彭兆普,馬明勇,易光輝,秦桂泉
(1.湖南省農業科學院植物保護研究所,湖南長沙410125;2.寧鄉縣農業局,湖南寧鄉410600)
稻—鴨—豆種養模式是以優質水稻種植為中心,以稻鴨共育、田埂種植黃豆為特點,將自然生態和人為干預相結合的復合生態種養模式。該模式利用家鴨的雜食性,消滅稻田的雜草和害蟲,刺激水稻生長;利用家鴨的活動產生中耕效果;利用家鴨的糞便作為稻田的肥料;同時,利用田埂種植黃豆以增加稻田天敵節肢動物棲息、隱蔽場所,保護和利用天敵,減少害蟲發生量;利用豆科作物的固氮作用減少化肥使用量。通過稻—鴨—豆三維模式栽培,實現稻田的可持續性種養,從而節約生產成本,提高經濟效益。
現代稻作生產主要依靠施用大量的農藥、化肥、除草劑等化學合成物來獲得高產穩產,然而化學藥物長期不合理使用,不僅導致了稻田農藥殘留、環境污染、殺死天敵、病蟲草抗藥性的提高和再猖獗等問題的出現,也使稻米品質受到危害[1-3]。稻—鴨—豆種養模式屬于典型的立體種養殖復合生態系統,通過鴨苗、黃豆在物種、時空結構上的立體嵌合,形成了一個動態的多級食物鏈網結構和物質循環利用體系,使物質利用率上升,輔助能投入下降,并可提高能量轉化效率、系統的穩定性,減少了化學藥劑和化肥的使用,改善了生態環境,生產出無公害、安全、優質的食品,產生明顯的經濟效益和社會效益[4-6]。目前,關于稻鴨共作對稻田主要病、蟲、草的影響以及稻豆耕作已有報道[7-10],但三者立體結合對稻田主要病蟲草影響的研究尚未見報道,本研究以湖南雙季稻晚稻為對象,研究稻-鴨-豆栽培技術對稻田主要病蟲草的影響,為稻-鴨-豆栽培模型在湖南的推廣提供依據。
鴨苗:灰湯貢鴨,同一批次鴨苗室內(25±2℃,RH 60%±5%,L∶D=14∶10)育雛 7~10 d,待用。黃豆:九月王,當地自留品種。
稻鴨共育試驗田位于寧鄉縣回龍鋪鎮(E 112.08°,N 28.49°),面積 14 hm2,施 25%強農牌配方肥(N∶P∶K=14∶5∶6)600 kg/hm2、氯化鉀 120 kg/hm2為底肥,7 d后追加尿素60 kg/hm2,7月17日采取拋秧方式栽培當地主栽品種湘晚秈13號,拋秧基本苗叢平均3.8株,每公頃均勻拋秧36萬叢。8月19日噴施甲維鹽和井岡霉素1次,其后生育期內不再采取化學防治措施。同時設置化學防治對照區和不進行任何化學防治的空白對照區,化學防治對照區按當地植保站蟲情預報所提供的化學農藥進行防治。
1.3.1 鴨苗放養 8月2日放鴨苗180只/hm2,至9月18日收回。
1.3.2 種豆5月中下旬田埂間隔1.5 m種黃豆2粒,未發芽種子則補種。
1.3.3 調查方法 水稻病蟲的調查參照文獻[11],雜草調查方法參照文獻[10]。湖南晚稻稻飛虱以褐飛虱和白背飛虱為主,故調查稻飛虱只記載褐飛虱和白背飛虱。9月15日調查稻飛虱線蟲寄生率,收集高齡稻飛虱若蟲及成蟲,于實驗室內解剖褐飛虱調查線蟲寄生情況;稻虱纓小蜂寄生率采用卵誘捕法,將盆栽已經著卵的稻株放于稻-鴨-豆栽培區,4 d后收回盆栽苗,室內觀察稻虱纓小蜂羽化情況。線蟲和稻虱纓小蜂調查各重復5次。
文中涉及百分率數據符合正態分布,無需進行數據轉換。所有數據均采用單因素方差分析方法(one-way ANOVA:LSD檢驗),采用統計軟件SPSS10.0進行統計分析。
湖南晚稻褐飛虱及白背飛虱在稻—鴨—豆栽培區(RDS區,下同)、化學防治對照田(CC區,下同)以及空白對照田(CK區,下同)稻株上發生動態如圖1和圖2所示。受鴨苗捕食作用,RDS區稻株上褐飛虱、白背飛虱的發生得到明顯控制,前期褐飛虱、白背飛虱種群幾乎被家鴨完全捕食,抽穗期鴨苗收回后,因大面積內無有效褐飛虱、白背飛虱種群,故后期褐飛虱、白背飛虱種群雖有所增加,但幅度有限,未達到防治指標;CC區9月中旬因連續下雨,錯過最佳防治時期,導致9月15日調查褐飛虱和白背飛虱時,發生量超過防治指標,而RDS區百叢蟲量均在200頭以下,不受天氣的影響。



