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湖北省钟祥市粘虫发生规律研究

2015-12-16毛永凯黄求应王小平雷朝亮

环境昆虫学报 2015年6期
关键词:虫量粘虫本区

毛永凯,黄求应,朱 芬,王小平,雷朝亮

(华中农业大学昆虫资源利用与害虫可持续治理湖北省重点实验室,武汉 430070)

粘虫Mythimna separata Walker 属于鳞翅目Lepidoptera 夜蛾科Noctuidae,是一类重要的农业害虫,常对玉米、小麦和水稻等粮食作物的生产造成严重破坏(Chen et al.,1989)。除新疆外,粘虫在我国各省均有分布,年发生多达8 代(李光博等,1964),在湖北省孝感市年发生4-5 代,以1 代粘虫在小麦田造成的危害最重(陈金安,2014)。在不同发生区间粘虫可迁飞为害,其迁出的首次起飞发生在羽化后的第1-2 天晚上,此时迁出种群雌蛾卵巢多处于幼嫩阶段,而迁飞完成后的迁入种群雌蛾卵巢则很快发育成熟(Johnson,1969;罗礼智等,1999;吕伟祥等,2014),因此可通过卵巢解剖判断粘虫种群虫源性质(Feng et al.,2008;江幸福等,2014)。粘虫没有滞育特性,耐高温与耐低温能力均较差,其在我国南方不能渡夏(江幸福等,1998),而在我国33°N 以北则无法越冬(李光博等,1964)。近年来粘虫在我国发生严重,2012年和2013年连续两年在我国暴发成灾,造成的粮食损失量分别处于历史第一、二位(张云慧等,2012;姜玉英等,2014);此外,随着“温室效应”加剧导致的全球温度逐年升高,我国南方作物品种、布局以及耕作制度的改变,粘虫的越冬区域可能会随之发生变化(李淑华,1994)。因此探明粘虫的发生规律,特别是明确其在越冬北界附近种群动态变化规律和越冬规律是否发生变化,对于提高粘虫发生预测预报的准确度和开展虫源地治理具有重要意义。

本研究利用灯光监测技术监测粘虫成虫在湖北省钟祥市的种群发生动态,并对灯光诱集的粘虫雌蛾进行卵巢解剖以明确其种群虫源性质,同时调查小麦田和玉米田的幼虫种群发生动态及粘虫越冬虫量,以期系统的阐明粘虫在湖北省钟祥市的发生规律,初步明确其越冬规律是否发生变化,为粘虫发生的预测预报和科学防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 实验地点

实验地点位于湖北省钟祥市(112°07'-113°00' E,30°42'-31°36' N)磷矿镇梁桥村,实验田块为小麦玉米轮作田,种植面积约10 hm2,周围地势平坦,作物栽培方式、管理水平基本相同,粘虫多年发生。实验田种植的作物品种相同,种植的小麦品种为“郑麦9023”,玉米品种为“郑单958”,周围夏季作物除少量水稻外均为玉米。

1.2 实验材料

佳多频振式杀虫灯PS-15II 灯架(光控)6 盏,推广使用的佳多频振式杀虫灯管(CK)和2 号灯管各3 支,均为15 w。2 号灯管为从20种频振光源中筛选出的粘虫敏感光源,以上灯管均由佳多科工贸有限责任公司生产。接虫袋、刷子、镊子、昆虫针、解剖针、放大镜、白色搪瓷盘、昆虫鉴定书籍等实验用品。

1.3 实验方法

1.3.1 粘虫成虫种群发生动态监测

将6 支灯管分别安装于佳多频振式杀虫灯PS-15II灯架上,灯架悬挂于电线杆上,挂灯高度1.5 m(接虫口对地距离),两种光源“一”字形间隔排列,灯距50 m。每盏灯接一个接虫袋,做好标记。自2014年3月27 日至11月1 日,每2 d开1 次灯(下雨天除外),傍晚天黑前开灯挂接虫袋,次日早上5∶00-6∶00 关灯收接虫袋,对诱集的昆虫分类鉴定、统计记录,粘虫分雌、雄蛾记录。

