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尖翅小卷蛾对扁秆藨草的取食效果及其棉田种群控制作用

2022-08-02德力达努尔巴哈提杨明禄刘奇志赛乃瓦尔沙地克闫振鹏肖海兵

杂草学报 2022年1期
关键词:虫口球茎棉田

德力达·努尔巴哈提, 杨明禄,2,3, 刘奇志, 赛乃瓦尔·沙地克, 闫振鹏, 肖海兵,2,3

(1.塔里木大学植物科学学院,新疆阿拉尔 843300; 2.南疆农业有害生物综合治理兵团重点实验室,新疆阿拉尔 843300;3.农业农村部阿拉尔作物有害生物科学观测实验站,新疆阿拉尔 843300)

扁秆藨草(ScirpusplaniculmisFr. Schmidt)为莎草科藨草属多年生杂草,分布广,遍布东北、华北、江苏、浙江、云南、新疆等区域[1]。该杂草耐低温,耐盐碱,喜潮湿温暖,适宜在棉花、水稻等作物田生长。另外,该草的繁殖能力强、生长速度快,以种子、球茎和根茎繁殖,球茎可长出2~5条根茎,在根茎末端膨大形成新的植株[2],其种子和块茎在干旱逆境中仍具有较强的萌发能力[2-3],稻田水深在5~10 cm时出苗率保持在80%左右[4]。当前扁秆藨草已成为新疆棉田主要的恶性杂草,对棉花的产量和品质造成严重影响[5-6]。

尖翅小卷蛾[Bactralancealana(Hübner)]属鳞翅目小卷叶蛾科昆虫,是席草等莎草科植物的钻蛀性害虫,别称席草螟。该虫全年发生7~8代。成虫体灰白色或黑花色,体长5.5~7.0 mm,前翅有4个黑斑或6个红斑[7]。成虫有趋光性,羽化后的成虫当晚交尾,产卵多在夜晚,成虫平均产卵195粒,初产卵乳白色,卵多产在粗壮莎草科植株中下部茎的凹槽上或叶鞘上[7]。初孵幼虫乳白色,喜在幼嫩心叶、花苞中取食;幼虫稍大后,钻蛀茎内活动取食,一般在杂草茎基部咬直径为0.3~0.4 mm的小孔钻入茎髓部活动取食,可蛀食到地下茎和球茎。幼虫常将虫粪通过蛀孔排在茎外,从蛀孔钻出的幼虫,常吐丝悬挂下垂,随风飘至邻株草茎基部继续钻入蛀食[7],被蛀食的植株轻者枯萎发黄,重者成片枯死[7-9]。

当前对扁秆藨草的防治难度仍然较大,多采用化学防除、人工拔除或人工涂抹的方法[10-13],但效果欠佳,且易产生药害。有研究报道,尖翅小卷蛾可以作为防控棉田扁秆藨草的天敌,通过幼虫的蛀食活动抑制该杂草的生长,3~4 d内可使草枯心、折秆或整株枯死[7,9]。但关于尖翅小卷蛾对棉田中扁秆藨草的取食效果及种群控制率鲜有报道。本试验拟研究不同虫口密度的尖翅小卷蛾对扁秆藨草的心叶致枯率、整株致死率和球茎蛀食率,并结合棉田常规管理下尖翅小卷蛾的自然控草情况,以期为尖翅小卷蛾生物防控扁秆藨草提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

健康的尖翅小卷蛾幼虫(3~4龄)及无虫危害的扁秆藨草幼苗(3~5叶期),均于2020年8月24日采自新疆阿拉尔市第一师十团四连棉田。

1.2 试验方法

尖翅小卷蛾幼虫对扁秆藨草幼苗的室内防控技术主要参考陈四和的方法[7],将采集的扁秆藨草幼苗约600株均匀种植于18个透明塑料箱(40 cm×28 cm×22 cm)内,约268株/m2,用透光、透气的网罩住塑料箱顶部,周围密封,种有杂草的塑料箱放入室内培养15 d(室内条件:温度25.6 ℃、湿度75%、光照12 h)后,选正常株(30株/箱)进行试验。将棉田采集的3~4龄尖翅小卷蛾幼虫分别按0、10、15、20、25、30头/箱的虫口密度接于植株,即0、0.3、0.5、0.7、0.8、1.0头/株,共设6个处理,每个处理重复3次,各重复每箱30株扁秆藨草。待幼虫取食该杂草21 d时,观察记录心叶干枯数、整株枯死数和球茎被取食数,计算该杂草的死亡率、控草率和球茎被害率。

