綠色食品無公害稻谷的生產.ppt

綠色食品無公害稻谷的生產,中山大學昆蟲學研究所 生物防治國家重點實驗室 古 德 祥,清遠2003,清遠展發(fā)成為珠三角的后花園 人與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展 農業(yè)的持續(xù)發(fā)展與綠色食品開發(fā) 首先要解決農藥對環(huán)境的污染 農藥使用的現(xiàn)狀及其負面影響,農 藥,在微生物作用下降解,土壤中移動,土壤膠體吸附,化學降解,植物吸收,光化學降解,揮發(fā),施入農田的農藥在各種因素影響下的轉化,施用農藥,農作物,大氣,土壤（農田）,地下水,農產品,地表水,水生物,畜 禽,人 體,飄浮,殘留,吸收,飼料,食用,食用,飲用,食用,飲用水,吸入,濕沉降,吸收,滲入,農藥進入人體的途徑,各國植物性產品中硝酸鹽的允許含量,水,土 壤,水生食物鏈,陸生食物鏈,空 氣,污 染 源,食 品 工 業(yè),人 體,呼 吸,重金屬進入人體的途徑,背 景,在廣泛應用化學農藥、濫用農藥，害蟲產生抗藥性（Resistant）、害蟲再猖獗（Resurgent）、農藥殘留 （Residue），產生3R的情況下，人們更關注生物防治方法。,(續(xù))背 景,進入WTO后的新形勢下，為生產綠色食品、有機食品，必須實施生物防治。,進入WTO后，受沖擊最大的是農業(yè)。農產品的農藥殘留超標、重金屬超標，豬、雞等激素和抗生素超標，直接影響出口。 茶葉出口，如今歐盟要檢測50多種農殘，門檻越來越高。中國肉類加工的產品如肉腸、火腿腸，因激素、抗生素、農藥殘留超標，不能出口。,從環(huán)境污染、農藥殘留的困難境中找出路：,生物防治方法：保護自然天敵、寄生蜂、蘇云金桿菌、昆蟲病毒、昆蟲病原真菌、昆蟲病原線蟲等。 化學農藥的延革：無機農藥有機氯農藥有機磷農藥仿生農藥生長調節(jié)劑、植物保護劑 肥料：從農家肥化肥有機混合肥。 在新形勢下生產綠色食品、有機食品。 國家在80年代取消了有機氯農藥666、DDT的生產。2005年將要取消甲胺磷、對硫磷等五種有機磷農藥的生產,廣東委、省政府實施十項民心工程，提出建立高標準的綠色食品、有機食品基地。從“環(huán)境收獲貯運加工”的全程監(jiān)控措施，確保綠色（有機）食品質量。整體推進我省綠色（有機）食品基地的建設規(guī)模，擴大本省綠色（有機）食品的生產總量，帶動本省農產品安全水平的提高，保障人們食用農產品的安全。(羊城晚報, 2003.10.19 A6) 農業(yè)要出產優(yōu)質的A級、AA級產品； 農田環(huán)境的改善，向良性方向發(fā)展，要解決化學農藥的污染問題； 促進天敵對害蟲的持續(xù)控制,發(fā)揮農藥的長處：速效，壓制病蟲的大發(fā)生 避短：減輕或避免其負面影響。 （1）化學農藥必要時應用，盡可能選用高效、低毒、低殘留農藥； （2）減少用藥次數和用量； （3）多采用生物農藥、昆蟲生長調節(jié)劑或植物源殺蟲劑； （4）保護農田環(huán)境，保護利用天敵，發(fā)揮天敵對害蟲的控制作用,具體事例：無公害稻谷生產 1、水稻主要害蟲發(fā)生規(guī)律 2、黑麥草水稻輪作 ，害蟲綜合治理 ，綠色稻谷生產模式,農業(yè)是國民經濟的基礎，糧食是基礎的基礎?！皣悦駷楸荆褚允碁樘臁薄＜Z食問題在國民經濟和社會發(fā)展中占有極其重要的戰(zhàn)略地位。我國僅占世界7%的耕地面積，養(yǎng)育了占世界22%的人口，并解決了全國人民的溫飽問題。 