河南枣区绿盲蝽春秋季迁移能力及寄主转移规律
2016-02-14马兴莉宋宏伟封洪强卢绍辉袁国军李志清河南省林业科学研究院森林保护研究所河南郑州50008中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京0009河南省农业科学院植物保护研究所河南郑州5000濮阳市林业科学院河南濮阳57000
马兴莉,宋宏伟,封洪强,张 真,卢绍辉,袁国军,李志清(.河南省林业科学研究院 森林保护研究所,河南 郑州 50008;.中国林业科学研究院 森林生态环境与保护研究所,北京 0009;.河南省农业科学院 植物保护研究所,河南 郑州 5000; .濮阳市林业科学院,河南 濮阳 57000)
河南枣区绿盲蝽春秋季迁移能力及寄主转移规律
马兴莉1,2,宋宏伟1*,封洪强3,张 真2,卢绍辉1,袁国军1,李志清4
(1.河南省林业科学研究院 森林保护研究所,河南 郑州 450008;2.中国林业科学研究院 森林生态环境与保护研究所,北京 100091;3.河南省农业科学院 植物保护研究所,河南 郑州 450002; 4.濮阳市林业科学院,河南 濮阳 457000)
于2014年秋季和2015年春季在河南省濮阳市林业科学院扁核酸红枣试验示范林,分别采用铷标记和荧光粉标记技术,对绿盲蝽秋季种群和春季种群在枣园的迁移扩散距离及季节性寄主转移规律进行了研究。结果表明:在河南枣区,春季绿盲蝽主要集中在枣树上取食危害,枣树是其主要春季寄主,在枣园环境稳定、食源丰富的情况下,其迁移扩散速度很慢,2周内最远扩散距离为400 m;秋季绿盲蝽已从枣树转移至枣园周边的其他寄主植物上危害,2周内其在枣区的扩散距离可达4 km(试验最远回捕距离),具有较强的迁移能力,秋季绿盲蝽会进行长距离的迁飞以寻找枣园周边其喜好的寄主植物来维持生命,葎草、艾蒿、南瓜、苍耳、绿豆、豆角等是其主要的秋季寄主。
枣树; 绿盲蝽; “标记—释放—回捕”法; 迁移距离; 寄主转移规律
绿盲蝽(ApolyguslucorumMeyer-Dür)隶属于半翅目(Hemiptera)盲蝽科(Miridae),是典型的杂食性害虫,能在多种寄主植物上取食活动。据报道,其寄主植物有50余科200多种,早春寄主有30 余种[1-2]。目前该虫已对我国棉花、枣、葡萄、樱桃、桃、苹果、茶树等农林业生产造成了严重危害。绿盲蝽趋花、趋嫩的特性使其在不同的寄主间转移危害,以完成其生活史[3]。河南是我国枣栽培和生产大省,枣栽培面积和产量均居全国第6位。近年来,绿盲蝽在河南省及河北、山东等省枣区连年大面积发生,导致枣树严重落果、减产,致使当地枣业损失惨重,生产上急需对其发生规律及区域防控策略进行研究。
掌握绿盲蝽的发生规律、危害特征和寄主转移规律是其区域性治理的必要前提和基础。目前,国内外学者已对绿盲蝽在棉田中生物生态学习性、发生危害规律及防控措施等开展了深入而广泛的研究[4-13]。我国早在20世纪50年代就开展了棉田中盲蝽迁移扩散能力与寄主转移规律的研究。朱弘复等[5]根据种群动态调查结果推测棉盲蝽每年有2次大规模的转移:早春时分,由越冬场所和早春寄主向棉田转移;夏末秋初,又从棉田向越冬场所转移。徐文华等[7]通过对棉盲蝽的寄主种类、转移规律、生态分布与寄主的适合度研究认为,棉盲蝽具有强烈的趋嫩、趋绿和趋花习性,能随着寄主植物开花顺序依次转移。李耀发等[14]通过对河北省沧州棉区绿盲蝽在不同寄主上的动态分布研究发现,枣树和棉花是该虫的主要互为寄主,1~2代主要危害枣树,2代成虫转主于棉花等作物,转主高峰为6月19—25日,3~4代危害棉花和其他作物,第5代成虫于9月初开始返回枣树产卵越冬。张秀梅等[15]和门兴元等[3]对该虫在枣-棉生态系统中的发生和转移规律进行了研究,认为绿盲蝽的越冬卵主要产在冬枣的夏剪残桩上,4 月中下旬越冬卵开始孵化,每次雨后是孵化高峰期,越冬卵的孵化历期20 d左右,6月下旬绿盲春从枣园迁入棉田,7月初到8月下旬是棉田绿盲蝽发生高峰期,8月中旬绿盲蝽即陆续回迁枣园,9 月中旬开始产越冬卵,整个产卵期历时40 d左右,并据此提出了合理作物布局、铲除越冬虫源及抓住越冬卵孵化期和成虫羽化及转主之前等关键时期进行防治等一系列枣-棉生态区绿盲蝽的防控策略与关键技术。高宗仁等[16]及宋国晶等[17-20]在前人研究的基础上,利用微量元素铷(Rb)标记技术研究了棉田中绿盲蝽的季节性迁移能力,并对绿盲蝽出入棉田的季节性寄主转移规律及其越冬寄主植物的选择进行了探讨。
