蔗葉粉碎還田對甘蔗螟蟲發(fā)生的影響

林兆里，徐金漢，許莉萍，張 華

（1.福建農(nóng)林大學(xué)國家甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心，福州350002；2.福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，福州 350002）

甘蔗是我國最主要的糖料作物。甘蔗收獲后會殘留大量的蔗葉、蔗梢及殘莖，傳統(tǒng)上采用就地焚燒的方式進(jìn)行還田處理。蔗葉焚燒不僅給環(huán)境造成污染，也帶來土壤養(yǎng)分流失、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)單一化并間接導(dǎo)致土壤板結(jié)等一系列問題[1-2]。早期，甘蔗先進(jìn)生產(chǎn)國如美國、澳大利亞、巴西等主要采用在甘蔗收獲前焚燒蔗葉，之后采用切段式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行采收的方法，集甘蔗高效收獲及部分未燒盡的蔗葉粉碎還田于一體[3]。但是，近幾年來，由于溫室氣體減排和環(huán)境保護(hù)的雙重需求，這些國家已基本上不采用收獲前焚燒蔗葉的方法，而是直接采用切段式機(jī)收的方法進(jìn)行收獲，既提高了收獲效率，又達(dá)到了蔗葉還田增加土壤有機(jī)質(zhì)的目的，對防止土壤板結(jié)也有很大的益處。

長期以來，我國甘蔗基本是采用人工砍收的甘蔗收獲方式，除部分梢部作為動物飼料外，大部分蔗葉都是留在田里，因影響田間作業(yè)，長期以來一直采用焚燒蔗葉的方式。為了提高甘蔗生產(chǎn)效率，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目和國家公益性行業(yè)科研專項的支持下，我國正在示范和推進(jìn)甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化，其中收獲環(huán)節(jié)的機(jī)械作業(yè)主要有2類，即整桿式和切段式，后者是國外成熟的技術(shù)，在切段收獲甘蔗的同時，蔗葉直接粉碎還田。其次，即便是人工收獲甘蔗，收獲后大量蔗葉依然可以采取粉碎還田的方式。目前，我國在棉花、玉米、小麥等大宗經(jīng)濟(jì)作物上，秸稈還田技術(shù)取代秸稈焚燒已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，成為糧食增產(chǎn)和改善生態(tài)環(huán)境的重要途徑之一，這對甘蔗收獲后的蔗葉處理也具有借鑒意義。

目前，國內(nèi)外已有關(guān)于蔗葉還田對土壤理化條件、甘蔗產(chǎn)量、土壤微生物影響的相關(guān)報道[4-8]，對甘蔗收獲前蔗葉焚燒對蔗螟及其天敵的影響也有見報道[9]，但尚未見有關(guān)甘蔗收獲后蔗葉還田對甘蔗螟蟲影響的報道。為此，本研究進(jìn)行了甘蔗收獲后蔗葉焚燒與直接粉碎還田的對比試驗，以期考察不同蔗葉處理模式對甘蔗螟蟲發(fā)生的影響，為蔗葉粉碎還田技術(shù)的推廣和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試材料

試驗地位于廣東省湛江市遂溪縣，地處粵北蔗區(qū)。試驗田塊為旱坡地，土壤類型為沙壤土，土壤肥力中等。供試甘蔗品種為粵糖55號，第1年宿根蔗。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)蔗葉粉碎還田和生產(chǎn)上常規(guī)采用的蔗葉焚燒還田兩個處理。田間試驗采用互對法，設(shè)3次重復(fù)。小區(qū)面積3900 m2，共30畦，畦長100 m，行間距1.3 m。

于2012年2月16日采用Austoft7000型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行收獲，蔗葉、蔗梢及葉鞘經(jīng)底盤切刀直接粉碎后經(jīng)裝備在收割機(jī)上的風(fēng)扇均勻地撒布于田間。其中：（1）蔗葉粉碎還田處理：收獲后未對蔗葉進(jìn)行任何處理，蔗葉直接覆蓋于地表，待宿根蔗破壟松蔸及大培土?xí)r將蔗葉翻入蔗溝直接還田。（2）蔗葉焚燒還田處理：于2012年2月20日對均勻覆蓋于田間的蔗葉進(jìn)行焚燒，后續(xù)農(nóng)事活動同蔗葉粉碎還田處理相一致。

