稻蝦共作模式對(duì)稻田二化螟的影響

郭 燦 肖求清 汪金平 曹湊貴

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 湖北武漢 430070）

水稻是世界三大主要糧食作物之一，也是中國(guó)最重要的糧食作物[1]，我國(guó)65%以上人口以稻米為主食[2]，但長(zhǎng)期單一種植水稻使稻田生物多樣性單一化，生態(tài)穩(wěn)定性變差，水稻病蟲害加重，并且長(zhǎng)期過量使用農(nóng)藥、化肥嚴(yán)重污染環(huán)境、使土壤板結(jié)等弊端[3]。稻蝦共作模式是應(yīng)用食物鏈理論、生態(tài)位理論和種間互利共生理論，將水稻種植和小龍蝦養(yǎng)殖有機(jī)結(jié)合的新型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式[4]。本試驗(yàn)以區(qū)域調(diào)查和大田控制試驗(yàn)結(jié)合，探討稻蝦共作模式對(duì)稻田二化螟產(chǎn)生的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2015 年和2016 年分別在潛江市后湖農(nóng)場(chǎng)、白鷺湖農(nóng)場(chǎng)、積玉口鎮(zhèn)選擇具有代表性的中稻單作模式（CK）和稻蝦共作模式（RC）稻田各3 塊，調(diào)查二化螟冬前、冬后基數(shù)（幼蟲、蛹和成蟲）、第二代二化螟幼蟲數(shù)、成蟲數(shù)和第三代二化螟幼蟲數(shù)。2016 年調(diào)查二化螟冬后基數(shù)的所有樣地與2015 年冬前基數(shù)樣地一致。所有樣地都選擇移栽田。

2016 年在潛江市后湖農(nóng)場(chǎng)選擇中稻單作模式（CK）和稻蝦共作模式種養(yǎng)年限1年、2年、5年和10 年（RC1、RC2、RC5 和RC10）各3 塊稻田作為樣田，共15 塊，用于調(diào)查第三代二化螟幼蟲數(shù)。這些田塊位于同一村，同一天機(jī)械插秧，栽插密度、水稻品種統(tǒng)一，水肥農(nóng)藥等管理基本一致。

1.2 測(cè)定方法

2015年水稻收割后，調(diào)查稻田二化螟冬前基數(shù)，2016 年4 月份，調(diào)查冬后基數(shù)。按棋盤式取樣方法[5]，每塊稻田選10 個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)至少取10 蔸水稻殘株，現(xiàn)場(chǎng)剝查稻樁內(nèi)二化螟越冬幼蟲的數(shù)量[6]，每塊稻田至少剝查100 蔸稻茬。記錄剝查稻茬蔸數(shù)、每蔸稻茬中二化螟越冬幼蟲數(shù)（包括蛹數(shù)和蛹?xì)?shù)），測(cè)量每塊稻田栽插密度，計(jì)算單位面積（hm2，下同）二化螟蟲量和越冬死亡率。計(jì)算公式如下：

第二代二化螟幼蟲調(diào)查：2016 年7 月份，在潛江市后湖農(nóng)場(chǎng)、白鷺湖農(nóng)場(chǎng)、積玉口鎮(zhèn)選擇具有代表性的CK 稻田和RC 稻田各3 塊調(diào)查第二代二化螟幼蟲數(shù)，記錄調(diào)查稻田栽插密度、水稻蔸數(shù)、總穗數(shù)、枯心穗數(shù)和二化螟幼蟲數(shù)（包括蛹數(shù)和蛹?xì)?shù)），算出每hm2二化螟幼蟲數(shù)和螟害枯心率，計(jì)算公式如下：

第二代二化螟成蟲調(diào)查：2016 年從7 月1 日開始按每hm2田放30個(gè)二化螟性誘捕器，誘捕器底部距離水稻頂葉部10 cm～15 cm[7]。誘捕器由北京中捷四方生物科技公司生產(chǎn)，由白色鈣塑板、粘蟲膠片和誘芯三部分組成。每2d記錄一次數(shù)據(jù)，記錄完數(shù)據(jù)后換粘蟲膠片，每15d換一次誘芯，誘芯為中科院動(dòng)物所二化螟誘芯B[7-8]。每2d更換二化螟性誘捕器擺放地點(diǎn)，直到誘捕的二化螟成蟲開始連續(xù)下降。7 月3 日記錄第一次數(shù)據(jù)，7 月29 日記錄最后一次數(shù)據(jù)，共記錄數(shù)據(jù)14次。

第三代二化螟幼蟲調(diào)查：2016年9月底～10月初，調(diào)查稻田第三代二化螟幼蟲，每塊稻田至少剝查100 蔸水稻，記錄每蔸水稻二化螟幼蟲數(shù)（包括蛹數(shù)和蛹?xì)?shù)），計(jì)算出每hm2蟲量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用Microsoft Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，Statistix 8.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果

2.1 二化螟越冬基數(shù)和死亡率

表1為不同調(diào)查地點(diǎn)不同類型稻田二化螟越冬基數(shù)及越冬死亡率。由表1可知：后湖農(nóng)場(chǎng)、白鷺湖農(nóng)場(chǎng)、積玉口鎮(zhèn)三個(gè)地點(diǎn)RC 稻田二化螟冬前基數(shù)分別比CK 稻田少53.1%、59.6%、45.4%。白鷺湖農(nóng)場(chǎng)與其他兩個(gè)地點(diǎn)差異比較大，說明二化螟冬前基數(shù)存在區(qū)域性，與陳麗媛[5]等2013 年研究結(jié)果一致。三個(gè)地點(diǎn)CK稻田二化螟冬前基數(shù)和冬后基數(shù)都極顯著的高于RC稻田二化螟冬前基數(shù)，說明RC 能有效控制第二年稻田內(nèi)二化螟蟲源；三個(gè)地點(diǎn)CK 稻田二化螟幼蟲越冬死亡率分別為22.7%、23.8%、15.1%，說明二化螟越冬幼蟲抗寒性比較強(qiáng)，大部分幼蟲經(jīng)過一個(gè)冬天還存活；三個(gè)地區(qū)的RC稻田二化螟冬后基數(shù)全為0頭/hm2，可能是RC 模式需要經(jīng)過冬、春季覆水或越冬小龍蝦取食滅絕了稻田內(nèi)二化螟，從而影響后期二化螟世代的發(fā)育進(jìn)度，RC 稻田二化螟蟲源來自周邊稻草或?yàn)槠渌咎镞w移過來。

