东北稻区水稻负泥虫的发生与防治

2022-07-04 07:05朱晓敏张强赫思聪高悦田志来
农业与技术 2022年12期
关键词:稻区生物防治成虫

朱晓敏张强赫思聪高悦田志来

(1.吉林省农业科学院植物保护研究所/吉林省农业微生物重点实验室/农业农村部东北作物有害生物综合治理重点实验室,吉林 公主岭 136100;2.吉林省吉兴农业技术服务中心,吉林 公主岭 136100)

水稻负泥虫(Oulema oryzae Kuwayama),俗称背粪虫,隶属于鞘翅目,负泥虫科,是水稻苗期主要害虫之一。水稻负泥虫的多发,严重影响东北稻区水稻的稳产增收[1]。与病害、草害相比,粮食作物的虫害具有发生种类繁多,发生时期、发生规律差异大,发生时具有迁徙、突发性以及自我保护的特点,使其防控难度明显高于病害和草害。在化学药剂防控上,与杀菌剂、除草剂相比,其生态环境、天敌生物乃至人体健康都遭到极大危害。因此,虫害的生物防控技术受到广泛的关注。在众多的害虫种类中,水稻负泥虫对水稻的危害逐渐偏重至大发生,对其防控也成为水稻粮食生产主要面临的植保问题。

1 水稻负泥虫的分布与危害

水稻负泥虫在我国发生范围较为广范,各稻区均有发生,东北稻区是水稻负泥虫的多发区,水稻负泥虫是寒地稻区暴发的重要害虫。水稻负泥虫一般在山区和丘陵等地域偏重发生,不仅危害水稻,还会对谷子、芦苇、碱草等作物造成损害[2-4]。不同时期的水稻负泥虫都会对水稻造成危害。初孵幼虫在表皮、叶肉上舔食,构成大小不等的白色斑块。成虫纵向顺着叶脉咬食叶肉,被害叶片形成许多白色条纹。在虫害发生严重的田块,全叶枯白,致使水稻整株死亡,造成生长缓慢,植株矮小,一般产量损失20%~30%,严重的可达50%以上。水稻负泥虫不仅对稻米的产量危害重,同时极大地降低了水稻品质[5-7]。

2 水稻负泥虫生物学特性和发生规律

2.1 水稻负泥虫生物学特性

2.1.1 生活史

水稻负泥虫每年在东北地区发生1代,主要为害水稻。成虫选择在山坡、田埂、河边等杂草中或根际土壤中越冬,靠近背风向阳的稻田。越冬成虫常有群集性。成虫越冬于第2年5月下旬—6月初出现惊蛰活动,在杂草上群集取食幼苗,并进行交配产卵。6月中旬—7月上旬是幼虫的发生期,7月中旬开始化蛹,成虫出现羽化盛期在7月下旬。新羽化的成虫当年不交尾,8月下旬虫口基数下降,9月初开始向田外杂草迁移越冬[8,9]。水稻负泥虫生活年史如表1所示。

表1 水稻负泥虫生活年史

2.1.2 生活习性

东北地区负泥虫的成虫寿命约310d左右,越冬的成虫6月初迁飞到秧苗上产卵繁殖,雌虫往往在晴朗的白天产卵,阴雨天停止产卵,多生于叶尖或叶面,少数生于叶鞘、叶背。产卵个数因虫体、环境不同而差异较大。初孵幼虫在心叶内取食,2龄后才会爬到叶片上取食表皮,再钻入泥土中咬食稻株须根。成虫具备假死、群集和趋光的习性,还有迁飞的能力,可作短距离飞行[5,10]。

2.2 影响水稻负泥虫发生的环境条件

2.2.1 气候

水稻负泥虫喜阴湿的环境,气候条件影响增加害虫暴发几率。相关研究发现,不同地区成虫活动和越冬为害时间有所不同[10]。东北地区水稻负泥虫危害严重主要是由于该地区气候条件适宜水稻负泥虫的发生繁殖。近些年,东北地区水稻种植面积的逐年扩增,为水稻负泥虫种群的扩张提供了便利条件。

