甜菜夜蛾暴发成灾的重要因子分析
2010-04-23朱亮文礼章毕冰峰张钰许浩
朱亮,文礼章,毕冰峰,张钰,许浩
(湖南农业大学生物安全科学技术学院,长沙,410128)
甜菜夜蛾暴发成灾的重要因子分析
朱亮,文礼章,毕冰峰,张钰,许浩
(湖南农业大学生物安全科学技术学院,长沙,410128)
就甜菜夜蛾暴发成灾的重要因子进行了文献综述分析,并对其暴发成灾与全球气候异常现象(厄尔尼诺、拉尼娜现象)的关系进行了初步探讨,认为甜菜夜蛾暴发成灾是多种综合原因的共同作用结果。温度、降雨量、耕作制度均影响甜菜夜蛾的发生程度,全球气候异常是甜菜夜蛾大暴发的一个信号。进一步明确其暴发原因,找出其相关暴发因子的定量作用效果,并尽快建立其相关预警模型,是目前研究甜菜夜蛾预报和防治要解决的紧迫问题之一。
甜菜夜蛾;暴发因子;耕作制度;气候异常
20世纪80年代以前,甜菜夜蛾(Spodoptera exiguaHübner)在中国仅是一种偶发性害虫,很少造成为害,但自1986年开始,甜菜夜蛾在中国发生为害的范围逐渐扩大,目前全国20多个省市均已遍及,并在我国南方及长江流域连续多年暴发成灾,北方亦逐渐遭受其为害,且有不断扩大之势。甜菜夜蛾成灾频率高,为害日趋严重[1]。现就其暴发成灾的重要因子进行分析,并作如下总结和探讨。
1 迁飞与越冬
迁飞与越冬是人们研究较多和了解较清楚的甜菜夜蛾暴发成灾的重要因子。
甜菜夜蛾暴发成灾除了与本身生活周期较短,产卵量较大有关外,还与其具有远距离迁飞能力密切相关[1]。外地虫源的大量迁入是造成当地地区虫口数量突增的重要原因。迁飞很可能也是影响越冬模糊地区次年种群发生的主要因素。
甜菜夜蛾到底有没有在当地越冬、以何种虫态越冬,对于来年的种群动态亦有影响。甜菜夜蛾是一种喜高温的害虫,其耐低温能力差,因北方冬季特别寒冷不能越冬,这也是北方甜菜夜蛾发生相对较轻的一个主要原因。
表1 建国后全国耕地复种指数及暴发总频次
表2 1982-2002年各耕作区复种指数变化 %
表3 2000-2004蔬菜播种面积和江苏部分地区甜菜夜蛾发生情况
2 气候
甜菜夜蛾的发生程度与气候条件密切相关。
2.1 温度
温度是影响甜菜夜蛾发生的重要因素。甜菜夜蛾发生程度和发生世代与温度呈正相关关系[2]。温度高,甜菜夜蛾发育快,历期相对缩短而且世代重叠更加严重,使其暴发为害更为有利[3]。
再有,夏季高温干旱对甜菜夜蛾寄生性天敌的繁衍不利,导致甜菜夜蛾幼虫成活率偏高,以致为害加重。据报道,我国甜菜夜蛾发生严重为害的时期均出现在当地气温较高的时候[4]。
另外,温度对甜菜夜蛾迁飞的影响不仅反映在它生长发育时间的长短,而且还对甜菜夜蛾成虫的迁飞能力有显著的影响[5]。其飞行时期所要求的温度较高。
2.2 降雨
夏季雨量是影响甜菜夜蛾发生程度最敏感的因子,夏季干旱少雨有利于甜菜夜蛾暴发。夏季多雨则甜菜夜蛾发生轻,主要是因为其幼虫和蛹耐湿性差,土壤湿度过大,影响蛹的成活和正常羽化;雨天幼虫食用带水叶片后,其成活率大大降低(连续喂养5 d带水的叶片,其成活率降低80%以上)。另外,田间湿度大,有利于白僵菌、绿僵菌的繁衍,使甜菜夜蛾幼虫被寄生的概率增加[3]。
2.3 总体影响
李志敏等[6]运用“灰色系统-关联度分析方法”对影响甜菜夜蛾田间成虫种群数量的非生物因子进行分析,定量化地明确了:季节间对田间种群动态影响最大的是月平均温度,即在一年中,温度对甜菜夜蛾种群数量影响最大,田间表现为高温季节更有利于甜菜夜蛾发生;年度间影响最大的是总降雨量,降雨量大的年份甜菜夜蛾发生量少。与甜菜夜蛾发生的实际情况相符。凡是该年入梅早、夏季炎热少雨,秋季甜菜夜蛾的发生就重。北方7~9月天气高温、干旱是甜菜夜蛾大发生的有利条件。
3 田间管理及耕作体制
耕作体制的演变,种植结构单一,盲目施药防治,管理粗放,使虫害发生更为有利。
伴随农村经济结构的调整以及农民市场经济意识的增强,我国蔬菜种植面积(表3)和复种指数(表1,表2)逐年提高,使得甜菜夜蛾的主害作物面积不断增加,再加上不同作物间的套作,为甜菜夜蛾的发生准备了充足的食物基础,使虫源迅速繁殖。
表4 1995-2004农用塑料薄膜使用量及山东省虫情
表5 浙江温州部分地区作物受甜菜夜蛾为害情况(2001-2002年)
