稻魚共作對稻縱卷葉螟和水稻生長的影響

吳敏芳，郭 梁，張 劍，任偉征，胡亮亮

（1.青田縣農(nóng)作物管理站，浙江青田 323900；2.浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 310058）

文獻著錄格式：吳敏芳，郭梁，張劍，等.稻魚共作對稻縱卷葉螟和水稻生長的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（3）：446-449.

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稻魚共作對稻縱卷葉螟和水稻生長的影響

吳敏芳1，郭 梁2，張 劍2，任偉征2，胡亮亮2

（1.青田縣農(nóng)作物管理站，浙江青田 323900；2.浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 310058）

文獻著錄格式：吳敏芳，郭梁，張劍，等.稻魚共作對稻縱卷葉螟和水稻生長的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（3）：446-449.

摘 要：稻田養(yǎng)魚系統(tǒng)作為一種優(yōu)秀的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，具有控制稻田病蟲草害發(fā)生，減少化肥農(nóng)藥投入的生態(tài)作用。本研究通過小區(qū)試驗，比較了水稻單作處理和稻魚共作處理下稻縱卷葉螟種群動態(tài)以及水稻生長動態(tài)和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的差異。結(jié)果表明，與水稻單作相比，稻魚共作對稻縱卷葉螟幼蟲和成蟲密度均具有一定的控制作用，能顯著降低水稻卷葉率，并可顯著增加水稻分蘗數(shù)、成穗率、有效穗數(shù)和產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：稻魚共作；稻縱卷葉螟；水稻產(chǎn)量；產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

隨著人口的增長，據(jù)預(yù)測，到2050年全球糧食需求將會提高1倍［1-2］。水稻生產(chǎn)為世界50％的人口提供了主要糧食，是保證全球食物安全的關(guān)鍵［3］。現(xiàn)代水稻生產(chǎn)依賴大量的化肥、農(nóng)藥投入和單一化的高產(chǎn)品種，由此導(dǎo)致稻田環(huán)境污染、病蟲草害抗性增加和農(nóng)業(yè)生物多樣性喪失等一系列生態(tài)問題［4-6］。近年來，人們對于利用生物多樣性控制農(nóng)業(yè)有害生物從而減少化肥農(nóng)藥投入的關(guān)注日益增加［7-8］。稻魚共作作為一種優(yōu)秀的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，具有突出的生態(tài)和經(jīng)濟效應(yīng)。稻魚共作利用稻田淺水環(huán)境養(yǎng)殖鯉魚等水產(chǎn)動物，通過水產(chǎn)動物的取食等活動，充分利用稻田內(nèi)的閑置生態(tài)位，實現(xiàn)為稻田除草、滅蟲、松土和增肥的作用，從而達到減少化肥、農(nóng)藥投入和改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的目的［9-11］。肖筱成等［12］報道，稻魚共作田塊中水稻紋枯病的發(fā)病率遠低于單獨栽種水稻的田塊。謝堅等［13］發(fā)現(xiàn)，在不施用農(nóng)藥的情況下，稻魚共作系統(tǒng)與水稻單作系統(tǒng)相比顯著降低田間雜草、紋枯病、稻瘟病和稻飛虱等水稻有害生物的發(fā)生。

稻縱卷葉螟是我國水稻產(chǎn)區(qū)一種重要的遷飛性害蟲［14-16］。由于境外蟲源地、水稻栽培制度、栽種水稻品種變化以及害蟲抗藥性提高等方面的原因［17］，稻縱卷葉螟自2003年以來在我國發(fā)生日益嚴重，在全國范圍內(nèi)處于中等偏重水平，在局部地區(qū)幾乎年年大發(fā)生，給我國水稻生產(chǎn)帶來嚴重的損失［18-19］。本研究通過對比水稻單作和稻魚共作2種處理的稻縱卷葉螟種群大小和動態(tài)變化，分析稻魚共作對稻縱卷葉螟的控制效果和對水稻生產(chǎn)的影響。

1　材料與方法

1.1供試材料

試驗于2014年在浙江省青田縣仁莊鎮(zhèn)外垟村稻魚共生系統(tǒng)試驗基地（120°14′E，28°02′N）進行。青田縣位于浙江省東南部，甌江中下游，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫18.3℃，年均日照1 712～1 825 h，降水量1 400～2 100 mm。全縣稻田面積6 000 hm2，其中50％以上為稻魚共生模式。試驗所在稻田屬于洪積性泥砂田，土壤呈弱酸性，耕層厚度約20 cm，土壤類型為砂壤土，土壤容重1.12 g·cm-3。

