水稻害虫绿色防控技术研究的发展现状及展望

绿色低碳是我国当前农业发展的主要方向,作物病虫害绿色防控技术是保障粮食安全的重要措施,其推广和应用对于农业可持续发展具有重要意义。水稻是我国主要的粮食作物之一,近年来我国在水稻病虫害绿色防控技术研究和推广上取得了巨大的进展。本文分别从生态调控技术、农艺栽培措施、物理防控技术、生物防治和应急精准化学防治方面系统梳理和总结我国水稻害虫绿色防控技术的研究和应用概况。生态工程控制技术、扇吸式诱虫灯和适用于稻田的植保无人机低容量喷雾技术等代表性技术的发展,为水稻害虫绿色防控技术发展提供了有力支撑。开展区域性和特色性的水稻害虫绿色防控技术集成研究与推广,加大政策扶持和技术培训,将进一步发挥水稻害虫绿色防控技术在农药减量使用和水稻绿色生产中的作用。

生境异质度对稻田捕食性天敌及水稻害虫的生态调节有效性

【目的】探索生境高异质度对稻田捕食性天敌及水稻害虫的生态调节有效性,了解这种策略是否会引起其他植食性昆虫成为水稻重要害虫的风险。【方法】2017-2018年连续2年种植单季稻,在稻田边缘种植花生与大豆,构建高异质性边缘生境稻田(rice paddy with high heterogeneous marginal habitats,HHR),调查HHR稻田与简单低异质性边缘生境稻田(rice paddy with low heterogeneous marginal habitats,LHR)中捕食性天敌与水稻害虫功能团的发生规律与相关性,计算益害比。【结果】2017年在HHR稻田中采集到捕食性天敌40种,1 667头;在LHR稻田中采集到捕食性天敌30种,991头。2018年在HHR稻田中采集到捕食性天敌33种,1 384头;在LHR稻田中采集到捕食性天敌34种,1 031头。HHR与LHR两类稻田中获得的捕食性天敌群落重要值P i≥0.01的物种相似度很高,优势种相似。2017年HHR稻田的捕食性天敌物种丰富度明显高于LHR稻田,这种差异主要由群落重要值P i<0.01的种类引起。2018年两类稻田的捕食性天敌物种丰富度没有差异。单位样方面积内的捕食性天敌个体数量,HHR中明显高于LHR,这种差异在2017年的分蘖期与成熟期达显著水平(P<0.05),在2018年的开花期极显著(P<0.01)。2017年在HHR中采集到水稻害虫22种,637头;在LHR中采集到水稻害虫19种,743头;物种相似性系数0.88。2018年在HHR中采集到水稻害虫16种,1 011头;在LHR中采集到水稻害虫16种,2 014头;物种相似性系数0.75;主要害虫物种组成结构相同。水稻害虫数量发生的时间动态分析表明,在分蘖期,虽然HHR稻田中的水稻害虫数量明显高于LHR(P<0.05),但此期害虫的数量不多,发生较轻。在孕穗期、开花期与成熟期,HHR稻田中的水稻害虫数量明显低于LHR稻田,这种差异在2017年的成熟期与2018年的孕穗期极显著(P<0.01),在2018年的成熟期差异显著(P<0.05)。2017年HHR和LHR中个体数量益害比N pi值分别为2.62和1.33;2018年分别为1.37和0.51。【结论】具有高异质性边缘生境的稻田,能提高系统对捕食性天敌物种的涵养潜力,显著提高稻田捕食性天敌个体数量,提高益害比,具有更好的控制害虫的物质基础,促进捕食性天敌对水稻害虫的生态控制效能,不会引起其他植食性昆虫演变为水稻重要害虫风险,可为保护稻田生态系统天敌发挥生态效能提供可借鉴的策略与方法。

湘中丘陵区自然景观异质性与稻田捕食性天敌保护及生态控害效能的相关性

为明确自然景观异质性与稻田捕食性天敌保护及生态控害效能的相关性,以湖南省湘潭市涟水河流域下游段为研究区域,选择自然条件下具有不同景观异质性的稻田,调查稻田捕食性天敌多样性并分析其控害效能。结果表明:在早稻期与晚稻期,高异质性景观稻田的捕食性天敌物种丰富度分别为26.13和18.88;捕食性天敌个体数量分别为253.96个/m^(2)和75.58个/m^(2);低异质性景观稻田的捕食性天敌物种丰富度分别为25.00和18.25;捕食性天敌个体数量分别为302.50个/m^(2)和59.04个/m^(2);在早稻期与晚稻期,高异质性景观稻田的物种丰富度益害比分别是低异质性景观稻田的1.33倍和1.01倍;捕食性天敌个体数量益害比分别是低异质性景观稻田的1.40倍和1.53倍。过低与过高的景观组成异质性稻田,捕食性天敌物种丰富度与个体数量值均较低。具有良好生境或斑块连通性的稻田的捕食性天敌个体数量、生态控害效能显著高于具较差生境或斑块连通性的稻田,在晚稻期具有良好生境或斑块连通性的稻田的物种丰富度显著高于具较差生境或斑块连通性的稻田。建议在强化稻田捕食性天敌的生态控害效能策略中,既要考虑适度的景观组成异质性,更应重视增加异质景观或生境斑块间的连通性,强化廊道连接,利于捕食性天敌迁移、避险与保存,以达到水稻害虫可持续生态控制的目的。

