鲁西南地区灯诱昆虫种类调查及优势种群动态分析
2021-01-15王祥会焦玉霞王圣楠惠祥海
王祥会,焦玉霞,王圣楠,惠祥海,闫 硕
(1山东省邹城市农业技术推广服务中心,山东邹城 273500;2济南祥辰科技有限公司,济南 251401;3中国农业大学植保学院,北京 100193)
0 引言
鲁西南地区是山东重要的粮食主产区之一,农作物种植品种较多,地形多样,昆虫种类丰富,生物群落结构相对稳定。位于鲁西南地区的中心位置的邹城市,占地面积为1613 km2,为典型的暖温带东亚大陆性季风气候区,西部地势平坦,农作物种植以小麦、玉米为主;东部为低地丘陵,常年以花生和甘薯等轮作为主。作物种植种类、面积相对稳定,对该地区进行昆虫种类进行灯诱调查具有一定的代表性。由于当前农村劳动力的转移、农业种植结构的深化调整以及现代物流产业的快速发展,农业有害生物防控形势日趋严峻。测报工作作为病虫害防治决策的前提和基础,及时、准确、规范的获取田间一手的调查资料,进行科学的分类鉴定,是病虫害防控的重要先决条件。智能虫情测报灯正是利用昆虫的趋光性这一特征对害虫进行灯光诱杀,成为现代农业生产中测报和防治的重要手段。随着对昆虫趋光研究的深入发展,灯光诱杀技术现已广泛应用于虫情测报和害虫综合防治领域,成为践行绿色植保理念的重要手段[1]。
昆虫的趋光性是夜行昆虫重要生物学特性之一,是昆虫长期对环境条件的选择和适应过程中形成的本能[2]。利用昆虫的这一特性,诱虫灯已成为调查、监测和诱杀成虫的重要工具[3]。据统计,杀虫灯可诱杀87科的千余种昆虫,其中以鳞翅目、鞘翅目成虫最多,还有一定数量的其它昆虫[4]。在金龟甲的灯诱方面,多个地区进行了不同作物田的金龟甲种类组成及优势种群的发生动态研究[5-8];但在鳞翅目昆虫调查过程中,多人仅对调查的昆虫种类进行了统计[9-12],但没涉及优势种群发生消长动态研究。由于各地区特殊的气候环境条件,形成了当地特殊的昆虫群落,为了保障农业生产,必须了解影响当地农业生产中重要的昆虫群落种类组成及优势种群消长动态,对于指导农业生产有着重要的指导意义。
本研究结合2019年祥辰智能虫情测报灯功能性研究与开发项目,对鲁西南地区的灯诱昆虫发生种类进行研究调查,及时掌握鲁西南地区的灯诱昆虫发生种类及优势害虫的消长动态,做好今后的农业生产指导,笔者于2019年在山东省邹城市开展了害虫监测调查工作。通过历时180余天的智能虫情测报灯诱集监测,本研究基本摸清了邹城灯诱害虫的发生种类及优势种群,将为指导邹城乃至鲁西南地区的虫害的多样性及科学防控,制定有效的防治策略提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 灯诱地点设置及概况
试验共设置测报灯2处。A点位于石墙镇面坊片区(116°51′E,35°16′N),该地块常年以小麦和玉米轮作为主,公路旁有少量绿化数木种植;B点位于峄山镇沈庄片区(117°03′E,35°31′N),该地块常年以花生、甘薯种植为主,另有部分小麦、玉米零星种植,附近有小面积果园种植。两地直线距离15.5 km,中间有著名景点峄山(海拔582.8 m)隔开,两地之间无大型河流。
灯诱采用济南祥辰科技公司生产的祥辰牌XC-TCP002型自动虫情测报灯,诱虫光源为50 W黑光灯管(主波长365 nm),接虫器为八位自动转换系统,每24 h自动转换一格,虫体按天存放,诱集的虫体利用远红外快速烘干处理,保持虫体的相对完整性。设备于2019年5月1日—9月30日使用,历时183天,除降雨等极端天气外,测报灯利用自身光控系统每天定时开关灯。
1.2 调查统计方法
