云南昭通市2021年草地贪夜蛾成虫种群动态及物理防控效益分析
2024-04-24周光信马永翠任佳昕盛亦伟李永萍彭明春冯正军李平松王崇云
周光信,马永翠,任佳昕,盛亦伟,李永萍,彭明春,冯正军,李平松,王崇云
(1云南大学资源植物研究院/农学院,昆明 650228;2昭通学院农学与生命科学学院,云南昭通 657000;3云南大学生态与环境学院,昆明 650504;4彝良县植保植检站,云南昭通 657000;5昭阳区植保植检站,云南昭通 657000)
0 引言
草地贪夜蛾自2019年4月入侵云南省昭通市以来就对粮食生产安全造成巨大的威胁[1]。在此前的研究中通过对2019 年和2020 年昭通草地贪夜蛾虫害发生点统计分析发现,2019年昭通草地贪夜蛾为害区域主要为巧家县和盐津县,2020 年主要为害区域为巧家县[2]。根据昭通市2019 年和2020 年草地贪夜蛾每月发生点数据,其扩散具有西南向东北的趋势[3],但昭通地区草地贪夜蛾具有怎样的时空动态有待明确。
在草地贪夜蛾的防控上,由于对草地贪夜蛾采取过多的化学防控措施,使其已经具有了极强的抗药性,目前美国、墨西哥、巴西、波多黎各等多地均已报道草地贪夜蛾对毒死蜱、二氯苯醚菊酯、二嗪农、氟胺氰菊酯、高效氯氟氰菊、甲基对硫磷、氟虫双酰胺、联苯菊酯、硫双威、氯虫苯甲酰胺、氯氰菊酯、灭多威、杀铃脲、虱螨脲、四溴菊酯、西维因、溴氰菊酯、乙酰甲胺磷等农药产生了抗性[4-7]。佛罗里达州田间采集的草地贪夜蛾对甲基对硫磷的抗性为354倍、对西维因抗性高达562倍[8]。物理诱控能够避免草地贪夜蛾的抗药性问题,利用草地贪夜蛾的趋光性、趋化性等特性诱杀成虫和幼虫,同时还有虫情监测作用[9]。车晋英等[10-16]对不同配方性诱剂及不同款式的诱捕器进行了评价筛选,对性诱剂的应用方法进行了探索,发现性诱剂搭配诱捕器使用能够有效对草地贪夜蛾进行诱捕,为草地贪夜蛾的监测与诱控提供了技术支持。由于诱剂的专一性,性诱剂诱捕能够有效的实现草地贪夜蛾的监测和防控,能够有效的监测草地贪夜蛾的精确数量。同时,诱捕器能够将草地贪夜蛾困住,也是重要的防控手段。灯诱防控主要是利用草地贪夜蛾的趋光性将其诱杀,不具有专一性,因此主要用于防控。
昭通市位于云南省东北部的云贵川三省交界区域,是草地贪夜蛾由南向北扩散的重要通道区域,其玉米种植面积居全省第2位,超过20万hm2(2020年云南统计年鉴)。因此,有效防控草地贪夜蛾在该区域的危害具有重要意义。本研究通过全年定点监测统计昭通草地贪夜蛾成虫数量,分析其在该区域的成虫种群的时空动态特征,为该区域的草地贪夜蛾防控提供理论指导;同时,在草地贪夜蛾危害重点区域建立以性诱、灯诱、性诱+灯诱混合3 种物理诱控方式的示范区,对比评估防控方案效益,选择最优的防控策略,以期为草地贪夜蛾的绿色高效防控提供指导。
1 材料和方法
1.1 草地贪夜蛾种群数量统计
1.1.1 监测点布置本研究根据2019—2020 年草地贪夜蛾在昭通市的分布情况在11 个县区共设置了44 个草地贪夜蛾监测诱捕点。在2019—2020 年连续监测中无虫害记录的区域调整监测点的数量,因此各个县区的监测点数量不一。监测点的具体位置和分布见表1、图1。
表1 各监测点的具体位置及草地贪夜蛾成虫始见日期
图1 监测点和防控示范区分布图
