于居龍 張 國 趙來成 姚克兵 羅光華方繼朝 張建華 焦 楊 束兆林
(1江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,212400,江蘇鎮(zhèn)江;2江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所,210014,江蘇南京;3江蘇省鎮(zhèn)江國家農(nóng)業(yè)科技園,212403,江蘇句容)
稻縱卷葉螟是我國水稻上重要的遷飛性害蟲之一,嚴(yán)重威脅水稻生產(chǎn)安全。近年來,其發(fā)生呈現(xiàn)暴發(fā)性、頻發(fā)性等特征,可在水稻不同生育期產(chǎn)生危害,影響水稻產(chǎn)量[1-2]。目前稻縱卷葉螟防治仍然以莖葉化學(xué)噴霧防治為主[3-4],但防治適期內(nèi)勞力不足問題日益突出。近年來,水稻種子處理技術(shù)已由傳統(tǒng)防治種傳病害或苗期病蟲害逐步向長效防控大田病蟲害方向發(fā)展[5-8]。江蘇丘陵地區(qū)利用藥劑處理水稻種子可長效防控稻縱卷葉螟,已明確在旱育手栽、旱直播和機插秧3種不同栽培模式下應(yīng)用氯蟲苯甲酰胺拌種處理,可減少前期稻縱卷葉螟防治次數(shù)[9]。
伴隨土地規(guī)模流轉(zhuǎn)和種糧大戶不斷出現(xiàn),水稻機插技術(shù)得到迅速發(fā)展,由于其省工、節(jié)本、高效、規(guī)范和高產(chǎn)等優(yōu)勢,得到越來越多種糧大戶的青睞[10-11]。機插條件下種子處理越來越普及,但種子處理方式存在地區(qū)差異[12-13],如部分地區(qū)種傳病害較為嚴(yán)重,播種前需進(jìn)行浸種處理防治種傳病害[14],而其他地區(qū)則較多采用干籽直接播種育秧方法[15-16]。因此,在不改變種植戶原有育秧方式的基礎(chǔ)上,利用氯蟲苯甲酰胺處理種子,明確機插秧條件下不同種子處理方式對稻縱卷葉螟的防治效果,再結(jié)合當(dāng)年稻縱卷葉螟發(fā)生量探索水稻穗前稻縱卷葉螟“0”次莖葉噴霧防治的可行性,為江蘇丘陵地區(qū)機插秧利用藥劑種子處理可持續(xù)防控稻縱卷葉螟提供理論支撐。
供試水稻品種為江蘇丘陵地區(qū)主栽粳稻品種“南粳9108”,由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選育。
20%氯蟲苯甲酰胺(chlorantraniliprole,CAP)懸浮劑由美國杜邦公司生產(chǎn)。
采用浸種法、先浸種后拌種(濕拌法)和干籽拌種(干拌法)3種種子處理方法。分別以CAP有效用量0.0、1.0、1.5、2.0和2.5g/kg處理種子。
浸種法采用清水藥劑浸種,將1kg稻種放入紗網(wǎng)袋,置于塑料桶中,稱取CAP 0.0、5.0、7.5、10.0和12.5g加水至1.5kg,混合攪勻,將混合藥液倒入塑料桶中浸沒稻種,浸種48h后撈出瀝干12h,然后播種;濕拌法可參考于居龍等[9]的拌種方法,1kg稻種清水浸種48h后撈出瀝干12h,再將種子倒入小型拌種設(shè)備(邢臺雙恒機械制造有限公司),分別緩慢加入CAP 0.0、5.0、7.5、10.0和12.5g連續(xù)攪拌 2min,待種子著色均勻后平鋪于紙上陰干后播種;干拌法直接用1kg干稻種進(jìn)行拌種處理,分別稱取 CAP 0.0、5.0、7.5、10.0和 12.5g加水至 66.7g,再利用機械拌種,拌種方法同濕拌法。
