水稻褐飞虱综合治理研究与示范——农业公益性行业专项“水稻褐飞虱综合防控技术研究”进展

针对我国褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)近年来严重为害及其对当家农药品种抗性急剧上升的现状,本项目在华中、华南、华东地区等代表性地区开展褐飞虱灾变规律、抗虫品种培育、抗药性监测及复配农药新剂型开发、生态治理新技术研究、预测预报技术、可持续治理技术集成与示范研究。结果表明:越南、老挝等境外虫源地及我国华南、长江中下游等地田间褐飞虱种群仍以2型为主,3型次之。田间小气候是褐飞虱逃避高温的关键因素,褐飞虱在上午气温升高时大量向温度较低的水稻基部20cm范围内转移以逃避高温,将高温天气造成的不利影响降至最低。不同栽插方式对褐飞虱发生量有明显影响,手栽稻田褐飞虱发生最重,机插稻次之,直播稻最轻。不同水稻品种、N肥施用水平对褐飞虱的发生有明显的影响:超级杂交稻褐飞虱虫口密度明显高于常规杂交稻,高N肥施用量促进褐飞虱的发生,且水稻品种与N肥施用量对褐飞虱发生量的影响有明显交互作用。抗药性监测结果表明:我国褐飞虱对吡虫啉有极高水平抗性(168.1～561.5倍),对噻嗪酮为低到中等水平抗性(4.2～33.1倍),对氟虫腈为敏感性降低到高水平抗性(2.7～67.7倍),对烯啶虫胺与毒死蜱为低水平抗性。筛选出噻虫嗪、吡蚜酮、唏啶虫胺和仲丁威4种高效低毒的防治单剂。研制出3种农药复配新制剂,其中1种新制剂已获得农业部药检所正式登记,且规模化生产,2种新制剂已进入农药登记程序。精细定位水稻抗褐飞虱基因Bph6、Bph7、Bph9、Bph15、BG1222,并找到了它们的近距离共分离分子标记。培育出高产、优质、熟期适宜、含有抗稻飞虱基因Bph14的水稻新品种广两优476。储备了一批聚合多抗稻飞虱基因的水稻亲本材料。研发出在田埂种植芝麻、大豆等天敌诱集植物,增加褐飞虱卵期寄生蜂和捕食性天敌蜘蛛的种群数量的轻简化生态调控技术;研发出对褐飞虱成、若虫取食及雌成虫产卵均有驱避作用的植物提取物混配剂3种;研发出显著提高稻虱缨小蜂对田间褐飞虱卵寄生率的引诱剂1种。建立了褐飞虱环境友好防控技术集成体系,并在湖南、湖北、广东、广西、浙江、江西6省区示范应用,取得了良好的经济、生态、社会效益。     

草地贪夜蛾幼虫在玉米和小麦上的取食和生长发育特性比较

【目的】评估草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda转移至小麦上为害和暴发的风险。【方法】采用室内饲养观察与调查统计的方法,测定和比较了23℃下草地贪夜蛾在玉米和小麦上的取食和生长发育特性及种群生命表参数。【结果】草地贪夜蛾在小麦上可以完成世代,其3龄后幼虫取食小麦的取食量及体重指标显著地高于同处理后时间在玉米上取食的;而食物利用效率、幼虫存活率、幼虫发育历期、卵孵化率均显著低于取食玉米的。取食玉米和取食小麦的草地贪夜蛾的平均蛹重、产卵前期、单雌产卵量等指标间无显著差异。另外,生命表参数比较结果表明,取食玉米和取食小麦的草地贪夜蛾的平均世代周期(T)、内禀增长率(r_m)和周限增长率(λ)间均无显著差异,取食玉米的草地贪夜蛾的净增殖率(R_0)为303.55±2.04,显著高于取食小麦的。【结论】草地贪夜蛾取食小麦时,生长发育速度快,能够完成世代生活史,但其食物利用效率、种群繁殖能力等却均低于取食玉米时,说明草地贪夜蛾更适宜在玉米上取食为害,存在转移至小麦为害的风险,但考虑到虫源、自然温度等条件,草地贪夜蛾在小麦上暴发的风险较小。本研究结果为明确草地贪夜蛾在小麦上为害和暴发的风险以及草地贪夜蛾的科学防控提供了理论依据。     

整治区植烟土壤养分空间变异及肥力适宜性等级评价

采用地理信息系统(GIS)技术和地统计学方法,研究了湖北省恩施市“清江源”现代烟草农业科技园区、恩施城郊和利川柏杨基地单元新整治区域的土壤属性和速效养分空间变异特征,并采用模糊数学法对其土壤肥力适宜性指数(SFI)进行评价.结果表明: 土地整治对土壤速效磷含量的变异和空间分布的影响较大,这种影响程度可能与地形地貌特征和整治程度有关;土地整治对土壤pH值的影响较小,但是柏杨土壤酸化严重(pH<5.5).77.6%的城郊土壤具有较低的SFI,而柏杨和清江源分别仅有17.1%和31.4%的土壤具有较低的SFI.柏杨需要重点解决土壤酸化问题,城郊需要重点解决整个区域土壤培肥和肥力均衡化问题,而清江源则需解决SFI较低区域的培肥问题.     