然而,针对不同的寄主,绿盲蝽发生危害规律及防控措施都会有很大不同。目前对该虫在果树上的研究还处于初始阶段,关于绿盲蝽在果园的危害、生物学特征和防治等方面的报道相对较多[21-25],而关于其在果园的迁移能力及寄主转移规律的研究较少。深入研究和分析绿盲蝽在果园的发生规律、危害特征及其不同季节在果园的迁移扩散能力和寄主转移规律,对掌握其成灾机制和扩散规律,进而科学有效地防治绿盲蝽,实现统防统治和跨区域防治具有重要意义。因此,通过“标记—释放—回捕”方法,对河南枣区春、秋季绿盲蝽的主要寄主及其不同季节的迁移扩散能力和寄主转移规律进行了调查研究,以期为明确该虫在河南枣区的发生扩散规律和成灾机制并制定科学有效的区域性防控策略提供理论依据和试验基础。
1 材料和方法
1.1 试验材料
绿盲蝽(3日龄成虫)从河南省农业科学院植物保护研究所购买,其室内饲养方法参见陆宴辉等[2]报道的利用四季豆饲养盲蝽的方法;Rb标准溶液(1 000 μg/mL)和RbCl晶体(纯度99.5%)分别从国家标准物质中心和江西东鹏新材料有限责任公司购买;红色荧光粉由北京凯美斯特商贸中心友情提供。
1.2 试验方法
试验分别于2014年秋季(8月20—31日)和2015年春季(5月19日—6月6日)在河南省濮阳市林业科学院的扁核酸红枣试验示范林进行。
2014年秋季,试验前对枣区及林间杂草上绿盲蝽虫口密度及龄期进行调查,并采集约100头绿盲蝽成虫用于枣园绿盲蝽基准Rb 含量水平检测。选择虫口密度较大的约200 m2林间杂草地进行Rb标记,标记—回捕方法和样品中Rb含量的检测方法参见宋国晶等[17-19]检测绿盲蝽和中黑盲蝽不同季节迁移能力的Rb标记研究方法。标记后第3、5、7、9、11天进行回捕,回捕距离设为50、100、200、500、1 000、2 000、3 000、4 000 m,每个距离设东、南、西、北4个回捕点。
由于绿盲蝽样本中Rb含量的检测试验操作步骤多、要求严格、检测精度高,且费时费力,2015年春季的试验参照陈鹏等[26]测定橘小实蝇(Bactroceradorsalis)和刘起勇等[27]测定中华按蚊(Anophelessinensis)迁移距离的荧光标记研究方法来进行。标记后第3、5、7、9、11、13天分别从东、南、西、北4个方位在距标记中心50、100、200、400、600、800、1 000、2 000 m 处进行回捕。
2 结果与分析
2.1 春季绿盲蝽在枣园的迁移距离
绿盲蝽春季荧光标记试验共回捕到2 472头绿盲蝽成虫(表1),经荧光检测共发现58头被标记的绿盲蝽个体,回捕到的被标记个体比率为2.35%。标记后第3~13天均回捕到了被标记的绿盲蝽成虫。标记后第3天在距标记中心50 m 处回捕到了被标记的绿盲蝽成虫,第5天在距标记中心最远100 m 处回捕到了被标记的绿盲蝽成虫,第11天在距标记中心点最远400 m 处回捕到了被标记的绿盲蝽成虫,而在设置的最远回捕距离(2 km)处一直未回捕到被标记的绿盲蝽成虫。这表明春季绿盲蝽2周内仅能在枣园400 m范围内的枣树上取食危害,其春季迁移扩散能力很弱。分析原因可能为春季绿盲蝽主要取食枣树的嫩芽嫩叶,在食源丰富、外界环境相对稳定的条件下,一般不主动做长距离的迁飞。
表1 春季枣园不同时间和距离回捕到的被标记绿盲蝽数量 头
注:表中数据为每个回捕距离回捕到的被标记绿盲蝽数量,括号中数据为各个回捕距离回捕到的绿盲蝽总数量。下表同。
2.2 秋季绿盲蝽在枣园的迁移距离
绿盲蝽秋季Rb标记试验的检测结果显示,标记前单头绿盲蝽体内Rb含量的最高值为0.206 0 μg/头(n=100),初次回捕前对标记虫源地的绿盲蝽取样检测表明绿盲蝽的标记率达到94%。以此为对照,标记后回捕的样本中Rb含量超过此含量的个体即被认为是被标记的个体。不同时间和距离回捕到的被标记绿盲蝽数量如表2所示。
表2 秋季枣园不同时间和距离回捕到的被标记绿盲蝽数量 头
