四川省草地贪夜蛾发生为害特点

万宣伍,田 卉,吴金鑫,田 悦,王 胜,封传红,张 伟*,尹 勇,张国芝,杨淞杰,税 静

(1.四川省农业农村厅植物保护站,成都 610041;2.四川省泸州市合江县植保植检站,泸州 646200)

草地贪夜蛾Spodopterafrugiperda原产于美洲,属鳞翅目夜蛾科灰翅夜蛾属[1]。2018年12月11日在我国云南省普洱市澜沧县首次诱到草地贪夜蛾成虫,2019年1月11日又在云南省普洱市江城县发现幼虫为害[2]。确认草地贪夜蛾入侵我国后,农业农村部种植业管理司、全国农业技术推广服务中心组织省、市、县三级植物保护体系开展监测。2019年,我国26个省(直辖市、自治区)监测到该虫发生[2]。云南、广东、湖北、福建、北京、陕西、宁夏等地[3-9]对草地贪夜蛾在本地的发生为害情况进行了研究,为草地贪夜蛾精准监测和有效防控提供了基础资料。

农业农村部组织相关专家根据草地贪夜蛾的生物学习性和各地气候条件,将全国划分为周年繁殖区、迁飞过渡区和重点防范区。四川省位于我国西南地区,地跨青藏高原、横断山脉、云贵高原、秦巴山地和四川盆地等几大地貌单元。多变的地貌环境造就了不同的气候条件,四川盆地及周围山地属中亚热带湿润气候区,川西南山地属亚热带半湿润气候区,川西北属高山高原高寒气候区[10-12]。川西南山地由于河谷地区冬季气温较高,平均气温在10℃以上,且常年有玉米种植,属周年繁殖区;四川盆地大部冬季平均气温在10℃以下,不利于草地贪夜蛾越冬,属迁飞过渡区。据推测,四川地区繁殖的草地贪夜蛾可为甘肃、陕西等地提供虫源[13]。调查四川省草地贪夜蛾发生为害特点,不仅对四川草地贪夜蛾防控有重要指导作用,对陕西、甘肃等四川北邻省份预判草地贪夜蛾发生趋势也有重要参考价值。

2019年5月草地贪夜蛾入侵四川后,相关学者对川东北地区草地贪夜蛾发生为害特点及生物学特性[14]、川西高原[15]和四川盆地草地贪夜蛾虫源地及迁飞路径进行了研究[16],但对全省草地贪夜蛾发生为害特点缺乏全面调查分析。本文利用2019年、2020年四川省草地贪夜蛾田间调查数据,对草地贪夜蛾在四川省发生为害特点及扩散规律进行分析,以期为当地草地贪夜蛾监测防控策略的制定提供依据。

1 材料与方法

1.1 调查时间和地点

2019年5月至2020年12月在四川省176个农区县开展调查。其中,川西南山地的凉山州、攀枝花市常年监测;四川盆地入春以后(3月)开始监测,至当年12月底结束。

1.2 田间虫情普查

按照《草地贪夜蛾测报调查规范(试行)》开展田间虫情普查。幼虫虫口密度、受害株调查采用“W”形5点取样,每块玉米、高粱或甘蔗田每点取10株;小麦田每点查0.2 m2[17]。2019年每3 d调查 1次,2020年每7 d 调查1次,记录幼虫数量和被害株数,计算百株虫量、有虫株率。

1.3 数据处理

以市(州)为单位,记录草地贪夜蛾发生时间。各县(市、区)发生面积为见虫田块面积之和,各市(州)发生面积为下属各县(市)区当年累计发生面积之和。各县(市、区)百株虫量和有虫株率为各调查点数值的平均值,各市(州)百株虫量为各县(市、区)百株虫量和有虫株率的平均值。

