吉林省西遼河稻區(qū)二化螟種群動態(tài)及生防效果初步研究

張強朱曉敏周淑香赫思聰高悅田志來

(1.吉林省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東北作物有害生物綜合治理重點實驗室，吉林 公主嶺 136100；2.吉林省吉興農(nóng)業(yè)技術服務中心，吉林 公主嶺 136100)

水稻是吉林省第2大糧食作物，常年種植面積在80萬hm2左右，其中，西遼河稻區(qū)是“吉林大米”的主產(chǎn)區(qū)之一。隨著近年來耕作制度的改變，水稻蟲害已經(jīng)成為影響西遼河稻區(qū)水稻安全生產(chǎn)的主要因素，其中以水稻二化螟的為害最為嚴重，一般年份可造成水稻減產(chǎn)5%～10%，重發(fā)生年份可減產(chǎn)20%～30%[1]，嚴重影響西遼河稻區(qū)水稻的生產(chǎn)安全。

隨著國家對環(huán)境保護及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重視程度日益加強，水稻二化螟的防治技術已經(jīng)逐步由化學防治為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨锓乐螢橹?。吉林省在全國率先開展了生物防螟工作，對以白僵菌、赤眼蜂為代表的水稻二化螟生物防治技術開展了細致的研究工作[2,3]。在水稻二化螟生物防治技術中，明確二化螟發(fā)生時期是最重要的基礎工作。為此，吉林省的科研工作者做了大量的研究工作，發(fā)現(xiàn)吉林省各稻區(qū)二化螟發(fā)生世代不盡相同，許周源在吉林市稻區(qū)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，二化螟在該地區(qū)每年發(fā)生1代或不完全的2代[4]；陳日曌和李熙英分別在長春和延邊稻區(qū)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，二化螟在該地區(qū)每年發(fā)生1代[5,6]；筆者在對西遼河稻區(qū)二化螟監(jiān)測時發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)二化螟每年能發(fā)生2代[7]。但隨著稻區(qū)氣候條件及耕作制度的改變，二化螟的發(fā)生情況也在發(fā)生變化，為進一步提高水稻二化螟的田間防治效果，有必要對其準確發(fā)生時期做持續(xù)監(jiān)測。此外，隨著農(nóng)業(yè)機械化程度的逐步提高，以植保無人機為代表的防治機械已經(jīng)成為當前水稻病蟲害防治的主力軍，在南方稻區(qū)的水稻病蟲害防治工作中發(fā)揮著重要作用[8,9]。相比而言，吉林省在農(nóng)作物病蟲害機械化防治中起步較晚，而利用植保無人機噴施白僵菌制劑防治水稻二化螟更是一片空白，因此，開展植保無人機噴施白僵菌制劑航化防治水稻二化螟研究工作具有十分重要的意義。

本研究利用性誘劑在西遼河稻區(qū)對水稻二化螟成蟲種群動態(tài)進行監(jiān)測，以明確吉林省西遼河稻區(qū)水稻二化螟的發(fā)生時期；同時開展植保無人機噴施白僵菌制劑防治水稻二化螟田間試驗，提高水稻二化螟的田間防治效果及防治效率，為白僵菌大面積防治水稻二化螟工作提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

性誘劑及裝置采購于寧波紐康生物技術有限公司；植保無人機為大疆T20型號植保無人機，最大載重量為20kg；白僵菌可濕性粉劑由吉林省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所微生物制劑研究室提供(白僵菌可濕性粉劑已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利)，白僵菌孢子含量為250億·g-1。