尖翅小卷蛾幼虫对杂草幼苗的田间控制,试验调查新疆阿拉尔市兵团十团团部、十团一连和新疆兵团第一师农业科学研究所试验地棉田(总面积约20.0 hm2,平均每块面积约6.7 hm2),试验地均为沙壤土,采用滴灌覆膜技术,1膜6行,施肥全生育期滴灌尿素、硫酸钾、磷酸二铵,分别为525.3、82.5、386.7 kg/hm2,调查棉田的草相较为相似,以灰绿藜、扁杆藨草、杂配藜、芦苇等杂草为主。试验所选棉田按株行距0.10 m×0.66 m种植。杂草密度为120~440株/m2,均分为8个密度梯度。尖翅小卷蛾对杂草田间种群控制调查于2020年10月1日进行,所调查的样方为0.25 m2(0.5 m×0.5 m),调查样方中扁秆藨草的株数和被尖翅小卷蛾危害的株数,计算被害率。

1.3 数据统计与处理

试验数据采用SPSS 17.0和Excel 2007软件进行分析,采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 尖翅小卷蛾钻蛀扁秆藨草的致枯致死效果

按每箱杂草(30株)0、10、15、20、25、30头投放尖翅小卷蛾幼虫,幼虫蛀食21 d时调查杂草的心叶干枯株数、整株枯死数和球茎被蛀食数。幼虫以 10头/箱的密度蛀食可导致杂草心叶干枯数为 4.0株/箱,整株枯死数为6.7株/箱,控草率达35.6%,并且球茎被蛀食数占12.3%;以15头/箱的密度蛀食可导致杂草心叶干枯数为4.0株/箱,整株枯死数为12.0株/箱,控草率达53.3%;以20~30头/箱的密度蛀食可导致杂草整株枯死数为 18.7株/箱以上,控草率接近或达到100.0%,球茎被蛀食数占21%~48%(表1)。虫口密度为20、25、30头/箱的处理可导致杂草整株枯死数为 18.7株/箱以上,控草率分别为96.7%、100.0%、100.0%,且三者之间差异不显著。

表1 尖翅小卷蛾对扁秆藨草的致枯致死效果Table 1 Withering and lethal effect of B. lancealana on S. planiculmis

由图1可知,随着尖翅小卷蛾幼虫虫口密度的增长,杂草死亡率呈显著增加的趋势。以 1.0头/株(30头/箱)幼虫蛀食处理的杂草死亡率最高,可达98.9%;0.3头/株(10头/箱)蛀食处理的杂草死亡率最低,仅为22.2%;0.7头/株(20头/箱)处理的杂草死亡率为62.2%,0.8头/株(25头/箱)处理的杂草死亡率为82.3%。各虫口密度处理的杂草死亡率均差异显著(P<0.05)。

尖翅小卷蛾幼虫对杂草球茎的蛀食,能反映出该虫对杂草的长期控制作用。由图2可知,不同虫口密度对杂草的球茎具有一定的控制效果。虫口密度为1.0头/株处理的扁秆藨草的球茎防控率最高,可达47.8%;虫口密度为0.3头/株处理的球茎防控率最低,为12.2%,显著低于虫口密度为0.7、0.8、1.0头/株处理。虫口密度为0.7、0.8头/株处理的球茎防控率分别21.1%、28.9%。

