CN110089374A - 一种提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法。其是在一季稻田边夹心式种植大豆和花生，构建高异质性生境。本发明可提高稻田捕食性天敌丰富度与数量、提高益害比及捕食性天敌对水稻害虫的控制效能，为推广利用田边种植非稻作物、提高系统的植物多样性与遗传多样性、生态控制水稻害虫奠定了坚实的基础。

Description

一种提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法

技术领域

本发明涉及农业天敌生物多样性保护与水稻昆虫绿色生态防控领域，具体涉及一种提高稻田捕食性天敌物种丰富度、数量与控害效能的水稻绿色种植方法。

背景技术

为满足不断增长的世界人口对粮食、饲料与燃料的需求，提高农业生产力，集约化农业生产实践与改革得以迅速发展，导致具有高比例自然生境的复杂多样的生态系统被转化为以管理为主导的、较简单的农业景观，且进一步导致农业景观中自然生境与耕作生境中生物多样性的减少。农业生物多样性急剧下降导致生态功能退化引起了公众的关注，推动了许多关于物种多样性与生态系统功能之间关系的研究。如合理配置作物遗传多样性与植物多样性，增加农田生物多样性的丰富度和农田生态系统的稳定性，设计农业景观或生境高异质性以促进可持续的、具有较好恢复力的生物多样性服务，在避免或减少使用化学农药的情况下达到有效控制农作物病虫害的目的。尽管全球对生物防治生态服务正在不断衰退的认识在不断提高，越来越多的研究者关注通过生境管理修复农业景观中的功能生物多样性、强化天敌的生物防治潜能策略，并一致认为景观与生境的异质性能支持作物系统中以节肢动物为主体的生物防治服务，但围绕天敌资源生境的生态服务功能的时空格局合理配置仍然存在许多难题。通过增加非作物地半自然生境提高农田系统中的生境多样性与植被多样性，以促进天敌生物防治的生态服务功能的方法，因减少耕地面积，降低生产力，在生产实践中难以实施。

发明内容

本发明的目的在于改变现有水稻种植中过度依赖化学杀虫剂等的种植方式，提供一种提高稻田捕食性天敌丰富度、数量与控害效能的水稻绿色种植方法，促进水稻的绿色环保种植。本发明涉及配种作物的选择、配种方式、水稻栽培、天敌获取方法、天敌鉴定与计数、益害比分析。本发明建立了促进稻田捕食性天敌物种丰富度、天敌数量、提高益害比与有效生态控制水稻昆虫的水稻绿色种植的方法，为推广利用田边种植非稻作物、提高系统的植物多样性与遗传多样性、生态控制水稻昆虫奠定了坚实的基础。

为实现上述目的，本发明的实施方案为：一种提高稻田控害效能的水稻绿色种植方法，包括以下步骤：

（1）筛选适合于种植一季稻的稻田，在稻田周围建宽1.4m的田埂；

（2）在田埂上按照大豆-花生-花生-花生-大豆的夹心式方式种植大豆和花生；

（3）在水稻田翻耕前，分别采样花生与大豆生境中捕食性天敌和稻田中植食性昆虫的物种和数量，将捕食性天敌与植食性昆虫样品进行保存、清样、种类鉴定与计数；

（5）比较分析捕食性天敌与植食性昆虫的物种丰富度与数量，计算稻田生境中捕食性天敌的物种益害比和数量益害比。

作为优化的实施方式，步骤（1）中，所述稻田为连续种植两年一季稻的稻田。

作为优化的实施方式，步骤（2）中，种植大豆和花生的时间和方法是，在稻田翻耕前40-50天播种花生，在水稻移栽前24-26天播种大豆，大豆的穴间距为28-32cm，花生的行间距与穴间距为28-32cm。

作为优化的实施方式，步骤（3）中，所述采样分别在水稻分蘖期、孕穗期、花期与成熟期各采样一次。

作为更为具体的实施方式，步骤（3）中，所述采样的方法为：采用吸气昆虫采样器，对其吸虫管口与存样结构部位进行改造，配上三面固定、一面可打开的1×1 m²活动采样框，采样时从采样框内作物冠层开始扫吸，再逐株吸取中层与底层的样品，每类生境每次采集5个样品。

作为更为优化的实施方式，所述采样框用密纱制成，四角外缘留有可穿插的套筒用于灵活插入固定杆，采样框高度可根据作物的生长情况灵活调节。

作为优化的实施方式，步骤（3）中，所述捕食性天敌与植食性昆虫样品的保存方法是：将所得的捕食性天敌与植食性昆虫样品用80%－85%乙醇浸泡保存。

作为优化的实施方式，步骤（3）中，所述捕食性天敌与植食性昆虫样品的清样方法是：配置显微镜专用LED冷光源聚光灯，在放大镜或体视显微镜下清除杂质、分捡目标物种与个体，转移到80%的乙醇中保存备用。

