YS03球孢白僵菌防治稻水象甲最佳时期试验
2017-06-07狄雪塬杨茂发
狄雪塬,杨茂发,2,严 斌,邹 晓
(1.贵州大学昆虫研究所/贵州省山地农业病虫害重点实验室,贵州 贵阳 550025;2.贵州大学烟草学院,贵州 贵阳 550025;3.贵州大学真菌资源研究所,贵州 贵阳 550025)
YS03球孢白僵菌防治稻水象甲最佳时期试验
狄雪塬1,杨茂发1,2,严 斌1,邹 晓3
(1.贵州大学昆虫研究所/贵州省山地农业病虫害重点实验室,贵州 贵阳 550025;2.贵州大学烟草学院,贵州 贵阳 550025;3.贵州大学真菌资源研究所,贵州 贵阳 550025)
通过测定YS03球孢白僵菌对田间不同时期稻水象甲成虫的取食、产卵和致病力,以及调查稻水象甲成虫迁入秧田及产卵高峰期,研究YS03球孢白僵菌防治稻水象甲的最佳防治时期。结果表明,YS03球孢白僵菌对田间不同时期稻水象甲成虫的取食、产卵没有显著影响,药后10 d对成虫均有较好杀虫效果。田间调查显示,稻水象甲越冬成虫在插秧后3 d开始陆续迁入秧田,7 d虫量达高峰期,10 d产卵达高峰期,插秧后7 d稻水象甲成虫数与产卵量均显著高于其他时间。综合分析试验结果得出,插秧后3 ~7 d是施用YS03球孢白僵菌防治稻水象甲的最佳时期。
稻水象甲;球孢白僵菌;入侵害虫;致病力;防治
稻水象甲(Lissorbqptrus oryzqphilus Kuschel)隶属鞘翅目,象甲科,稻水象属,是我国重要的外来入侵植物害虫之一[1]。稻水象甲原产北美,20世纪初,孤雌生殖型稻水象甲传入亚洲,1988年传至中国,首次发现于我国河北省唐海县[2],此后在我国不断蔓延扩张。贵州省于2010年首次发现稻水象甲[3],已扩散到贵州省7市26县[4]。
稻水象甲属半水生性昆虫,幼虫和蛹在水稻根部营水生生活,成虫具有半水生性[5]。其成虫啃食水稻叶片,幼虫蛀食植物根部,影响水稻光合作用和分蘖,一般危害可减产20%~30%,严重时减产50%~70%,甚至绝产[6]。该虫属半水生种类,幼虫和蛹均在水稻根部及附近营外寄生生活,对氧气的需求很大程度上依靠水稻根部输气组织,在形态和生理上都具有适应此种生活的特殊性[7-8]。这种生活方式使稻水象甲的防治存在一定限制,目前对稻水象甲的防治主要以化学防治为主,其造成严重的生态问题,大量农药的使用,也使该虫抗药性逐渐加强[9]。
白僵菌是迄今为止大规模防治稻水象甲成虫效果最显著的寄生性天敌之一,白僵菌防治稻水象甲有一定的致死作用,筛选出高毒力专化性的白僵菌对稻水象甲的发生发展起到抑制作用[10]。YS03球孢白僵菌是本项目组筛选出防治稻水象甲的优效菌株,通过室内致病力测定[11]以及田间试验[12],该菌株均表现出良好的应用前景。为了更好的在生产实际中利用YS03球孢白僵菌防治稻水象甲,本试验通过测定该菌株对田间不同时期稻水象甲成虫的取食、产卵和致病力,以及调查稻水象甲越冬成虫迁入秧田及产卵高峰期,研究了施用该菌防治稻水象甲的最佳防治时期。
1 材料与方法
1.1 试验材料
田间试验于2015年5月在贵州省贵阳市息烽县永靖镇喜雅村进行。该地位于云贵高原东斜坡面,地处26°58.966′N、106°40.426′E,平均海拔1 331 m,属亚热带季风性湿润气候。年平均气温16℃,年平均降水量1 380 mm,年平均相对湿度85%,无霜期250~300 d,年平均日照时数1 200~1 600 h[4,13]。
室内试验供试虫源:田间采集的越冬代成虫。供试菌株:白僵菌YS03菌株由贵州大学真菌资源研究室提供。花生、玉米粉、麦麸、蛋白胨、磷酸氢二钾、琼脂、葡萄糖、75%乙醇、Tween-80、无菌水、1%HCl、1%NaOH等均为市售。
1.2 试验方法
