美国白蛾发生危害与防治技术研究进展
2020-12-21郭小强韩明利
郭小强,韩明利*
(天津绿茵景观生态建设股份有限公司,天津西青 300384)
美国白蛾(Hyphantria cunea)为世界性检疫性对象,也是我国重要入侵物种。属鳞翅目(Lepidoptera)灯蛾科(Arctiidea)白蛾属(Hyphantria),别名网幕毛虫或秋幕毛虫等[1]。其原产北美洲,后相继传入欧亚大陆[2]。美国白蛾具有适应及繁殖能力强、适应范围广、防治难度大、传播速度快等特点[3]。1979 年在我国辽宁地区首次发现美国白蛾危害[1],1980~2000 年相继传入天津、河北、山东等地,2001 年后逐步向全国不同地区蔓延[4],到目前为止已经蔓延至全国11 个省[5]。
1 为害特点
1.1 生物学特性
在原产地北美洲根据地域条件的不同每年发生1~5 代,朝鲜地区1 年发生2 代,日本南部地区1 年发生4~5 代[6-7]。伊宏岩等研究表明在河北石家庄地区1年发生3 代,5 月初开始出现第1 代幼虫,持续至当年10 月中旬以老熟幼虫化蛹越冬[8]。徐峰研究表明在江苏盐城地区1 年发生4 代,但第4 代不能完成发育历期,5 月上旬为越冬虫羽化盛期,10 月下旬多数以第3代蛹越冬[9]。
美国白蛾每头雌蛾产卵量最多达2000 多粒[10]。成虫产卵于寄主叶背面,其幼虫期共6~7 龄,1~2 龄幼虫只取食植物叶肉部分,留下叶脉,叶脉呈透明纱网状,3龄开始幼虫将叶片咬成缺刻[12],卵孵化后的1~4 龄低龄幼虫群集在网幕中取食危害,4 龄后则分散取食[11]。美国白蛾幼虫有“黑头型”和“红头型”[2]2 种不同类型,“黑头型”幼虫的头和背部毛瘤为黑色;“红头型”幼虫的头和背部毛瘤为橘红色。入侵中国的属于“黑头型”[13-14]美国白蛾。
1.2 寄主选择
美国白蛾寄主范围较广,在不同地区其幼虫取食偏好略有不同,如在山东地区的美国白蛾幼虫喜食桑树、垂柳、悬铃木等[15],蔡东章[16]研究表明美国白蛾幼虫对臭椿、构树、杨树、桃树、柳树具有明显的选择性。孙守慧等[17]在沈阳调查被害情况过程中发现,当地的美国白蛾种群对树木中的龙爪槐取食率最高,达42%。正是因为美国白蛾的寄主广泛,所以其防治比较困难。
2 监测与预防
2.1 监测措施
美国白蛾扩散形式多样,主要包括人为扩散和自然扩散2 种[3]。林间检测主要集中在春、夏、秋3 季,幼虫为主要监测虫期[18],监测方法可分为人工调查监测和性诱剂监测。
幼虫期调查时可调查树体是否存在网幕、枝叶被害情况,蛹期调查时仔细查找美国白蛾主要越冬地点(如树皮裂缝、树洞、居民点建筑屋檐缝隙)中是否有越夏蛹,成虫期调查可采用诱虫灯或性诱剂进行发生情况调查,通过诱集调查还可总结当地成虫发生规律,卵期调查仔细检查美国白蛾寄主叶片背面是否有美国白蛾卵块。赵洋民等[19]通过使用性信息素诱集的方法,确定了美国白蛾在山东枣庄地区每年发生3 代,越冬成虫4 月8 日左右开始羽化,成虫共有3 个发生高峰期。
2.2 预防预测
有害生物风险分析(PRA)是一种对有害生物实施风险评估及管理的措施,是确定某种有害生物是否应予以管制以及管制力度的过程[20]。通过使用有害生物风险分析评价体系[3]对美国白蛾进行分析,判断出某地区是否为该虫的适生区,判断风险级别并使用适当防治措施。
