我国草地贪夜蛾冬繁区和越冬区调查
2021-03-12姜玉英刘杰吴秋琳次仁卓嘎曾娟
姜玉英 刘杰 吴秋琳 次仁卓嘎 曾娟
摘要 :2019年12月-2020年3月初调查结果显示,草地贪夜蛾在我国云南、广东、海南、四川、广西、福建、贵州7省(区)的47个市(州)183个县(市、區)发生,玉米是其冬季主要寄主作物,局部地区可见为害小麦和甘蔗;福建、广东、广西、贵州在幼虫冬繁区以外地区诱到成虫。浙江、湖南、江西、重庆等4省(市)的16个市27个县(市、区)在30个点查到活虫(蛹)。验证了我国草地贪夜蛾冬繁区即周年繁殖区位于28°N以南,即1月份平均温度10℃等温线以南区域;越冬区在28°N-31°N 之间,即1月份平均温度6℃等温线到10℃等温线之间。
关键词 :草地贪夜蛾; 冬繁区; 越冬区
中图分类号: S 435.132
文献标识码: A
DOI: 10.16688/j.zwbh.2020432
Investigation on winter breeding and overwintering areas of Spodoptera frugiperda in China
JIANG Yuying1*, LIU Jie1, WU Qiulin2, CIREN Zhuoga3, ZENG Juan1
(1. National AgroTech Extension and Service Center, Beijing 100125, China; 2. State Key Laboratory for
Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural
Sciences, Beijing 100193, China; 3. Agriculture and Animal Husbandry Comprehensive Service
Center of Jiangzi County, Tibet Autonomous Region, Shigates 857400, China)
Abstract :According to field investigations during the winter from December 2019 to early March 2020, Spodoptera frugiperda was confirmed to occur in 183 counties of 47 cities in Yunnan, Guangdong, Hainan, Sichuan, Guangxi, Fujian and Guizhou, China. S.frugiperda populations surviving over the last winter primarily fed on maize, and partly lived on wheat and sugarcane. S.frugiperda adults were trapped in some regions outside the winter breeding area of Fujian, Guangdong, Guangxi and Guizhou provinces. Some larvae (or pupae) were found alive at 30 sites in 27 counties of 16 cities in Zhejiang, Hunan, Jiangxi and Chongqing. The results showed that the winter breeding area is located in the south of 28°N, which is nearly the south of the 10℃ isotherm in January. The overwintering area is between 28°N-31°N, approximately the area between the 6℃ isotherm and 10℃ isotherm in January.
Key words :Spodoptera frugiperda; winter breeding areas; overwintering areas