作为具体的实施方式，步骤（5）中，所述物种益害比和数量益害比计算计算公式为：物种益害比S _pi ＝S _p /S _i ，其中S _p 与S _i 分别代表捕食性天敌与水稻昆虫的物种丰富度或种类数；数量益害比N _pi ＝N _p /N _i ，其中N _p 与N _i 分别代表捕食性天敌与水稻昆虫的个体数量。

本发明中，大豆枝叶繁茂，且随着其生长，在空间上具有较好的延展性，并呈现较好的时间格局；花生植株低矮，冠层较浓密近地，地面覆盖度较好，可为临近的稻田捕食性天敌的生存和发展提供独特的微气候条件和许多小生境。大豆与花生为我国的重要经济作物，也是当地耕作者喜欢种植的非粮油料作物。本发明在一季稻田边夹心式混合种植大豆与花生，构建高异质性生境，不会减少作物面积，可操作性好，容易实施，易于被耕作者接受。既能满足增加作物遗传多样性与植被物种多样性条件，又具有较好的时空格局特性，可为稻田捕食性天敌提供替代猎物与临时迁移避护生境，提供花粉以满足捕食性昆虫的发育与繁殖的需要，大豆还可以产生绿篱的屏障作用，阻挡昆虫在田块中迁移；能保护与促进天敌的生态服务功能。

本发明是一种提高稻田捕食性天敌物种丰富度与个体数量、增加益害比、提高捕食性天敌对水稻昆虫的控制效能的水稻绿色种植与控害方法。且不会引起其他植食性昆虫演变为水稻重要害虫的风险。整体提高了稻田生态系统对捕食性天敌物种与数量的涵养与支撑能力，显著提高稻田捕食性天敌个体数量，提高数量益害比，促进捕食性天敌对水稻害虫的生态控制效能。本发明提供了一种保护稻田生态系统天敌物种与个体数量、发挥天敌对水稻昆虫生态控制效能的水稻绿色种植策略与方法，对减少水稻种植用农药、实现粮食安全生产具有重要意义。

具体实施方式

下面给出实施例以详细说明本发明。下列实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但下列实施例并不限于本发明的保护范围。

一种提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法，具体方法和步骤如下：

（1）稻田选择：确定研究地点在湖南省湘乡市东郊乡（112°34´19´´E，27°47´33´´N）稻作区，该区属平原丘陵地带，为典型的亚热带季风湿润气候。年平均气温17.3 ℃，年均日照时数1640小时，年均降雨量1312.8 mm。雨量充沛，土地肥沃，溪河密布，作物生长期长。

（2）稻田整理和种植：在上述实验地点，选择在同一区域内，耕作管理历史、稻田边缘环境条件、土壤条件与水肥条件基本一致的两组稻田，每组三块地，每块地面积约667m²。在其中一组稻田边缘人工建造夹心式内外双田埂，单田埂宽0.2m，并在双田埂间留空1m宽，共留宽1.4m。在稻田翻耕前40-50天，在田埂内种子穴播播种三行花生，行间距与穴间距为30cm，水稻移栽前25天，在三行花生外的田埂边种子穴播播种两行大豆，穴间距均30cm，构建具有一定时间与空间格局的高异质性边缘生境，即实验田。另一组稻田周围利用原来的简单的田埂，杂草少，经除草后不留自然植被，没有其他作物覆盖，即对照田。实验田与对照田相隔距离50米以上。

（3）样品采样、保存、清样：从大豆与花生混种的田埂栖境中获取捕食性天敌与植食性昆虫的物种类与数量，将获取的捕食性天敌与植食性昆虫样品进行保存、清样；从试验田和对照田的两类水稻稻田生境中获取捕食性天敌与植食性昆虫的物种与数量，天敌与植食性昆虫样品的保存、清样；

一季稻全生长季均采样4次：分别在水稻分蘖期（约移栽后3周，7月中旬）、孕穗期（8月初）、花期（8月中下旬）与成熟期（9月中下旬）各采样1次，获得所需样品。

捕食性天敌与植食性昆虫的获取方法是：用吸虫器+样框法采集获取。采用John WHock 1612型汽油动力吸气昆虫采样器，对其吸虫管口与存样结构部位参考刘雨芳等（1999）进行适当改造，配上三面固定、一面可打开的1×1 m²活动采样框。采样框用密纱制成，四角外缘留有可穿插的套筒用于灵活插入固定杆，纱框高度可根据作物的生长情况灵活调节。采样时从样框内作物（包括水稻、花生与大豆）冠层开始扫吸，再逐株吸取中层与底层的样品。每类生境每次采集5个样品。

捕食性天敌与植食性昆虫的保存方法是：将所得的捕食性天敌与植食性昆虫样品视样品含水情况，分别用80%－85%乙醇浸泡，如样品潮湿含水，则用85%乙醇浸泡保存，如样品干燥，则用80%乙醇浸泡保存。