施氮对不同品种冬小麦氮素累积和运转的影响

在鄂北岗地以当地主栽的5个冬小麦品种‘鄂麦14'、‘鄂麦18'、‘鄂麦23'、‘郑麦9023'、和‘洛麦1号'为试验材料,通过田间裂区试验在不施氮(0 kg/hm2)和施氮(195 kg/hm2)条件下研究不同品种小麦氮素的累积、转移与分配规律的差异.结果表明:(1)在扬花期,不施氮处理叶片、茎鞘和穗部氮素累积量均为‘鄂麦14' 最大,积累量分别达到14.2 、16.6 和10.8 kg/hm2;施氮后‘鄂麦23' 的叶片氮素积累量最大(71.5 kg/hm2),‘鄂麦14' 的茎鞘积累量最大(69.0 kg/hm2),‘鄂麦18'的穗部积累量最大(34.2 kg/hm2).(2)成熟后不同部位氮素转移效率表现为叶片>穗>茎鞘,且叶、茎鞘、穗氮素转移效率存在品种差异;不同品种间氮肥效率差异显著,并以‘鄂麦23'的氮肥利用率、氮肥农学效率最高,而‘郑麦9023'的氮肥生理效率最高.(3)在氮胁迫条件下,扬花前‘鄂麦14'各器官氮素累积量、成熟期的氮素转移率及籽粒氮素累积量都显著高于其它品种;而在施氮条件下,冬小麦各器官氮素的累积、转移与分配因品种不同而异,‘鄂麦14'和‘鄂麦23'籽粒及植株氮素累积量都显著高于其它品种.研究发现,冬小麦氮素的累积、转移与分配受品种与氮素调控共同影响;施氮能显著提高各器官氮素的累积量,且提高的幅度因品种而异.     

2009年我国小菜蛾迁飞路径典型案例分析

小菜蛾Plutella xylostella Linnaeus是一种世界性的十字花科蔬菜重要害虫,具有远距离迁飞的特性,明确小菜蛾在我国的种群发生动态及迁飞路径对其早期预警具有重要意义.本文调查了2009年5月我国南京、故城、安阳、大连、公主岭、沈阳6个地区小菜蛾成虫种群的发生动态,并首次利用HYSPLIT平台对不同地区小菜蛾种群的迁飞峰次进行了轨迹分析.结果表明,2009年5月我国6个地区的小菜蛾成虫种群存在显著地“突增”或“突减”现象,符合迁飞昆虫在迁飞期的种群动态的典型特征;5月14日南京地区起飞的小菜蛾种群可迁飞至大连,5月19日故城地区起飞的小菜蛾种群可迁飞至公主岭,5月20日安阳地区起飞的小菜蛾种群可迁飞至沈阳;首次明确了小菜蛾轨迹分析的设定参数,800-1200 m为小菜蛾适宜迁飞的飞行高度,飞行持续时间一般为2-3d.     

控释尿素条施深度对鲜食玉米田间氨挥发和氮肥利用率的影响

为提高鲜食玉米一次性施肥的氮肥利用率并降低氮肥的环境影响,通过田间试验,以不施氮处理为对照(CK),研究了控释尿素不同条施深度(0、5、10、15、20 cm)对鲜食玉米田间土壤氨挥发特征、鲜穗产量和氮肥利用率的影响. 结果表明: 玉米种植带和宽行非施肥带的土壤氨挥发主要发生在施肥后的前2周,而窄行施肥带的土壤氨挥发在施肥后持续约1个月. 与CK相比,控释尿素表施(0 cm)处理不仅大幅度地提高了窄行施肥带的氨挥发损失量,同时也显著增加了玉米种植带和宽行非施肥带的氨挥发损失量. 不同深度施肥处理全生育期土壤氨挥发损失总量差异较大,为3.1～25.5 kg N·hm^-2,占施氮量的1.7%～14.2%.其中控释尿素条施10、15和20 cm深度处理的全生育期土壤氨挥发损失总量相差不大,分别较表施(0 cm)和浅施(5 cm)处理显著降低了85.9%～87.8%和67.0%～71.6%. 在一定范围内增加控释尿素条施深度有利于提高鲜穗产量、植株氮积累量以及氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥表观利用率,各指标均以15 cm深度处理最高. 综上所述,控释尿素合理深施可以显著降低氨挥发损失,提高鲜穗产量和氮肥利用效率,本研究条件下控释尿素的最适宜施用深度为15 cm.     

