有机水稻生产科普知识

有机水稻生产科普知识

将近一半的世界人口以水稻为主食。水稻同样是我国主要的粮食作物,超过60%的人口以水稻为生,种植面积大(占全世界的22.8%),产量高(总产量居世界首位,约占39%),在我国粮食生产中具有重要地位。

有机农业成为农业发展的重要趋势,现代有机农业更加注重生态系统的生产方式,遵循自然规律和生态学原理,采用一系列可持续发展的农业技术以维持持续稳定的农业生产体系。有机农业在生产过程中不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质,食品品质好且安全可靠,保障人体健康。此外,有机农业有利于减轻环境污染,恢复生态平衡。

实现病虫害可持续控制是有机水稻生产最大的挑战。稻田生态系统是一种需要人工干预的开放系统,近年来随着农业耕作模式集约化的推广,农药化肥的不合理使用等导致稻田生态系统的稳定性越来越受到冲击,其脆弱性升高。这使得水稻生产更容易受到害虫的攻击,尤其是绿色水稻与有机稻的生产。结合我们的工作实践,向大家介绍下有机水稻生产方式和病虫害综防措施,包括丰产控害栽培防治、物理防治、生物防治以及饱和生态位调控防治等。

1.丰产控害栽培防治措施

合理的栽培措施是维持有机稻田生态系统稳定性和进行有机水稻生产的前提与基础。它能够改善农田生态系统的植被结构,提高生物群落的丰富度和多样性,增加天敌的物种数及其种群数量,从而能够持久有效地将有害生物控制在经济阈值水平以下。丰产控害栽培防治措施具体表现为抗性品种的选育、推广和合理的水肥管理。

1.1 抗性品种的选育和推广

合理利用抗性品种是害虫可持续治理的重要组成部分,也是防治水稻害虫最经济有效的手段。推广和种植抗虫品种,可以节约病虫害控制成本,增加农民收入,具有显著的经济效益和生态效益。

1.2 合理的水肥管理  

进行健身栽培,加强水肥管理,推广有机肥。水稻虽然是喜湿作物,但其正常的发育要求必须干湿交替而不是长期淹水。稻田长期积水,不进行烤田或烤田不足,有利于害虫的繁殖。实行湿润灌溉,不使田间积水,做到适时烤田、适度烤田,保持田间通风透光,以创造不利于水稻害虫生存繁殖的环境条件。

2.生物防治

生物防治主要是利用天敌和稻田生态系统的稳定性进行害虫的生态防控。它是有机水稻生产过程中病虫害防控的关键技术。利用天敌的捕食或寄生关系进行害虫防治是最为理想的方法。在生物防治方面,我们开展的工作包括:捕食性天敌的保护和利用、寄生蜂的开发与应用、微生物防治、植被多样性防治、养鸭除虫等。

2.1 捕食性天敌防治

早在1973年,蒲蛰龙院士就提出“以发挥害虫天敌效能为主的害虫综合防治”理论。水稻害虫的捕食性天敌主要包括蜘蛛类和盲蝽类。褐飞虱若虫的死亡率在70%左右,白背飞虱则高达80%,其中捕食性天敌的取食发挥了重要作用。尽量改善水稻与天敌的生活环境,恶化害虫的发生环境,保障益害生物的良性循环,促进生态平衡,维持有机稻田生态系统的健康。

2.2 寄生性天敌防治

褐飞虱作为最主要的水稻害虫,其寄生性天敌主要包括卵期的寄生蜂缨小蜂类与若虫期的螯峰类。研究发现水稻生长前期、中期和后期,寄生蜂对褐飞虱卵的平均寄生率分别约为76%、70%和50%,在褐飞虱种群控制方面起到重要的作用。通过采取适当的措施保护田边杂草飞虱卵中的缨小蜂种群,可最大限度地发挥其对害虫的控制作用。

