甜菜筒喙象Lixussubtilis Boheman在藜麦上大暴发

2017-03-29张桂芬张金良万方浩冼晓青郭自军

植物保护 2017年2期

张桂芬, 张金良, 万方浩, 梅丽,冼晓青, 董杰, 郭自军

(1. 中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室, 北京 100193; 2. 农业部外来入侵生物预防与控制研究中心, 北京 100193; 3. 北京市植物保护站, 北京 100029; 4. 青岛农业大学农学与植物保护学院, 青岛 266109; 5. 北京市农业技术推广站, 北京 100029; 6. 北京市延庆区农业技术推广站, 北京 102100)

有害生物动态

甜菜筒喙象LixussubtilisBoheman在藜麦上大暴发

张桂芬1,2*, 张金良3, 万方浩1,2, 4, 梅丽5,冼晓青1,2, 董杰3, 郭自军6

甜菜筒喙象是世界潜在入侵象虫网收录的一种重要象甲科昆虫,主要为害甜菜,以及藜科、苋科和蓼科的一些杂草,国内外未曾见有为害藜麦的报道,2016年7月下旬我们发现该种象虫在北京严重为害藜麦。本文首次报道甜菜筒喙象在藜麦上的发生为害情况,同时介绍了其形态识别特征、生物学特性,给出了防治建议,并提出下一步研究重点,为有效防范甜菜筒喙象的进一步扩散为害,保障我国藜麦产业的健康发展提供科学支撑。

藜麦；甜菜筒喙象；形态识别；为害特点；暴发；防治建议

甜菜筒喙象LixussubtilisBoheman,又名甜菜茎象甲,属于鞘翅目Coleoptera象甲科Curculionidae方喙象亚科Cleoninae筒喙象族Lixini,主要为害甜菜,亦可为害藜科、蓼科、苋科的一些野生杂草[1-5]。甜菜筒喙象国内外均有分布,其中国外主要分布于欧洲、高加索、中亚细亚,以及伊朗、日本、叙利亚等国家和地区[2],为世界潜在入侵象虫网(Potential Invasive Weevils of the World)列入的主要象甲类害虫之一[3]；在我国主要分布黑龙江、吉林、辽宁、北京、河北、内蒙古、山西、陕西、甘肃、新疆、上海、江苏、浙江、安徽、四川、湖南、江西等地[1,4]。在欧洲多数国家如斯洛伐克以及中亚和哈萨克斯坦等国家该种象虫发生普遍且并非甜菜的主要害虫[5],但在俄罗斯、乌克兰、保加利亚[5]以及中国[6-8]的部分地区却是甜菜苗期和留种甜菜的一种重要害虫。甜菜筒喙象主要以幼虫蛀食甜菜的花茎、叶柄和茎秆进行为害[1],为害株率达19%～80%,严重地块高达100%,影响植株营养输送,造成叶片干枯,使甜菜产量和品质受到严重影响[5-8]。

藜麦ChenopodiumquinoaWilld.属藜科Chenopodiaceae藜属Chenopodium,别称南美藜、印第安麦、奎藜、奎奴亚藜、奎藜籽、灰米、金谷子、藜谷等,原产于南美洲的安第斯山区,是印加土著居民的主要传统食物,由于其具有独特的、丰富全面的营养价值,养育了印加民族,被古代印加人称之为“粮食之母”[9-11]。鉴于其在油脂、蛋白、脂肪等方面所具有的独特平衡构成,及其富含矿物质、维生素、脂肪酸和抗氧化剂等特性,并可降低罹患各种疾病的风险,而被誉为“功能食物(functional food)”,并同时被列为全球10大健康营养食品之一[9-13],经济价值极高。近年来,我国山西、吉林、青海、甘肃、河北等地开始较大面积地种植藜麦,加之国际市场对藜麦的需求强劲,因此发展前景十分广阔[11]。