2 结果与分析

2.1 分布范围及发生面积

2019年在全省20个市(州)、131个县(市、区)监测到草地贪夜蛾,查实发生面积7.54万hm2。2020年在全省20个市(州)、106个县监测到草地贪夜蛾,发生范围小于2019年;发生面积10.76万hm2,比2019年高42.6%。2019年、2020年分别有2个和3个市(州)草地贪夜蛾发生面积超过1.5万hm2(表1)。

表1 四川省草地贪夜蛾发生区域及面积Table 1 Distribution and occurrence area of Spodoptera frugiperda in Sichuan province

续表1 Table 1(Continued)

2019年、2020年草地贪夜蛾主要在川西南山地和四川盆地发生,位于川西高原南部的甘孜州九龙县、巴塘县、得荣县、康定市也有零星发生,但未进一步扩散到川西高原北部的阿坝州。2019年草地贪夜蛾重发区域为川西南山地和四川盆地东部,川西南山地的凉山州、攀枝花市和四川盆地东部的南充市草地贪夜蛾发生面积占全省73.5%。2020年草地贪夜蛾重发范围进一步扩大到四川盆地北部和四川盆地东北部。凉山州和南充市发生面积较上年有所增加;四川盆地东北部的达州市发生面积近0.9万hm2,比2019年增加近2.5倍;四川盆地北部的绵阳市发生面积超过1.3万hm2,比2019年增加近3.8倍(表1)。

2.2 受害作物种类

监测调查发现,2019年草地贪夜蛾在玉米、甘蔗、高粱、水稻等禾本科作物和油菜上发生;2020年在玉米、小麦和高粱上发生(表2)。玉米是草地贪夜蛾在四川最主要的寄主,2019年玉米受害面积占总发生面积的99.7%,2020年玉米受害面积占总发生面积的99.6%。2019年5月在川南地区合江县水稻上查见1头疑似幼虫,经基因检测确认为草地贪夜蛾。2019年12月在川西南山地的会东县查见草地贪夜蛾为害处于苗期的秋播小麦,随着小麦的生长,草地贪夜蛾转移到邻近的冬播玉米上为害,小麦受害面积近180 hm2(2019年、2020年之和)。2019年9月在四川盆地北部的三台县查见油菜受害。

表2 四川省草地贪夜蛾为害作物种类及面积Table 2 Host crops and occurrence areas of Spodoptera frugiperda in Sichuan province

受害油菜为夏播玉米机收后撒播的油菜幼苗,地块内有大量自生玉米苗。草地贪夜蛾幼虫在啃食光自生玉米苗后,转移到油菜上为害。2020年草地贪夜蛾为害高粱显著重于2019年,发生面积比2019年增加13.3倍,主要在四川盆地南部的泸州、宜宾、自贡等酿酒高粱种植区域发生。

2.3 幼虫种群动态

2020年对攀西地区的会东县、川东北地区的达川区、川东地区的南部县、川南地区的合江县、川西地区的金堂县玉米田草地贪夜蛾幼虫种群动态定期调查发现,攀西地区周年都可在田间查见草地贪夜蛾幼虫,1月上旬至2月上旬是该地区草地贪夜蛾发生的第1个高峰期,4月上旬至8月下旬是该地区草地贪夜蛾幼虫的第2个高峰期;川东北地区在5月中旬查见草地贪夜蛾幼虫,6月上旬至6月下旬为第1个为害高峰期,8月下旬至10月上旬为第2个为害高峰期;川东地区、川南地区和川西地区只有1个为害高峰期,其中川东地区于5月中旬查见草地贪夜蛾幼虫,为害高峰期为6月下旬至7月下旬;川南地区也于5月中旬查见幼虫,为害高峰期为6月上旬至7月中旬;川西地区见虫最晚,6月下旬在田间查见幼虫,为害高峰期为7月上旬至8月上旬(图1)。总体上看,攀西地区草地贪夜蛾田间为害时间最长、虫量最大,川东北地区和川东地区次之,川南和川西地区为害时间较短、虫量也较低。