2.2 尖翅小卷蛾对棉田扁秆藨草的自然控制作用

从表2可以看出,棉田扁秆藨草的平均被害率在49.8%~66.2%之间,杂草密度为120~160、161~200、201~240、241~280、281~320、321~360、361~400、401~440株/m2时,杂草的平均被害率分别为49.8%、61.9%、63.4%、63.8%、55.8%、60.8%、66.1%、66.2%。另外,在十团团部、十团一连和农业科学研究所的棉田,调查杂草密度与被害杂草密度的相关系数分别为0.99、0.94和0.96,相关性均达极显著水平(P<0.01),在不同棉田中,随调查的扁秆藨草密度增加,被害扁秆藨草的密度也相应增加,杂草被害数与调查杂草的数量关系较为密切。虽然该虫也存在一定的转主现象,调查中扁秆藨草被害情况也代表其种群密度。在各供试棉田中,尖翅小卷蛾对棉田扁秆藨草的自然控制效果在30.6%~81.6%之间,因此,尖翅小卷蛾对棉田扁秆藨草具有相对较优的控制潜力。

表2 尖翅小卷蛾对棉田不同扁秆藨草密度的田间自然控制作用Table2 Natural control effect of B. lancealana on density of S. planiculmis in cotton fields

3 讨论与结论

当虫口密度大于0.8头/株时,杂草死亡率可达80%以上,球茎防控率可达28.9%以上;当虫口密度大于0.7头/株,对杂草的控制率可达96.7%以上,尖翅小卷蛾对扁秆藨草的取食效果及田间种群控制作用均较优。新疆第二师30团报道,罩笼内投放尖翅小卷蛾幼虫对被食扁杆藨草的死亡率平均达50%[7];而本研究在室内在投虫量大于0.8头/株时,扁秆藨草的死亡率可达80%以上,被食率达100.0%。大田中尖翅小卷蛾对扁秆藨草的平均被食率达92.9%,被食扁秆藨草的死亡率平均达55.8%[7];本研究棉田中尖翅小卷蛾对扁秆藨草的自然防控效果在30.6%~81.6%之间。另外,幼虫蛀茎不仅引起扁秆藨草枯心株的鲜重减退率26.3%,枯死株的减退率在65.3%[7]。本研究因试验环境条件、材料和方法等差异,与前人的报道略有差异,但整体表现出尖翅小卷蛾对扁秆藨草具有较优的防治效果。当前利用天敌防治杂草已被广泛研究。尖翅小卷蛾对棉田扁秆藨草的生物防治具有一定的研究价值和生产应用意义。

作为杂草生物防治的理想材料须要考虑其安全性。豚草卷蛾具有较严格的寄主专一性,不会对非目标植物构成威胁[13]。豚草条纹叶甲为食性专一的单食性天敌,仅取食豚草,不取食其他任何供试植物,并被前苏联引进后取得显著的控制豚草的成效[14]。关于尖翅小卷蛾的安全性,未发现尖翅小卷蛾幼虫危害水稻、玉米、小麦、大豆、西红柿、豆角、四季豆、西葫芦、苻子瓜、茄子、辣椒等作物幼苗,得出该虫不伤害农作物,食性专一性较强,但对棉花嫩茎、铃柄有轻度取食的现象[7]。本研究发现,尖翅小卷蛾幼虫也对棉花、小麦、番茄幼苗的叶片和茎没有取食现象,其幼苗的各部位与对照植株长势一致,但对玉米幼苗叶片存在轻微取食现象(图3),具有较小风险。由于仅开展棉花、小麦和番茄作物的幼苗期安全性评价,因此,尖翅小卷蛾幼虫对不同生育期的棉花和玉米等作物的安全性有待进一步评价。此外,尖翅小卷蛾是寄生于莎草上的一种鳞翅目卷蛾科昆虫,取食蔺草、油莎草、香附子等,较喜食油莎草[15]。本研究发现,尖翅小卷蛾也取食扁穗莎草、头状穗莎草、扁秆荆三棱等莎草科杂草,但尖翅小卷蛾的食性有待进一步研究。

综上所述,尖翅小卷蛾对扁秆藨草的取食效果及田间种群控制作用均较优。尖翅小卷蛾幼虫对棉花、小麦、番茄幼苗相对安全,对玉米具有较小的风险。本研究可为不同的尖翅小卷蛾虫口密度防控扁秆藨草提供参考,但该虫的治草技术仍有待进一步研究。

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