試驗于鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心基地(句容市行香鎮(zhèn))進(jìn)行,該地區(qū)田塊為砂質(zhì)壤土,肥力中等。各處理稻種播種于8個硬質(zhì)塑料育秧盤(60cm×30cm×3.5cm)中,2018年5月18日播種,秧田管理按照常規(guī)進(jìn)行,6月 18日大田移栽,利用久保田2ZS-6(SPW-68C)手扶式插秧機進(jìn)行移栽,行距30cm,穴距14cm。3種方式均設(shè)置獨立空白對照,各處理設(shè)3個重復(fù)小區(qū),每個重復(fù)小區(qū)移栽面積100m2以上,重復(fù)小區(qū)之間用單泥埂分開,各處理之間用雙泥埂隔開并單獨排灌,避免田水串流。
1.5.1 保葉及殺蟲效果 調(diào)查日期為8月13日和9月6日,此時期為稻縱卷葉螟為害盛期。每個小區(qū)調(diào)查200穴水稻,分別記錄水稻總?cè)~片數(shù)、白葉數(shù)和活蟲數(shù),白葉數(shù)以劍葉和倒2葉出現(xiàn)蟲苞或遭幼蟲啃食出現(xiàn)新鮮白斑為標(biāo)準(zhǔn),以葉片上或蟲苞內(nèi)有幼蟲或蛹數(shù)為活蟲數(shù)。計算白葉率、保葉效果和殺蟲效果。
白葉率(%)=總白葉數(shù)/總?cè)~片數(shù)×100;保葉效果(%)=(對照區(qū)白葉率-處理區(qū)白葉率)/對照區(qū)白葉率×100;殺蟲效果(%)=(對照區(qū)活蟲數(shù)-處理區(qū)活蟲數(shù))/對照區(qū)活蟲數(shù)×100。
1.5.2 稻縱卷葉螟成蟲種群數(shù)量 通過趕蛾法估測試驗田塊區(qū)域稻縱卷葉螟數(shù)量。趕蛾地點為3塊對照田,具體操作方法參考文獻(xiàn)[17],趕蛾時間為7月10日―9月16日,選擇在清晨7:00之前進(jìn)行,趕蛾時沿田埂邊向田內(nèi)寬2m、長33m區(qū)域進(jìn)行,調(diào)查面積約66m2,用趕棒緩緩撥動稻叢,在水稻苗期輕撥稻苗上部即可,在水稻生長中后期植株茂盛時需用力撥動中上部。目測起飛的蛾數(shù),然后乘以75,以此估算出該田塊區(qū)域每公頃蛾量。
利用Microsoft Excel 2010與DPS 7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以單因素ANOVA的Duncan氏新復(fù)極差法對各處理的白葉率、保葉效果和殺蟲效果進(jìn)行差異顯著性檢驗。所有數(shù)據(jù)處理均未經(jīng)轉(zhuǎn)換。
結(jié)果(圖1)表明,在7月底8月初田間出現(xiàn)短期的蛾量小高峰,根據(jù)稻縱卷葉螟測報技術(shù)規(guī)范[18],此時期發(fā)生的稻縱卷葉螟代次為全國第 5代、江蘇省第3代,蛾量僅為1162.5~1800.0。8月20日,田間蛾量為1987.5,之后逐日增加,自8月30日,蛾量增至18 862.5,為本年度趕蛾數(shù)量最高值,該代次的稻縱卷葉螟為全國第6代、江蘇省第4代。綜上,2018年江蘇丘陵地區(qū)第3代稻縱卷葉螟偏輕至中等發(fā)生,而第4代稻縱卷葉螟中等偏重發(fā)生。
圖1 2018年7-9月對照田塊逐日趕蛾數(shù)量動態(tài)Fig.1 Daily population dynamics of rice leaf folder in control fields from July to September in 2018