生境高异质性与高连通性双驱动促进稻田捕食性天敌多样性保护

【目的】探索自然状态下生境的高异质性对稻田捕食性节肢动物多样的保护与水稻害虫的自然防治,以及生境的连通性是否有助于提高异质性生境在保护天敌节肢动物方面的作用或存在正关联。【方法】应用群落生态学方法,调查湖南中部丘陵区20个具有不同边缘生境异质性与连通性的自然稻田的捕食性节肢动物多样性,分别以生境异质性与连通性为分组依据,各获得10对高异质性边缘生境稻田(RHH)-低异质性边缘生境稻田(RLH)与10对高连通性性生境稻田(RHGC)-连通性差的生境稻田(RHPC),并比较各组的天敌多样性与控害效果。【结果】以生境的异质性为依据的10个配对中,6对早稻期和7对晚稻期RHH的物种丰富度高于RLH,且总体RHH中的物种丰富度均为RLH物种丰富度的1.13倍,但无显著差异(P>0.05)。早稻期和晚稻期均有8对RHH的单位面积的个体数量高于RLH,且早稻期总体上RHH的单位面积的个体数量明显高于RLH,但无显著差异(P>0.05);晚稻期RHH的单位面积的个体数量显著高于RLH(P<0.05);通过比较捕食性天敌与水稻主要害虫的数量益害比(Npi)值发现:10对早稻期和8对晚稻RHH的益害比高于RLH,但总体均无显著差异(P>0.05)。以生境的连通性为依据的10个配对中,早稻期与晚稻期均有9对RHGC的物种丰富度比高于RHPC;早稻期与晚稻期均为10对RHGC的单位面积的个体数量均高于RHPC,且总体上RHGC极显著高于RHPC(P<0.01)。比较Npi值结果表明,早稻期10个RHGC与RHPC的Npi值均高于1;晚稻期有8个RHGC的Npi值>1,6个RHPC的Npi值>1。【结论】具有高异质性边缘生境的稻田,其单位面积中的捕食性天敌个体数量明显高于或显著高于低异质性边缘生境的稻田。具有高异质性同时具有生境良好连通性特性,则能够显著或极显著提高稻田捕食性天敌的个体数量,其生态控害潜能明显优于生境异质性低与连通性较差稻田。生境的异质性与连通性双驱动更有利于稻田捕食性天敌的保护与生态控害效能发挥。

基于CNKI分析的我国农田捕食性昆虫资源与应用

【目的】了解我国农田捕食性昆虫资源与应用研究态势。【方法】应用文献计量学方法,分析中国知网(CNKI)收录的全部年代的我国农田捕食性昆虫的中文文献。【结果】提取到544篇与农田捕食性昆虫相关文献及包含在这些文献中的1747条关键信息词,研究内容主要包括以下5个方面:农田节肢动物群落与捕食性优势种;农田重要捕食者;捕食作用、食物网关系与生态服务价值评价;人工繁育、人工饲料与天敌释放应用;主要农作物的重要害虫种群及其综合管理。水稻与棉花生态系统及其中的捕食昆虫与害虫被重点关注。异色瓢虫Harmonia axyridis、七星瓢虫Coccinella septempunctata、龟纹瓢虫Propylea japonica、黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis、青翅蚁形隐翅虫Paederus fuscipes、稻红瓢虫Micraspis discolor、尖钩宽黾蝽Microvelia horvathi等是农田中的优势性捕食性昆虫。【结论】在我国主要农田生态系统中,存在着丰富的捕食性昆虫资源,它们扮演着农作物害虫天敌的角色,实现对农作物害虫的生物防治或自然控制。建议加强对重要害虫种群发生机制研究,促进有利于天敌生存、保存的条件与方法研究,提高天敌的生态防控效能。

氯虫苯甲酰胺对稻飞虱及其寄生类天敌的影响

【目的】研究稻田施用氯虫苯甲酰胺后对非目标害虫——稻飞虱及其寄生类天敌的影响,为氯虫苯甲酰胺的合理使用提供参考。【方法】2011和2012年在湖北省随州市和孝感市,选取施用和不施用氯虫苯甲酰胺的稻田各4块,采用吸虫法采集稻田节肢动物,并比较了施用和不施用氯虫苯甲酰胺药剂稻飞虱及其寄生类天敌优势度、种群密度以及相互关联程度的差异。【结果】2011年和2012年,在湖北省随州市和孝感市稻田稻飞虱及其寄生类天敌的优势度和种群密度在对照田和施药田之间均没有显著差异。在孝感两年试验中,对照与施药田中的稻飞虱与寄生类天敌种群数量均呈显著正相关(2011:对照田,R^(2)=0.249,P=0.007,施药田,R^(2)=0.462,P<0.001;2012:对照田,R^(2)=0.189,P=0.021,施药田,R^(2)=0.212,P<0.014)。而随州在连续2年的观测期内,无论对照还是施药田中的稻飞虱与其主要寄生性天敌的种群数量均不存在显著的相关关系。【结论】在稻田施用氯虫苯甲酰胺未影响寄生天敌发挥其生态功能,且不会对非靶标害虫稻飞虱及稻飞虱寄生类天敌种群产生不利影响。

生境异质性与生物多样性关系研究态势分析

利用Web of ScienceTM核心合集数据库,采用文献计量学的方法,对1998—2017年全球关于生境异质性与生物多样性关系研究态势进行科学统计分析。在Web of ScienceTM核心合集中共检索到1998—2017年全球关于生境异质性与生物多样性关系研究SCI文献2 637篇,被引频次76 858次。2 637篇文献来源于121国家(地区)、2 451个研究机构的8 836位作者,来源出版物603种。研究重点集中在生境状况及其管理,农业景观、生态功能与服务,种群生态学,群落生态学,森林景观、生物多样性保护与森林生境管理,遥感、GIS技术应用及土地利用与监测,研究地域,重点涉及的动物种群与类群等方面。与生境异质性研究密切联系的是相关主是景观异质性、空间异质性、环境异质性。美国在该领域研究处于领先地位,我国在从事生境异质性与生物多样性研究方面有待进一步加强。