1.2處理設(shè)計

本試驗采用完全隨機小區(qū)設(shè)計，設(shè)置水稻單作和稻魚共作2個處理，每個處理重復(fù)3次。試驗小區(qū)面積為6.5 m×10 m，由水泥磚圍成，水泥磚埋入地下20 cm，高出地面50 cm，能有效地隔離各小區(qū)并防止小區(qū)間田魚的竄換。各小區(qū)單排單灌。

試驗用水稻品種為中浙優(yōu)1號，魚種為青田田魚。水稻于5月20日播種，6月21日移栽，種植密度為30 cm×30 cm。移栽前1 d施復(fù)合肥（氮、磷、鉀有效養(yǎng)分含量分別為14％，2％和7％）600 kg·hm-2。水稻移栽5 d后向稻魚共作處理小區(qū)投放魚苗，魚苗規(guī)格（64.3±3.0）g·尾-1，每小區(qū)投放21尾。9月29日收獲水稻和田魚。試驗期間，田間水量隨著秧苗增長而加深，分蘗前期水層厚度10～15 cm，分蘗后期至成熟期水深約20 cm。田魚喂配合飼料，每天投喂1次。水稻整個生長期不噴農(nóng)藥。

1.3測定項目與觀測方法

1.3.1水稻分蘗動態(tài)及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

從水稻移栽后第6天起，約隔2 d分別在各小區(qū)定點選擇20叢水稻，統(tǒng)計每株水稻的分蘗數(shù)。分蘗動態(tài)調(diào)查一直進行至8月20日，此時水稻分蘗數(shù)目已下降并趨于穩(wěn)定。收割水稻之前，在各小區(qū)內(nèi)以5點法隨機取樣5叢水稻進行考種。各小區(qū)的水稻收割脫粒后稱重，經(jīng)含水率折算后得到水稻產(chǎn)量。

1.3.2水稻卷葉率和稻縱卷葉螟幼蟲密度

從7月24日起，約隔7 d，分別在各小區(qū)隨機選擇6叢水稻，調(diào)查記錄每叢水稻上的稻縱卷葉螟幼蟲數(shù)量以及卷葉數(shù)和總?cè)~數(shù)，計算每叢水稻卷葉率，卷葉率/％ =（卷葉苞數(shù)/總?cè)~數(shù)）×100［20］。

1.3.3稻縱卷葉螟成蟲密度

成蟲密度調(diào)查采用趕蛾法，調(diào)查時間為7月31日至8月10日，即從一代成蟲密度最大時期下降至最低并趨于穩(wěn)定的時期。趕蛾方法：每個小區(qū)定點選取均勻分布的6個樣方，每個樣方包含3叢×3叢水稻，清晨手持竹竿輕輕撥動稻株，目測并記錄起飛的蛾的數(shù)量［21］。

1.4統(tǒng)計方法

水稻分蘗數(shù)、稻縱卷葉螟卷葉率、稻縱卷葉螟幼蟲密度和成蟲密度均重復(fù)測量，并進行方差分析；水稻產(chǎn)量、有效穗、總粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重采用單因素方差分析。所有數(shù)據(jù)均利用軟件SPSS 20進行統(tǒng)計分析。

2　結(jié)果與分析

2.1稻縱卷葉螟

2.1.1幼蟲密度

在調(diào)查期間，2種處理的稻縱卷葉螟密度變化趨勢基本一致，均表現(xiàn)為先升高后降低（圖1）。2種處理條件下，幼蟲密度均于8月8日達最大，至8月25日幼蟲基本上全都破蛹成蛾。統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，稻縱卷葉螟密度在稻魚共作處理與水稻單作處理之間沒有顯著性差異。

圖1　稻魚共作和水稻單作處理下稻縱卷葉螟幼蟲密度的時間動態(tài)變化

2.1.2成蟲數(shù)量

調(diào)查開始時正處于稻縱卷葉螟成蟲密度最大的時期，之后，隨著時間的推移，成蟲密度逐漸降低。其中，8月2日和8月6日前1 d均有降雨，成蟲密度較前1 d有所增加。8月8—10日，成蟲基本上完成交配產(chǎn)卵，密度降至最小，并趨于穩(wěn)定（圖2）。該時段與新一代幼蟲密度的高峰期吻合（圖1）。在整個調(diào)查期間，2個處理的稻縱卷葉螟成蟲密度沒有顯著性差異，且變化趨勢一致。但是在成蟲密度最高的前3次調(diào)查時期，稻魚共作處理的成蟲密度顯著（P＜0.05）低于水稻單作處理。

圖2　稻魚共作和水稻單作處理下稻縱卷葉螟成蟲數(shù)量的時間動態(tài)變化

2.1.3卷葉率

與稻縱卷葉螟幼蟲和成蟲密度的劇烈波動不同，調(diào)查期間，水稻卷葉率變化波動較?。▓D3）。稻魚共作處理下，水稻卷葉率顯著（P＜0.05）低于水稻單作處理。

