水稻秸秆颗粒化还田对二化螟越冬蛹孵化率的影响

引言：

水稻是我国重要的粮食作物，二化螟作为其主要害虫之一，对水稻产量和品质造成严重影响。本研究聚焦于水稻秸秆颗粒化还田对二化螟越冬蛹孵化率的影响机制及实际效果，旨在为优化秸秆还田技术提供科学依据，同时为二化螟的生态防控提供新的思路。

一、水稻秸秆颗粒化还田对二化螟越冬蛹孵化率的影响机制探究

深入剖析水稻秸秆颗粒化还田对二化螟越冬蛹孵化率的影响机制，需从秸秆还田的物理环境变化、化学物质释放以及微生物群落结构的改变等多方面展开，这些因素相互交织，共同作用于二化螟越冬蛹的孵化过程。

（一）物理环境变化对二化螟越冬蛹孵化率的影响

水稻秸秆颗粒化还田后，土壤的物理结构发生显著变化。秸秆颗粒的加入增加了土壤的孔隙度，改善了土壤的通气性和透水性。在一定程度上可能降低了二化螟幼虫的越冬场所和食物来源，破坏其成长条件。良好的通气性有助于土壤中氧气的交换，为二化螟越冬蛹提供了适宜的氧气条件。如果秸秆被颗粒化处理并减少田间残留，那么理论上二化螟的越冬基数会降低，进而抑制其孵化。

（二）化学物质释放对二化螟越冬蛹孵化率的影响

水稻秸秆在还田过程中会逐渐分解，释放出多种化学物质。这些化学物质包括有机酸、酚类化合物、醛类等，它们对二化螟越冬蛹的孵化具有潜在的调控作用。有机酸和酚类化合物可能对二化螟越冬蛹产生化感作用，影响其生理代谢过程。此外，秸秆分解过程中释放的营养物质，如氮、磷、钾等，也会改变土壤的化学性质，进而影响二化螟越冬蛹的孵化率。其环境因素的改变对二化螟的生长发育有一定影响。这些化学物质的释放和转化过程，与二化螟越冬蛹的生理需求相互作用，决定了孵化率的变化趋势。

（三）微生物群落结构改变对二化螟越冬蛹孵化率的影响

秸秆颗粒化还田后，土壤微生物群落结构发生显著变化。微生物在秸秆分解过程中发挥重要作用，同时也会对二化螟越冬蛹产生间接影响。一方面，微生物的代谢活动可以分解秸秆中的复杂有机物质，释放出对二化螟越冬蛹有益或有害的化学物质。另一方面，微生物群落的多样性增加可能增强土壤的生态功能，改善土壤的健康状况。试验表明，某些微生物能够产生抗菌物质或酶类，这些物质可能对二化螟越冬蛹的孵化产生抑制作用。

二、水稻秸秆颗粒化还田条件下二化螟越冬蛹孵化率的实验研究

为了深入研究水稻秸秆颗粒化还田对二化螟越冬蛹孵化率的影响，本研究通过田间试验和实验室分析相结合的方法，从实验设计、孵化率测定以及数据分析三个方面展开研究，旨在揭示秸秆还田条件下二化螟越冬蛹孵化率的变化规律。

（一）实验设计与处理

实验在典型的水稻种植区域进行，选择具有代表性的稻田作为试验田，确保土壤类型、肥力水平和种植品种一致。试验设置两个主要处理：一是水稻秸秆颗粒化还田处理，二是对照组（秸秆直接还田）。秸秆颗粒化还田处理中，将水稻秸秆粉碎成颗粒状，均匀撒施于田间，并通过旋耕机将其翻入土壤中，还田量为 3000 kg/ 公顷。对照组则秸秆直接还田，其他管理措施与处理组保持一致。实验采用随机区组设计，每个处理设置 3 个重复小区，小区面积为200 平方米。