水稻是重要的糧食作物。雖然水稻種植面積只占全國糧食種植面積的29%，但總產量約占糧食總產量的44%。稻米是全國60%人口的主糧。,水稻兩大品系：粳稻和秈稻 根據水稻成熟期，分為早熟、中熟、遲熟品種。早熟品種生育期110天左右，中熟品種130天，遲熟品種150天左右。為農忙期工作量錯開和早、晚稻插植與收割期的配合，生產上需要早、中、遲熟品種搭配。 水稻害蟲有624 種(何俊華，1992）。水稻主要害蟲有：三化螟（Tryporyza incertulas）、稻縱卷葉螟（Cnaphalocrocis medinalis）、稻飛虱包括褐飛虱（Nilaparvata lugens）、白背飛虱（Sogatella furcifera）、還有粘蟲（Leucania seperata）。常見的害蟲有稻癭蚊、稻薊馬、稻螟蛉、黑腹蝽、黑尾葉蟬、小白翅葉蟬、稻蝗等。主要病害：稻瘟病、白葉枯病和紋枯病。各種害蟲取食水稻不同部位，占據不同生態(tài)位。三化螟鉆蛀心葉和稻莖；稻縱卷葉螟、粘蟲取食葉片；稻飛虱多在葉鞘取食等。,三化螟 Tryporyza incertulas (Walker),稻縱卷葉螟 Cnaphalocrocis medinalis Guenee,褐飛虱 Nilaparvata lugens Stl,白背飛虱 Sogatella furcifera (Horvath),粘蟲 Leucania separata Walker,大螟 Sesamia inferens (Walker),稻芒蠅 Atherigona oryzae Malloch (1-6),稻癭蚊 Pachydiplosis oryzae Wood-Mason (7-19),物候與害蟲發(fā)生的協(xié)同性 水稻生長季節(jié)會發(fā)生各種害蟲，有水稻就有害蟲。這是害蟲與水稻長期協(xié)同進化的結果。如三化螟，只取食水稻，晚稻成熟前，鉆入水稻下部，以四齡幼蟲滯育越冬，度過沒有水稻的季節(jié)；不同緯度發(fā)生代數也不同；它總能繁衍其后代。稻縱卷葉螟、稻飛虱是長距離遷飛的害蟲，遷入稻田繁殖兩代后，藉助風力，遷至北方遲插植的遠方稻田；秋季北方的稻谷成熟前，隨風力回遷南方的稻田；當遷入量大時，蟲害成災。 以下重點介紹主要害蟲：三化螟、稻縱卷葉螟和稻飛虱。,三化螟 Tryporyza incertulas (Walker),在廣東一年發(fā)生代，以第四代幼蟲越冬，翌年月中旬羽化。第、代是為害早、晚稻的主要世代。 第一代三化螟為害早稻秧苗至分蘗期禾苗，造成青枯和枯心苗。分蘗盛期前的主莖被害，水稻本身有分蘗補償，對產量損失影響較小。第二、四代三化螟幼蟲分別為害早稻和晚稻后期禾苗，造成死胎和白穗，對產量損失影響較大。第五代發(fā)生數量較小，幼蟲不能越冬，因此是一個不完全的世代。,表 三化螟成蟲各世代發(fā)生期(廣東),表 三化螟各代的平均產卵數、種群增長指數,以上是1984至1987年在廣東四會市田間試驗所作的三化螟自然種群生命表，得出的三化螟平均生命表。（第三代因成蟲發(fā)生在晚稻秧地，隨插秧到晚稻大田，未做生命表試驗）從三化螟種群增長趨勢看，第二代最高， =25.65，其次是第二代，為6.02。,關鍵因素分析 從4年（19841987）9個世代關鍵因素分析，中后期幼蟲轉株死亡和初孵幼蟲入侵死亡，是影響三化螟自然種群動態(tài)的關鍵因素。,三化螟的天敵 三化螟卵期的寄生性天敵主要有稻螟赤眼蜂（Trichogramma japonicum），還有長腹黑卵蜂、短腹黑卵蜂；幼蟲期有繭蜂。