2.2.2 地势

在发生区域上,以往的相关调查显示,以光照不充裕、避风的山区、半山区的稻田危害较重,尤其是丘陵区[28]。随着害虫适应性的增强,以及虫源的扩散、传播,近几年平原稻区负泥虫的危害也在逐步扩大。

2.3 水稻负泥虫的防治指标

防治指标是水稻负泥虫防治的重要依据。其中,虫口密度、种群密度等指标与为害程度、产量损失有密切的关系。徐来杰研究大别山区水稻负泥虫的虫口密度与产量损失率得出其防治指标分别为74.80头/百丛、92.82头/百丛、122.24头/百丛[6]。孙强等研究结果表明,黑龙江密山地区水稻负泥虫幼虫田间种群密度与水稻产量损失率呈极显著正相关[11]。我国学者大量研究结果表明,水稻负泥虫的虫口密度与为害程度及产量损失率之间呈显著或极显著正相关。当田间幼虫400头/百丛以上时,产量显著下降,药剂防治指标为76.7头/百丛[12]。

3 水稻负泥虫的综合防治技术

害虫综合防治是粮食生产的重要保障,科学防控是实现农业可持续发展的必要前提。因此结合气候、生态和栽培等多方面实际情况,因地因时制宜,以绿色防控技术为主,化学防控技术为辅,科学精准地开展有害生物的综合治理,达到减少化学药量、降低防治成本,高效、绿色、安全防治目的[13-15]。水稻负泥虫的综合防治技术有以下几种方法。

3.1 农业防治

3.1.1 抗虫品种的利用

在害虫综合防治中选育抗虫新品种已占有十分重要的地位。近年来我国已培育、推广多个水稻、小麦抗虫品种,在虫害防控上成效显著[16-18]。我国科研工作者已经选育出了大量水稻抗虫品种,主要包括抗稻螟、稻飞虱、稻纵卷叶螟等害虫,有些抗虫品种已在生产和推广得以应用[19-21]。在水稻负泥虫抗性方面,金永玲等先后开展了水稻抗负泥虫不同品种鉴定研究,其中,王丽艳研究表明,水稻的不同品种之间的次生物质对水稻负泥虫有影响,且负泥虫对部分物质反应差异显著,此研究为后续科研工作提供理论支持[22,23]。

3.1.2 耕作栽培技术的利用

在负泥虫的农业防控上,还可通过改善农田环境来控制,使农田环境不利于害虫的繁殖。采用合理作物布局,改善水肥及灌溉管理等耕作栽培技术来消灭越冬成虫,达到防治目的;冬春季结合积肥,适时插秧,培育壮秧,以减少害虫带来的灾害。改变虫害发生的外界优越条件,使水稻负泥虫发生得到有效的、持续性的控制[24]。

3.1.3 人工防治

水稻负泥虫的幼虫及成虫均可以进行人工防治。对于幼虫,在水稻负泥虫大部分卵孵化后进行,可以利用扫帚的弹性将其扫落在水中,连续多次后效果明显。成虫可利用稻田灌水的方法进行消灭,或者选用一些稻草来使成虫附集,统一收集后进行深埋处理,再在秧田中放水[7,25]。

3.2 化学防治

化学防治常是害虫防控最后的必要手段,具有见效快、简便易行等优势,尤其是在害虫大发生时,效果更加明显。目前,水稻负泥虫的防治主要以化学药剂防治为主,但过分依赖于化学农药,大量不合理使用将导致害虫抗药性增强、害虫再猖獗,尤其是破坏农田生态环境平衡稳定[6]。在生态建设的政策引领下,选用科学合理的防治技术,遵循减施增效的指导原则,从而更加有效地控制害虫。我国学者于磊研究认为,不同杀虫剂对水稻负泥虫幼虫防治效果存在差异,因此合理选用低毒低残的化学农药具有可行性[26]。此外很多学者研究表明,防治水稻负泥虫常用药剂有40%毒死蜱乳油、50%杀螟丹可溶性粉剂、70%吡虫啉水分散粒剂、90%晶体敌百虫、0.5%印楝素乳油、2.5%高效氯氟氰菊酯乳油等[27-30]。另外,通过研究发展,生物工程技术型农药、环保型农药是一种新的选择,而作用机制独特的农药新品种、新剂型以及新的应用技术具有巨大的发展空间。