2000年浙江海盐县甜菜夜蛾暴发,主害作物增加是其重要原因。2000年海盐县蔬菜种植面积达6 320 hm2,比1995年增加82.66%。其中,春甘蓝面积自1998年以来稳定在800 hm2,占全县蔬菜复种面积的15%。主害作物的增加,为偏爱甘蓝型蔬菜的甜菜夜蛾提供了丰富的食物[7]。
设施农业大量出现,我国的温室、大棚不断增加(表4),给甜菜夜蛾提供了冬季食物的同时,也提供了越冬场所,从而增加了来年为害的虫源[8]。
1997年甜菜夜蛾在山东聊城地区严重发生,冬暖式蔬菜大棚的飞速发展,为甜菜夜蛾提供了较好的越冬场所。仅茌平县1996年发展冬暖式蔬菜大棚2万个,1997年则已达到5万个[9]。
通过对浙江温州部分地区的普查(表5)[10]可知,甜菜夜蛾对不同寄主为害程度不同。在武汉地区甜菜夜蛾主要为害十字花科蔬菜,大白菜、甘蓝、花椰菜田为害最重,其次为萝卜、苋菜、豇豆、茄子、番茄等。甜菜夜蛾6月最早出现为害的是苋菜与豇豆,随后转入十字花科苗床为害[11]。
李子玲等[12]对甜菜夜蛾在葱、苋菜、豇豆、蕹菜、菜心5种寄主植物室内饲养观察结果表明,取食不同寄主植物对甜菜夜蛾的发育历期和发育状况均有显著影响,幼虫历期与蛹历期依次为:葱>苋菜>豇豆>蕹菜>菜心;对于蛹质量,营养效应最好的是取食菜心的处理,取食豇豆的最低;其中对雌成虫产卵量的影响最大,产卵量高低顺序为:菜心>葱>苋菜>蕹菜>豇豆。综合各项指标分析,产卵量最高的菜心和葱,对甜菜夜蛾的发生发展较有利,苋菜居中,豇豆、蕹菜则较不利于其发生发展。曾伟等曾报道在四川达县,甜菜夜蛾主要为害分葱、豇豆、萝卜、莴笋、甘蓝等蔬菜作物,尤以为害调味香料作物分葱最为突出[13]。在南宁市郊区,玉米、豆类、花生种植很普遍,但未见有甜菜夜蛾在这些作物上严重为害的报道。这些报道的田间发生情况与李子玲等的试验结果相吻合。
因此,常年受害严重的菜区,要在为害高峰期停止分葱、菜心等易受害蔬菜的种植,换种其他受害较轻的蔬菜,以阻断有利于甜菜夜蛾生长发育的食料来源,压低种群数量。还要合理安排农作物及蔬菜布局,尽可能避免十字花科蔬菜的连作,拆除夏季寄主桥梁田。菜田杂草密度大,也为引诱害虫产卵、繁殖等提供了桥梁。据相关调查发现,甜菜夜蛾喜欢将卵产于菜地内的凹头苋、马唐等杂草上,凡田内或田周围杂草丛生的地块,发生虫量大,为害重。所以及时做好除草清洁等各项农业工作,可以减少虫害的发生。
又因甜菜夜蛾主要在旱作物及蔬菜上发生和为害,有条件的地方,可进行水旱轮作,压低虫源田的发生基数,减少为害。
表6 姜田几种较为常见的轮作方式
表7 1999-2002年部分省区甜菜夜蛾发生情况
合理进行轮作换茬,同样可以有效地减轻甜菜夜蛾的大发生。据有关报道[14],姜田通过轮作(表6)不仅可以对甜菜夜蛾的转移活动起到极大的抑制作用,还可以有效地减轻生姜各种病害的发生,特别是姜瘟病的发生。
4 全球气候异常的影响
引起全球气候异常的厄尔尼诺和拉尼娜现象与甜菜夜蛾暴发成灾之间可能具有一定的联系。
厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流,是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象,就是沃克环流圈东移造成的。厄尔尼诺现象的基本特征是太平洋沿岸的海面水温异常升高,海水水位上涨,并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域,结果引起海啸和暴风骤雨,造成一些地区干旱,另一些地区又降雨过多的异常气候现象。
图1 1999-2002年江苏丰县甜菜夜蛾灯诱情况
厄尔尼诺现象发生后,我国北方夏季易发生高温、干旱,通常在厄尔尼诺现象发生的当年,我国的中部或长江以南地区夏季风较弱,季风雨带偏南,我国北方地区夏季往往容易出现干旱、高温。1997年强厄尔尼诺发生后,我国北方的干旱和高温十分明显。在厄尔尼诺现象发生后的冬季,我国北方地区容易出现暖冬。我国南方易发生低温、洪涝,在厄尔尼诺现象发生后的次年,在我国南方,包括长江流域和江南地区,容易出现洪涝。
根据近50 a的气象资料可知,厄尔尼诺发生后,我国当年冬季温度偏高的几率较大,第2年我国南部地区夏季降水容易偏多,而北方地区往往出现大范围干旱。
暖冬及干旱少雨的地区,为甜菜夜蛾大暴发创造了条件,在厄尔尼诺发生后甜菜夜蛾大暴发的报道有不少。