但寄生率不高。卵期的捕食性天敵有長頸步甲等。 三化螟是鉆蛀性害蟲，只有在初孵幼蟲入侵稻株前或在幼蟲轉株時（多在夜晚），會被捕食性天敵捕食，肉眼觀察到的幾率很小。從生命表可看出，幼蟲轉株死亡率較高，只有通過血清學方法才能準確地檢驗捕食三化螟幼蟲的天敵種類。,表 捕食三化螟的天敵種類 （周漢輝，19861987，四會農科所）,續(xù)表 捕食三化螟的天敵種類,注：未檢測出陽性的種類未列出； 牛虻、食蟲虻、菱頭蛛等檢測出對三化螟卵呈陽性，可給是捕食了懷有待產卵的三化螟成蟲所致,表 主要天敵類群在大田捕食三化螟的檢測 (周漢輝,1987),三化螟對水稻的為害損失和補償作用及防治指標 三化螟幼蟲為害前期水稻，會造成青枯和枯心，但分蘗期水稻會出現(xiàn)分蘗補償和產量補償。對中后期水稻會造成死胎和白穗，導致產量損失。,表 枯心率與分蘗倍數關系 湯鑒球，1988 廣東四會,注:為3次重復平均值。 早稻 Y = 1.0766 e-0.9047x r = - 0.9434 晚稻 Y = 1.0251 e-0.6676x r = - 0.9730 枯心率與分蘗呈以 e 為底的指數函數關系，當枯心率為1%時，莖數補償倍數為1.0183；當枯心率為10%時，莖婁數襝倍數為0.9581,表 枯心率與水稻產量關系 湯鑒球 1988 廣東四會,注：為3次重復平均值； 試驗小區(qū)面積為0.0015畝 早稻 Y = 306.39 e -0.3282x r = - 0.9049 晚稻 Y = 184.62 e -0.7409x r = - 0.9563 產量補償倍數(Y/CK)為1，早稻若枯心率為10%，產量補償倍數是1.0085;枯心率10%時,產量補償倍數為0.9792；晚稻若枯心率為10%，產量補償倍數是1.0181;枯心率10%時,產量補償倍數為0.9542,表 三化螟第二代幼蟲量與產量損失關系 湯鑒球 1988,廣東四會,注：為每年3次重復平均值； 小區(qū)面積為0.006畝； 對照區(qū)產量為2893.85克 第二代蟲量與產量損失關系： Y = 0.5329 X 1.1161 r = 0.9768,表 三化螟第四代幼蟲量與產量損失關系 湯鑒球 1988,廣東四會,注：為每年3次重復平均值； 小區(qū)面積為0.006畝； 對照區(qū)產量為1754.65克 第二代蟲量與產量損失關系： Y = 0.5430 X 0.9796 r = 0.9916,經濟閾值 經濟閾值是指“應當采取防治措施以預防增長中的害蟲種群達到經濟損失水平的害蟲密度“（Stern 等，1959）。 經濟損失水平是指”可能引起經濟損失的最低害蟲種群密度”。 經濟損失水平是“害蟲種群所產生的損失等于預防這種為害的花費”（Headly，1972）。 單位面積防治費用： G = S / （V E） （陳常銘，1984） 其中G為單位面積的防治費用（相當于稻谷重量）；S為單位面積所花費的藥費和機械損耗費；E防治效果；V為每公斤稻谷價?？捎嬎愠鰹榉乐伟姿氲馁M用（稻谷重量）。 防治費G被除于單位面積產量，得出防治費占單位產量的百分比 。 防治費G = Y，代入 Y = 0.5329 X 1.1161 得出蟲量X（第二代卵塊數），即為早稻白穗的防治指標，為121.6塊/畝，即1824塊/ha。晚稻以同樣方法得出防治第四代白穗117.4塊/畝，即1761塊/ha。 從田間調查螟卵塊的實踐，一般漏查50%，因此早、晚稻防治白穗的經濟閾值為60.8塊卵塊/畝，即912塊/ ha。