以往国外的研究显示,在田间取食为害藜麦的害虫共计有6目、18科50余种,其中鳞翅目有4科24种,鞘翅目6科15种,半翅目5科13种,缨翅目1科2种,双翅目1科1种,直翅目1科1种；在鞘翅目中虽有多种象甲科昆虫可以为害藜麦,但均为Adioristus属的种类[9,14-15]；而在我国的初步调查结果表明,藜麦苗期害虫有叩头甲和黄曲条跳甲,现蕾期害虫有蝽象、叶甲以及夜蛾科害虫,灌浆期至成熟期害虫有鳞翅目蛾类幼虫、蝽象和叶甲,成熟期蚜虫数量比较多[16]。迄今,国内外未曾有关于甜菜筒喙象为害藜麦的报道[8-9,14-16]。然而,2016年7月下旬的一场暴风雨过后,北京延庆区、怀柔区、房山区和门头沟区种植的藜麦倒伏现象严重,进一步的详细调查发现,倒伏的主要原因是由于甜菜筒喙象蛀茎为害所致。现将甜菜筒喙象在藜麦上的发生为害情况简要介绍如下。

1 发生与为害

1.1 发生情况

笔者调查发现,2016年甜菜筒喙象在北京延庆区、门头沟区、房山区和怀柔区等的藜麦种植区域均严重发生,发生面积占藜麦全部种植面积的85.0%；在发生甜菜筒喙象的藜麦田有虫株率为50%～70%,严重地块高达100%(表1),而且倒伏现象普遍(图1)。如延庆区的永宁镇以及门头沟区的雁翅镇和斋堂镇,8月初已有10%～30%的植株倒伏(图1a)；一个月以后,永宁镇的藜麦又有80%以上的植株干枯死亡(图1b)。进一步的茎秆剖查发现,7月中下旬至8月中旬间,平均单株有虫5.6头(表1)；而且成虫、卵、各龄期幼虫以及蛹同时存在,世代重叠,发生极不整齐。7、8月间正值藜麦灌浆期,甜菜筒喙象的为害直接影响了藜麦的产量和品质,并将会给藜麦的生产带来极大损失。如,在怀柔区,由于甜菜筒喙象的蛀茎使藜麦遇暴风雨全部倒伏,而被迫改种蔬菜；在延庆区,由于甜菜筒喙象的严重为害导致藜麦绝收(表1)。

表1 北京市各区藜麦甜菜筒喙象发生为害情况(2016年)

Table 1 Damage ofLixussubtilison quinoa in different districts in Beijing in 2016

区名District种植面积/hm2Cultivatedarea发生面积/hm2Occurrencearea发生率/%Incidence有虫株率/%Percentageofinfectedplants单株虫量/头2)Numberofweevilperplant减产率/%Percentageofyieldreduction延庆Yanqing1.331.331001006.3±0.5(4～8)100房山Fangshan6.674.3365504.9±0.5(3～7)79门头沟Mentougou5.334.0075705.6±0.3(3～7)83怀柔Huairou1)0.400.40100100--合计Intotal13.7310.07----平均Mean±SE--85.0±8.980.0±12.25.6±0.487.3±6.4

1) 7月下旬暴风雨过后藜麦全部倒伏,未及调查即改种蔬菜; 2)括号内数据表示变化范围。

1) All quinoa plants lodged because of storm at the end of July and were replanted by vegetables before weevil number counted; 2) Numbers in brackets indicate range of variation.

图1 藜麦甜菜筒喙象在北京延庆的为害状Fig.1 Damage caused by Lixus subtilis on quinoa in Yanqing, Beijing

1.2 为害特点

隐蔽为害,难以及时发现。甜菜筒喙象的隐蔽性极强,成虫将卵产在寄主植物组织中,如若不加以注意,很难发现；1～4龄幼虫在茎秆中蛀食为害,早期或虫口密度较低时植物整体上看无受害迹象；幼虫老熟后在茎秆内化蛹,初羽化成虫亦会在茎秆中停息数小时,之后从羽化孔爬出；成虫取食叶片,畏惧强光,晴天中午前后多潜伏,故通常只有当植株成片倒伏时,人们才注意到它的存在；然而,此时防治已为时过晚。如,此次发现甜菜筒喙象为害藜麦,就是由于暴风雨后藜麦成片倒伏方引以关注的。

