漯河市夏玉米花粒期鳞翅目害虫的监测与分析
2021-10-15陈琦闫柳狄王秋岭侯艳红陈莉沈海龙刘迪范志业段云李世民
陈琦,闫柳狄,王秋岭,侯艳红,陈莉,沈海龙,刘迪,范志业,段云,李世民
(1.漯河市农业科学院/国家农业科学植物保护郾城观测实验站,河南 漯河 462300;2.河南科技学院,河南 新乡 453003;3.河南省农业科学院植物保护研究所,河南 郑州 450002)
玉米是我国第一大粮食作物[1]。近年来,随着气候条件、农业种植结构和耕作栽培方式的改变,玉米病虫害的发生呈加重趋势,对玉米安全生产构成了威胁[2-5]。
在黄淮夏玉米生产区,随着玉米开花、授粉、灌浆,进入产量形成关键期,玉米病虫为害也进入高峰期[6]。此时,玉米植株高大,田间高温郁闭,给农户进地施药带来困难,亚洲玉米螟[Ostrinia furnacalis(Guenée)]、桃蛀螟[Congethespunctiferalis(Guenée)]、东方黏虫[Mythimnaseparata(Walker)]、劳氏黏虫[Mythimnaloreyi(Duponchel)]和棉铃虫[Helicoverpaarmigera(Hübner)]等虫害常混合发生[7,8]。国内外研究报道,亚洲玉米螟、欧洲玉米螟[Ostrinianubilalis(Hübner)]、桃蛀螟和棉铃虫等可作为拟轮生镰孢菌(Fusariumverticillioides)的传播媒介。拟轮生镰孢菌是引起玉米穗腐病的主要病原菌,而穗腐病不仅影响玉米产量,更影响玉米品质和食用安全[9-12]。
为有效控制玉米病虫害,科研工作者对玉米病虫害的发生规律及综合防控技术开展了深入系统的研究。刘杰等[13,14]总结了我国玉米病虫害的发生概况,重点分析了近年来为害明显的重大害虫如亚洲玉米螟、二点委夜蛾[Athetislepigone(Möschler)]、东方黏虫和棉铃虫等的发生特点。王振营等[15]概括了我国玉米重要害虫亚洲玉米螟、桃蛀螟、棉铃虫以及东方黏虫的发生现状,并对其发生趋势进行了分析。董喆等[16]明确了内蒙古赤峰地区玉米穗期主要害虫亚洲玉米螟、双斑长跗萤叶甲、蚜虫和西花蓟马的发生规律。赵士文等[17]的研究表明,陕西关中地区玉米生长后期钻蛀性害虫有亚洲玉米螟、棉铃虫和桃蛀螟3种,其所占比例因地而异。王海亭[18]、陈浩[19]等分别明确了收获期亚洲玉米螟和桃蛀螟,灌浆期亚洲玉米螟、桃蛀螟和棉铃虫在玉米上的生态位及种间竞争。郭松景等[20,21]的研究结果表明,劳氏黏虫幼虫在河南漯河夏玉米田呈聚集分布,第4代棉铃虫在夏玉米田的分布有聚集分布和均匀分布两种。段云等[22]对河南漯河、洛阳、潢川和原阳的1代或2代黏虫的田间种群进行了室内饲养,并对幼虫存活、被寄生情况和繁殖能力等进行了研究。黄建荣等[23]明确了2013—2016年探照灯下河南中北部地区桃蛀螟成虫的种群动态。本研究于2019年和2020年对河南漯河夏玉米花粒期田间鳞翅目害虫幼虫进行了系统调查,并结合测报灯下成虫监测数据,分析了其发生动态,旨在为该时期鳞翅目害虫的有效防控提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设在漯河市农业科学院五里岗试验基地(33°36′N,113°59′E),占地28.33 hm2,海拔60.8 m,属于温暖过渡型季风气候,降水主要集中在6—8月,常年降水量804.2 mm。内有小麦—玉米、小麦—大豆、小麦—花生、小麦—芝麻、小麦—红薯连作田,周围农田主要种植小麦和玉米。夏玉米种植时间一般为6月上旬,收获时间为9月中下旬,7月下旬至9月中下旬为其花粒期。