（二）二化螟越冬蛹孵化率的测定

在水稻收获后，于 11 月至次年 3 月期间，定期从试验田中采集土壤样本，每个小区随机选取 5 个采样点，每个采样点取土深度为 15 厘米，采集的土壤样本立即带回实验室进行处理。将采集的土壤样本过筛，分离出其中的二化螟越冬蛹，记录活蛹、死蛹和蛹壳的数量。根据公式计算孵化率：羽化率 （%）=1 （蛹壳数 /（活蛹数 + 死蛹数 + 蛹壳数） ×100 。实验区具有湿度大、冬季气温相对较高的气候特点，这种环境条件有利于二化螟越冬蛹的存活与孵化，导致秸秆直接还田的对照组中越冬虫量偏高。实验结果显示，在秸秆颗粒化还田处理中，二化螟越冬蛹的孵化率平均为 65.2%，越冬虫量较对照组降低约 40%；而在对照组中孵化率为 73.5%。这表明秸秆还田对二化螟越冬蛹的孵化率产生了显著的抑制作用，降低了越冬蛹的孵化成功率。

（三）数据分析与结果解释

通过对实验数据的统计分析，发现秸秆颗粒化还田处理与对照组之间二化螟越冬蛹孵化率的差异达到了显著水平（P<0.05）。这种差异可能与秸秆还田后土壤环境的变化有关。秸秆颗粒化还田通过改变秸秆的物理形态和分解路径，增加了土壤的有机质含量，改变了田间微环境（如土壤的湿度及温度），同时也影响了土壤微生物群落的组成。 这些气候因素和土壤微环境的变化可能对二化螟越冬蛹的生存和发育产生了不利影响，从而降低了其孵化率，使得颗粒还田后越冬虫量降低 35% 左右。

三、水稻秸秆颗粒化还田对二化螟越冬蛹孵化率的综合分析

通过对水稻秸秆颗粒化还田条件下二化螟越冬蛹孵化率的多方面分析，结合田间调查数据、孵化率变化规律的关联性研究，可以更全面地理解秸秆还田对二化螟越冬蛹孵化率的影响。

（一）田间调查数据的综合分析

根据田间调查数据，一是发现秸秆直接还田在田间形成疏松堆积，为二化螟幼虫提供隐蔽的越冬场所（茎秆内部或缝隙），保护其免受低温、天敌和降水的影响，可能提高越冬存活率；温湿度条件：未腐烂的秸秆层可能维持较高的湿度和相对稳定的温度，利于幼虫休眠。二是发现秸秆颗粒化还田后栖息地可用性极低物理，降低二化螟越冬存活率，首先结构破坏：制颗粒过程中秸秆被高温高压粉碎，茎秆结构完全破坏，二化螟无法利用原有孔道越冬，显著减少适宜栖息地；其次分解速率加快：颗粒比表面积增大，腐解速度更快，可能短期内释放热量或产生氨等，对幼虫生存不利；最后生态调控潜力：颗粒均匀分散于土壤中，可能改善土壤结构和增加天敌数量，可能对二化螟的越冬环境产生了一定的抑制作用。

（二）孵化率变化规律的分析

通过对二化螟越冬蛹孵化率的长期监测，发现其孵化率在不同年份和不同处理条件下存在显著差异。例如，2024 年冬前二化螟的越冬基数为每百秆活虫0.76 头，存活率为68.1%，较上年减少5.4 个百分点。而在秸秆颗粒化还田的条件下，二化螟的孵化率可能会因土壤环境的改变而降低。具体表现为，秸秆还田后土壤的通气性和透水性改善，但同时也可能释放出一些抑制孵化的化学物质，导致孵化率下降。

结语：

水稻秸秆颗粒化还田对二化螟越冬蛹孵化率的影响是多方面的，涉及土壤物理环境、化学物质释放及微生物群落结构的改变。本研究通过系统的田间试验和综合分析，揭示了秸秆颗粒化还田对二化螟越冬蛹孵化率的抑制作用及其潜在机制。

参考文献：

[1] 张亮， 李明. 水稻秸秆还田对土壤生态影响的研究[J]. 作物学报， 2020， 46（3）： 245-252.

[2] 王晓东， 刘海滨. 秸秆颗粒化还田技术在农业中的应用[J]. 农业工程技术， 2021， 41（5）： 62-67.

[3] 陈涛， 赵建军. 水稻秸秆颗粒化还田对水稻生产的影响[J]. 农业环境保护， 2019， 38（2）： 321-326.