2.2水稻

2.2.1分蘗動態(tài)

在整個生育期，稻魚共作處理的水稻分蘗數(shù)均高于水稻單作處理，在分蘗盛期分蘗的增長速度大于水稻單作，并具有更長的分蘗期（圖4）。分蘗期結(jié)束后，水稻單作處理的分蘗數(shù)減少量明顯大于稻魚共作處理。稻魚共作處理在抽穗期分蘗數(shù)顯著（P＜0.05）高于水稻單作處理，其成穗率也顯著（P＜0.05）高于水稻單作處理。

圖3　稻魚共作和水稻單作處理下水稻卷葉率的時間動態(tài)變化

2.2.2產(chǎn)量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

稻魚共作處理的水稻產(chǎn)量顯著（P＜0.05）高于水稻單作處理（表1）。稻魚共作處理的水稻千粒重顯著（P＜0.05）低于水稻單作處理，但有效穗顯著（P＜0.05）高于后者，其他產(chǎn)量結(jié)構(gòu)方面2個處理間沒有顯著差異。

圖4　稻魚共作和水稻單作處理下水稻分蘗動態(tài)

表1　稻魚共作和水稻單作處理下水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

3　小結(jié)與討論

據(jù)報道，蟲害是引起水稻減產(chǎn)的最嚴重的生物危害［22］。大量研究表明，稻魚共作能有效控制稻田病蟲草害［12-13，23-25］。本研究發(fā)現(xiàn)，稻魚共作與水稻單作相比，在一定程度上能控制稻縱卷葉螟的發(fā)生，顯著減少水稻所受的傷害（卷葉率）。前人研究表明，魚對生存空間靠近水面或在水下的害蟲的控制效果較好，而對遠離水面且行動敏捷的害蟲的控制能力有限。例如，Ha1wart等［26］發(fā)現(xiàn)，雖然魚對于蛀桿害蟲及搖蚊幼蟲有明顯的控制作用，但是稻飛虱等生活于水面上方的害蟲并沒有受到影響。Vromant等［26-27］也認為，魚對于葉蟬、稻飛虱等生活于水面上方且行動敏捷的害蟲沒有減少的作用；并通過試驗證明，魚僅對生活于水中或水表面的害蟲有影響，而對于稻縱卷葉螟沒有減少的作用［28-29］。在本研究中，整個調(diào)查期內(nèi)稻縱卷葉螟幼蟲密度和成蟲密度在稻魚共作處理和水稻單作處理之間沒有顯著差異；但是，在幼蟲和成蟲密度最大的時期，稻魚共作處理下幼蟲密度和成蟲密度比水稻單作處理分別低37.89％和54.17％。

本研究結(jié)果顯示，稻魚共作在保護水稻少受稻縱卷葉螟為害上具有顯著作用。在整個調(diào)查期內(nèi)，稻魚共作處理的水稻卷葉率比水稻單作處理低27.2％。魚雖然很難對稻縱卷葉螟產(chǎn)生直接作用，但是能夠通過撞擊水稻對稻田環(huán)境產(chǎn)生干擾，間接影響飛蛾產(chǎn)卵時對生境的選擇。另外，因偶然因素掉落水中的幼蟲也會被魚取食。

在水稻產(chǎn)量方面，稻魚共作處理較水稻單作處理顯著提高產(chǎn)量10.04％。稻魚共作處理條件下，水稻具有更強的分蘗能力，并在生育后期保留了更多的有效穗數(shù)。雖然稻魚共作處理的水稻較水稻單作條件下千粒重降低了5.98％，但是有效穗數(shù)卻增加了26.96％，有效穗數(shù)的增加不僅彌補了千粒重的損失，還貢獻了更大的產(chǎn)量。

綜上所述，本研究表明，稻魚共作能夠有效地減少稻縱卷葉螟的為害，促進水稻分蘗，提高有效穗數(shù)據(jù)，從而促進水稻產(chǎn)量的增加。在今后的研究中，應(yīng)加強對稻魚共作條件下稻縱卷葉螟控制機理的研究探索。

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（責(zé)任編輯：高 峻）

作者簡介：吳敏芳（1965—），浙江青田人，高級農(nóng)藝師，本科，主要從事稻魚共生系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)研究與示范推廣工作，E-mai1：wm f123@163.com。

基金項目：浙江省科技廳公益技術(shù)應(yīng)用研究計劃項目（2015C32119）

收稿日期：2015-11-16

中圖分類號：S433.4；S3-33；S476

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：0528-9017（2016）03-0446-04

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160350