笔者的进一步调查显示,甜菜筒喙象在藜麦上的为害方式主要有两种,一是以成虫在主茎和分枝上钻穴产卵,形成椭圆形或菱形小型黑褐色斑纹,并进而随组织增生膨大成结,结疤干枯沿边缘裂开(图2a),使病菌趁机而入,诱发病害发生,致使叶片凋萎、果穗腐烂夭折(图2b)。二是以幼虫在主茎和分枝的内部输导组织中蛀食为害,造成隧道并导致输导组织变褐、坏死(图2c),不仅严重影响植株的营养输送,还常常造成主茎风折、侧枝折断、籽实不饱满或形成瘪粒(图2d),致使藜麦严重减产。

图2 甜菜筒喙象对藜麦的为害(张桂芬摄；2016年8月,北京)Fig.2 Damage caused by Lixus subtilis on quinoa (Photo by Zhang Guifen, August 2016, Beijing)

2 形态特征

2.1 卵

卵圆柱形,长1 mm,宽0.6 mm,两端略圆,初产时橘黄色,后变为棕褐色,表面略带光泽,常产在划破的主茎或分枝(图3a)穴内,每穴1～3粒(图3b)[1,6]。

2.2 幼虫

幼虫胸足退化。初孵幼虫略带淡黄色,后变为白色；1龄和2龄幼虫多在产卵孔附近取食,平均体长分别约为1.8 mm和3.1 mm,半透明(图3c)；3龄(图3d)和4龄(图3e)幼虫平均体长分别约为5.1 mm和9.6 mm。通常,为害甜菜时每株有幼虫1头,少数2～3头,严重者一株可达5头以上。老熟幼虫体柔软弯曲呈“C”形,乳白色,多皱纹。头部发达,黄色,明显深于体色；上颚发达,颜色深于头部其他部分；单眼一对,明显；前胸背板骨化；幼虫活泼,稍触迅即扭动[1, 6-7]。在藜麦上的调查结果显示,每株虫量(包括卵、幼虫、蛹和成虫)最高可达8头(表1)。

2.3 蛹

幼虫老熟后在茎秆下部化蛹,裸蛹,翅芽透明,体长10.5 mm,体宽2.9 mm(图3f)；初化蛹为乳白色,之后头部和腹部背面逐渐变为棕褐色；腹部各节背面后缘有一排小刺,且愈往后小刺愈明显。羽化前可见黑色眼点,喙、口器变成棕红色。蛹室由食物残渣和粪便填成,一个蛹室只有一头蛹。由于雌虫寿命较长,产卵期亦较长, 故幼虫化蛹极不整齐[1, 6-7]。

2.4 成虫

成虫体色多变。初羽化时黄白色,6～7 h后变为红棕色(图3g),渐而变为棕褐色(图3h)或深褐色,甚至黑色[5]。喙与前胸背面与腹面覆有棕褐色绒毛,此时成虫从羽化孔中爬出。成虫翅鞘上被有黄色鳞粉,怕强光,在强光下喜躲藏于土粒、枯叶下或土缝间,有较强的假死性。成虫体长9～12 mm,身体细长,覆很细的毛,鞘翅背面散布不明显的灰色毛斑,腹部两侧往往散布灰色或略黄的毛斑。触角和跗节赤锈色；喙略弯曲,散布距离不等的显著皱刻点,通常有隆线,一直到端部,披覆倒伏细毛；雄虫的喙长为前胸的2/3,雌虫喙长为前胸的4/5,几乎不粗于前足腿节。触角位于喙中部之前,不很粗,索节1略长而粗于2,索节2长略大于粗,其他节粗大于长。眼卵圆形、扁。前胸圆锥形,两侧略拱圆,前缘后未缢缩,两侧披覆略明显的毛纹,背面散布大而略密的刻点,刻点间散布小刻点。鞘翅的肩不宽于前胸,基部有一明显的圆洼,行间3基部几乎不隆,肩略隆。两侧平行或略圆,行纹明显,刻点密,行间扁平,端部突出成短而钝的尖,略开裂。腹部散布不明显的斑点,足很细[1-2, 6-7]。