由表1可得,利用浸種、濕拌和干拌方式處理種子,CK白葉率分別為3.04%、2.13%和1.58%。3種不同處理方式對水稻均具有一定的保葉效果,保葉效果在51.07%~97.49%之間。CAP有效用量為1.0g/kg時,浸種處理保葉效果最差,僅為51.07%,而濕拌和干拌處理保葉效果分別為 95.50%和93.63%,與浸種處理差異顯著(P<0.05);當(dāng)CAP有效用量為 1.5g/kg時,浸種處理保葉效果為77.71%,濕拌和干拌處理保葉效果分別為 96.68%和97.49%,與浸種處理差異顯著(P<0.05);CAP有效用量≥2.0g/kg時,3種處理對水稻的保葉效果均在80%以上,且不同處理之間無顯著差異(P>0.05)。同一處理方式CAP不同用量之間略有差異,浸種處理下,CAP有效用量為1.0g/kg種子保葉效果顯著低于其他處理(P<0.05),而濕拌和干拌處理 CAP不同用量對水稻均具有較好的保葉效果,且用量之間無顯著性差異(P>0.05)。
表1 播種后87d不同種子處理對水稻的保葉效果Table 1 The leaf protection effects of different seed treatments on rice after 87 days %
由表2可得,浸種、濕拌和干拌方式處理下,CK百穴活蟲數(shù)分別為38.33、45.00和25.00。CAP有效用量為1.0g/kg時,田間百穴活蟲數(shù)為30.00,殺蟲效果僅為21.74%,濕拌和干拌處理田間每百穴活蟲數(shù)均為 3.33,殺蟲效果分別為 92.59%和86.67%,浸種處理殺蟲防效顯著低于濕拌和干拌處理(P<0.05);CAP有效用量為1.5g/kg時,浸種處理百穴活蟲數(shù)減少,殺蟲效果為78.26%,濕拌處理殺蟲效果達(dá)到96.30%,而干拌處理田間基本無活蟲,浸種和干拌處理之間差異顯著(P<0.05);CAP有效用量為2.0g/kg時,浸種和濕拌處理田間百穴活蟲數(shù)均為1.67,干拌處理基本無活蟲;CAP有效用量為 2.5g/kg時,3種處理方式下田間調(diào)查沒有發(fā)現(xiàn)稻縱卷葉螟幼蟲。同一處理方式下,稻縱卷葉螟活蟲數(shù)隨著 CAP用量增加而減少,殺蟲效果隨CAP用量增加而增加。
表2 不同種子處理對稻縱卷葉螟的殺蟲效果(87d)Table 2 The insecticidal effects of different seed treatments on rice leaf folder after 87 days
由表3可得,各處理CK田間白葉率變化幅度較小,浸種、濕拌和干拌方式田間白葉率分別為3.34%、2.40%和2.10%。3種不同處理方式對水稻均具有一定的保葉效果,保葉效果在 52.40%~98.85%之間。除CAP有效用量1.0和1.5g/kg浸種處理外,其他各處理及用量對水稻的保葉效果均達(dá)90%以上。當(dāng)CAP有效用量為1.0g/kg時,濕拌和干拌處理保葉效果顯著高于浸種處理(P<0.05);當(dāng)CAP有效用量為1.5g/kg時,3種方式保葉效果分別為87.78%、95.11%和95.14%,3種不同處理方式之間無顯著性差異(P>0.05);當(dāng)CAP有效用量在2.0g/kg以上時,各處理對水稻的保葉效果均在90%以上,且處理之間無顯著性差異(P>0.05)。利用CAP浸種處理有效藥量為1.0g/kg時保葉效果顯著低于 1.5~2.5g/kg處理,而濕拌和干拌處理各用量之間無顯著性差異(P>0.05)。