本次试验共回捕到1 441头绿盲蝽成虫,经检测共有85头绿盲蝽Rb 含量明显高于对照(0.206 0 μg/头),回捕到的被标记个体的比率为5.94%。标记后第3~11天均回捕到了被标记的绿盲蝽成虫。标记后第3 天在距标记中心最远1 km处回捕到了被标记的绿盲蝽成虫,第5天在距标记中心最远3 km处回捕到了被标记的绿盲蝽成虫,第9天在距标记中心最远4 km(试验最远回捕距离)处回捕到了被标记的绿盲蝽成虫。这表明,绿盲蝽秋季可在9 d内由枣园迁移至4 km外的其他寄主植物上取食危害,其秋季迁飞能力很强。
2.3 枣园绿盲蝽的主要春秋季寄主
进行春季试验的红枣试验示范林及周边的作物类型以枣树间作小麦为主,偶有苹果园及桃园,少数农户会种植大葱、西瓜等,田间地头杂草较少,绝大多数被标记的绿盲蝽都是从附近枣树上捕获,其他作物及杂草上很少能捕到绿盲蝽。有资料显示[3,14-15],在4、5月份,当日平均气温高于10 ℃或连续5 d日平均气温达11 ℃以上、相对湿度在70%左右时[28],枣树萌芽后,绿盲蝽卵开始孵化,孵化后的第1代及第2代若、成虫主要取食枣树的嫩芽嫩叶及花蕾进行危害。因此推断,枣树是绿盲蝽的主要春季寄主。
而在秋季试验中,回捕到的被标记的85头绿盲蝽主要集中在12种植物上(图1),在每种植物上回捕到的被标记的绿盲蝽的数量在一定程度上反映了绿盲蝽对该种植物的喜好程度。其中,葎草、艾蒿和南瓜上最多,约占67.1%;其次为苍耳、绿豆、豆角等。秋季这些植物仍有花朵开放或具有幼嫩的顶端组织或挂有幼果。此外,在枣树、花生等作物上也回捕到了少量被标记的绿盲蝽。这表明,夏末秋初绿盲蝽已从枣树上转移至枣园周边的杂草及其他具有幼嫩组织或开花的作物上危害,葎草、艾蒿、南瓜、苍耳、绿豆、豆角等是其主要的秋季寄主。这可能与该虫具有趋嫩、趋花、趋绿的特性有关[7]。
图1 回捕到的被标记的绿盲蝽在各寄主植物上的数量统计
3 结论与讨论
本研究结果表明,春季绿盲蝽主要在枣园集中危害,不主动进行远距离传播,2周内其在枣园的最远扩散距离仅为400 m,其种群自然迁移扩散速度很慢。枣树是其主要春季寄主。一旦虫害发生未能得到及时控制,极有可能暴发成灾,对枣业生产造成重大经济损失。该结果与陆宴辉等[13]认为的在田间环境条件稳定、食料充足条件下,盲蝽成虫基本上没有大量主动远距离迁飞的现象是一致的。
从8月份开始,枣树已不是绿盲蝽的主要寄主,其从枣树上转移至枣园周边的杂草及其他作物上危害,葎草、艾蒿、南瓜、苍耳、绿豆、豆角等是其主要的秋季寄主。在秋季,由于绿盲蝽需要进行长距离的迁飞去寻找其喜好的寄主植物以维持生命,从而具有较强的迁移能力。这也验证了在寄主植物生育期变化等条件胁迫下,绿盲蝽种群能进行大规模、远距离的寄主转移[13]。
在本试验中,秋季绿盲蝽2周内在枣区的扩散距离达到了4 km。由于试验条件和场地的限制,被标记绿盲蝽的迁移距离已达到本次试验设置的最远回捕距离。而室内吊飞试验表明绿盲蝽1 d内最远可飞行40 km[9],由此可以推断绿盲蝽秋季在枣园的迁移距离可能远不止4 km。绿盲蝽在夏末秋初进行寄主转移之时究竟能迁移多远还需要进一步的研究。
根据以上研究结果,建议在枣区合理安排作物布局,彻底铲除越冬虫源,并抓住越冬卵孵化期和成虫羽化及转主之前等关键时期进行大面积统一防治。然而,绿盲蝽在枣区的转移扩散规律和成灾机制还有待进一步监测研究,这对解析绿盲蝽大面积灾变规律、制定其区域性防控策略至关重要。
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Migration Abilities and Host Transfer Rules ofApolyguslucorumMeyer-Dür in Spring and Autumn in Henan Jujube Area
MA Xingli1,2,SONG Hongwei1*,FENG Hongqiang3,ZHANG Zhen2,LU Shaohui1,YUAN Guojun1,LI Zhiqing4