2.3 微生物防治

微生物杀虫剂是生物防治的重要途径之一。利用害虫体内的共生菌进行防治成为一个新的研究热点。共生菌是昆虫体内与昆虫在进化过程中长期共生的微生物,它在寄主的生长繁殖、适应环境、抵抗杀虫剂并产生抗药性等方面起着十分重要的作用。共生菌的缺失会直接导致害虫生长繁殖受阻、为害性降低。抑制害虫内共生菌,实现“抑菌防虫”,对有机水稻病虫害防治具有重要意义。

2.4 利用植被多样性进行防治

稻田植被的多样性有助于提高物种的多样性,降低稻田生态系统的脆弱性,增强系统对害虫的抵御能力。增加生境的复杂度,往往有利于天敌而不利于害虫。作物间的间作、套作增加了有机稻田生态系统的多样性,能有效地控制害虫的发生与危害。在2001年,中山大学昆虫学研究所提出“黑麦草—水稻”轮作保蛛治虫的模式,并在清新基地进行试验示范。“水稻—黑麦草”轮作方式降低了传统耕作方式对害虫天敌的影响,保护了物种的多样性,维持了有机稻田生态系统的健康和稳定。研究表明,冬季稻草还田也有较好的效果。稻草覆盖区天敌数量和种类显著多于稻田裸露区。并且,稻草腐熟后含有丰富的肥料资源,可作为良好的有机肥源,补充土壤养分,降低生产成本。

2.5 稻田养鸭除虫

稻田养鸭是一种生态种养模式和生态调控技术,能够利用鸭子好动、觅食频繁的生活习性来啄食稻田害虫,改善田间通风透光条件,提高稻谷产量。稻田养鸭的种植模式实现了经济、社会和生态三大效益的统一,在稻田生态系统中,充分利用稻鸭之间的生物学和生态学功能,形成节约型稻田循环经济,达到增粮增收目的。

3.物理防治

物理防治是在不影响生态系统稳定性的前提下,利用害虫的趋光性或趋化性等对其进行防治。如用性引诱剂、趋避剂、黑光灯等对害虫加以诱杀或驱赶。目前使用较多的是频振式杀虫灯,它主要是利用害虫的趋光、趋波或趋色等生物学特性,对害虫进行诱杀。频振式杀虫灯是一种应用现代物理技术来防控害虫的有效措施。

4.饱和生态位调控防治

稻田生态系统是在自然基础上经人类有意识地调节和干预而形成的亚生态系统,是人类为满足生存需要,利用稻田生物与非生物环境之间以及生物种群之间的关系来进行人类所需食物生产的半自然生态系统。其本身具有脆弱性和强烈的依赖性。稻田植物区系主要由水稻与田间杂草组成,生物多样性低,营养结构简单,自我调节能力弱。这种较为简单的生态系统失去了生态位的多样性,营养互作减少,“空白”生态位较多。而物种多样性作为生态系统的重要特征维持着系统功能的正常运行,并与生态系统抵御逆境和干扰的能力紧密相关。为维持有机稻田生态系统的稳定性,保障有机水稻生产,人们可以按照生态学的原理,有意识地将有经济价值的物种引入到系统中去,以填补空白生态位,使系统近于生态位的“饱和”,物种多样性指数升高,发挥种群调节机制,减少或抑制稻田害虫的危害,增加农业可持续发展的潜力。

实践证明,在有机水稻种植和生产过程中,没有任何一种防治方法可以一劳永逸,将所有害虫一直控制在较低水平。为适应农业可持续发展和害虫可持续控制的要求,害虫的综合治理会向生态管理的方向发展。今后的害虫防治将具有大系统、大信息量、高新技术含量高与可持续等特征。我们只有在维持有机稻田生态系统稳定性,降低其脆弱性的前提下实施害虫综合管理方式,才能够可持续地控制害虫的发生与为害。同时,加强害虫发生的监测力度,规范测报工作。及时掌握外地虫源的发生发展、迁飞和田间种群消长动态,以便及时采取有效措施控制其危害。


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