我国于2018年12月11日在云南省澜沧县诱到第一头境外入侵的草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda (J.E.Smith) 成虫[1],2019年1月11日在云南省江城县首见其幼虫为害冬玉米[2]。进入2019年4月后草地贪夜蛾开始在南方省份快速蔓延[3],并扩展至北方26个省份[4]。根据其发生为害规律,我国提出了周年繁殖区(冬繁区)、迁飞过渡区和重点防范区的区域划分,制定的分区治理对策为2019年草地贪夜蛾防控起到重要作用。周年繁殖区是迁飞过渡区和重点防范区的虫源地,因此,做好周年繁殖区的监测和有效治理对实现草地贪夜蛾分区治理尤为重要,而准确掌握其区域范围和发生规律是做好监测和治理的基础。本研究旨在通过实地广泛调查,弄清草地贪夜蛾冬季在我国发生为害和越冬情况,确定其冬繁区和越冬区,为我国草地贪夜蛾监测预报和分区治理提供重要依据。
1 方法
1.1 调查时间和地点
2019年12月至2020年2月底,在云南、广东、海南、广西、福建、四川、贵州7省(区)冬季有主要寄主作物种植地区,调查玉米、甘蔗、小麦上幼虫发生和为害情况,同时诱集成虫。2020年2月下旬至3月上旬,在湖南、江西、重庆、浙江、安徽等省(市)调查玉米后茬休闲田或其他作物田田间蛹和幼虫越冬情况。
1.2 调查方法
幼虫及其为害调查采用5点取样,每块玉米或甘蔗田每点取10株;小麦田每点查0.2 m2,各点间隔距离视田块大小而定。叶片、心叶、茎秆、雄穗、花丝、雌穗等部位受害计为被害株,调查受害部位的幼虫,分别记载被害株数和幼虫数量。布设性诱捕器监测成虫数量。越冬调查,玉米后茬休闲田或其他作物田,视田块大小多点取样,每点查约1 m2范围内地上玉米秸秆和土表层10 cm深度,记载查到的蛹或老熟幼虫的存活状态和数量。
1.3 数据处理
按县记载首见幼虫日期、平均和最高被害株率、平均和最高百株虫量,以见虫田块面积之和计算发生面积,记载见虫田块海拔高度和经度纬度。以本省各发生县平均被害株率、最高被害株率、平均百株虫量和最高百株虫量的平均值为全省值;各省按月份记载新增县数和查实发生面积。
1.4 气象数据和地图来源
采用欧洲气象中心ERA5Land月平均再分析数据集(DOI: 10.24381/cds.68d2bb30)距地面2 m气温,该数据集分辨率为0.1°×0.1°。采用自然资源部标准地图服务下载的中国标准地图,行政区划数据来自1∶100万国家基础地理数据(http:∥www.webmap.cn/main.do?method=index)。
2 结果与分析
2.1 冬繁区草地贪夜蛾幼虫发生情况
2.1.1 玉米田草地贪夜蛾幼虫发生情况
在云南、广东、海南、四川、广西、福建、贵州等7省(区)的47个市(州)183个县(市、区)玉米田冬季有草地贪夜蛾幼虫发生(图1)。首见时间,12月至次年1月份发生县占73%,其中,四川省10个见虫县均出现在此时段,云南、广东发生县75%出现在12月至1月,广西、海南发生县分别为70%、61%,福建为25%,其余县为2月份发生。玉米累计发生面积4.8万hm2。其中,云南省发生面积占比达65.4%,广东为28.4%,海南为3.9%,四川为2.0%,广西、福建和贵州合计发生面积为0.4%(表1)。
云南省在除迪庆外的15个市州发生,以普洱市发生面积最大,占全省发生面积的57%,其次是玉溪、德宏、保山、临沧、昭通、文山和西双版纳,占全省面積的3%~8%,红河、楚雄、丽江、昆明、怒江、曲靖、大理占比在2%及以下。广东省有16个市见虫,西南部的湛江和茂名两市发生面积大,湛江市占全省发生面积的75%,茂名市占比14%,汕尾市占比8%,其他13个市发生面积较小。四川省在南部的凉山州和攀枝花发生,发生面积占比分别为56%和44%。海南省18个县(市)都有发生,以乐东市发生面积最大,发生面积超过666.7 hm2。广西有10个市见虫,主要发生在与广东湛江接壤的北海市,发生面积占比达87%,崇左、百色、贵港、玉林、来宾、梧州占比为2%~3%,南宁、防城港、河池为零星发生。福建省在西南部的漳州市发生,莆田和三明市零星发生。贵州省在黔西南望谟县零星见虫。以上省份有以下9个县发生面积超过666.7 hm2,分别为云南普洱江城县、镇沅县、澜沧县、西盟县,玉溪元江县,临沧耿马县,昭通巧家县;广东湛江徐闻县;海南东方市。