图1 2020年四川省玉米田草地贪夜蛾幼虫发生动态Fig.1 Larval population dynamics of Spodoptera frugiperda in maize fields in Sichuan province in 2020

2.4 周年繁殖区

以上年12月到次年2月冬季最少连续2个月在田间查见幼虫的区域为四川草地贪夜蛾周年繁殖区。调查发现,草地贪夜蛾主要在攀西地区的会东等11个县(区)周年繁殖。从寄主作物看,以冬玉米为主,小麦上有少量为害;从发生面积看,集中在会理、宁南、会东、盐边和米易等地为害,其他地区零星发生。总体上冬季草地贪夜蛾幼虫种群密度不高,但会理、会东、米易等区域冬季草地贪夜蛾幼虫种群密度较高,超过10头/百株,达到防治指标。

2.5 扩散过程

2019年5月8日,首先在靠近云南省的凉山州监测到草地贪夜蛾成虫,随后在川南靠近贵州省的泸州市监测到草地贪夜蛾;5月中旬,草地贪夜蛾快速扩散到攀枝花、川东和川中地区;5月下旬草地贪夜蛾进一步扩散到川东北地区和川西地区;6月中旬继续扩散到川北地区,6月下旬在靠近西藏自治区的川西北高原监测到草地贪夜蛾为害。2020年监测调查发现,草地贪夜蛾已在攀西地区的凉山州和攀枝花市定殖,4月下旬迁入到四川盆地内为害,川南地区于4月下旬至5月下旬见虫,川东地区于5月上旬至5月下旬见虫,川东北地区于5月中旬至5月下旬见虫,川中地区于5月下旬至6月下旬见虫,首见时间普遍早于2019年。而川西地区于5月上旬至6月下旬见虫,川北地区于5月下旬至6月中旬见虫,川西高原地区于6月下旬见虫,部分市(州)首见时间晚于2019年(表4)。综合四川各地2019年和2020年草地贪夜蛾首见时间,推测草地贪夜蛾在四川大致呈由南向北、由东向西的方向扩散,5月是草地贪夜蛾在四川最主要的扩散时段。

表3 四川草地贪夜蛾周年繁殖区Table 3 Annual reproduction areas of Spodoptera frugiperda in Sichuan province

表4 2019年-2020年四川各地草地贪夜蛾首见时间Table 4 First time for Spodoptera frugiperda emerging in Sichuan province in 2019 and 2020

3 结论与讨论

2018年12月,在我国云南省普洱市澜沧县首次监测到草地贪夜蛾,2019年3月下旬至5月上旬,陆续在广西、广东、贵州、海南、福建等南方地区发生[2];5月8日,草地贪夜蛾入侵四川,并在之后1个多月内快速扩散到全省除阿坝州以外的20个市(州)。每年4月-5月,来自孟加拉湾的西南暖湿气流开始进入四川盆地[16],2019年的监测结果表明,5月是草地贪夜蛾在盆地内最主要的扩散阶段;尽管2019年-2020年草地贪夜蛾越冬区域调查表明,该虫已在四川攀西地区定殖,且冬季也监测到成虫羽化,可周年繁殖,但2020年盆地内在4月30日首见成虫,说明草地贪夜蛾在四川的迁飞与北上的孟加拉湾暖湿气流相关。除有利的气象条件外,草地贪夜蛾在四川的快速扩散,还与其远距离迁飞的生物学特性相关。据美洲地区观察,草地贪夜蛾迁飞能力很强,极端情况下,1个昼夜可从美国南部迁飞到加拿大,飞行距离接近1 600 km[18]。对2019年四川省草地贪夜蛾迁飞轨迹模拟发现,草地贪夜蛾经过2～3个夜晚就可从境外或省外迁入四川,繁殖的第一代成虫,以及在攀西地区周年繁殖区的成虫,随着逐渐加强的西南暖湿气流在四川盆地内快速扩散[16]。研究发现,缅甸北部、云南、广西可能是川南地区草地贪夜蛾的虫源地,贵州可能是2019年川东地区草地贪夜蛾的虫源地[16],西藏地区可能是2019年川西高原地区草地贪夜蛾的虫源地[15]。6月川东、川北地区受东风控制,张雪艳等推测,东风为川东地区的草地贪夜蛾扩散到川中和川西地区为害提供了有利条件[16]。2019年-2020年川东地区草地贪夜蛾首发时间早于川中和川西印证了上述推测。