1.1.2 诱捕草地贪夜蛾成虫监测采用性诱剂诱捕的方法,使用北京依科曼生物技术有限公司提供的依科曼草地贪夜蛾性诱剂和诱捕器。在每个监测点安装3个性诱剂诱捕器,每个性诱剂诱捕器间隔50 m;安装高度随玉米植株的高度变化而进行调整,始终保持诱捕器高于玉米植株20~25 cm,保证诱捕器的通风性,以便于诱剂气味散开,以达到最佳诱捕效果。每隔30 d更换一次诱芯。
1.1.3 数据记录每个监测点从2021年1月1日开始进行统计计数,在草地贪夜蛾未出现之前每周一进行一次记录,草地贪夜蛾出现以后每周一和周四进行记录,记录草地贪夜蛾出现的时间和诱捕到的草地贪夜蛾的数量。
1.2 物理诱控
1.2.1 防控区域选择本研究分别在巧家县和彝良县玉米种植连片且有草地贪夜蛾为害区域建立2个防控示范区,见图1。
1.2.2 防控材料
(1)性诱采用北京依科曼公司生产的草地贪夜蛾专用诱捕器和性诱剂。依科曼性诱剂具有良好的诱捕效果[16],通过缓慢持续释放人工合成的昆虫性信息素化合物,引诱雄虫;诱芯可持续时间45~60 d。
(2)灯诱采用智能风吸式杀虫灯(型号YCH-FX-2,昆明彩航农业科技有限公司)是一款综合型害虫诱杀灯。本产品生产及加工符合GB/24689.2—2017《植物保护机械·杀虫灯国家标准》。产品具有光控、时控灯光功能。
1.2.3 防控方法本研究采用性诱防控、灯诱防控、性诱+灯诱混合防控3种防控方式,分别建立6.67 hm2的防控区域。
性诱防控区域的性诱器安装间隔为50 m,在范围内呈网格状分布。安装高度始终保持高出玉米植株20~25 cm。每周一进行诱捕器内虫体清理,每隔30 d更换一次诱芯。灯控区域的杀虫灯安装间隔为100 m,工作时间根据其光控原理,自行开关;定期检查测报灯的运行情况,并对虫体进行清理。混合防控区域高空测报灯和性诱器间隔布置,两个位置距离之间相隔100 m。
防控周期从玉米三小叶期开始直到玉米收获。1.2.4 防控监测与分析在每个防控区域和对照区域,采用“S”型取样法,选取10 个10 m×10 m 的小区域进行植株受害率统计。采用同样的方法另外选取10 个10 m×10 m 的小区域测量玉米最终产量,并换算到每公顷的产量。对测量结果进行单因素方差分析,得出3 种防控方式的防控效益;并计算平均产量提高率R,计算见式(1)。
式中Y0为对照组产量,Y为防控组产量。
1.3 数据处理
采用Excel 2019 和SPSS26.0 进行数据处理和统计分析。
2 结果分析
2.1 草地贪夜蛾成虫的种群动态和分布情况
2.1.1 草地贪夜蛾的首见虫期草地贪夜蛾在昭通地区各监测点草地贪夜蛾成虫首见日期见表1。2021年昭通市草地贪夜蛾最早在3月1日巧家县A1监测点和永善县B1监测点出现。随后是3 月18 日在昭阳区、3 月22日在鲁甸县、大关县和彝良县出现;3月29日在威信县出现草地贪夜蛾成虫,而后在水富市、镇雄县、盐津县出现。在整个监测周期中,绥江县的监测点未见草地贪夜蛾成虫,盐津县的监测点于8月30日首见草地贪夜蛾成虫。
2.1.2 草地贪夜蛾的成虫数量动态及分布在整个监测周期内,44个监测点中共有27个诱捕到草地贪夜蛾成虫(表1)。盐津县由于2020 年起化学防治力度较大,使得该县域内的草地贪夜蛾数量明显减少,在2021年的诱捕过程中也几乎未见草地贪夜蛾成虫。
