed treatments on rice leaf folder after 87 days

2.3 播种后111d不同处理对稻纵卷叶螟的控制效果

由表3可得,各处理CK田间白叶率变化幅度较小,浸种、湿拌和干拌方式田间白叶率分别为3.34%、2.40%和2.10%。3种不同处理方式对水稻均具有一定的保叶效果,保叶效果在 52.40%~98.85%之间。除CAP有效用量1.0和1.5g/kg浸种处理外,其他各处理及用量对水稻的保叶效果均达90%以上。当CAP有效用量为1.0g/kg时,湿拌和干拌处理保叶效果显著高于浸种处理(P<0.05);当CAP有效用量为1.5g/kg时,3种方式保叶效果分别为87.78%、95.11%和95.14%,3种不同处理方式之间无显著性差异(P>0.05);当CAP有效用量在2.0g/kg以上时,各处理对水稻的保叶效果均在90%以上,且处理之间无显著性差异(P>0.05)。利用CAP浸种处理有效药量为1.0g/kg时保叶效果显著低于 1.5~2.5g/kg处理,而湿拌和干拌处理各用量之间无显著性差异(P>0.05)。

表3 不同种子处理对水稻的保叶效果(111d)Table 3 The leaf protection effects of different seed treatments on rice after 111 days %

由表4可得,浸种、湿拌和干拌处理下CK田间百穴活虫数增加,百穴活虫数分别为51.67、58.33和60.00。浸种处理时,CAP有效用量为1.0g/kg时,田间百穴活虫数为35.00,杀虫效果为32.26%;CAP有效用量为1.5g/kg时,百穴活虫数为10.00,杀虫效果为 80.65%,湿拌和干拌处理杀虫效果分别为91.14%和97.22%,3种种子处理方式对杀虫效果无显著性差异(P>0.05);CAP有效用量为2.0g/kg以上时,各处理对稻纵卷叶螟的杀虫效果均在90%以上,且处理之间无显著性差异(P>0.05)。

表4 不同种子处理方式对稻纵卷叶螟的杀虫效果(111d)Table 4 The insecticidal effects of different seed treatments on rice leaf folder after 111 days

3 讨论

长效、可持续绿色防控害虫是未来植物保护的目标,药剂处理种子是可能实现该目标的技术之一[19-21]。在种子处理控制的害虫中,水稻迁飞性害虫尤其重要,一是因为迁飞性害虫易大面积暴发成灾[22],二是该类害虫往往补充迁入,造成田间种群动态复杂[23]。前期研究[6,9]发现,氯虫苯甲酰胺种子处理可长效防控稻纵卷叶螟,在直播稻、旱育手栽稻和机插秧条件下对稻纵卷叶螟有效控制时长为90d以上,防效90%以上,生产上正在推广应用。但水稻除栽培方式多变外,各地区育秧习惯也存在差异,以机插秧为例,生产上可分为先浸种催芽秧盘育秧和直接干种秧盘育秧等,因此本试验研究了CAP浸种、先清水浸种后CAP拌种及CAP干籽拌种3种不同处理方式对稻纵卷叶螟的防治效果。

本研究表明,3种氯虫苯甲酰胺种子处理方式对田间稻纵卷叶螟均具有一定的防治效果,在相同使用量条件下,对水稻的保叶效果和对稻纵卷叶螟杀虫效果均为干拌处理≥湿拌处理>浸种处理。氯虫苯甲酰胺是优异的自下而上内吸性药剂[24],3种种子处理方式防效差异可能与药剂利用率相关。水稻药剂浸种是将氯虫苯甲酰胺溶于水中,种子吸收水分同时也吸收溶于水的药剂,吸水量一般约为自身重量的35%[25],因此吸收的药剂有限,大部分药剂随着浸种用水流失。湿拌处理是将吸足水分的种子用药剂拌种,随着种子萌发,胚根等持续吸收周围水分和药剂,因此植株携药量较高。干拌处理将种子与药剂直接拌种,种子萌发时先吸水膨胀,同时吸收药剂,萌发后再通过胚根等持续吸收药剂。但种子吸收药剂也存在限值,这可能是 CAP浸种处理有效用量大于 2.0g/kg、湿拌和干拌处理 CAP有效用量大于1.0g/kg处理种子的保叶效果和杀虫效果无显著性差异的原因。田间调查结果表明,播种后87d,CAP有效用量为1.0g/kg时浸种处理稻纵卷叶螟百穴活虫数达到 30.00,但白叶率降低,保叶效果达51.07%,出现上述现象的原因可能是种子在 CAP浸种处理后,植株携带低剂量药剂,稻纵卷叶螟幼虫长期摄入药剂对其生长发育有影响,造成转株能力减弱、田间白叶数量减少。同时水稻种子经 CAP处理后分蘖期植株次生代谢物质(如草酸和类黄酮)增加,推测药剂处理可能影响稻纵卷叶螟幼虫取食,进一步减少田间白叶数量[26]。