1.2 試驗地點

吉林省公主嶺市南崴子鄉(xiāng)大榆樹村，地處E124.74°，N43.46°，海拔200m，位于西遼河稻區(qū)中部，常年以水稻種植為主。

1.3 試驗方法

1.3.1 性誘劑監(jiān)測水稻二化螟

2018—2020年，連續(xù)3a在試驗地點開展性誘劑監(jiān)測水稻二化螟試驗。將性誘劑裝置安裝完成，選擇靠近道路兩側稻田和遠離道路稻田各2塊，每塊稻田面積0.2hm2，各放置3個性誘劑裝置，將性誘劑裝置插立于池梗旁。5月中旬開始監(jiān)測，10月水稻收獲前停止監(jiān)測，每隔3d調(diào)查1次性誘劑裝置中二化螟成蟲數(shù)量，記錄數(shù)量后清空裝置中成蟲，將裝置放回原位。

1.3.2 植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟

根據(jù)吉林省水稻二化螟發(fā)育起點溫度和有效積溫，白僵菌防治水稻二化螟的最佳施藥時期為性誘劑監(jiān)測到水稻二化螟成蟲高峰期后5～10d[10]。在2019年，開展植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟田間試驗，白僵菌可濕性粉劑用量為100g·667m-2，植保無人機飛行參數(shù)設定為飛行高度1.5m，飛行速度5m·s-1，有效噴幅5m[11]。試驗設處理組和對照組，面積各0.33hm2，田間農(nóng)事操作一致。在水稻分蘗盛期調(diào)查水稻枯心數(shù)，采用“Z”型取樣方法，每個處理取5點，每點取200穴水稻，記錄枯心數(shù)。

1.3.3 植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟田間示范

2020年在公主嶺市南崴子街道大榆樹村，開展植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟田間示范工作，示范區(qū)面積5hm2，另設置對照田為非示范區(qū)。在秋收后對示范田和對照田進行產(chǎn)量測定。測產(chǎn)方法：在示范區(qū)和非示范區(qū)采用“Z”型取樣方法，每個處理取5點，每點取1m2，將單位面積內(nèi)的水稻全部割倒，脫粒、測水、稱重。產(chǎn)量計算公式：

水稻667m2產(chǎn)量=單位面積水稻重量×(1-含水量)×667m2

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.4.1 性誘劑監(jiān)測水稻二化螟

試驗數(shù)據(jù)利用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)處理。

1.4.2 植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟

試驗用被害株率(枯心率加枯鞘率)計算防治效果，試驗數(shù)據(jù)利用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)處理。

被害率(%)=調(diào)查(枯心數(shù)+枯鞘數(shù))/調(diào)查總穴數(shù)×100

防治效果(%)=[(對照田被害株率-防治田被害株率)/對照田被害株率]×100%

1.4.3 植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟田間示范

將各取樣點數(shù)據(jù)利用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)處理，計算增產(chǎn)率。

增產(chǎn)率=(示范區(qū)667m2產(chǎn)量-非示范區(qū)667m2產(chǎn)量)/非示范區(qū)667m2產(chǎn)量×100%

2 結果與分析

2.1 性誘劑監(jiān)測水稻二化螟種群動態(tài)

從圖1可以看出，2018—2020年，每年西遼河稻區(qū)水稻二化螟的種群動態(tài)都出現(xiàn)2個高峰期，第1個高峰期出現(xiàn)在5月末—6月上旬，第2個高峰期出現(xiàn)在7月末—8月初；從種群動態(tài)曲線可以推斷出，西遼河稻區(qū)水稻二化螟每年發(fā)生2代，越冬代成蟲自每年5月末始見，在6月上旬達到盛期后開始下降到零星出現(xiàn)；7月末—8月初，一代二化螟成蟲數(shù)量開始增長，在8月中旬達到盛期，至9月上旬逐漸消失。

圖1 2018—2020年二化螟種群動態(tài)

從圖2可以看出，2018年二化螟盛期每個性誘劑裝置的平均誘蛾量為6.92頭，2019年則為69.55頭，2020年增長到73.60頭，呈逐年上升趨勢且漲幅明顯；2018年二化螟盛期每個性誘劑裝置一代水稻二化螟盛期誘蛾量為24.19頭，2019年增長到89.58頭，2020年又下降到50.20頭，數(shù)量變化明顯。