1.2 试验材料
虫情测报灯(以下简称测报灯)1台,型号为JBD2型,灯管功率20 W,主波长365 nm,灯管中心离地高度1.5 m,灯上安装有直径1.5 m左右的雨棚,遮住向上的光线,由鹤壁佳多科工贸股份有限公司研制生产。
1.3 试验方法
1.3.1 夏玉米花粒期鳞翅目害虫幼虫的田间系统调查 选取具有代表性的田块进行调查,玉米品种为当地主栽品种郑单958,种植密度6万株/hm2,前茬作物冬小麦。
在夏玉米花粒期每周调查一次。采用“Z”字型5点取样法,每样点调查10株,记录整株玉米上鳞翅目害虫幼虫的种类和数量,计算百株虫量。
1.3.2 夏玉米花粒期鳞翅目害虫成虫的动态监测 于2019年和2020年每年8—9月进行监测。灯与作物间距5 m以上。测报灯四周视野开阔,没有高大建筑物或树木遮挡。该黑光灯自带的光控系统控制灯的开和关,远红外线直接杀死上灯个体,虫体顺着滑斗落入诱集袋内。每天早晨收集诱捕到的鳞翅目害虫,带回室内进行分类、统计,记录数量。
1.4 数据统计与分析
用WPS Office 2021进行统计和数量动态分析,虫量最多的日期为高峰日。种群优势度(D)采用Berger-Parker优势度指数[24]进行分析。D=Ni/N,Ni为第i个物种的个体数量,N为所有物种的数量。D≥0.100时为优势种;0.050≤D<0.100为丰盛种;0.025≤D<0.050为常见种;0.001≤D<0.025为少见种;D<0.001为极少种。
2 结果与分析
2.1 夏玉米花粒期鳞翅目害虫幼虫物种数和种群优势度
由表1可知,漯河市夏玉米花粒期鳞翅目害虫分属2科6种。2019年从玉米吐丝期至完熟期共调查9次450株,共查见害虫213头,其中发生量最大的是桃蛀螟,共68头,占总虫量的31.92%;其次是亚洲玉米螟和棉铃虫,分别为64头(30.05%)和60头(28.17%);优势种为桃蛀螟、亚洲玉米螟和棉铃虫。2020年从抽雄前至完熟期共调查11次1 495株,共查见害虫1 399头,其中发生量最大的是亚洲玉米螟,共691头,占总虫量的49.39%;其次是桃蛀螟,共511头(36.53%);棉铃虫居第3位(6.36%)。优势种为亚洲玉米螟和桃蛀螟。草地贪夜蛾[Spodopterafrugiperda(J.E.Smith)]占当年总虫量的比例由2019年的0.94%上升到2020年的2.79%,由少见种上升为常见种。
表1 2019年和2020年漯河市夏玉米花粒期鳞翅目害虫幼虫物种数和种群优势度
2.2 夏玉米花粒期6种鳞翅目害虫幼虫在玉米不同生育时期的种群动态
由图1和图2可知,8月上中旬至9月中下旬漯河市夏玉米花粒期6种鳞翅目害虫混合发生,8月中旬混合种群虫口密度最大,最高虫口密度分别为118头/百株(2019年8月20日)和117头/百株(2020年8月19日),两年间虫口密度最大值及时间相当。亚洲玉米螟是漯河市夏玉米花粒期的主要害虫,其虫口密度在8月底最大(2019年8月26日,42头/百株;2020年8月27日,68头/百株);棉铃虫幼虫的虫口密度在8月中下旬最大(2019年8月20日,54头/百株;2020年8月27日,11头/百株);东方黏虫幼虫的虫口密度相对较小,最高虫量为8头/百株(2019年);劳氏黏虫幼虫在8月上旬至9月中旬以第3代和第4代幼虫取食花丝和籽粒,世代重叠;草地贪夜蛾幼虫的虫口密度在2020年比2019年明显增多,最高虫量为26头/百株(2020年8月18日);桃蛀螟对夏玉米的为害在玉米抽雄后开始,于8月上旬始见,持续至9月中下旬,8月中下旬为幼虫为害盛期,2019年和2020年最高虫量分别为40头/百株和62头/百株。