1.3.2 粘虫雌蛾卵巢发育等级调查

对每次灯光诱集到的粘虫雌蛾全部进行解剖,观察、记录其卵巢发育进度。粘虫雌蛾卵巢发育级别分为5 级,分级标准参照《粘虫测报调查规范》(姜玉英等,2009)。

1.3.3 粘虫幼虫种群发生动态调查

在实验地选择有代表性的田块作为调查用地,面积约667 m2,自2014年3月28 日至9月13 日,每4 d 调查1 次(下雨天除外)。在小麦田调查时按棋盘式取样法调查10个样点,采用“盆扑法”,每个点调查100 株小麦,记录每个点虫量、粘虫龄期、世代;玉米田调查时按5 点式取样法调查5个样点,每点20 株,仔细观察叶片上是否有粘虫幼虫危害,记录每个点虫量、粘虫龄期、世代。

1.3.4 粘虫越冬虫量调查

灯光监测到第4 代粘虫成虫发生后在田间进行越冬粘虫数量调查。检查自生玉米苗、禾本科杂草等环境,仔细查看有无危害状,将调查到的鳞翅目害虫带回室内饲养鉴定,调查面积约10 hm2。在水稻田内随机选取稻根茬,挖查稻根附近土壤、剥开叶鞘查看粘虫数量,调查面积约5 hm2。

1.4 数据处理

利用Microsoft Excel 2010 对相关数据进行处理并作图。

2 结果与分析

2.1 粘虫成虫灯下种群发生动态

粘虫在本区有5个发蛾期,3月下旬至4月下旬为越冬代成虫发生期;5月中旬至6月中下旬为第1 代成虫发生期;7月上中旬为第2 代成虫发生期;8月下旬至10月上旬为第3 代成虫发生期;10月中下旬为第4 代成虫发生期。整个实验期间6 盏灯共诱到粘虫414 头,其中雄蛾187 头,雌蛾227 头,雌雄性比为1.2∶1。本区粘虫成虫主要集中在5月11 日至6月24 日即第1 代成虫发生期发生,此期间共诱到粘虫286 头,占诱虫总量的69.1 %,发蛾高峰期为5月15 日至6月3 日,高峰期内共诱到成虫247 头,占第1 代粘虫诱虫量的86.4 %。其它各代粘虫发生量均较小,共诱到越冬代成虫47 头,第2 代成虫16 头,第3 代成虫60 头,第4 代成虫5 头(图1)。

图1 粘虫成虫灯下种群发生动态Fig.1 The population dynamics of adults of Mythimna separata(Walker)monitored by light

2.2 粘虫种群虫源性质

实验期间共诱到越冬代雌蛾23 头,其中卵巢2 级雌蛾5 头,占21.7 %,卵巢3 级以上雌蛾11 头,占47.8 %,整个越冬代发生期间雌蛾均以卵巢2 级及3 级以上的为主,这一代成虫为迁入种群。共诱到第1 代雌蛾151 头,其中卵巢1 级雌蛾134 头,占88.7 %,在第1 代成虫发生期间雌蛾均以卵巢1 级的为主,这一代成虫大部分迁出。共诱到第2 代雌蛾8 头,均为卵巢1 级雌蛾,这一代成虫全部迁出。共诱到第3 代雌蛾41 头,其中卵巢1 级雌蛾31 头,占75.6 %,第3 代雌蛾总体上以卵巢1 级的为主,但发生前期卵巢2 级及3 级以上的雌蛾占有较高比例,而此后几乎均为卵巢1 级雌蛾,这代成虫种群虫源性质还有待进一步研究。第4 代雌蛾4 头,均为卵巢1 级雌蛾,这一代成虫也全部迁出(图2)。

2.3 粘虫幼虫种群发生动态

3月31 日在小麦田首次调查发现1 头1 龄幼虫,此后田间虫量稳定上升,低龄幼虫基数较大,高龄幼虫逐渐增多,至4月21 日百株虫量达2.5 头,此后田间粘虫数量下降,并且随着越冬代成虫发生量的减少低龄幼虫也越来越少,粘虫种群衰退。5月12 日在田间调查发现第2 代粘虫,存在世代重叠现象,此后田间虫量略有上升,但由于此时小麦正处于成熟期,不再适宜取食,仅有少量成虫在本区繁殖,因此粘虫幼虫种群并没有稳定增长而是很快发生了衰退。5月27 日小麦收获,小麦收获4 d 后播种玉米。自6月4 日玉米出苗至9月13 日玉米收获均未在田间调查到粘虫(图3)。因此本区为第1 代粘虫多发区,小麦田发生的第2 代粘虫不能完成整个世代,且多处于低龄幼虫阶段,不会造成严重危害。