每周一安排专人收集灯下昆虫,带回实验室进行分类鉴定记录,统计每天的诱集种类及数量,绘制昆虫种类动态记录表,分析害虫优势种群的发生动态规律。
1.3 标本鉴定及数据处理
表1中所列的昆虫参照有关文献[13-18]对其进行鉴定记录,有辨别难度的昆虫请教专家。文中数据处理采用Excel软件完成。
2 结果与分析
2.1 灯诱昆虫种类及数量
灯诱害虫数据统计显示,AB两灯共诱捕到6目19科56种,共计53744头昆虫(含未鉴定种类)(见表1)。其中鳞翅目害虫共计22547头,占总诱虫量的41.95%;鞘翅目害虫26210头,占总诱虫量的48.77%;其余昆虫占总诱虫量的9.28%。在诱捕到的昆虫中,农业害虫占据了所诱集到鳞翅目和鞘翅目总量的70%以上,益虫占比仅为0.1%。该测报灯诱集害虫的种类多,数量大,对益虫的诱集数量较小,可用于大田害虫的防治和监测,同时,也在一定程度上反映出田间天敌种群数量较小。
2.2 害虫优势种分析
从5月初—9月底,AB两处分别监测到鳞翅目害虫13695头和8852头。其中A点优势种为二点委夜蛾、棉铃虫、玉米螟,占该点诱虫总量的比率依次为39.22%、19.26%、18.65%。B点优势种为棉铃虫、二点委夜蛾、玉米螟,占该点诱虫总量的比率依次为46.90%、30.99%、26.13%。AB两处分别监测到鞘翅目害虫12651头和13559头,铜绿丽金龟和暗黑鳃金龟为两地绝对优势种群,分别占A点诱虫总量的比率为68.03%和29.66%,占B点诱虫总量的比率为67.54%和29.30%。
2.2.1 鳞翅目害虫的优势种群动态 二代棉铃虫是危害鲁西南地区最重要的害虫,此时该地区花生正处于团棵期、玉米进入小喇叭口期,做好虫情预报对指导农业生产有着重要意义。如图1所示,越冬后的棉铃虫在4月下旬—5月上旬进入羽化盛期,成虫诱集第一个高峰出现在6月中旬,A地出现在6月14日(116头/灯),B地出现在6月15日(111头/灯);第二个诱虫高峰出现在7月15日,但诱集峰值不明显,整个中旬的诱集数量保持在较高水平;第三个成虫诱集高峰AB两地分别出现在8月9日和8月8日;第四个成虫诱集高峰AB两地分别出现在9月2日和9月3日。
二点委夜蛾是鲁西南地区玉米苗期的重要害虫。图2显示,该虫在邹城地区一年发生2代,A点第一代成虫诱集高峰发生在6月中上旬,此时玉米正处于苗期,也是危害最重的时期,要时刻关注二点委夜蛾的发生动态,保护玉米生产;A点第二代的诱虫高峰发生在8月下旬,虽然此时的诱虫量较大,但玉米均已进入大喇叭口期,此时已不会对玉米造成危害。B点诱虫高峰不明显,这可能与当地的作物种植模式有关,由于B地主要以花生、甘薯以及部分林果为主,作为二点委夜蛾的重要寄主,玉米种植面积较小,可能是造成诱虫量小的原因。
表1 虫情测报灯诱捕昆虫种类
续表1
图1 2019年邹城市棉铃虫发生动态
如图3所示,玉米螟在邹城一年发生3代,越冬代的玉米螟在5月中旬进入羽化盛期,6月上旬出现第一个成虫高峰,此时开灯诱杀对减少玉米螟产卵孵化,降低虫口密度具有重要意义。一代玉米螟的成虫高峰出现在6月下旬、7月初,二代玉米螟的成虫羽化高峰出现在8月下旬。8月玉米螟进入第三代,玉米螟以老熟幼虫越冬,冬季气温往往是玉米螟越冬的关键因素。
2.2.2 鞘翅目害虫 如图4所示,铜绿丽金龟始见于6月11日,终见于8月21日。在A点的发生盛期为6月中旬至7月中旬,铜绿丽金龟的成虫出土量维持在一个较高的水平,高峰日为6月29日(852头/灯)。B点的发生盛期为6月中旬至7月下旬,尤其是6月下旬至7月上旬成虫出土量较多,高峰日为6月30日(958头/灯),进入八月份,铜绿丽金龟的成虫量明显减少,8月下旬几乎监测不到成虫。
图2 2019年邹城市二点委夜蛾发生动态