图1 2019年漯河市夏玉米花粒期6种鳞翅目害虫幼虫的发生动态
图2 2020年漯河市夏玉米花粒期6种鳞翅目害虫幼虫的发生动态
2.3 夏玉米花粒期6种鳞翅目害虫成虫优势种
根据2019年和2020年8—9月测报灯监测结果,漯河市夏玉米花粒期灯下6种鳞翅目害虫共计8 850头。不同种类间年度诱虫量差异较大(图3)。2019年棉铃虫诱集量最高,为3 566头,占同期诱虫量的58.65%;其次为桃蛀螟(1 001头)和劳氏黏虫(805头),分别占同期诱虫量的16.46%和13.24%;亚洲玉米螟的诱集量为424头(6.97%)。2020年桃蛀螟的诱集量最高,为980头(35.38%);其次为亚洲玉米螟(728头)和棉铃虫(646头),分别 占同期 诱虫 量 的26.28%和23.32%;劳氏黏虫的诱集量为354头(12.78%)。东方黏虫和草地贪夜蛾诱集量均较少。
图3 2019年和2020年8—9月漯河市测报灯下6种鳞翅目害虫诱集量
根据优势度指数(表2),2019年和2020年8—9月漯河市测报灯下桃蛀螟、棉铃虫和劳氏黏虫为优势种;亚洲玉米螟在2019年为丰盛种,在2020年为优势种。东方黏虫在两年中均为少见种;草地贪夜蛾为常见种或少见种。
表2 2019年和2020年8—9月漯河市测报灯下 6种鳞翅目害虫种群优势度指数
依据旬优势度,8月上旬棉铃虫和亚洲玉米螟为优势种,8月中旬、8月下旬和9月上旬棉铃虫、亚洲玉米螟和桃蛀螟为优势种,9月中旬棉铃虫、亚洲玉米螟、桃蛀螟和劳氏黏虫为优势种,9月下旬棉铃虫和劳氏黏虫为优势种。
2.4 夏玉米花粒期6种鳞翅目害虫成虫种群发生动态
2.4.1 混合种群发生动态 由图4可以看出,2019年和2020年8月上旬至9月下旬6种鳞翅目害虫混合种群诱虫数量较多,在8月中旬和9月上旬可见两个明显的诱虫高峰,旬诱虫量分别为1 453头和1 674头(2019年)、598头和725头(2020年)。
图4 2019年和2020年8—9月漯河市测报灯下6种鳞翅目害虫混合种群发生动态
2.4.2 6种鳞翅目害虫成虫种群发生动态 6种鳞翅目害虫2019年和2020年同旬数量合计,如图5所示,亚洲玉米螟和棉铃虫的发生动态相似,分别在8月中旬和9月上旬出现诱虫高峰,高峰期虫量亚洲玉米螟为273头和380头,棉铃虫为1 341头和918头;桃蛀螟的诱虫高峰在9月上旬(870头);东方黏虫无明显的诱虫高峰;劳氏黏虫的旬诱虫数量有上升趋势,在9月下旬达到高峰(440头);草地贪夜蛾在9月上旬诱集数量较多(66头)。
图5 2019年和2020年8—9月漯河市测报灯下6种鳞翅目害虫旬发生动态
2019年和2020年8—9月测报灯下6种鳞翅目害虫高峰日和高峰日虫量见表3。亚洲玉米螟的高峰日分别在9月8日(64头)和8月30日(72头);桃蛀螟的高峰日在9月上旬,高峰日虫量分别为90头和80头;棉铃虫的高峰日分别在8月12日(270头)和8月22日(60头);劳氏黏虫的高峰出现较晚,分别在9月30日(177头)和9月19日(58头);东方黏虫在夏玉米花粒期无诱虫高峰出现;草地贪夜蛾2019的高峰日在9月8日(23头),2020年则无诱虫高峰。