各地玉米田百株幼虫虫量见表2。云南、广东、四川、海南省平均值为6.5~9.8头,贵州、广西、福建在5头及以下;云南、广东、四川、海南省最高值平均为15.8~19.9头,广西、贵州在10头左右,福建为1.2头,其中,云南省普洱市思茅区达110头,广东省湛江市徐闻县为66头,四川省凉山州会理县、海南省白沙县、广西区百色市田东县为50~55头,贵州省黔西南州望谟县为10头。平均被害株率,云南和四川省在10%以上,贵州省为8.0%,广东、海南为7.9%~9.4%,广西为3.2%,福建仅为0.3%。被害株率最高值平均,云南、广东、四川达20%以上,海南、广西分别为19%、12.2%,福建仅为0.8%,其中,云南省普洱市西盟县、西双版纳景洪市为90%,四川省凉山州会理县、广东省湛江市徐闻县、海南省保亭县为50%~68%,广西北海市合浦县为31.5%,贵州省黔西南州望谟县为15%,福建省漳州市漳浦县仅为1.5%。
2.1.2 小麦田草地贪夜蛾幼虫发生情况
2019年秋末冬初,云南省普洱(镇沅县、墨江县、西盟县、宁洱县、景谷县、孟连县、澜沧县)、丽江(永胜县)、楚雄(元谋县)、昆明(禄劝县、寻甸县、东川区)4市州12个县(区)见虫,面积为1 140 hm2;被害株率,寻甸县严重田块达95%以上,西盟县、永胜县为30%以上。四川省凉山州(会东县)发生面积为170 hm2,被害株率平均为10%,最高为25%。进入冬季后,见虫区域减少,2020年1月云南省普洱市镇沅县、墨江县、西盟县和丽江市永胜县见虫,面积为445 hm2;2月份墨江县和永胜县仍可查见,见虫面积为16 hm2。平均虫量最高的镇沅县,为5头/m2,被害株率最高的西盟县为12%(表3)。
2.1.3 甘蔗田草地贪夜蛾幼虫发生情况
2020年1月13日广东省云浮市云城区甘蔗田见幼虫,发生面积0.5 hm2,百株虫量平均值和最高值分别为82头和116头,被害株率平均值和最高值分别为12%和26%。
2.1.4 发生区域纬度和海拔
冬季草地贪夜蛾幼虫发生的7个省份海拔高度分布以云南和四川最高,全省见虫县最高海拔平均值在1 100 m以上,其中,云南普洱市思茅区(22.74°N)达1 800 m,四川凉山州会东县(26.57°N)达1 650 m。其次是贵州,为400 m,海南、广东、广西、福建平均海拔在150 m以下。见虫最高纬度,四川省最高,为凉山州盐源县(27.60°N),其次为云南省大理州鹤庆县,为26.34°N,贵州、福建、广东、广西、海南省(区)为26°N以南(表4)。
2.2 草地贪夜蛾越冬情况
2.2.1 成虫
冬季西南、华南7省(区)除在幼虫为害区域诱集到成虫外,还在福建福州、泉州、南平、龙岩,广东深圳、韶关、河源,广西柳州、桂林、钦州、贺州,贵州黔南等市(州)诱集到成虫,最高纬度为福建南平浦城,为27.94°N(图1)。
2.2.2 幼虫和蛹
2月下旬至3月上旬,浙江、湖南、江西、重庆等4省(市)16个市27个县(市、区)30个地点查到活的高龄幼虫或蛹(图1),其中,查到蛹和幼虫的点各占50%,幼虫龄期为4~6龄。查见活的幼虫或蛹区域为:浙江省湖州市长兴县、安吉县,杭州市萧山区、余杭区、建德市、淳安县,绍兴市诸暨市,台州市三门县,衢州市常山县,温州市乐清市、永嘉县,宁波市北仑区,金华市东阳市、兰溪市、丽水市景宁县、龙泉市、庆元县;湖南省邵阳市邵东县、城步县、武冈县,永州市蓝山县、江永县,株洲市醴陵县;江西省九江市彭泽县、德安县,宜春市万载县;重庆市云阳县。查见幼虫或蛹的田块前茬多为玉米,湖南省蓝山县和江永县还分别在玉米秸秆和玉米苞叶内查见蛹和幼虫,其他点均在土表层,查见幼虫或蛹的土层深度多为3~5 cm,部分为10~15 cm。安徽芜湖无为姚沟五洲(31.15°N)于2019年12月20日、芜湖无为姚沟太白洲(31.16°N)于2020年1月15日分别查见活蛹,至2月13-14日查到的7头和9头蛹均已死亡。查见幼虫和蛹的最高纬度分别为浙江省湖州市的安吉县(30.81°N)和长兴县(30.98°N)。
3 讨论