1.2.1 YS03球孢白僵菌对不同时期稻水象甲成虫取食、产卵和致病力的测定 插秧后3、7、10、15、20 d分别从田间采集稻水象甲供试成虫带回实验室,挑选健康、活泼的试虫30头。左手拿计时器,右手用镊子将试虫浸渍在配制好的孢子悬浮液中5 s浸染YS03球孢白僵菌。将处理过的试虫单头分别放到装有新鲜水稻秧苗的透明玻璃试管(18 mm×180 mm)中,用橡皮筋扎纱布(孔径0.212 mm)封口透气。在温度26(±1)℃、相对湿度60%~80%、光周期16 L∶8 D的人工气候箱中饲养。
每天用1株新鲜水稻秧苗作食料,每管更换1次,试管中加入约5 cm高的水。连续观察24 d。记录稻水象甲取食斑长度、取食斑个数、产卵量及成虫的死亡数(将死亡的试虫移到无菌平板培养皿中保湿培养,1周内长出球孢白僵菌菌丝及分生孢子的虫体,判定为有效致死),计算矫正死亡率。
1.2.2 田间稻水象甲越冬成虫迁入时期及卵量调查 插秧后3、7、10、15、20 d,采用五点取样法调查100株秧苗,检查稻水象甲成虫数量;同时采用五点取样法,采集10株秧苗,带回室内在解剖镜下检查其上的卵量。
1.2.3 最佳施用时期分析 结合室内测定结果,以及田间稻水象甲迁入时期和产卵情况,综合分析YS03球孢白僵菌防治稻水象甲成虫的最佳时期。
采用SPSS 17.0和Excel 2003对试验数据进行统计分析,采用单因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’s新复极差法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 YS03球孢白僵菌对不同时期稻水象甲成虫取食和产卵的影响
由表1可知,用YS03球孢白僵菌处理不同时期稻水象甲,其取食斑长度、产卵量均没有显著差异,仅在取食斑个数上,插秧后15、20 d采集的成虫处理与对照和插秧后3 d采集的成虫处理差异显著。由此可以得出,插秧后不同时期施用YS03球孢白僵菌对稻水象甲越冬成虫的取食和产卵量没有明显影响。
2.2 YS03球孢白僵菌对不同时期稻水象甲成虫的致病力
从表2可以看出,不同时期稻水象甲被YS03球孢白僵菌感染后,均出现不同程度死亡,插秧后10 d 施菌,药后24 d杀虫效果达100%。方差分析显示,插秧后施菌不同时期之间、稻水象甲之间死亡率差异不显著,但不同施菌时期处理10 d后均与对照存在不同程度差异。由此表明,插秧后各施菌时期在处理10 d后均有较好杀虫效果。
表1 YS03球孢白僵菌对不同时期稻水象甲成虫取食和产卵的影响
表2 YS03球孢白僵菌对不同时期稻水象甲成虫的致病力
图1 插秧后不同时期稻水象甲成虫数量
2.3 稻水象甲田间成虫迁入动态及卵量调查
2.3.1 田间稻水象甲越冬成虫迁入时期及数量 稻水象甲越冬成虫在插小秧后陆续迁入秧田。田间调查显示,插小秧后虫量先增加,后又逐渐减少,插秧后7 d的虫量显著高于插秧后15、20 d的虫量。插秧后7 d,田间稻水象甲的虫量最多(图1),插秧15 d后,秧田内稻水象甲的数量逐渐减少。由此可见,稻水象甲在插秧3 d之后,迅速迁入秧田。
2.3.2 田间稻水象甲产卵量 插小秧后不同时期田间稻水象甲产卵量差异显著。从图2可以看出,产卵量先增加,后又逐渐减少,插秧后10 d,稻水象甲的产卵量最多,刚插秧卵量最少。插秧后7 d、10 d稻水象甲产卵量与其他时间的产卵量差异显著。综合图1得出,稻水象甲在插秧3 d之后,迅速迁入秧田并产卵,插秧后10 d达产卵量高峰。
2.4 稻水象甲越冬成虫田间防治适期分析
室内实验表明,YS03球孢白僵菌对不同时期稻水象甲越冬成虫的取食和产卵的影响是一致的;插秧后各施菌时期在处理10 d后均有较好杀成虫效果。田间调查结果显示,稻水象甲越冬成虫迁入秧田的高峰期是在插小秧后7 d,产卵高峰期是在插小秧后10 d。施菌时期必须在成虫迁入秧田高峰期前,因此,施用该菌防治稻水象甲的最佳时期应在插秧后3 ~7 d为宜。
图2 插秧后不同时期稻水象甲产卵量
3 讨论
稻水象甲的生物防治备受重视,其中白僵菌防治稻水象甲一直是研究的热点。本试验通过室内和田间试验综合分析,提出利用YS03球孢白僵菌防治稻水象甲最佳时期在插秧后3 ~7 d,为生产上防治稻水象甲提供指导。