捕食性天敌与植食性昆虫样品的清样方法是：配置显微镜专用LED冷光源聚光灯，在放大镜或体视显微镜下清除杂质、分捡目标物种与个体，转移到80%的乙醇中保存备用。

（4）样品的清理。在显微镜专用LED冷光源聚光灯下，利用放大镜与体视显微镜将目标捕食性天敌与植食性昆虫的物种与个体捡出，对于常见熟悉的种直接计数统计，对于一些需要进一步确认鉴定的物种与个体转移到80%的乙醇中保存备用待第二次鉴定。

（5）捕食性天敌与植食性昆虫物种第二次鉴定与个体数量统计： 将保存于80%的乙醇中的捕食性天敌与植食性昆虫物种，在体视显微镜下进行第二次鉴定与计数。

（6）数据计算与分析：物种数与个体数量直接计数。物种（类）益害比的计算公式为：S _pi ＝S _p /S _i ，其中S _p 与S _i 分别代表捕食性天敌与水稻昆虫的物种丰富度或种类数；数量益害比的计算公式为：N _pi ＝N _p /N _i ，其中N _p 与N _i 分别代表捕食性天敌与水稻昆虫的个体数量。

本实施例的试验田在一季稻田边构建夹心式田埂并混合种植大豆与花生，构建高异质性田边生境。与对照田比较，在2017年的分蘖期、孕穗期、花期与成熟期，实验田捕食性天敌物种丰富度分别比对照田提高38%、41%、55%与25%，捕食性天敌数量分别比对照田提高82%、39%、50%与87%；全季捕食性天敌物种丰富度实验田比对照田提高34%，数量提高68%，数量益害比提高97%。在2018年的分蘖期、孕穗期、花期与成熟期，实验田捕食性天敌物种丰富度分别比对照田提高31%、3%、27%与3%，实验田捕食性天敌数量分别比对照田提高43%、36%、106%与14%；对比对照田，全季实验田捕食性天敌物种丰富度提高9%；数量提高34%，数量益害比提高169%。实验田全生长季只施用一次一种农药。比对照田减少1-2次用药，减少品种2-3种，减少施用量50%。

本实施例是采用在一季稻田边构建夹心式田埂并混合种植大豆与花生的方法，提高稻田生态系统捕食性天敌物种丰富度与个全数量，促进发挥捕食性天敌对水稻昆虫生态控制效能的水稻绿色种植方法，为减少水稻种植用农药、实现粮食安全生产提供了一种较理想的方法。

Claims (9)

1.一种提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）筛选适合于种植一季稻的稻田，在稻田周围建宽1-1.2m的田埂；

（2）在田埂上按照大豆-花生-花生-花生-大豆的夹心式方式种植大豆和花生；

（3）在水稻田翻耕前，分别采样花生与大豆生境中捕食性天敌和稻田中植食性昆虫的物种和数量，将捕食性天敌与植食性昆虫样品进行保存、清样、种类鉴定与计数；

（5）比较分析捕食性天敌与植食性昆虫的物种丰富度与数量，计算稻田生境中捕食性天敌的物种益害比和数量益害比。

2.根据权利要求1所述的提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法，其特征在于，步骤（1）中，所述稻田为连续种植两年一季稻的稻田。

3.根据权利要求1所述的提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法，其特征在于，步骤（2）中，种植大豆和花生的时间和方法是，在稻田翻耕前40-50天播种花生，在水稻移栽前24-26天播种大豆，大豆的穴间距为28-32cm，花生的行间距与穴间距为28-32cm。

4.根据权利要求1所述的提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法，其特征在于，步骤（3）中，所述采样分别在水稻分蘖期、孕穗期、花期与成熟期各采样一次。

5.根据权利要求1或4所述的提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法，其特征在于，所述采样的方法为：采用吸气昆虫采样器，对其吸虫管口与存样结构部位进行改造，配上三面固定、一面可打开的1×1 m²活动采样框，采样时从采样框内作物冠层开始扫吸，再逐株吸取中层与底层的样品，每类生境每次采集5个样品。

6.根据权利要求5所述的提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法，其特征在于，所述采样框用密纱制成，四角外缘留有可穿插的套筒用于灵活插入固定杆，采样框高度可根据作物的生长情况灵活调节。

7.根据权利要求1所述的提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法，其特征在于，步骤（3）中，所述捕食性天敌与植食性昆虫样品的保存方法是：将所得的捕食性天敌与植食性昆虫样品用80%－85%乙醇浸泡保存。

8.根据权利要求1所述的提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法，其特征在于，步骤（3）中，所述捕食性天敌与植食性昆虫样品的清样方法是：配置显微镜专用LED冷光源聚光灯，在放大镜或体视显微镜下清除杂质、分捡目标物种与个体，转移到80%的乙醇中保存备用。

9.根据权利要求1所述的提高稻田捕食性天敌控害效能的水稻绿色种植方法，其特征在于，步骤（5）中，所述物种益害比和数量益害比计算计算公式为：物种益害比S _pi ＝S _p /S _i ，其中S _p 与S _i 分别代表捕食性天敌与水稻昆虫的物种丰富度或种类数；数量益害比N _pi ＝N _p /N _i ，其中N _p 与N _i 分别代表捕食性天敌与水稻昆虫的个体数量。