分別于4月23日進(jìn)行宿根蔗破壟松蔸和5月20日進(jìn)行甘蔗大培土作業(yè)時，施用75 kg/hm2殺單·毒死蜱顆粒劑，其他農(nóng)事操作管理同常規(guī)甘蔗生產(chǎn)相一致。

1.3 調(diào)查項目與數(shù)據(jù)處理

1.3.1 甘蔗苗期螟害發(fā)生情況 甘蔗破壟松蔸與施肥前，于2012年4月21日調(diào)查枯心苗情況，此時，甘蔗處于5葉齡。小區(qū)內(nèi)采用單對角線取樣法，每小區(qū)調(diào)查5點，每點連續(xù)調(diào)查10 m（畦長），在調(diào)查總有效株數(shù)和枯心苗數(shù)（排除其它害蟲造成的枯心苗）的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計各處理的螟害枯心率。并剝查枯心苗，統(tǒng)計蔗螟幼蟲的種類及其數(shù)量。

1.3.2 甘蔗生長中后期螟害發(fā)生情況 甘蔗收獲前，于2013年1月10日，于每小區(qū)隨機(jī)抽取30株蔗莖，根據(jù)螟害蛀孔及為害狀辨別其蔗螟種類及數(shù)量[10]。同時，每個小區(qū)采用單對角線取樣法調(diào)查4點，每點連續(xù)調(diào)查30株蔗莖，統(tǒng)計其總節(jié)間數(shù)及螟害節(jié)數(shù)，計算螟害節(jié)率。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)采用SPSS20.0進(jìn)行統(tǒng)計分析，兩組處理間差異顯著性測驗采用獨立樣本的t檢驗法。

2 結(jié)果與分析

2.1 蔗葉還田方式對甘蔗苗期螟害的影響

調(diào)查蔗螟幼蟲總數(shù)31頭，其中二點螟 （Chilo infuscatellus Snellen）30頭，條螟 （Chilo sacchariphagus Bojer）1頭，表明湛江地區(qū)甘蔗苗期蔗螟以二點螟為主，伴有零星的條螟發(fā)生。蔗螟以幼蟲鉆蛀危害蔗苗生長點為特點，造成枯心，嚴(yán)重影響基本苗數(shù)。湛江地區(qū)春季氣溫回暖較早，第1代甘蔗螟蟲發(fā)生期較早，在宿根蔗破壟之前甘蔗螟害枯心苗已普遍出現(xiàn)，但不同蔗葉還田方式的蔗田螟害枯心率明顯不同，其中蔗葉焚燒還田處理的田塊螟害枯心率高達(dá)43.86%，蔗葉粉碎還田處理的田塊螟害枯心率為12.29%（表1）。通過差異顯著性比較，蔗葉粉碎還田處理的田塊螟害枯心率極顯著低于蔗葉焚燒還田處理的蔗田。

表1 蔗葉還田方式對甘蔗苗期螟害枯心率及生長中后期螟害發(fā)生的影響

2.2 蔗葉還田方式對甘蔗生長中后期螟害的影響

由表1可見，在甘蔗生長中后期，因甘蔗生長周期較長，施用的顆粒劑農(nóng)藥難以持續(xù)發(fā)揮藥效，甘蔗生長中后期的蔗螟為害程度較重，根據(jù)前人的經(jīng)濟(jì)損害水平[11]，其危害程度已經(jīng)超過螟害節(jié)率10%以上。這個時期蔗螟主要有條螟、二點螟及黃螟 （Argyroploce schistaceana Snellen）3種，其中以條螟為主，占總數(shù)的65%；黃螟次之，達(dá)到了24%。兩種不同蔗葉還田方式間不同種螟蟲之間的比例無顯著差異。

與蔗葉焚燒還田處理相比，蔗葉粉碎還田處理的螟害節(jié)率顯著下降，但螟害株率兩者差異不顯著，且均高達(dá)90%以上。

3 小結(jié)與討論

試驗結(jié)果表明，在甘蔗苗期甘蔗螟害以二點螟造成的枯心苗為主，枯心苗率均較高，其中蔗葉焚燒還田處理還高達(dá)43%以上，所以，甘蔗生產(chǎn)上強(qiáng)調(diào)宿根蔗的早管理。因為，對于宿根蔗而言，早破壟、早施肥、早灌水將促進(jìn)甘蔗早生快發(fā)，并根據(jù)蟲情，結(jié)合上述作業(yè)適當(dāng)早用藥，達(dá)到防治第1代蔗螟的目的；在甘蔗生長中后期，條螟、二點螟和黃螟混合危害蔗莖，造成甘蔗螟害節(jié)，此時條螟上升為主要害蟲，2種不同蔗葉還田方式的田塊雖都采用了常規(guī)的化學(xué)方法進(jìn)行防治，而且還先后進(jìn)行了2次用藥防治，但仍然未能有效控制甘蔗螟蟲，螟害發(fā)生程度依然超過經(jīng)濟(jì)損害水平。