湖南晚稻蜘蛛類和黑肩綠盲蝽在RDS區、CC區以及CK區稻株上發生動態如圖3和圖4所示。調查表明,CK區蜘蛛和黑肩綠盲蝽種群數量多于RDS區和CC區;CC區蜘蛛類和黑肩綠盲蝽受化學藥劑影響,種群數量非常小,調查中甚至發現全部被殺死的情況;RDS區蜘蛛以微珠科為主,雖受家鴨捕食的影響,但由于田埂黃豆的庇護作用,總蛛量和黑肩綠盲蝽數量高于CC區;鴨苗收回圈養后,蜘蛛類種群數量上升,調查發現狼蛛科蜘蛛種群迅速繁衍擴增,對晚稻后期褐飛虱、白背飛虱的生態調控起到重要作用,而黑肩綠盲蝽種群變化較小。

由于田埂種豆,大大增加了稻虱纓小蜂等天敵的活動空間和庇護場所,稻-鴨-豆栽培區線蟲(F2,12=40.922,P<0.05) 和稻虱纓小蜂(F2,12=34.959,P<0.05)寄生率與CC區和 CK區差異顯著,分別為12.0%和14.6%,見表1。這表明,實施稻-鴨-豆栽培能提高線蟲和稻虱纓小蜂對稻飛虱的寄生率。

表1 稻—鴨—豆養殖模式對線蟲、稻虱纓小蜂寄生率的影響
RDS能顯著減少二化螟枯心率和危害株率,見表2。8月15日調查RDS區二化螟枯心率和危害株率較CK分別減少91.04%和85.55%,9月16日調查分別減少56.25%和51.85%,但兩次調查RDS二化螟枯心率和危害株率均略高于CC區。

表2 稻—鴨—豆種養模式對二化螟的影響
RDS對稻縱卷葉螟控制效果見表3,前期(8月15日)調查RDS能顯著減少稻縱卷葉螟卷葉數(F2,12=61.857,P<0.05),但后期(9月16日)隨著水稻撥節生長,鴨苗很難觸及水稻上部,防治效果不理想。

表3 稻—鴨—豆種養模式對稻縱卷葉螟的影響
水鴨的活動能除去水稻基部枯葉和雜草,破壞一部分菌核,改善田間通風透光性,在一定程度上降低病蔸率。9月16日調查RDS水稻紋枯病病蔸率(F2,12=42.584,P<0.05)、病株率(F2,12=22.374,P<0.05)和病情指數(F2,12=82.518,P<0.05)均較CK顯著減少,見表4。

表4 稻—鴨—豆種養模式對紋枯病的影響
如表5所示,RDS區和CC區主要雜草分別為5科8種和6科10種,RDS區較CK區減少1科3種,CC區較CK區減少1種雜草。RDS處理對稻田禾本科稗草、千金子控制效果不理想,每平方米發生量分別減少14.29%和7.14%,但能顯著減少其他科雜草的發生量,對牛毛氈、節節菜、矮慈姑甚至能起到徹底控制作用。稻田雜草群落多樣性分析表明RDS區和CC區物種豐富度低于CK區,但三者之間差異 不 顯 著 (F2,12=1.119,P>0.05),RDS 區Shannon-Wiener指數最高,三者之間差異顯著(F2,12=12.738,P <0.05)。 Margalef 和 Shannon-Wiener指數表明實施RDS處理能減少雜草種類,增加殘留雜草的異質性和個體雜草的均勻性,抑制優勢雜草發生。RDS區Pielou指數高于CC區和CK區,且三者之間差異顯著(F2,12=25.010,P<0.05),表明實施RDS處理稻田殘留雜草分布更加均勻。Simpson指數CC區最高,表明實施RDS處理能顯著(F2,12=16.598,P<0.05)降低雜草優勢度。

表5 稻—鴨—豆種養模式稻田雜草的密度 (株/m2)
實施稻—鴨—豆種養模式,通過鴨苗的捕食作用,能大幅減少褐飛虱、白背飛虱的發生量,這與楊治平等研究稻鴨共育對稻飛虱控制作用一致[9-10],但因田埂黃豆對天敵的庇護作用,大大提高了蜘蛛類、黑肩綠盲蝽、線蟲以及稻虱纓小蜂等種群數量,為利用天敵調控褐飛虱、白背飛虱提供了保證,從而比稻鴨共育二維模式更能持久、穩定地控制褐飛虱、白背飛虱發生量。稻田調查表明稻—鴨—豆種養區蜘蛛以微珠科為主,這與朱鳳姑研究結果一致[12],但總蛛量及蛛虱比小于其研究結果,這可能與環境因素有關。此外,與化學防治相比,稻—鴨—豆種養模式不受天氣(降雨)等影響,能及時控制褐飛虱、白背飛虱的發生。
稻—鴨—豆種養模式能減少二化螟枯心率和危害株率,同時能減少水稻早期稻縱卷葉螟卷葉率,但對后期稻縱卷葉螟控制效果不明顯,研究結果與已有研究稻鴨共育栽培方式不盡一致[13],這可能與當地歷史蟲情、環境以及寄生蜂的寄生率有關。稻—鴨—豆種養模式能抑制紋枯病的病情指數和降低病兜率和病株率,主要原因是稻—鴨—豆種養模式能減少水稻的無效分蘗和田間雜草,改善田間通風透光性等原因,養鴨對稻田的中耕效果與童澤霞、劉小燕等研究結果一致[14],但與他們不同的是稻—鴨—豆種養模式防治紋枯病效果較化學防治效果有所降低。研究表明,稻—鴨—豆種養模式能減少田間雜草種類,增加殘留雜草的異質性和個體雜草的均勻性,抑制優勢雜草發生,養鴨對稻田的中耕效果與甄若宏等研究結果一致[10-15]。
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