表1 不同地點(diǎn)稻蝦共作模式二化螟幼蟲越冬基數(shù)（頭/hm2）

2.2 第二代二化螟幼蟲數(shù)量

圖2為不同調(diào)查地點(diǎn)中稻單作和稻蝦共作模式的第二代二化螟幼蟲數(shù)量比較，分析圖2可知：后湖農(nóng)場(chǎng)、白鷺湖農(nóng)場(chǎng)、積玉口鎮(zhèn)CK稻田第二代二化螟幼蟲數(shù)量都極顯著的高于RC 稻田，說明相比CK，RC 極顯著減少稻田第二代二化螟幼蟲數(shù)量。

圖2 不同地點(diǎn)的稻蝦共作模式第二代二化螟幼蟲數(shù)

2.3 螟害枯心率

圖3 為不同調(diào)查地點(diǎn)，不同類型稻田枯心率比較。分析圖3可知：CK稻田平均枯心率分別為1.50%、1.19%、1.17%，RC稻田平均枯心率分別為1.07%、0.78%、0.83%。后湖農(nóng)場(chǎng)、白鷺湖農(nóng)場(chǎng)CK稻田枯心率顯著高于RC稻田，積玉口鎮(zhèn)CK稻田枯心率高于RC稻田，但不顯著。CK稻田平均枯心率為1.29%，RC 稻田平均枯心率為0.89%，比CK 稻田枯心率減少31.0%，說明RC 能一定程度上控制稻田螟害枯心率。

圖3 不同地點(diǎn)稻蝦共作和水稻單作稻田螟害枯心率

2.4 第三代二化螟幼蟲數(shù)

圖4為2016年后湖農(nóng)場(chǎng)不同RC年限稻田的第三代二化螟幼蟲數(shù)量。分析圖4可知：CK稻田第三代二化螟幼蟲數(shù)量為553875頭/hm2，極顯著高于其他所有RC年限稻田；所有RC稻田第三代二化螟幼蟲平均數(shù)量為156090 頭/hm2，低于CK稻田71.82%，說明相比CK 稻田，RC 稻田極顯著降低第三代二化螟數(shù)量。RC1、RC2、RC5、RC10稻田第三代二化螟幼蟲數(shù)量分別為166440 頭/hm2、154440 頭/hm2、156480 頭/hm2、146985 頭/hm2，數(shù)值之間差異不顯著，說明稻蝦共作模式不同種養(yǎng)年限對(duì)稻田第三代二化螟幼蟲數(shù)量沒有明顯影響，只要是RC模式，不管RC1還是RC10，控制二化螟為害的效果一樣。

圖4 不同稻田年限的第三代二化螟幼蟲數(shù)

2.5 二化螟成蟲數(shù)

圖5 顯示2016 年后 湖農(nóng)場(chǎng)RC 稻田 和CK 稻田第二代二化螟成蟲（蛾）高峰期。分析圖5 可知：RC 稻田蛾的高峰期比CK 稻田晚10 d。因此，建議RC稻田二化螟藥物防治時(shí)期相比CK稻田可以推遲10 d 左右；CK 稻田蛾高峰值為199.95 只/hm2，RC 稻田 蛾高 峰值為130.05 只/hm2，RC 稻田低于CK 稻田34.96%，說明對(duì)比CK稻田，RC稻田能顯著降低第二代二化螟蛾數(shù)，從而減少二化螟卵量，控制第三代二化螟數(shù)量。

圖5 二化螟性誘捕器誘捕二化螟蛾數(shù)

3 結(jié)論與討論

二化螟幼蟲主要在稻稈基部活動(dòng)，其在常規(guī)稻的垂直分布中，40%以上越冬幼蟲停留在離地10cm 以下的稻稈中，約80%停留在20cm 以下的稻稈中[10]。二化螟幼蟲在食料不足或水稻生長(zhǎng)受阻時(shí)有轉(zhuǎn)株為害的習(xí)性[11]。稻蝦共作模式中水稻為中稻，一般六月份或以后移栽，而第一代二化螟幼蟲為害時(shí)期發(fā)生在五月份，為害早稻，因此稻蝦共作模式稻田不需要調(diào)查第一代二化螟幼蟲為害。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)二化螟在同一塊稻田存在明顯的田間聚集分布。

在本研究中，相比中稻單作模式，稻蝦共作模式推遲二化螟發(fā)育進(jìn)度，極顯著降低二化螟為害程度，有效抑制二化螟帶來的蟲害。主要原因可能是稻蝦共作模式下冬、春季覆水，田面長(zhǎng)期保持50cm 以上水層，使越冬二化螟幼蟲缺氧窒息死亡，減少第二年稻田二化螟蟲源，改變后期二化螟世代發(fā)生為害，從而影響二化螟周年發(fā)生規(guī)律；另外一個(gè)原因可能是小龍蝦在冬季覆水時(shí)取食二化螟幼蟲，影響二化螟成蟲產(chǎn)卵量，也能一定程度減輕二化螟為害。