2021年共监测到草地贪夜蛾成虫数量905只。从3 月开始,成虫种群数量持续上升,6 月到达小高峰,7月有所下降,8月骤增(图2)。
图2 昭通市草地贪夜蛾成虫数量统计图
整个监测内草地贪夜蛾成虫在各县区数量总和以及各县区监测点的平均草地贪夜蛾成虫数量见图3。昭通地区的草地贪夜蛾主要分布在巧家县、鲁甸县、永善县、彝良县、昭阳区、大关县等地。巧家县是虫量较多的地区也是发生首见虫最早的地区。
图3 各县区草地贪夜蛾成虫总数及监测点的平均数量
通过对昭通市草地贪夜蛾数量较多的前6个县区的逐月诱捕量分析发现,6 个县区的草地贪夜蛾成虫种群数量呈现不同的动态变化特点(图4、图5)。巧家县、大关县出现2个高峰期,第一个高峰期发生在4月,早于其他4个县区,第二个高峰期在6月,巧家县此时段的虫量远远高于其他地区。大关县草地贪夜蛾到8月数量减少到0。永善县、鲁甸县、彝良县和昭阳区草地贪夜蛾的虫量在8 月剧增,达到监测期内的最大值。其中,永善县在5月出现了一个小高峰,晚于巧家县1个月。
图4 主要分布区每月草地贪夜蛾成虫的总数
图5 主要分布区监测点每月草地贪夜蛾成虫的平均数量
2.2 草地贪夜蛾物理诱控效益
通过对不同防控区域的玉米植株受害率的统计和产量测算,分析3种物理诱控方式的防控效益。
巧家县物理诱控示范区采取物理诱控措施以后,植株受害率显著低于对照(P<0.05),而采取性诱+灯诱混合防控区域的植株受害率显著高于性诱防控区域(P<0.05),与灯诱防控之间无明显差异。就玉米产量而言,采取性诱防控区域的产量相较于对照之间无显著差异(P<0.05),平均产量提高了3.92%;而采取灯诱、性诱+灯诱混合防控区域的产量显著高于对照(P<0.05),平均产量分别提高了18.05%、24.99%(表2)。
表2 巧家县物理诱控结果分析
彝良物理诱控示范区采取物理诱控措施以后,玉米植株受害率显著降低(P<0.01);玉米产量显著提高(P<0.01)。3种防控方式植株受害率之间没有显著差异(P<0.01);性诱防控所得的玉米产量与其他2 种防控方式的产量之间无显著差异(P<0.01),性诱+灯诱混合防控区域的产量相较于灯诱防控方式显著提高(P<0.01),与性诱防控之间没有明显差异。采取性诱防控区域的平均产量相较于对照提高了115.06%,说明采取防控措施区域的玉米产量是对照区域的2.15倍。灯诱防控区域提高了82.96%,性诱+灯诱混合防控区域提高了136.30%(表3)。
表3 彝良县物理诱控结果分析
3 讨论
3.1 昭通市草地贪夜蛾成虫的种群动态
明晰昭通市草地贪夜蛾成虫的种群时空动态对其采取有效的防控措施具有重要作用。2021 年在昭通市44个草地贪夜蛾分布监测点中共有27个监测点监测到草地贪夜蛾成虫。3 月1 日昭通市最早见草地贪夜蛾的巧家县和永善县为金沙江干热河谷沿岸的监测点,干热河谷因为其地形的特殊性,既是草地贪夜蛾迁移的通道也是虫源地[17]。根据各监测点监测到草地贪夜蛾的时间先后顺序发现,昭通西南地区发生的时间早于西北和东部,可以推断出昭通地区草地贪夜蛾存在由西南向东北迁飞趋势,与任佳昕等[3]的研究结果基本一致。昭通市是草地贪夜蛾由东南亚入侵内地的重要通道区域[18],因此在昭通市境内也存在着草地贪夜蛾由南向北迁移的过程。与以往轨迹模拟研究不同,本研究通过直接监测统计草地贪夜蛾成虫的方式判定区域内草地贪夜蛾的迁移动态,而且还可以通过监测统计草地贪夜蛾的数量,预测其危害,提前采取防控措施。