(1.Forest Protection Research Institute,Henan Academy of Forestry,Zhengzhou 450008,China; 2.Research Institute of Forest Ecology,Environment and Protection,Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091,China; 3.Institute of Plant Protection,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450002,China; 4.Puyang City Academy of Forestry,Puyang 457000,China)
In 2014 autumn and 2015 spring,using rubidium-marking and fluorescence powder-marking techniques,the migration distances ofApolyguslucorumin spring and autumn and its seasonal host transfer rules were studied in an experimental orchard ofZiziphusjujubeMill.,which belonged to Puyang City Academy of Forestry.The results indicated that,in Henan jujube area,A.lucorummainly fed on the jujube trees,which were the main host plants of this pest in spring.Under the condition of stable environment and ample food sources,the migration rate ofA.lucorumwas slow.The longest migration distance was 400 m within two weeks in the experimental jujube orchard.In autumn,A.lucorumtransferred to other host plants from jujube trees.It had strong ability of migration,and the longest migration distance was 4 km within two weeks during autumn,reaching the longest distance observed in the experimental orchard.That was,this pest would like to take a long journey through the orchard in search of their preference host plants in order to stay alive.Humulusscandens,Artemisiaargyi,Cucurbitamoschata,Xanthiumsibiricum,Vignaradiata,Vignaunguiculata,etc.were their main autumn hosts.
ZiziphusjujubaMill.;ApolyguslucorumMeyer-Dür; ‘mark-release-recapture’ method; migration distance; host transfer rule
2016-03-14
国家林业局林业公益性科研专项(201104017);公益性行业(农业)科研专项(201103012-7)
马兴莉(1981-),女,河南新乡人,助理工程师,博士,主要从事病虫害防治研究。E-mail:maxin81515@163.com
*通讯作者:宋宏伟(1963-),男,河南郑州人,研究员,主要从事森林培育研究。E-mail:songhw1963@163.com
S433.3;S436.65
A
1004-3268(2016)09-0073-05