草地贪夜蛾食性广,据调查,其寄主植物可达353种,但主要为害的仍是玉米、高粱、水稻、甘蔗等禾本科作物[19]。寄主适应性研究表明,世界范围内草地贪夜蛾主要分为玉米型和水稻型[20],两种生物型在食性上有一定差异[21]。其中玉米型主要为害玉米、高粱等,水稻型主要为害水稻和各种禾本科牧草[22]。在我国,已发现草地贪夜蛾可为害水稻[2],且在湖北[23]、福建局部地区对秧苗为害较重[24],但对我国不同地区草地贪夜蛾种群分子特征进行分析表明,入侵我国的种群可能是水稻型和玉米型杂交的后代,但玉米型核基因组占主导地位[25]。对四川草地贪夜蛾寄主作物种类及发生面积调查发现,该虫在四川以为害玉米为主,局部地区小麦、高粱和甘蔗少量受害,个别地区油菜零星受害,除在合江县稻田查见1头草地贪夜蛾外,尚未发现水稻大面积受害。从寄主范围来看,四川草地贪夜蛾种群和我国其他地区的种群同样是玉米型。据国家统计局数据,四川省是我国西南地区玉米播种面积最大的地区,2019年四川省全年玉米播种面积达188.4万hm2,成都平原、川中丘陵、川西高原、攀西南亚热带、盆周山区均有玉米种植,不同区域的地理气候条件造成了各区域玉米不同的种植模式,造成四川周年均有玉米种植[26],为草地贪夜蛾的发生提供了丰富的食料条件。草地贪夜蛾在四川不同区域的发生面积往往与其玉米种植面积密切相关,南充市、凉山州等玉米播种面积较大的市(州)草地贪夜蛾发生面积也大。

吴孔明等将我国1月平均温度10℃等温线以南的区域划定为草地贪夜蛾周年繁殖区,也就是越冬区[27]。具体到四川来说,在凉山州西昌市以南的区域,草地贪夜蛾理论上都可以周年繁殖。监测发现,凉山州盐源县、会东县、德昌县、会理县、宁南县和攀枝花市东区、西区、仁和区、米易县、盐边县等区域在头年12月至翌年2月都监测到草地贪夜蛾幼虫,该区域冬季气温较高,种植冬玉米,为草地贪夜蛾冬季存活和生长发育提供了食物来源。四川其他区域调查表明,草地贪夜蛾幼虫冬季不能越冬,幼虫终见期最迟到11月上旬,土层中的蛹在第二年也不能羽化,表明草地贪夜蛾在这些区域不能越冬,四川凉山州的局部区域和攀枝花市是草地贪夜蛾的周年繁殖区。

自2019年5月草地贪夜蛾入侵四川省以来,四川省通过建设覆盖全省的性诱监测点和以高空测报灯为主的2道监测防线(另文发表),组织开展定期监测调查,基本摸清了草地贪夜蛾在四川的扩散过程、发生范围、越冬区域、寄主作物、为害程度等信息,为制定草地贪夜蛾监测防控策略提供了科学依据。但草地贪夜蛾是新近入侵害虫,其在四川的迁飞扩散规律和发生为害特点还需常年持续观测,以期为制定草地贪夜蛾可持续控制策略,将其为害损失控制在最低水平提供更坚实的基础。