圖2 2018—2020年二化螟成蟲盛期數(shù)量變化

2.2 植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟

從表1可以看出，處理組的平均被害株率為5.40%，明顯低于對照組的平均被害株率21.90%，防治效果達到了75%以上，對水稻二化螟有較好的防治效果。

表1 植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟效果

2.3 植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟田間示范

從圖3可以看出，示范區(qū)水稻產(chǎn)量為672.5kg·667m-2，非示范區(qū)水稻產(chǎn)量為655.3kg·667m-2，示范區(qū)較非示范區(qū)水稻產(chǎn)量增產(chǎn)17.2kg·667m-2，增產(chǎn)率為2.6%。說明利用植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑，可有效控制水稻二化螟的為害，使水稻產(chǎn)量增加，從而提高農(nóng)民的生產(chǎn)收入。

圖3 示范區(qū)與非示范區(qū)產(chǎn)量對比

3 結論與討論

本研究表明，吉林省西遼河稻區(qū)水稻二化螟每年發(fā)生2代，越冬代盛發(fā)期在6月上旬，一代盛發(fā)期在8月中下旬，該結果為水稻二化螟的防治工作提供了重要依據(jù)。利用植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟，田間防治效果可以達到75%以上，可有效控制水稻二化螟的為害；在示范區(qū)進行水稻產(chǎn)量測定，噴施白僵菌的田塊水稻產(chǎn)量較未噴施的田塊增產(chǎn)2.6%，增產(chǎn)效果顯著。

本次研究結果表明，在西遼河稻區(qū)二化螟能完整的發(fā)生2代，但較前些年出現(xiàn)了發(fā)生期提前和延后的變化。這與焦曉國、周淑香等研究結果基本相同[12,13]；分析認為，隨著氣候和農(nóng)業(yè)耕作模式的變化，農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生也發(fā)生了明顯的變化，主要表現(xiàn)在發(fā)生區(qū)域擴大、發(fā)生期提前或延后、發(fā)生世代增加等方面[14,15]。在成蟲數(shù)量方面，2018—2020年二化螟成蟲不同世代發(fā)生數(shù)量存在較大差異，尤其是2018年水稻二化螟一代盛期誘蛾量僅為24.19頭，數(shù)量不到2019年同期誘蛾量(89.58頭)的1/3，2020年又下降到50.20頭，數(shù)量變化明顯。經(jīng)查找吉林省當?shù)卮合募镜臍庀筚Y料，2018年較常年相比較為干旱，降雨量偏低；2019年降雨量偏高，2020年降雨量基本正常。分析認為，二化螟越冬代成蟲的發(fā)生量可能與當年化蛹時期的降雨量有關，但具體的相關情況，有待于進一步研究驗證。

植保無人機在農(nóng)作物病蟲害防治工作中發(fā)揮著越來越重要的作用，目前利用無人機防治水稻二化螟主要以噴施化學農(nóng)藥為主，農(nóng)藥劑型以液態(tài)劑型(SE和EC)為主[16]，從本研究結果可看出，植物無人機噴施白僵菌可濕性粉劑可以有效控制水稻二化螟的為害，證明了白僵菌在防治水稻二化螟上具有非常好的應用前景，同時也證明了利用植保無人機噴施白僵菌防治二化螟在實際防治工作中也是切實可行的，在取得理想防治效果的同時，極大地提高了防治效率，為今后利用植保無人機防治水稻二化螟在生產(chǎn)實際中的應用提供了數(shù)據(jù)支持。本研究為吉林省今后大面積推廣應用植保無人機噴施白僵菌可濕性粉劑防治水稻二化螟提供了充實的數(shù)據(jù)基礎，對拓展水稻二化螟生物防治領域和提升“吉林大米”綠色品牌效應具有重要意義。