稻纵卷叶螟在江苏稻区通常发生4个代次,以第3代和第4代为主害代[27-28]。赵越[29]通过虫情测报灯监测了扬州江都区2007-2017年稻纵卷叶螟种群动态,结果表明,年际之间存在差异,稻纵卷叶螟灯诱数量逐年增多,但第3代和第4代均为主要为害代。本试验年份田间赶蛾数据与之类似,2018年稻纵卷叶螟发生具有明显的世代虫峰,具有本地区稻纵卷叶螟发生动态代表性。朱友理等[30]分析植保系统田赶蛾数据表明,2017年镇江丹徒地区稻纵卷叶螟从7月20日起进入第3代发生期,蛾量虽然不高,但田间水稻利于稻纵卷叶螟取食,造成的危害较重。本试验中江苏丘陵稻区第3代稻纵卷叶螟虽蛾量不高但基本为迁入种群,水稻处于分蘖期至拔节期,极易发生稻纵卷叶螟繁殖为害,造成8月13日调查田间白叶率和百穴活虫数均较高。

CAP有效用量为 2.0g/kg时浸种处理种子和CAP有效用量为1.0g/kg时湿拌和干拌处理种子均可减少田间白叶产生和降低幼虫虫口数量。前人研究[31]表明,水稻结实率、千粒重和理论产量与水稻功能叶成显著负相关关系,水稻分蘖期稻纵卷叶螟幼虫虫量应控制在75~140头/百穴范围内,水稻拔节―孕穗期虫量应控制在52头/百穴以下[32]。本试验中,对照田块分蘖期百穴活虫数在25.00~45.00之间,孕穗期水稻百穴活虫数在51.67~60.00之间,其中孕穗期水稻虫量超过防治指标,但 CAP有效用量≥2.0g/kg时浸种、1.0g/kg时湿拌或干拌处理对幼虫杀虫效果均在90%以上,持效期超过111d。因此江苏第4代稻纵卷叶螟虽然偏重发生,蛾量是第3代的5~10倍,但田间白叶率和百穴活虫数增加不多,种子处理仍有较好的防治效果。造成此现象的原因可能有2个,一是种子经药剂处理后植株前期携带的高浓度药剂对第3代稻纵卷叶螟种群压制性较高,直接减少了后期田间稻纵卷叶螟种群来源;二是水稻已陆续进入抽穗期,食料开始恶化,加上气候条件不适宜本地种群大量繁殖,羽化后外迁比例较高,仅部分滞留为害。因此水稻种子通过CAP有效用量≥2.0g/kg时浸种、1.0g/kg时湿拌或干拌处理,均可有效防治水稻苗期、分蘖期、拔节孕穗期及抽穗前期稻纵卷叶螟为害。

4 结论

水稻机插条件下可利用 CAP浸种、先清水浸种后药剂拌种或干籽直接拌种方法进行育秧,对田间稻纵卷叶螟的发生均有较好的防治效果。结合江苏丘陵稻区稻纵卷叶螟发生特点,第3代稻纵卷叶螟偏轻至中等发生、第4代稻纵卷叶螟偏重发生年份,浸种方式CAP有效用量2.0g/kg、湿拌和干拌有效用量1.0g/kg均对稻纵卷叶螟有较好的防治效果。从农药利用率和经济成本分析,浸种处理需要的药剂量大,且大量药剂未利用而随浸种药液流失,因此 CAP湿拌和干拌处理更符合水稻生产的实际需要,可进一步验证推广。

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