省農業(yè)廳要求的為50塊/畝,圖 三化螟管理系統(tǒng) 張文慶等，1995,三化螟的防治： 提早漚田，壓低三化螟越冬基數； 播種小塊秧地，誘殺三化螟； 第一代三化螟不防治； 第二代挑治枯心群或不防治； 第三代，直播小塊秧地，誘殺三化螟； 第四代挑治枯心群或不防治,稻縱卷葉螟 Cnaphalocrocis medinalis Guene,稻縱卷葉螟是遷飛性的害蟲。60年代以前是局部、間歇性發(fā)生的害蟲。隨著耕作改制、密植、高肥等生產水平的提高，1965年以來，為害程度上升， 70年代以后連年大發(fā)生，成為常發(fā)性的主要害蟲。稻縱卷葉螟在廣東每年發(fā)生 67 個世代。 第一代冬暖年份少量發(fā)生。第二代蟲源主要是遷入。第二和第三代是為害早稻的主要世代。第四代處于早稻生長后期，加上氣溫較高，成蟲遷出。第五、六代主要是回遷蟲源。稻縱卷葉螟的發(fā)生程度與遷入量有關，在一個地區(qū)不同年份，遷入的遲早和數量是一個隨機變量，早春 4月氣候暖和，連續(xù)吹東南風，遷入蟲量則多，發(fā)生程度較重（如1983、1990、2003年）；如1983年月日起，連續(xù)吹東南季風（SE, ESE, SSE），平均風力為 24.8米/秒，日平均溫度在21.126.6之間。月10至22日止（開始拔秧移栽），四會大沙富溪點每畝秧地共捕獲稻縱卷葉螟成蟲 818頭，其中雌蛾 587頭（占總蛾量69.），大布點其捕獲 423頭，其中雌蛾304頭（占71.8）。由于遷入量大，該年發(fā)生較重。如果早春 4月陰雨連綿，則遷入量少，發(fā)生較輕較遲。,稻縱卷葉螟長距離遷飛的證據 19771980年稻縱卷葉螟遷飛研究協(xié)作組，安排設立29個染色標放點，共組織了300余個單位參加回收。4年來共標放39.5萬頭，異地回收標本500余頭，經過協(xié)作組鑒定，確認的標放有色蛾 6頭。這是稻縱卷葉螟長距離遷飛的有力證據。情況如下： （1）浙江象山縣病蟲測報站在預測燈下回收到1頭雄蛾（1977，7，19），翅上有明顯的紫色標記，確認為廣西桂林地區(qū)靈川縣1977年7月15日標放的，從標放至回收，相距時間為5天，直線距離為1100公里。 （2）江蘇省金壇縣病蟲測報站的燈下，收到兩頭翅足有紅色標記的稻縱卷葉螟，雌雄各一（1977，8，3），確認為湖南郴州地區(qū)標放的。相距900公里，時間11天。,（3）江蘇省贛榆縣病蟲測報站在金屬鹵化物燈下，收到有紅色標記的雌蛾1頭（1977，8，3），確認是湖南郴州標放的稻縱卷葉螟，相距1100公里，時間11天。 （4）1979年6月10日，廣西農科院回收到1頭紫色標記的雌蛾，經薄層分析鑒定，確認為廣西合浦標放的稻縱卷葉螟，相隔時間3天，距離160公里。 （5）1980年8月1日，江蘇邳縣植保站在測燈下收到綠色標記的雌蛾 1頭，經薄層分析鑒定，確認為湖南常德地區(qū)標放的稻縱卷葉螟。相隔時間6天，距離800公里。 上述結果充分證明了稻縱卷葉螟具有遠距離遷飛特性，驗證了我國東部稻縱卷葉螟自南向北的部分遷飛區(qū)段。,經三年驗證，每年春夏季從南向北有5個代次的北遷；秋季自北向南有3次回遷： 第一次北遷：3月中下旬至4月中下旬，蟲源由大陸以外，主遷入嶺南以南地區(qū)，成為當代第一代蟲源。 第二次北遷：4月中下旬至6月中下旬，仍由大陸以外的中南半島及海南島等地向嶺南區(qū)和嶺北區(qū)遷入，分別成為嶺 南第二代和嶺北第一代蟲源。 