表3 2019年和2020年8—9月漯河市测报灯下6种鳞翅目害虫高峰日和高峰日虫量
3 讨论与结论
2019年和2020年漯河市夏玉米花粒期鳞翅目害虫分属2科6种,主要包括亚洲玉米螟、桃蛀螟、棉铃虫、劳氏黏虫、东方黏虫和草地贪夜蛾。8月上中旬至9月中下旬6种鳞翅目幼虫在夏玉米田混合发生,8月中旬混合种群幼虫虫口密度最大,最高虫口密度为118头/百株。同时期测报灯下6种鳞翅目害虫混合种群诱虫数量较多,在8月中旬和9月上旬有两个明显的诱虫高峰,旬诱虫量分别为1 453头和1 674头(2019年)、598头和725头(2020年)。
漯河市夏玉米花粒期鳞翅目害虫田间优势种2019年为桃蛀螟、亚洲玉米螟和棉铃虫,2020年为亚洲玉米螟和桃蛀螟;同时期测报灯下2019年优势种为桃蛀螟、棉铃虫和劳氏黏虫,2020年为桃蛀螟、棉铃虫、劳氏黏虫和亚洲玉米螟,田间与测报灯下优势种群略有差异。分析认为,棉铃虫为多食性害虫,除为害夏玉米外,还为害大豆、花生、芝麻等夏季作物以及杂草等,灯下诱集虫源较多,因此,灯下诱集比例远远大于田间幼虫比例。另外,本研究中没有检查钻蛀到玉米穗轴和茎秆内部的钻蛀性害虫(桃蛀螟、玉米螟等),也会对试验结果造成一定的影响。鉴于此,以后将改进完善试验方法,以减少人为因素对试验结果的影响。
棉铃虫在夏玉米的整个生育期均可为害,夏玉米花粒期为害高峰在8月中下旬,该时期田间最高虫量为54头/百株。测报灯下2019年和2020年8—9月各旬棉铃虫均为优势种,世代重叠明显。
本研究结果显示,2019年和2020年桃蛀螟幼虫在夏玉米田的虫量分别占当年总虫量的31.92%和36.53%,为漯河夏玉米花粒期鳞翅目害虫的优势种群。其中,2019年8月20日和9月10日桃蛀螟虫量分别为40头/百株和28头/百株,分别是同期亚洲玉米螟虫量的1.67倍(24头)和3.50倍(8头);2020年8月18日桃蛀螟虫量为48头/百株,是同期亚洲玉米螟虫量的2.18倍(22头),与石洁[25]、王振营[26]等研究的桃蛀螟发生为害日趋严重,成为影响黄淮海夏玉米区玉米生产的重要害虫,在玉米果穗上的种群数量和为害程度甚至超过亚洲玉米螟的结果一致。熊朝均[27]、黄建荣[23]等研究认为,桃蛀螟成虫从其他寄主(果树、春玉米等)上迁往夏玉米田内,在玉米抽雄后开始为害,以幼虫蛀食雌穗、茎秆,尤以蛀食雌穗最为严重,造成烂穗、植株倒折,本研究与其结果一致。
劳氏黏虫在漯河市1年发生4代,以第2代幼虫为害夏玉米苗,第3代和第4代幼虫取食玉米花丝和籽粒,世代重叠。调查发现,劳氏黏虫在夏玉米田常与东方黏虫混合发生,并且有逐年加重的趋势。测报灯下劳氏黏虫的诱集数量明显高于东方黏虫,其诱虫高峰主要集中在9月中下旬,而东方黏虫在夏玉米花粒期无明显的诱虫高峰。
田间系统调查结果表明,草地贪夜蛾田间虫量占当年总虫量的比例由2019年的0.94%增加到2020年的2.79%,由少见种转变为常见种。大田普查有相同的发生趋势,虫口率由2019年的约5.00%提高到2020年的27.85%。吴孔明[28]认为,草地贪夜蛾随着境外虫源不断迁入定殖和本地虫源的生长,境内、境外虫源叠加,对国家粮食安全造成重大威胁。测报灯下草地贪夜蛾诱虫量2019年和2020年分别为317头和31头,与田间发生趋势相反,可能是和2020年在玉米花粒期设置了一批草地贪夜蛾性诱捕器有关[29]。