2021年昭通市的草地贪夜蛾主要分布在巧家县、永善县、鲁甸县、昭阳区、彝良县和大关县,相较于2019年和2020年的分布,新增了永善县、鲁甸县、昭阳区、彝良县和大关县,减少了盐津县。自2020 年开始盐津县就很少有草地贪夜蛾分布,在2021年的监测中8 月底才见草地贪夜蛾成虫,主要是因为盐津县的防控力度较大,有效抑制了草地贪夜蛾分布[2]。此外,性诱剂诱捕到草地贪夜蛾成虫受防控频次、寄主种植制度等因素影响[19-20]。在许多地方刚发现草地贪夜蛾为害就喷洒农药进行防治,造成未诱捕到成虫。绥江县在草地贪夜蛾为害期间先后采取打农药3 次(数据由植保站人员提供)。这可能是绥江县在整个监测期内未见草地贪夜蛾成虫的原因。而永善县、鲁甸县、昭阳区、彝良县和大关县草地贪夜蛾分布增加主要是因为8月起有大量的草地贪夜蛾成虫迁入。
3.2 草地贪夜蛾防控
玉米是草地贪夜蛾在中国的主要寄主,其植株受害率和产量能够直观反映出草地贪夜蛾的危害程度。在本研究中,在巧家县和彝良县分别进行物理防控实验,两个区域在昭通地区都具有较好的代表性。巧家县代表草地贪夜蛾可能的周年发生区,且坡度较大区域。彝良县则属于季节性发生区域,地势平缓。本研究通过设置对照,建立性诱、灯诱和两者混合的防控区域,统计玉米植株受害率和最终玉米产量。采取物理诱控措施以后,玉米植株受害率显著降低,产量显著提高。在3种防控对照中,混合防控效果最好,在彝良县的试验区挽回产量最高达136.30%。混合防控能够弥补2 种防控方式各自的不足。性诱防控,主要是根据雌虫散发的气味诱捕雄虫,而交配后的雌虫仍然能产卵,孵化后仍能造成危害。灯诱则是根据草地贪夜蛾的趋光性将其诱杀,能够同时防控雌雄虫;此外,还能诱杀除草地贪夜蛾外的害虫。在混合防控中,性诱剂能够将部分灯光未覆盖区域的草地贪夜蛾进行诱杀,大大提高防控效益。因此整体来看,这3 种防控方式的防控效益存在如下关系:性诱+灯诱>灯诱>性诱。
本研究主要考虑草地贪夜蛾成虫种群动态,防控手段也是只针对草地贪夜蛾成虫,但草地贪夜蛾幼虫才是作物造成危害源头,在以后的研究中还需结合草地贪夜蛾田间幼虫的监测与防控,以达到最佳的防控效果。
4 结论
(1)2021 年昭通市的44 个草地贪夜蛾诱捕点中,共有27个诱捕到草地贪夜蛾成虫,共905只。主要集中在巧家县、鲁甸县、永善县、彝良县、昭阳区和大关县;相较于2019年和2020年,减少了盐津县分布,增加了鲁甸县、永善县、彝良县、昭阳区和大关县。
(2)昭通市的草地贪夜蛾成虫于3月1日在西南部的巧家县和永善县的金沙江河谷一带出现,随后在中部和东北部相继出现,就出现时序来看存在由西南向东北发展趋势。
(3)3—6 月昭通市草地贪夜蛾成虫数量逐渐增加,7月有所下降,8月骤增。8月的草地贪夜蛾主要分布在永善县、鲁甸县、彝良县和昭阳区。
(4)采取物理诱控以后能够显著降低草地贪夜蛾的危害,减少玉米产量损失。在本研究的3 种防控方案(性诱、灯诱、性诱+灯诱混合防控)中,性诱+灯诱混合防控方式效果最为显著。