第三次北遷：由嶺南區(qū)向江嶺區(qū)遷入，波及江淮，構成江嶺 區(qū)第二代和江淮區(qū)第一代蟲源。 第四次北遷：6月下旬至7月中下旬，由江嶺 的北嶺亞區(qū)向江淮區(qū)遷入，波及北方，分別成為江淮第二代和北方第一代蟲源。 第五代北遷：7月下旬至8月中旬，由嶺北亞區(qū)和江南亞區(qū)向北方區(qū)和江淮區(qū)遷入，成為江淮第三代和北方區(qū)第二代蟲源。,我國東半部稻縱卷葉螟遷飛途徑（1977） 終年危害區(qū)； 嶺南68代區(qū)； 江嶺56代區(qū)，嶺北亞區(qū)，江南亞區(qū)； 江淮45代區(qū)；北方23代區(qū)。M1M2各次北遷(月/旬),每年8月底至11月有三次明顯的回遷過程： 第一次回遷：8月下旬至9月上中旬，由北方區(qū)和江淮區(qū)北部中稻地區(qū)向江嶺區(qū)和嶺南區(qū)遷入，有些地區(qū)僅過境停留。 第二次回遷：9月下旬至10月上旬； 第三次回遷：10月中下旬； 自9月下旬起，長江以南遷出，隨副熱帶高壓南退，藉助高空的東到東北風，南移至大陸以外，也有過境降落在南方的現(xiàn)象。,稻縱卷葉螟經海面遷飛的調查： 1973年日本人板倉博利用氣象船在海面上捕獲稻縱卷葉螟（距日本本土潮岬以南450公里，距我國舟山群島1200公里）7頭。 上海稻縱卷葉螟海捕組于1979年9月20日13時30分，在N3545、E12230（山東安東衛(wèi)180公里）的海面上，觀察到雙翅平貼氽歇水面的大量稻縱卷葉螟，目測1015頭/M2，也觀察到卷葉螟因船開過驚動而從海面飛起。該組于1979年8月22日至11月5日，1980年5月10日至11月20日乘上?！遍L錦輪“，從上海出吳淞口，經長江口、黃海、渤海海域到大連港，連續(xù)來回86個航次。白天以網捕為主，夜間燈誘與網捕相結合，在海上捕捉172天，航程48160海里。捕獲240種昆蟲，20005個標本，其中螟蛾科昆蟲25種，共1043只，稻縱卷葉螟占海捕螟蛾的77.09%。 福建省農科院1978年1011月在東海N26122824捕獲4頭稻縱卷葉螟；1979年611月捕獲39頭；1980年68月捕獲11頭。 廣西農科院與北海市農業(yè)局于1980年38月從北海至廣州，在南海海陸空面捕獲稻縱卷葉螟14頭。 上海市星火農場植物保護站于1979年811月在黃海、渤海N3105 39、E12230左右捕獲稻縱卷葉螟365頭，1980年511月又捕獲439頭。,表 稻縱卷葉螟海捕數量及性質 上海稻縱卷葉螟海陸空捕協(xié)作組 1980 E12230左右,續(xù)表 稻縱卷葉螟海捕數量及性質 上海稻縱卷葉螟海陸空捕協(xié)作組 1980 E12230左右,表 稻縱卷葉螟各世代發(fā)生期（廣東）,稻縱卷葉螟平均生命表 古德祥 周昌清 湯鑒球,1989,兩個公式計算稻縱卷葉螟種群增長指數的比較,兩個公式計算的結果差異很小，這兩種方法均可應用。 在綜合防治稻區(qū)不施用農藥的稻田中，6年的田間試驗調查，稻縱卷葉螟的種群增長指數以第二代最高，種群增長9.5倍；第四代最低（0.02）；第三代能維持原種群（1.04）；第4代和第6代的I值小于1，表明其種群數量是下降的。,關鍵因素分析： 1-2齡失蹤和3-5齡幼蟲失蹤為關鍵因素，其次是蛹期失蹤。失蹤原因多為被捕食性天敵捕食。后面將介紹捕食天敵血清學檢測的結果。,表 稻縱卷葉螟各世代的失蹤率 (摘自平均生命表),在田間，稻縱卷葉螟失蹤原因，除部分自然死亡外，主要是捕食性天敵的捕食作用。