图3 2019年邹城市玉米螟发生动态
图4 2019年邹城市铜绿丽金龟发生动态
图5 2019年邹城市暗黑鳃金龟发生动态
如图5所示,暗黑鳃金龟始见于6月中旬,终见于9月下旬,在整个调查过程中,两灯的成虫诱捕量均表现出明显的隔日出土现象,尤以7月下旬—8月下旬成虫出土维持在一个较高水平。A点高峰日出现在8月21日(208头/灯)和8月28日(240头/灯)。B点的高峰日出现8月19日(234头/灯)和8月25日(232头/灯)。
3 讨论
灯光诱杀作为一种传统的物理防治方法,对于害虫多样性及发生动态的监测以及控害等方面起到重要作用[19-21]。自20世纪中叶以来,人类便开始广泛运用灯光诱虫应用于昆虫分类与监测[22]以及虫情测报与研究[23-24]。黑光灯20世纪60年代被普遍应用于诱杀害虫,但是无固定成型的黑光灯对天敌的杀伤力较强[25]。20世纪70、80年代,高压汞灯的出现,使灯光诱杀的效果较黑光灯进一步提升,使用面积在中国逐步扩大。90年代初频振式杀虫灯的出现,使灯诱害虫种类、数量和诱集效率进一步提升,被逐渐应用于农田害虫的防治和测报,并取得良好的效果。与化学防治等措施相比,灯光诱杀对延缓害虫抗药性,低防治成本、减轻环境污染等方面起到重要作用,被逐渐推广应用于害虫防治和监测领域。
当前的杀虫灯产品仍以广谱性杀虫灯为主,缺乏对重大性的农、林害虫专用性杀虫灯[26],一些重要农业害虫如草地贪夜蛾等未能在本年度监测到,可能是试验所选该光源波长不是该虫敏感波段的重要原因。但从诱集的害虫的种类和数量来看,该测报灯可以作为部分趋光性害虫的监测和综合防治中的一种重要手段,对减少害虫的虫源基数和控制下一代的种群数量有一定的作用。闫硕等[27]研究认为灯光诱杀对于降低金龟甲的成虫基数有着重要的作用。文兆明等[28]研究表明频振式杀虫灯对茶园害虫的防治效果明显,防效在有灯区与无灯区间差异达到了极显著水平。张广学等[29]曾阐述了杀虫灯对生物多样性和自然生态平衡的破坏作用,造成抵御外来生物入侵的能力、自我维持和自我修复的能力下降[30]。实际应用中还存在着对有益天敌的杀伤等问题,今后将通过昆虫趋光机理系统研究来解决当前所面临难题。
各种昆虫的发生量和诱捕量之间关系比较复杂,测报灯给广大的测报人员提供了一种监测手段,由于本研究所选光源波幅原因或昆虫趋光性差异,对于采集到的部分昆虫,由于磷粉掉落、肢体不全等因素,未能进行有效鉴定,对本研究的结果可能会造成一定的偏差。虽然监测到的害虫数量在一定程度上可以反映当地害虫的发生情况,但测报人员还应结合专业基础知识、经验以及气象条件等因素综合进行分析。本研究所采用的数据仅为2019年当年的调查结果,监测结果和当地害虫实际发生情况可能会存在一定的偏差,将在今后的测报工作中进一步校正。
4 结论
笔者于2019年应用祥辰自动虫情测报灯对山东省邹城市的两个代表性区域的昆虫进行了灯诱监测,通过180余天诱捕监测、鉴定分类、记录汇总,共监测到6目19科56种,共计53744头昆虫。两区域诱捕到的害虫从5月1日便陆续进入盛发期,其中6月中旬至8月下旬为鲁西南地区昆虫的发生盛期,9月下旬诱虫量逐渐减少,整个调查监测阶段基本能反应本地区的昆虫种群动态。在整个调查监测期间,诱集昆虫的种类较多,本地优势种群消长动态峰值明显。本研究可对当地优势种群及一些昆虫及时、准确监测,为害虫预测预报提供数据参考,弥补了鲁西南地区农业害虫种类灯诱调查资料不全和主要害虫种群消长动态不清的现状,为今后农业生产指导和害虫防治提供数据支持。
致谢:感谢山东农业大学昆虫分类实验室郑方强教授和济宁高职校植保教研室冯艳梅高级讲师对本文昆虫鉴定工作中给予的帮助,在此一并致谢!