表3 不同種子處理對水稻的保葉效果(111d)Table 3 The leaf protection effects of different seed treatments on rice after 111 days %
由表4可得,浸種、濕拌和干拌處理下CK田間百穴活蟲數(shù)增加,百穴活蟲數(shù)分別為51.67、58.33和60.00。浸種處理時,CAP有效用量為1.0g/kg時,田間百穴活蟲數(shù)為35.00,殺蟲效果為32.26%;CAP有效用量為1.5g/kg時,百穴活蟲數(shù)為10.00,殺蟲效果為 80.65%,濕拌和干拌處理殺蟲效果分別為91.14%和97.22%,3種種子處理方式對殺蟲效果無顯著性差異(P>0.05);CAP有效用量為2.0g/kg以上時,各處理對稻縱卷葉螟的殺蟲效果均在90%以上,且處理之間無顯著性差異(P>0.05)。
表4 不同種子處理方式對稻縱卷葉螟的殺蟲效果(111d)Table 4 The insecticidal effects of different seed treatments on rice leaf folder after 111 days
長效、可持續(xù)綠色防控害蟲是未來植物保護的目標(biāo),藥劑處理種子是可能實現(xiàn)該目標(biāo)的技術(shù)之一[19-21]。在種子處理控制的害蟲中,水稻遷飛性害蟲尤其重要,一是因為遷飛性害蟲易大面積暴發(fā)成災(zāi)[22],二是該類害蟲往往補充遷入,造成田間種群動態(tài)復(fù)雜[23]。前期研究[6,9]發(fā)現(xiàn),氯蟲苯甲酰胺種子處理可長效防控稻縱卷葉螟,在直播稻、旱育手栽稻和機插秧條件下對稻縱卷葉螟有效控制時長為90d以上,防效90%以上,生產(chǎn)上正在推廣應(yīng)用。但水稻除栽培方式多變外,各地區(qū)育秧習(xí)慣也存在差異,以機插秧為例,生產(chǎn)上可分為先浸種催芽秧盤育秧和直接干種秧盤育秧等,因此本試驗研究了CAP浸種、先清水浸種后CAP拌種及CAP干籽拌種3種不同處理方式對稻縱卷葉螟的防治效果。
本研究表明,3種氯蟲苯甲酰胺種子處理方式對田間稻縱卷葉螟均具有一定的防治效果,在相同使用量條件下,對水稻的保葉效果和對稻縱卷葉螟殺蟲效果均為干拌處理≥濕拌處理>浸種處理。氯蟲苯甲酰胺是優(yōu)異的自下而上內(nèi)吸性藥劑[24],3種種子處理方式防效差異可能與藥劑利用率相關(guān)。水稻藥劑浸種是將氯蟲苯甲酰胺溶于水中,種子吸收水分同時也吸收溶于水的藥劑,吸水量一般約為自身重量的35%[25],因此吸收的藥劑有限,大部分藥劑隨著浸種用水流失。濕拌處理是將吸足水分的種子用藥劑拌種,隨著種子萌發(fā),胚根等持續(xù)吸收周圍水分和藥劑,因此植株攜藥量較高。干拌處理將種子與藥劑直接拌種,種子萌發(fā)時先吸水膨脹,同時吸收藥劑,萌發(fā)后再通過胚根等持續(xù)吸收藥劑。但種子吸收藥劑也存在限值,這可能是 CAP浸種處理有效用量大于 2.0g/kg、濕拌和干拌處理 CAP有效用量大于1.0g/kg處理種子的保葉效果和殺蟲效果無顯著性差異的原因。田間調(diào)查結(jié)果表明,播種后87d,CAP有效用量為1.0g/kg時浸種處理稻縱卷葉螟百穴活蟲數(shù)達(dá)到 30.00,但白葉率降低,保葉效果達(dá)51.07%,出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能是種子在 CAP浸種處理后,植株攜帶低劑量藥劑,稻縱卷葉螟幼蟲長期攝入藥劑對其生長發(fā)育有影響,造成轉(zhuǎn)株能力減弱、田間白葉數(shù)量減少。同時水稻種子經(jīng) CAP處理后分蘗期植株次生代謝物質(zhì)(如草酸和類黃酮)增加,推測藥劑處理可能影響稻縱卷葉螟幼蟲取食,進(jìn)一步減少田間白葉數(shù)量[26]。