生态位模型普遍用于害虫预测,是使用已知物种的气候、环境变量以及分布数据,并通过使用某些算法来推算特定物种的生态需求,最后根据不同地区生态环境特点来预测物种的实际分布和潜在分布[12,21]。
3 防治措施
3.1 加强检疫
美国白蛾是国内外的植物检疫对象,是各地必须严格检疫的农林有害生物。对于来源于疫区的苗木、花卉、瓜果、蔬菜、农作物必须采取严格的检疫措施,一但发现被检物携带美国白蛾的幼虫、虫卵、虫网应就地焚毁,杜绝传播[22]。但因美国白蛾扩散方式多样,传播性较强,因此检疫防治难度较大,需全社会共同努力发现后,及时上报,及时防控,清查范围并将疫区封锁进行防治[23]。
3.2 人工物理防治
防治方法主要有人工剪除网幕、摘除卵块、人工挖蛹、绑草把、悬挂诱虫灯等。发现网幕后及时用高枝剪将网幕连同小枝一起剪下,并集中销毁;陆宴辉等[24]研究表明利用植食性昆虫寄主选择机制,可在林区内布置诱集木后集中进行销毁。
在成虫期,利用美国白蛾成虫的趋光性,利用频振式杀虫灯进行诱杀[25],还可以利用该方法进行成虫的预测预报工作;利用美国白蛾幼虫有沿树干爬行的特点,在发生地对树干进行绑草,幼虫在草把内化蛹后集中将草把进行销毁处理。在实际种植过程中,可通过栽植美国白蛾厌食树种减少其发生为害[26]。
3.3 化学防治
化学防治是目前防治美国白蛾过程中应用较多的方法。美国白蛾入侵我国初期,各地均采用严密的防治措施力求达到全部消灭的目的,所以当时使用药剂均为高毒性药剂,包括灭多威、有机磷类、1605 等。随着人们环保意识及生态观念的增强逐渐开始采用一些低毒、高效的药剂如灭幼脲、甲维盐、苦参碱等。刘海瑞[27]使用1%苦参碱可溶性液剂进行防治美国白蛾幼虫试验,结果表明,最佳防治龄期为3 龄以下,飞防最适使用浓度为600g/hm2,使用雾炮车喷雾最佳使用浓度为800 倍液。程相称等[28]使用环虫酰肼防治美国白蛾,研究结果表明,使用5%环虫酰肼悬浮剂防治美国白蛾有较好的效果,推荐使用剂量为0.75~1.05 L/hm2。薛正帅等[29]通过使用噻虫啉防治美国白蛾幼虫,试验表明,在美国白蛾幼虫4~5 龄时使用3%的噻虫啉微胶囊悬浮剂1000 倍时,施药后2d 的防治效果达到92.11%,与常见的防治药剂高氯、阿维菌素相比,不仅药效快,而且防治效果长达2 个月以上。化学防治虽然见效较快、防治成本低,但存在污染环境、杀伤天敌、易产生抗药性等缺点,所以在使用药剂时尽量选用高效、低毒的药剂,且在使用时尽量交替用药,防止产生抗药性。
3.4 生物防治
害虫生物防治是有害防治中对环境及其他生物比较友好方法,它是指利用有益生物或其他生物来抑制或消灭有害生物的一种防治方法,它是害虫综合防治中不可缺少的组成部分[30]。我国对美国白蛾生物防治工作主要体现在天敌资源的调查以及相关应用研究方面,包括病原微生物、鸟类、寄生性天敌、捕食性天敌以及其他天敌资源等。
3.4.1 天敌昆虫。①捕食性天敌。辽宁丹东地区于1981~1982 年进行美国白蛾天敌调查工作,调查主要包括步甲类、蚂蚁类、瓢虫类等。随后,在中国其他地区陆续开展了美国白蛾捕食性天敌资源的调查[31-33]。乔秀荣[34]调查发现大刀螳螂(Tenoderasinensis)也会捕食美国白蛾幼虫。通过野外定株观察,蠋蝽(Armachinensis)可以进入美国白蛾网幕取食低龄幼虫,也可以取食其大龄幼虫,每头蠋蝽可以捕食美国白蛾幼虫30~40头,具有很强的捕食能力,能有效地减少3~7 龄的幼虫数量,有效控制美国白蛾的种群密度[35]。②寄生性天敌。美国白蛾寄生类天敌主要可分为寄生蜂类及寄生蝇类。从1996~1999 年,在烟台、大连、秦皇岛、天津地区进行调查了美国白蛾天敌种类,共发现了其20 种寄生性天敌。2004~2006 年秦皇岛市共发现14 种寄生性天敌,幼虫期的寄生性天敌与在大连调查结果相同,蛹期寄生性天敌共计12 种,11 种寄生蜂和1 种寄生蝇[34]。