3.3 生物防治

近些年,生物防治技术受到社会各界的重视,国内学者开展了各种生物防治措施进行害虫防治研究,主要技术包括昆虫天敌防治、微生物农药防治、植物源农药防治等,并在新产品研发、技术推广上取得显著成效。其中在国家登记的白僵菌、绿僵菌、苏云金杆菌、多角体病毒等生物药剂达100多条。除此之外,害虫病原微生物及其代谢产物也得到广泛应用。近年来生物农药制剂产量快速发展,年增产率达到3%以上,目前年产约为30万t,同时在生物农药的推广中,培训了大量的基层技术人员,促进了生物防治技术的蓬勃发展[31-39]。

对于东北稻区最常见害虫水稻二化螟的生物防治,其生防手段最多、防治技术最成熟、防治效果也较理想。如,周淑香等通过3种赤眼蜂混合防治技术,对水稻二化螟的平均防效达到75%[40];峡江县植保植检站利用球孢白僵菌进行防治水稻二化螟田间试验,结果表明,球孢白僵菌对水稻二化螟防效达88.83%[41];施文等应用二化螟性诱剂防治沿江稻区二代水稻二化螟,防效达85%以上;使生物防治害虫的防效得到提高,越来越被农民接受和认可[42]。但对于水稻负泥虫的生物防治研究还未见报道。但有学者对长白山西南坡水稻负泥虫捕食性天敌进行了详细的调查,结果显示,该区水稻负泥虫捕食性天敌昆虫有37种,对负泥虫具有一定的控制能力[43]。可见,对于水稻负泥虫的生物防治研究还任重道远。另外,随着近几年植保无人机航化技术的发展以及微生物农药剂型研究的不断成熟,构建以微生物农药为技术核心,以植保无人机航化为技术手段的水稻负泥虫生物防治技术,将是水稻负泥虫绿色防控的一个重要突破口。

4 东北寒地水稻负泥虫综合防治研究与展望

随着我国农药使用量零增长行动的实施,生物农药成为农药减施增效的重要途径,以其较高的防效和低投入,使得害虫的生物防控有着更为广阔的前景。采用生物技术防治水稻害虫能大幅度减少化学农药的使用量,降低稻田、稻米农药残留,确保稻米生产质量安全,也是农民增产增收的新途径。

面对当前病虫害频繁暴发、抗药性问题日益突出、生态环境严重破坏等一系列严重农业生产问题,农业害虫生物防治技术研究也迎来了新的发展机遇。从农业害虫生物防治的发展趋势及前沿基础研究来看,未来以下几个研究方向值得关注:害虫暴发危害的监测预警技术;农作物有害生物演变规律与控制关键技术;化学农药高效、减量及精准使用技术;农作物有害生物生态调控和生物防治新技术等。

水稻负泥虫的大量发生对东北水稻产区的生产有着极大的危害,必须契合东北地区的实际情况,加强寒地水稻负泥虫的综合防治研究,创新发展绿色防控新技术,探索建立一套适合东北寒地水稻生产的水稻负泥虫可持续控制技术体系。因此,在水稻负泥虫的防控上,应以监测为前提,以生物防治、农业防控为主导,化学防控为辅,达到生态农业建设的目标,进而有力促进我国农业害虫综合防治水平的持续提升,对提高粮食绿色生产技术水平,保证粮食质量具有重要意义。

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