經血清學檢驗，對稻縱卷葉螟呈陽性反應的天敵有：稻田水狼蛛（Prata japonicus）、八斑鞘腹蛛（Coleosoma octomaculatum）、粽苞管巢蛛（Clubiona japonicola）、華麗肖蛸（Tetragnatha nitens ）、印度長頸步甲（Ophionea indica ）、一種步甲（Carabidae科的昆蟲）。 檢測水狼蛛（Pirata spp.）178頭，呈陽性把關應的有19頭，陽性率為10.67%；檢測八斑鞘蛛17頭，呈陽性的1頭，陽性率5.9%。 對稻縱卷葉螟成蟲呈陽性反應的捕食者有：擬環(huán)紋豹蛛（Pardosa pseudoannulata）、嗜水新園蛛（Neoscona nautica ）、菱頭蛛（Bianor hotingchiehi）等。,圖 從蜘蛛的血清反應陽性率估計大田稻縱卷葉螟被捕食的數量 （1982，廣東四會大沙）,寄生性天敵： 寄生稻縱卷葉螟的寄生蜂有24種。 卵期的寄生蜂主要有：稻螟赤眼蜂（Trichogramma japonicum），根據平均生命表資料，卷葉螟第二代的寄生率最低，0.47%，第四代最高，達19.11%，第五代次之，為18.09%。 稻縱卷葉螟12齡幼蟲的主要寄生蜂是縱卷葉螟絨繭蜂（Apenteles cypris），寄生率第五代最高，達11.63%，第二代次之，為7.19%。 卷葉螟35齡幼蟲的常見寄生蜂有：無斑黑點瘤姬蜂（Xanthopimpla flavolineata）、菲島抱緣姬蜂（Temelucha philippinensis）、縱卷葉螟橫帶繭蜂（Cardiochiles sp.）等，第五代的寄生率最高（9.69%）。 蛹期的寄生蜂主要有：無脊大腿小蜂（Brachymeria excarinata）、趨稻厚唇姬蜂（Phaeogenes sp.）等，寄生率第五代最高，達14.27%，第二代次之，為11.74%。,稻縱卷葉螟的經濟損害水平和經濟閾值（張潤杰 古德祥，1989） 幼蟲吐絲，縱卷稻葉，躲藏在卷葉內取食葉肉。一條幼蟲一生取食24片葉，食葉量最高2655mm2，最低2006mm2，平均2179.44mm2。稻葉受害后，影響光合作用，特別是劍葉和劍葉下的二片功能葉受害，對產量損失較大。初孵幼蟲個體小，食量也小，不易發(fā)現(xiàn)。23齡在葉尖卷葉，食量不大。4齡和5齡食量大，是為害水稻的重要蟲期。因此，3齡在葉尖卷葉的高峰期，是防治最合適時期，一來將害蟲控制在為害損失前，二來可保護卷葉螟13齡的重要天敵縱卷螟絨繭蜂。 通過田間調查和接蟲試驗，測定葉面受害與產量損失關系,表 接蟲量與葉片受害情況 (張潤杰等,1989),表 稻縱卷葉螟自然為害調查 (張潤杰等, 1989),從90個調查樣本統(tǒng)計結果：若劍葉受害，結實率下降6.2%，千粒重下降4.1%；若劍葉與下一片功能時受害，結實率下降7%，千粒重下降6.9%。,表 分蘗期與劍葉期不同接蟲量的產量損失 (張潤杰等,1989),續(xù)表 分蘗期與劍葉期不同接蟲量的產量損失 (張潤杰等,1989),接蟲量與產量損失百分比的迥歸關系： L劍 = 0.66 + 3.88 X L分 = 0.72 + 2.43 X,稻縱卷葉螟的經濟損失水平 G挽回損失(斤/畝) = C 防治費用(元/畝) / UV 稻谷價格(元/斤) C = （每畝的農藥費+施藥用工費+器械損耗費）防治效果； 如果G（ 挽回損失）= L（產量損失），則由公式 L劍 = G = 0.66 + 3.88 X L分 = G = 0.72 + 2.43 X 計算