目前防治中常用的品种为白蛾周氏啮小蜂(Chouioiacunea Yang),该蜂于1985 年陕西关中被发现[36],具有寄生率高、繁殖容易等特点,王洪魁等[37]研究出通过利用柞蚕蛹可以成功繁殖白蛾周氏啮小蜂。防治美国白蛾一般需经2~4 代连续放蜂,其危害可以得到基本控制[38-39]。
3.4.2 病原微生物。①苏云金杆菌。苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)是一类微生物类杀虫剂,在现代农林业生物防治中应用比较普遍,研究较为深入,防治效果明显。通过使用苏云金杆菌悬浮剂8000 IU/L进行人工喷洒和飞机喷洒防治效果可达96.67%和97.17%[40]。使用苏云金杆菌与其他生物药剂药剂配合使用还可提高防治效果。贺军等[41]研究表明,使用Bt+灭幼脲混剂对美国白蛾3、4 龄幼虫的喷雾杀虫效果喷药后6d 达100%;刘云鹏等[42]研究表明,苏云金芽孢杆菌CF1262 与1.8%阿维菌素乳油体积比1∶1 混合后增效作用尤为明显,共毒系数达到179.88。②球孢白僵菌。球孢白僵菌(Beauveria bassiana)属于子囊菌门,是一种广谱性昆虫病原真菌,在世界范围内广泛用于生物防治。白僵菌不同菌株之间致病力也存在差异性,李会平等[43]通过从土壤中分离得到3 株白僵菌菌株BS08、BH01、BI05,对美国白蛾幼虫接种后死亡率为70%~85%,进行田间试验喷药8d 后BH01 防治效果达88.84%。刘宝生等[44]使用白僵菌Bb08-12 对1 龄美国白蛾幼虫进行饲喂试验,研究表明107孢子/mL 剂量饲毒处理幼虫72~120 h,幼虫死亡率可达25.47%~79.32%。③核型多角体病毒。美国白蛾核型多角体病毒(HcNPV)传播方式多样,对美国白蛾4~5 龄的幼虫有直接致死作用,并对其蛹的羽化和雌虫产卵量均有显著的影响[45]。李红静等[46]研究表明使用浓度为2.23×107PIM/ml 处理的死亡率为96%,将核型多角体病毒与Bt 混合使用可使幼虫提前2~3d 发病,提前1d 左右死亡。赵海燕等[47]使用2 个公司提供核型多角体病毒进行林间防治试验,试验结果表明防治效果为73.295%~90.41%。将其他物质与美国白蛾核型多角体病毒混合使用有增加防治效果的作用,刘海明等[48]试验研究表明,将荧光增白剂FB28 和棉铃虫(Helicoverpa armigera)颗粒体病毒增效蛋白(En-Ha)与美国白蛾核型多角体病毒混合使用可提高HcNPV 的感染率,使其毒力显著提高。
4 展望
目前生产中使用较多的防治方法还是以化学防治为主,但化学防治存在环境污染,易产生药害、抗药性、杀伤天敌等问题。随着人们对生态环境改善要求的提高,在日后生产防治中应在加强预测预报的基础上减少化学农药的使用,增加物理和生物防治的综合防治方法,减少对环境的破坏,努力提高防治效果。科学研究中加强对捕食性天敌发现及利用,以及利用自然生态方法防止美国白蛾大面积发生。