拉尼娜是厄尔尼诺现象的反相,指赤道附近东太平洋水温反常下降的一种现象,表现为东太平洋明显变冷,同时也伴随着全球性气候混乱,总是出现在厄尔尼诺现象之后。拉尼娜现象的征兆是飓风、暴雨和严寒,它与厄尔尼诺现象均会使全球气候出现严重异常。在我国容易出现很严重的低温雨雪异常天气,亦会给广东、福建、浙江乃至整个东南沿海带来较多并持续一定时期的降雨。
1998-1999年冬季,20世纪80年代以来最强的一次拉尼娜事件形成(持续18个月)。受其影响,自1998年秋季始,我国北方大部及江淮区降水持续偏少(减少5~9成),冬春连旱、夏秋连旱,部分地区出现了1949年以来最严重的干旱。
据报道,持续高温干旱的气候条件使地处黄淮区的江苏丰县甜菜夜蛾1999年大暴发,强拉尼娜使2000年又遭受了罕见的全国性的干早,丰县甜菜夜蛾猖獗为害,并在异常天气影响下,2001、2002年又连续暴发(图1)。在拉尼娜发生后甜菜夜蛾大暴发的报道亦有不少。
1997-1998年出现强厄尔尼诺现象,1998-2001年发生了强烈的拉尼娜现象,由表7可见,气候异常后甜菜夜蛾的暴发也随即出现,甚至出现连续暴发的情况,气候的异常必然导致天气的异常从而引起甜菜夜蛾暴发重要因子的波动。
可见,全球气候异常是甜菜夜蛾大暴发的一个信号,当有较强厄尔尼诺、拉尼娜现象发生时,某些地区就存在甜菜夜蛾大暴发的极大可能。近年来异常天气灾害频发,人们往往可能只关注灾害本身所带来的损失而忽略其引起的持续效应,所以,全球气候异常也为我们预防甜菜夜蛾大暴发敲响了警钟。
5 小结
甜菜夜蛾的灾害性暴发是多个因素共同作用的结果。随着甜菜夜蛾的为害越来越严重及其暴发越来越频繁,进一步明确其暴发原因,找出其相关暴发因子的定量作用效果,并尽快建立其相关预警模型,是我们目前研究甜菜夜蛾预报和防治要解决的紧迫问题之一。
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Analysis of Important Factors of Beet Armyworm Outbreak
ZHU Liang,WEN Lizhang,BI Bingfeng,ZHANG Yu,XU Hao
(Co11ege of Bio-Safety Science and Techno1ogy,Hunan Agricu1tura1 University,Changsha 410128)
The important factors of outbreak of beet armyworm are reviewed,whi1e the re1ationship between outbreak of beet armyworm and c1imate anoma1y (E1 Nio andLa Nia)is studied pre1iminari1y.And it considers that the outbreak of beet armyworm is the resu1t of interaction of the various factors.Further c1arifying the reasons of outbreak,finding out the quantitative effect of outbreak factors and estab1ishing the re1ated warning mode1 ear1y is one of the urgent prob1ems to be so1ved in research of forecasting and contro1 of beet armyworm.
Spodoptera exigua;The factors of outbreak;Farming system;C1imate anoma1y
10.3865/j.issn.1001-3547.2010.18.021
农业部国家公益科研专项甜菜夜蛾行业项目(200803007)
朱亮(1983-),男,硕士,研究方向为甜菜夜蛾暴发机理和预警模型建立
文礼章,男,通信作者,E-mai1:weninsect123@yahoo.com.cn
2010-06-22