图3 甜菜筒喙象形态特征(张桂芬摄；2016年8月,北京)Fig.3 Morphological character of Lixus subtilis (Photo by Zhang Guifen, August 2016, Beijing)

3 生物学特性

参考前人在甜菜田的调查以及室内饲养观察,甜菜筒喙象的主要生物学特性如下。

3.1 年生活史

以往的调查饲养发现,甜菜筒喙象在内蒙古、新疆等地每年发生1～2代[6,8],在苏北沿海地区、西安等地一年发生3代[1,7]。笔者调查发现,7、8月间甜菜筒喙象在藜麦上的发生非常不整齐、重叠现象严重。如,在8月中旬对田间受害藜麦植株进行解剖调查时,既发现了卵、初孵幼虫和2龄幼虫,也观察到了3龄、4龄幼虫以及蛹和成虫的同时存在(图3)；其在藜麦上的年发生代数、各虫态发育历期以及具体的发生时间、越冬场所等,尚需进一步研究明确。

3.2 生活习性

笔者的初步观察发现,甜菜筒喙象的雌性成虫在藜麦主茎的中上部蛀小洞产卵,洞口外观光滑,周边褪绿形成粉红色或淡紫红色不规则长形斑纹(图3a),不久洞口形成菱形或椭圆形干裂褐色斑(图2a)。而其在藜麦上具体的生殖生物学特点、生活习性等尚有待进一步研究。

4 防治建议

4.1 防治适期

借鉴甜菜筒喙象在甜菜田的研究结果及其发生为害特点,其防治适期应为越冬代成虫出土盛期和当年一代幼虫孵化盛期,且应以防治成虫为主[17]。然而,有关其防治指标尚需依据藜麦的耐受程度及其经济价值研究界定。

4.2 防治方法

农业防治:早春杂草是甜菜筒喙象的先期寄主,后期又成为其较安全的化蛹场所,因此秋季铲除并彻底销毁田边地头的杂草,尤其是苋科、藜科、蓼科的杂草,可以显著减少甜菜筒喙象的虫口数量；此外,适时冬耕冬灌也可明显降低越冬成虫的虫口基数, 减轻来年的为害[17-19]。

化学防治:针对成虫,可以采用触杀兼胃毒的高效低毒药剂进行喷杀；此外,亦可利用成虫的假死习性和畏惧强光的习性,进行有效防治。针对钻蛀为害的各龄期幼虫,可在当年一代幼虫孵化盛期喷施或涂施内吸性杀虫剂,以杀灭初孵幼虫[6,17]。同时,建议隐蔽施药,以保护自然天敌资源。

生物防治:本次调查中发现甜菜筒喙象卵寄生蜂(待鉴定)1种。另据报道,尚有3种寄生蜂(种类不详)可以寄生筒喙象幼虫,其常年寄生率可达13.4%[7],应予以保护利用。此外,在位于欧洲中部的斯洛伐克的调查发现,姬蜂科种类对甜菜筒喙象的幼虫具有良好的控制作用,田间寄生率可达50%[5],可予以引进并进行评价利用。

植物检疫:北京在种植藜麦前极少发现甜菜筒喙象的发生与为害,2016年在藜麦上的大暴发其具体的虫口来源目前尚无依据。然而,根据其生活习性及其发生为害特点,甜菜筒喙象极有可能借助携带有卵和初孵幼虫的寄主植物种苗进行远距离传播扩散。因此,应加强藜科、苋科和蓼科植物包括藜麦以及食用型和观赏型甜菜(如红梗叶甜菜、黄梗叶甜菜等)、苋菜(如红叶苋菜、花叶苋菜、鸡冠花、千日红等)等种苗调运中的检验检疫工作,严防甜菜筒喙象传入及其进一步传播扩散。