在甘蔗苗期，蔗葉粉碎還田處理的螟害枯心率顯著低于蔗葉焚燒還田處理。推測可能的原因如下：一方面，蔗葉粉碎還田處理增強(qiáng)了表層土壤的保溫保濕能力[12]，促進(jìn)宿根蔗蔸提早萌芽，從而在螟蟲發(fā)生高峰期前，宿根蔗植株具有較強(qiáng)的長勢，從而使植株對蔗螟有較強(qiáng)的抗性；另一方面，甘蔗生長早期，田間并不缺乏甘蔗螟蟲，主要來源一是在蔗田殘留的蔗莖、蔗筍中越冬的幼蟲，二是周邊蔗田遷徙來的甘蔗螟蟲成蟲[13]。當(dāng)甘蔗產(chǎn)量高于100 t/hm2時[14]，蔗葉焚燒能夠顯著降低蔗梢及地下部蔗莖中蔗螟幼蟲的存活率、化蛹率和羽化率[9]，從而減少越冬代螟蟲蟲口數(shù)量，但本試驗中甘蔗產(chǎn)量處于24.46～34.33 t/hm2，其蔗葉焚燒所產(chǎn)生的熱量并不足以對蔗莖內(nèi)殘留的蔗螟幼蟲產(chǎn)生顯著影響。相反，蔗葉焚燒對甘蔗螟蟲的天敵影響程度較大，田間主要的甘蔗螟蟲天敵有寄生蜂和黃足肥螋（Euborellia pallipes Shiraki）等，蔗葉焚燒對寄生在螟蟲卵上越冬的寄生蜂和棲息在土壤表層中的黃足肥螋卻是致命的。對蔗葉粉碎還田的處理而言，蔗葉粉碎還田增強(qiáng)了表層土壤的保溫保濕能力，因而更有利于天敵的生存和繁殖，因此，推測在早期存在相對數(shù)量更大的甘蔗螟蟲天敵，對控制早期甘蔗螟蟲的蟲口，從而減少對甘蔗的危害是有利的。

在甘蔗生長中后期，蔗葉粉碎還田處理的螟害節(jié)率也顯著低于蔗葉焚燒還田處理，推測其主要原因有二：一方面，蔗葉焚燒還田處理的田塊中，由于其苗期的枯心苗率高，蟲口密度也相對更高，因而造成中后期的螟害也相對嚴(yán)重；另一方面蔗葉焚燒還田處理的甘蔗螟蟲天敵的種群建成相對滯后于蔗葉粉碎還田處理，導(dǎo)致甘蔗螟蟲天敵發(fā)揮控制螟蟲作用的時間延遲，最終導(dǎo)致蔗葉焚燒還田處理中，甘蔗生長中后期的螟害發(fā)生也更嚴(yán)重。

需要指出的是，本試驗結(jié)果雖然表明了蔗葉粉碎還田處理甘蔗螟蟲發(fā)生量明顯低于常規(guī)的蔗葉焚燒還田處理，且對甘蔗產(chǎn)量有一定的促進(jìn)作用（蔗葉粉碎還田處理蔗莖產(chǎn)量較蔗葉焚燒還田處理增產(chǎn)29.73%），但是，試驗數(shù)據(jù)、結(jié)果與結(jié)論僅是一個宿根季的結(jié)果，并只是在1個甘蔗品種上進(jìn)行觀察所得到的，因此，多年連續(xù)的蔗葉粉碎還田處理后，對田間甘蔗螟蟲種群變化的影響仍需做進(jìn)一步的觀察與研究。同時，蔗葉粉碎還田后是否會對棲息在甘蔗葉片上害蟲如甘蔗綿蚜 （Ceratovacuna lanigera Zehntner）、甘蔗薊馬（Baliothrips serratus Kobus）、粘蟲（Mythimna separata Walker）等害蟲和甘蔗葉部病害尤其是銹病、褐條病、眼點病等真菌性的葉部病害有影響，還需進(jìn)行進(jìn)一步研究。

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