稻縱卷葉螟在江蘇稻區(qū)通常發(fā)生4個代次,以第3代和第4代為主害代[27-28]。趙越[29]通過蟲情測報燈監(jiān)測了揚州江都區(qū)2007-2017年稻縱卷葉螟種群動態(tài),結(jié)果表明,年際之間存在差異,稻縱卷葉螟燈誘數(shù)量逐年增多,但第3代和第4代均為主要為害代。本試驗?zāi)攴萏镩g趕蛾數(shù)據(jù)與之類似,2018年稻縱卷葉螟發(fā)生具有明顯的世代蟲峰,具有本地區(qū)稻縱卷葉螟發(fā)生動態(tài)代表性。朱友理等[30]分析植保系統(tǒng)田趕蛾數(shù)據(jù)表明,2017年鎮(zhèn)江丹徒地區(qū)稻縱卷葉螟從7月20日起進(jìn)入第3代發(fā)生期,蛾量雖然不高,但田間水稻利于稻縱卷葉螟取食,造成的危害較重。本試驗中江蘇丘陵稻區(qū)第3代稻縱卷葉螟雖蛾量不高但基本為遷入種群,水稻處于分蘗期至拔節(jié)期,極易發(fā)生稻縱卷葉螟繁殖為害,造成8月13日調(diào)查田間白葉率和百穴活蟲數(shù)均較高。
CAP有效用量為 2.0g/kg時浸種處理種子和CAP有效用量為1.0g/kg時濕拌和干拌處理種子均可減少田間白葉產(chǎn)生和降低幼蟲蟲口數(shù)量。前人研究[31]表明,水稻結(jié)實率、千粒重和理論產(chǎn)量與水稻功能葉成顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,水稻分蘗期稻縱卷葉螟幼蟲蟲量應(yīng)控制在75~140頭/百穴范圍內(nèi),水稻拔節(jié)―孕穗期蟲量應(yīng)控制在52頭/百穴以下[32]。本試驗中,對照田塊分蘗期百穴活蟲數(shù)在25.00~45.00之間,孕穗期水稻百穴活蟲數(shù)在51.67~60.00之間,其中孕穗期水稻蟲量超過防治指標(biāo),但 CAP有效用量≥2.0g/kg時浸種、1.0g/kg時濕拌或干拌處理對幼蟲殺蟲效果均在90%以上,持效期超過111d。因此江蘇第4代稻縱卷葉螟雖然偏重發(fā)生,蛾量是第3代的5~10倍,但田間白葉率和百穴活蟲數(shù)增加不多,種子處理仍有較好的防治效果。造成此現(xiàn)象的原因可能有2個,一是種子經(jīng)藥劑處理后植株前期攜帶的高濃度藥劑對第3代稻縱卷葉螟種群壓制性較高,直接減少了后期田間稻縱卷葉螟種群來源;二是水稻已陸續(xù)進(jìn)入抽穗期,食料開始惡化,加上氣候條件不適宜本地種群大量繁殖,羽化后外遷比例較高,僅部分滯留為害。因此水稻種子通過CAP有效用量≥2.0g/kg時浸種、1.0g/kg時濕拌或干拌處理,均可有效防治水稻苗期、分蘗期、拔節(jié)孕穗期及抽穗前期稻縱卷葉螟為害。
水稻機插條件下可利用 CAP浸種、先清水浸種后藥劑拌種或干籽直接拌種方法進(jìn)行育秧,對田間稻縱卷葉螟的發(fā)生均有較好的防治效果。結(jié)合江蘇丘陵稻區(qū)稻縱卷葉螟發(fā)生特點,第3代稻縱卷葉螟偏輕至中等發(fā)生、第4代稻縱卷葉螟偏重發(fā)生年份,浸種方式CAP有效用量2.0g/kg、濕拌和干拌有效用量1.0g/kg均對稻縱卷葉螟有較好的防治效果。從農(nóng)藥利用率和經(jīng)濟成本分析,浸種處理需要的藥劑量大,且大量藥劑未利用而隨浸種藥液流失,因此 CAP濕拌和干拌處理更符合水稻生產(chǎn)的實際需要,可進(jìn)一步驗證推廣。