日本学者研究发现白僵菌和绿僵菌能感染稻水象甲成虫[14],为虫生真菌防治稻水象甲拉开序幕。国内越来越多学者致力于白僵菌防治稻水象甲的研究[15],吉林省XJ8为靶标害虫(水稻二化螟、稻水象甲)专化性毒力最高的白僵菌菌株[16],蒋明星等从稻水象甲虫体上分离出6种球孢白僵菌菌株,在108个孢子/mL高剂量处理中,药后6 d成虫累积死亡率达45%~90%,稻水象甲成虫在感染球孢白僵菌后仍能产卵,且死亡之前的产卵量接近同期的健康成虫,只是因感染后寿命缩短才使总产卵量有所减少[17]。本试验也表明,感染白僵菌YS03菌株后,其成虫的产卵量也无显著差异。王鹏等[18]研究发现,接种白僵菌15 d累计稻水象甲虫口死亡率为44.3%~8.3%;关志坚等研究表明,白僵菌可湿性粉剂对稻水象甲具有较好的防治效果,施用白僵菌可湿性粉剂(TVP红)15 d后,稻水象甲死亡率达86%[19]。YS03球孢白僵菌系本项目组筛选出的优效菌株[11],室内26℃条件下药后15 d供试稻水象甲成虫平均校正死亡率达95.66%;项目组又进一步研究了YS03球孢白僵菌对稻水象甲的田间防治效果,结果表明,5.0×109个孢子/mL药剂量下,球孢白僵菌YS03菌株对稻水象甲成虫田间防治效果为40%~60%,减少水稻产量损失率达18.75个百分点[12]。Isely等[20]研究表明,稻水象甲通常在灌水后7 d大量侵入稻田,最后密度很快下降。本试验在插秧7 d后虫量达高峰期,结果基本吻合。他们的研究还显示,在灌水后1~2周内稻水象甲达到产卵的高峰期,本试验的稻水象甲产卵高峰期在插秧后10 d,这一结果也基本相同。生物防治稻水象甲效果较好,但速效性差一些[21],稻水象甲的田间防治效果也受多种因素影响,略低于室内实验的防效,把握合适的施药时期尤为重要。
室内实验结果表明,插秧后不同时期的稻水象甲成虫对白僵菌感染的反应均没有显著差异,也就是说,利用白僵菌防治稻水象甲的防治适期主要决定于稻水象甲迁入及产卵情况。越冬稻水象甲成虫迁入秧田的时期及产卵高峰期在各地有所不同,也随着栽培制度的不同而有所变化,因此,在利用YS03球孢白僵菌防治稻水象甲时,施用的最佳时期应该按照实际情况进行灵活调整。
[1]Zou L,Stout J M,Dunand T R. The effects of feeding by the rice water weevil,Lissorhoptrus Oryzophilus oryzophilus Kuschel,on the growth and yield[J]. Agricultural and Forest Entomology,2004,6(1):47-53.
[2]孙汝川,毛志农. 稻水象[M]. 北京:中国农业出版社,1996:159.
[3]峗薇,杨大星,彭炳富,等. 贵州稻水象甲越冬场所的初步调查与分析[J]. 贵州农业科学,2011,39(6):90-93.
[4]峗薇,杨茂发,廖启荣,等. 两种育秧方式下稻水象甲幼虫的空间分布型及其抽样技术[J].植物保护学报,2013,40(2):128–132.
[5]王佳武,赵伊英. 稻水象甲防治的研究进展[J]. 黑龙江农业科学,2015(7):150-152.
[6]蔡明,邢岩,赵铁成,等. 2000年稻水象甲大发生原因及控制对策[J]. 辽宁农业科学,2000(5):36-37.
[7]Zhang Z T,Stout M J,Shang H W,et al. Adaptations of larvae and pupae of the rice water weevil,Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel(Coleoptera:Curculionidae),to living in flooded soils[J]. Journal of the kansas Entomological society,2006,79(2):176-183.