5 结语

尽管目前在北京藜麦上发生的甜菜筒喙象是否为入侵种或种群,尚需佐以分子遗传学以及种群生物学和生态学的证据,然而该种害虫是世界潜在入侵象虫网列入的一种象甲类害虫[3],而且,其最为嗜食的两种寄主植物甜菜和藜麦均非我国原产,前者起源于欧洲西部和南部沿海,而后者则源自南美洲。藜科、苋科及蓼科杂草在北京地区随处可见,食叶甜菜以及近年来新从欧洲引进的观赏兼食用的红梗叶甜菜等亦时有种植,但之前却很少发现该种象甲为害。2015年北京4个区(包括延庆区、门头沟区、房山区、怀柔区)的部分乡镇开始种植藜麦,翌年甜菜筒喙象便暴发成灾,蛀茎率最高达100%,对藜麦的生产造成了毁灭性的打击。因此,提请相关部门对藜麦甜菜筒喙象予以高度重视。

有关甜菜筒喙象对藜麦的为害,国内外均未见报道[5,8-9,15,20]。鉴于此次是甜菜筒喙象为害藜麦的首次发现,其在藜麦上的暴发成因、传播扩散途径及其与甜菜、苋菜(包括食用型和观赏型)以及其他藜科、苋科或蓼科杂草的关系尚不得而知,且藜麦甜菜筒喙象为害隐蔽、来势凶猛,暴发性极强,所造成的损失巨大；并且,不同地域其主要寄主植物的种类和危害程度亦有明显差异。因此建议有关部门积极组织人力和物力,系统开展藜麦甜菜筒喙象的生物学和生态学特性、种群发生规律和动态趋势、传播扩散途径和种群扩张机制、暴发成灾机理研究,及其紧急处置技术、阻截控制技术、自然天敌资源调查与利用技术和综合防控技术研究,全力推动藜麦产业的健康发展,促进农民增收。

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(责任编辑:杨明丽)

Outbreak ofLixussubtilisBoheman on quinoa

Zhang Guifen1,2, Zhang Jinliang3, Wan Fanghao1,2,4, Mei Li5, Xian Xiaoqing1,2, Dong Jie3, Guo Zijun6

(1.StateKeyLaboratoryforBiologyofPlantDiseasesandInsectPests,InstituteofPlantProtection,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100193,China; 2.CenterforManagementofInvasiveAlienSpecies,MinistryofAgriculture,Beijing100193,China; 3.BeijingPlantProtectionStation,Beijing100029,China; 4.CollegeofAgronomyandPlantProtection,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao266109,China; 5.BeijingAgriculturalTechnologyExtensionStation,Beijing100029,China; 6.YanqingDistrictAgriculturalTechnologyExtensionStation,Beijing102100,China)

LixussubtilisBoheman, a weevil species recorded in the network of Potential Invasive Weevils of the World, is one of the most serious pests infesting sugar beet. Besides, this weevil species can feed on weeds belonging to families Chenopodiaceae, Amarantaceae and Polygonaceae. No harm has been reported on quinoa worldwide before. However, a serious damage to quinoa was firstly documented in Beijing, China in the end of July 2016. This paper is the first report to provide information about the damage ofL.subtilisto quinoa. Moreover, morphological identification and biological characteristics of this weevil species were described, and the control measures were suggested. Furthermore, focuses of future research were proposed. The work should be benefit in preventing the further spreading and damaging of this weevil species and in healthy development of the quinoa industry.

quinoa;Lixussubtilis; morphological identification; damage characteristics; outbreak; suggested control measures

2016-08-27

2016-09-23

公益性行业(环保)科研专项(201409061);“十三五”国家科技支撑计划(2015BAD08B03);北京市农业科技项目

S 435.19

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.02.036

Information of Pests

* 通信作者 E-mail: guifenzhang3@163.com