2.4 粘虫越冬虫量

9月中下旬本区完成玉米收获,之后田间长出自生玉米苗。于本区监测到第4 代成虫发生5 d后,在自生玉米苗、禾本科杂草等环境调查准备越冬的粘虫,至11月1 日,共查得鳞翅目幼虫62 头,经鉴定均无粘虫;剥稻根茬34 蔸,未查得粘虫幼虫或蛹(表1)。

图2 不同卵巢级别粘虫雌蛾灯下发生量Fig.2 The occurrence amount of female adults of different grade ovaries of Mythimna separata(Walker)under light

图3 小麦玉米轮作田粘虫幼虫种群发生动态Fig.3 The population dynamics of larvae of Mythimna separata(Walker)in the wheat-maize rotation field

表1 粘虫越冬虫量Table 1 Overwintering number of Mythimna separata(Walker)

3 结论与讨论

本区诱到的越冬代成虫为外地迁入种群,3-4月份在小麦田繁殖形成了发生量最大的第1 代粘虫,危害高峰期发生在4月中下旬;第1 代粘虫5月上中旬陆续羽化,羽化盛期在5月中下旬,这部分成虫以迁出为主,有少数留在本区繁殖危害,形成了发生量很小的第2 代粘虫。第2 代粘虫于7月上中旬羽化,羽化后全部迁出,不在本区繁殖危害。10月中下旬发生的第4 代成虫数量很小,这一代成虫也全部迁出,不在本区繁殖危害。10月下旬后在田间未调查到准备越冬的粘虫。

第3 代雌蛾总体上以卵巢1 级的为主,但发生前期卵巢2 级及3 级以上的雌蛾占有较高比例,而此后几乎均为卵巢1 级雌蛾;并且第2 代粘虫羽化后全部迁出,不在本区繁殖,在田间也未调查到第3 代粘虫幼虫;因此推测8月底至10月上旬发生的第3 代成虫为由北方3 代粘虫多发区南迁的过境种群,经过本区时遇到8月底至9月初的雨水天气,降雨使得迁飞粘虫迫降并滞留(胡高等,2014),滞留的雌蛾卵巢逐渐发育,在适宜寄主植物上繁殖形成了发生量很小的第4 代粘虫。

迁入越冬代雌蛾中部分个体卵巢发育级别为1 级,是因为粘虫雌蛾迁飞前卵巢尚处于幼嫩阶段,在迁飞时卵巢发育受到暂时抑制(Rankin and Burchsted,1992;Socha and Sula,2006),到达迁入地后卵巢才迅速发育成熟,刚迁入的个体卵巢发育级别可能较低,处于相对未成熟阶段(江幸福和罗礼智,2005);第3 代过境种群中大部分个体为卵巢1 级雌蛾,前期过境种群经过本区时遇到了8月底9月初的强降雨天气而滞留,滞留的雌蛾卵巢则发育到了2 级及3 级以上也证明了这一点。

以往认为,大致在我国27°-32°N 之间为5 代粘虫多发区,在此区偏北部地区,粘虫可以幼虫或蛹态在稻根茬、稻田埂或者禾本科杂草等环境越冬(李光博等,1964)。而实验结果却表明在30°42'-31°36' N 的钟祥地区,1 代粘虫发生量最大,在自生玉米苗、禾本科杂草和稻根茬等田间环境下也未发现越冬粘虫;本区粘虫发生特点与李光博等(1964)所描述的1 代粘虫多发区(大约位于33°-36°N)的特征更相吻合。这可能是因为钟祥市实行冬小麦或油菜与中稻或夏玉米轮作,夏玉米于9月上中旬就开始收获,而中稻9月份开始陆续成熟,10月份之前基本全部成熟(寇从贤等,2015);第3 代粘虫于8月底至10月上旬从北方3 代粘虫多发区南迁经过本区时田间适宜取食的作物较少,大部分成虫不在本区繁殖,造成第4 代粘虫发生量很小;第4 代粘虫于10月中下旬羽化,而本区的冬小麦也于此时播种,尚不能取食,第4 代粘虫全部迁出,不在本区繁殖,故而也无粘虫在本区越冬。在粘虫越冬北界(33°N)以南未发现越冬幼虫或蛹也可能与当地越冬虫量很少、调查面积较小或者越冬场所调查不够全面有关。实验结果初步表明钟祥市粘虫种群动态变化规律和越冬规律与以往的结论有所不同,但还有待于进一步验证。

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