[8]张燕杏,王凯学,宾利,等. 稻水象甲生态学研究进展[J]. 中国植保导刊,2014,34(9):58-62.
[9]Saito T,Hirai K,Way O M. The rice water weevil Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel(Coleoptera:Curculionidae)[J]. Applied Entomology and Zoology,2005,40(1):31–39.
[10]朱晓敏, 王义升, 王德仲, 等. 白僵菌对稻水象甲成虫毒力测定//植保科技创新与农业精准扶贫—— 中国植物保护学会2016年学术年会论文集[C]. 北京:中国植物保护学会,2016:463.
[11]徐进,杨茂发,杨大星,等. 不同球孢白僵菌对稻水象甲成虫的致病力的测定[J]. 贵州农业科学,2013,41(3):69-72.
[12]徐进,杨茂发,狄雪塬,等. 球孢白僵菌YS03菌株对稻水象甲的田间防治效果[J]. 西南农业学报,2015,28(4):1630-1633.
[13]谷晓平,袁淑杰,吴战平. 贵州山地气候要素分布式研究[M]. 北京:气象出版社,2009:130-199.
[14]Yozhlzawa E. Microbial control of the rice water weevil with entomogenous fungi//In:Hirai K. Establishment spread and management of the rice water weevil and migratory rice pests in east Asia[C]. Narc Tsukuba,1993.
[15]李增智. 昆虫真菌学的发展//中国虫生真菌研究与应用[C]. 北京:中国植物保护学会,1996:1-5.
[16]田志来,朱晓敏,骆家玉,等. 吉林省水稻主要害虫广谱性白僵菌菌株筛选[J]. 中国生物防治学报,2014,30(5):665-671.
[17]蒋明星,商晗武,程家安. 球孢白僵菌对稻水象甲成虫的毒力测定[J]. 植物保护学报,2002,29(3):287-288.
[18]关志坚,付文君,吐尔逊·阿合买提,等. 白僵菌对稻水象甲防治效果[J]. 农村科技,2014(12):38-39.
[19]王鹏,司怀军,吴家和. 不同球孢白僵菌株毒杀稻水象甲成虫的效果分析[J]. 生物学杂志,2016,33(1):17-20.
[20]Isely D,Schwardt H H. The rice water weevil[J]. Univ. Arkansas Agr. Expt. Sta. Bull,1934,299:43.
[21]李春滚,汪涛,余南生. 稻水象甲的防治研究进展[J]. 现代农业科技,2016(11):177-178.
(责任编辑 杨贤智)
Research on optimum time period of Beauveria bassiana YS03 against Lissorhoptrus oryzophilus
DI Xue-yuan1,YANG Mao-fa1,2,YAN Bin1,ZOU Xiao3
(1. Institute of Entomology,Guizhou University/Guizhou Provincial Key Laboratory for Agricultural Pest Management of the Mountainous Region,Guiyang 550025,China;2. College of Tobacco Science,Guizhou University,Guiyang 550025,China;3. Institute of Fungus Resources,Guizhou University,Guiyang 550025,China)
This paper determined the effects of Beauveria bassiana YS03 on feeding,oviposition and pathogenicity of rice water weevil(Lissorhoptrus oryzophilus) in different periods,investigated the seedling time and spawning peak of rice water weevil adults,to study the optimum time of YS03 to prevent and control rice water weevil. The results showed that in different periods,the effects of YS03 on feeding and oviposition of rice water weevil were not significantly different,and YS03 had good insecticidal effect on rice water weevil adults after 10 days. Field survey indicated that rice water weevils were fast migrating to rice seeding after 3 days,the adult peak appeared in 7 days,and spawning peak appeared in 10 days. 7 days after transplanting,the adult numbers and fecundity of rice water weevil were significantly higher than those in other time. So 3-7 days after rice seedlings planting,spraying B. bassiana YS03 had excellent control effect.
Lissorhoptrus oryzophilus;Beauveria bassiana;invasive pest;pathogenicity;control
S435.112+.6
A
1004-874X(2017)03-0108-05
2017-01-07
贵州省农业科技攻关项目(黔 科合NY字[2014]3015号)
狄雪塬(1992-),女,在读博士生,E-mail: xiaomdd@126.com
杨茂发(1968-),男,土家族,博士,教授,E-mail: gdgdly@126.com
狄雪塬,杨茂发,严 斌,等. YS03球孢白僵菌防治稻水象甲最佳时期试验[J].广东农业科学,2017,44(3):108-112.