草地贪夜蛾与黏虫Mythimna separata (Walker)、甜菜夜蛾Spodoptera exigua Hübner、小地老虎Agrotis ipsilon (Rottemberg)等害虫一样,没有滞育现象,必须每年北迁南回以躲避夏季高温、冬季低温以及食料缺乏等不良环境。草地贪夜蛾原产于美洲热带和亚热带地区,比黏虫和小地老虎耐受的温度更高,夏季仍可在我国南海等热带地区发生为害(但高于30℃,产卵量和卵的孵化率下降,高于35℃卵不能正常孵化、交配率下降[5]),度过冬季是其周年循环中最薄弱的环节,因此,在我国冬季繁殖区即为周年繁殖区。2019年/2020年冬季调查结果表明,在云南、广东、海南、四川、广西、福建、贵州等7省(区)的47个市(州)183个县(市、区)玉米田冬季有草地贪夜蛾幼虫发生(图1),为该虫的冬季繁殖区;其发生地区的最高纬度为27.60°N(四川凉山州盐源县),与纬度相同、气候条件与我国大部地区类似的美国草地贪夜蛾越冬范围在28°N以南区域一致[6]。调查结果验证了吴孔明等周年繁殖区在1月份平均温度10℃等温线以南区域的判断[7]。冬季繁殖区域和范围与冬玉米种植区域、种植方式和虫源量有关。据统计,2019年/2020年全国冬玉米种植面积12万hm2,其中,云南省种植面积6万hm2,草地贪夜蛾发生面积占种植面积的50%;广东省种植面积2万hm2,虫害发生面积比率为64%;海南省种植玉米1.5万hm2,虫害发生面积比率为8%。除以上3个省份冬季发生面积较大、区域较广外,四川、广西、福建、贵州等省份冬季玉米种植面积小或种植时间晚,因此冬季发生面积小,春季虫源主要是外地迁入。云南省是缅甸、老挝等境外虫源西线迁入的首站,也是全年发生面积最大、受害最严重的省份,尽管冬季气温低于海南、广东、福建等华南地区省份,但具备充足的虫源和交错种植的玉米,是草地贪夜蛾最重要的周年繁殖区。
本年度调查到冬季草地贪夜蛾活蛹和幼虫的浙江省湖州市的2个地点,最高纬度分别为30.98°N和30.81°N,当地2019年12月、2020年1月、2月月平均气温分别为7.8℃、6.2℃、8.9℃,低于何莉梅等[5]测定的草地贪夜蛾蛹和幼虫发育起点温度(蛹为11.92℃、幼虫为11.10℃),两种虫态均能够以既不发育也未死亡的状态保持较长时间。因此长江流域至周年繁殖区之间区域(即1月份平均温度6~10℃等温线之间)草地贪夜蛾会以蛹或幼虫在土壤或玉米秸秆中度过冬季,这与李鸿波等[8]、丛胜波等[9]在贵州和湖北等地观察黏虫越冬情况类似,即以蛹和幼虫状态越冬。此区域是我国草地贪夜蛾越冬区,可提供有限的春季虫源,外地迁入虫源起决定性作用。
2019年11月中旬,安徽省亳州市(涡阳、蒙城、谯城)、淮北市(濉溪)、蚌埠市(怀远)、淮南市(寿县),河南省南阳市(镇平、淅川、方城、唐河、宛城区、西峡、内乡)、驻马店市(平舆、上蔡)、郑州市(登封)、开封市(杞县),以及江苏北部,在有玉米自生苗的麦田发现草地贪夜蛾为害冬小麦苗,12月份至1月份,當地最低气温降至零度,田间未发现存活幼虫和蛹等虫态[10],这与美国报道当发生冰冻时、所有虫态全都死亡的结论一致。云南和四川冬前小麦田发生的幼虫,至冬末春初以为害态出现的发生点和幼虫量明显减少。张悦等测定了取食小麦、高粱、玉米的草地贪夜蛾幼虫的过冷却点和结冰点[11],3龄幼虫在3种寄主间无差异,但取食小麦的4~6龄幼虫和蛹的过冷却点和结冰点都较高,即取食小麦的幼虫和蛹的总体抗寒能力低于取食玉米和高粱的,这可能是麦田草地贪夜蛾难以度过冬季的原因,由此推测小麦不是草地贪夜蛾冬季适合的寄主作物。
2018年5月始,草地贪夜蛾侵入印度、也门、孟加拉国、老挝、斯里兰卡、缅甸、泰国7个国家,2019年侵入中国、越南、印度尼西亚、巴基斯坦、马来西亚、尼泊尔、柬埔寨、菲律宾、韩国、日本10个国家[12],2020年2月侵入东帝汶[13],目前亚洲有18个国家发生。按气候条件和寄主作物分布推测,草地贪夜蛾可在南亚和东南亚各国越冬,尤其是东南亚国家在亚洲纬度最低、具热带季风和热带雨林气候,是适宜冬季玉米种植和草地贪夜蛾发生的地区,是我国冬春季草地贪夜蛾的虫源地。按发生时间、地理位置和风场条件推测,2019年我国首见地云南的虫源可能来自缅甸、老挝和泰国[6,14]。根据吴秋琳等对草地贪夜蛾迁入轨迹分析,与我国接壤的印度东北部、尼泊尔的虫源可通过河谷迁飞至我国西藏林芝的墨脱和察隅、日喀则定结县(文章待发表)。但与我国陆上接壤的其他东南亚以及隔海相望的菲律宾等国家与我国的虫源关系仍需要进一步明确。
参考文献
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(责任编辑:杨明丽)