小菜蛾的耐热性

小菜蛾是世界范围内十字花科蔬菜上的重要害虫.临界高温(critical thermal maxi-mum,CTMax)是昆虫耐热性的常用指标.采用动态加热方法,利用自行组装的装置测定了小菜蛾的临界高温,以此作为其耐热性指标,研究发育阶段、饲养温度、世代、性别和热激对小菜蛾耐热性的影响.结果表明:25℃下饲养的小菜蛾4龄幼虫的CTMax均值为50.31℃,显著高于1龄幼虫(43.03℃)、2龄幼虫(46.39℃)、3龄幼虫(49.67℃)以及雌性成虫(45.76℃)和雄性成虫(47.73℃);不同饲养温度(20、25和30℃)下成虫耐热性无显著差异;30℃下饲养1代、3代及6代的不同世代成虫CTMax也无显著变化;所有处理雌雄成虫的CTMax无显著差异;40℃下45 min热激可使5日龄雄成虫的CTMax值从45.51℃增加到46.49℃.     

草地贪夜蛾对玉米和高粱的产卵选择及寄主适合度

【目的】旨在明确草地贪夜蛾Spodopterafrugiperda在玉米和高粱上的产卵选择性和寄主适合度,为草地贪夜蛾的科学防控提供依据。【方法】在室内25℃条件下,采用叶片饲养观察的方法,比较草地贪夜蛾在玉米和高粱上的产卵量、取食量以及食物利用效率,并构建实验种群生命表。【结果】草地贪夜蛾偏好在玉米叶片背面产卵,其平均卵块数最多,达到（3.40±0.55）块,且平均产卵量达到（346.00±72.55）粒。取食玉米的草地贪夜蛾幼虫存活率显著高于取食高粱的（P<0.05）,两者的平均存活率分别为98.89%和86.78%;在取食后5、6和7 d时,取食玉米的草地贪夜蛾幼虫食物利用效率显著高于取食高粱的（P<0.05）;取食玉米的草地贪夜蛾幼虫发育总历期显著短于取食高粱的（P<0.05）;在生命表参数比较中,取食玉米的草地贪夜蛾种群的净增殖率（R0）显著高于取食高粱的（P<0.05）,两者的平均净增殖率分别为（415.93±69.69）和（372.45±34.70）。【结论】草地贪夜蛾在玉米和高粱上均能完成生活史,玉米表现出更高的寄主适合度。但由于草地贪夜蛾在高粱上亦有较高的寄主适合度,且玉米和高粱生育期几近相同,因此在我国西南高粱种植面积较大地区,尤需提前防范草地贪夜蛾从玉米转移至高粱为害的风险。     

长期施用生物有机肥土壤的氮矿化

1997年在中国农业大学曲周试验站设置了施用EM堆肥、传统堆肥、化肥和对照处理的田间试验,在2004年和2005年取样测定土壤的矿质氮和氮矿化率.结果表明:在小麦生长的前期矿质氮含量是:化肥处理 > EM堆肥处理 > 传统堆肥处理 > 对照;但是在施用化肥前和小麦生长的后期矿质氮含量是: EM堆肥处理 > 传统堆肥处理 > 化肥处理 > 对照.土壤的氮矿化率是:EM堆肥处理 > 传统堆肥处理 > 化肥处理 > 对照.小麦的产量是:EM堆肥处理显著高于传统堆肥处理,传统堆肥处理显著高于化肥处理,化肥处理显著高于对照.与传统堆肥相比,EM堆肥提高了土壤的矿质氮含量,提高了土壤的氮矿化率,增加了小麦产量.     

土壤线虫群落对施用EM生物有机肥的响应

1997年在中国农业大学曲周试验站设置了施用EM堆肥与传统堆肥的田间试验,2004年和2005年在玉米与小麦生长期间取样分析土壤线虫的群落结构,结果表明:在玉米与小麦田总共发现49个线虫属,包括17个食细菌线虫属,5个食真菌线虫属,18个植物寄生线虫属,9个捕食-杂食线虫属。在EM堆肥处理中共发现46个线虫属,而在传统堆肥处理中共发现42个线虫属。植物寄生线虫是优势的营养类群,其次为食细菌线虫,它们的相对丰度分别是59.26%,31.55%。在玉米与小麦生长季节,线虫的Wasilewska、营养多样性、申农多样性、均匀度及植物寄生线虫成熟指数处理之间差异不显著,但是取样日期之间差异显著(P0.01)。与传统堆肥相比,多年施用EM堆肥加快了土壤有机物的转化,提高了土壤的含氮量,增加了土壤线虫总数与食细菌线虫数量。