贵州平坝灯诱稻水象甲种群动态与分析
2024-10-18叶位狄雪塬杨茂发严斌朱家云
摘 要:
为了掌握稻水象甲在贵州省的种群发生情况,本研究于2011年至2018年连续8年进行稻水象甲种群动态监测,并与当地气候因子结合,进行相关性分析。结果表明:稻水象甲主要在4月到9月上旬之间发生,其成虫每年始见日均在4月份,高峰期出现在4—5月份。灯光诱集稻水象甲单日虫量最高可达4794头,全年灯下有虫日数少,17~32 d不等。全年温度与稻水象甲的诱集量呈正相关,而降雨量与稻水象甲的诱集量呈负相关,相关性较低。贵州平坝稻水象甲不同年月之间灯下种群波动非常大。研究结果可为贵州平坝稻水象甲的预测预报提供参考。
关键词:
稻水象甲;灯诱;降水量;温度;种群动态
中图分类号:S431.3
文献标识码:A
文章编号:1008-0457(2024)05-0087-06
国际DOI编码:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2024.05.013
稻水象甲Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel作为我国水稻上重点监测的检疫性害虫[1],是一种重要的入侵害虫,原产于美国东部,20世纪70年代初传入日本,我国于1988年在河北省首次发现稻水象甲[2],后沿渤海湾迅速扩散[3]。贵州省自2010年5月首次在安顺市平坝县发现以来[4],稻水象甲在贵州的危害面积逐年扩大,截止2018年,稻水象甲疫情已扩散至贵州省7个市(州)及贵安新区、37个县(区、市)、154个乡镇,受害稻田面积达28 014 hm2 [5-7]。稻水象甲主要取食禾本科植物,成虫沿叶脉啃食叶肉,取食后叶片仅存透明下表皮,形成长短不一的白色长条斑[8],幼虫取食水稻根系,减少水稻分蘖数和穗数[9],减产率40%~60%,严重时甚至绝收[10]。
气象因素是害虫与寄主植物生长发育的重要生态因子,害虫的发生危害与气象因素关系密切[11]。气象因素能影响害虫的发生,发展及危害程度[12-14]。不同害虫对气象条件要求不同,不同气象因素对不同昆虫不同发育阶段影响也不同[15-16]。气象因素主要包括温度、湿度、降雨量及风速等。其中,温度是影响昆虫发育、繁殖的重要因素[17],也是对昆虫影响最大的气候条件[18-19]。湿度也直接影响昆虫的生长发育,自然界中温度和湿度相互影响并共同作用于害虫和寄主。了解害虫适宜和不适的气象条件,能够预测害虫种群动态[20]。
稻水象甲成虫具有趋光性。诱虫灯是一种以光源为基础,利用昆虫趋光性来引诱和捕杀昆虫,对害虫种群动态进行监测的诱捕器[21]。对于稻水象甲的防治和监控,可通过在田间设置黑光灯诱杀达到集中消灭的效果[8,22-23],也可以利用黑光灯监测其发生动态。稻水象甲在不同地区和年度间的发生时间、发生程度等常有差异[24],且其发生与气候因子密切相关,频振式虫情测报灯能对稻水象甲成虫发生动态进行有效监测。本研究连续8年(2011—2018年)进行稻水象甲种群动态监测,并与当地气候因子结合,进行相关性分析,以期为稻水象甲的发生条件及其预测预报提供参考。
1 材料与方法
1.1 诱集地点
贵州省监测点设在安顺市平坝县高峰镇青鱼塘(北纬26°23.992′,东经106°22.937′,海拔1248 m)。
1.2 方法
于2011年至2018年利用诱虫灯诱集,每年3月1日开灯,10月31日关灯。天黑后诱虫灯自动亮起开始诱集,昆虫被诱集后落入位于灯箱内的收集袋中,收集袋共有8个,每周收虫一次,从收回的昆虫中查数稻水象甲并逐日记录个数。气象数据由贵州省气象局提供。
1.3 数据处理
分析不同年间稻水象甲发生动态,并结合当地气象因子(日平均气温、降雨量)综合分析气象因素对稻水象甲种群动态的影响。数据使用Excel 2016进行处理。稻水象甲灯诱虫量及气象因子的相关性使用SPSS 21.0进行线性回归分析。
2 结果与分析
2.1 不同年间稻水象甲成虫灯下数量动态
不同年间不同月份不同旬灯诱稻水象甲的变化较大(图1),其中,2016年虫量最大,而2012年虫量最少;稻水象甲在每年的4月、5月发生量大,7月后发生量极少;最大旬虫量达5243头,最少旬虫量为0头。
2.2 灯下稻水象甲成虫种群消长情况
表1显示了2011—2018年平坝县稻水象甲成虫灯下种群消长情况,数据表明,成虫始见日最早为2016年4月1日,最晚为2011年4月25日。每年的成虫始见日均在4月份,且始见日之后高峰日相继发生。终见日2015年最早,发生在6月1日,2018年最晚,发生在9月24日,每年的终见日均发生在6月下旬到9月上旬之间,年间变化较大。总体来看,稻水象甲始见日越早,高峰期也越早,终见日与二者没有关系。
灯下稻水象甲成虫主要出现在4月到9月上旬之间,每年4月前和9月后均未诱集到稻水象甲,成虫高峰期主要发生在每年4月中旬到5月下旬。不同年、月份之间稻水象甲的种群数量波动非常大。
灯诱稻水象甲单日虫量在2016年4月15日达到最高,为4794头。不同年份间全年诱集的稻水象甲虫量变化较大,2016年最多,多至5766头,2012年最少,仅有28头。高峰日诱集的稻水象甲虫量占全年虫量的比例大,其中,2016年最高,达83%,2012年最低为18%。贵州省平坝县稻水象甲上灯较集中,全年灯下有虫日数少,17~32 d不等,结果与息烽县稻水象甲灯下有虫日数19~34 d不等这一结果相接近[25]。
2.3 气候因子对诱虫量的影响
综合分析气候因子及2011—2018年连续8年灯诱可得(图2),平均日温高于15 ℃,降雨量低于10 mm时稻水象甲大发生,种群数量很快达到高峰,每年的高峰月均在4—5月份。6月后稻水象甲虫量急剧减少。2012和2014年新一代成虫发生时,灯下诱虫量便开始呈现第二个小高峰。但是其它年份很少诱集到新一代成虫。稻水象甲终见日多发生在7月中旬以后,新一代成虫的发生与气象条件之间的关系不明显。在开展灯诱的8年(2011—2018)中,3月和10月都没有诱集到稻水象甲。
2.4 气象因子与诱虫量的相关性分析
将温度和降雨量这两个气象因子与稻水象甲的诱虫量建立直线回归方程(表2)。从表中可以看出,贵州省平坝县的全年温度与稻水象甲的诱集量呈正相关,降雨量与稻水象甲的诱集量呈负相关,但相关性不显著,线性回归方程用以虫情预测预报的参考性较低。
3 讨论与结论
趋光性是昆虫的重要特性,害虫趋光性技术的应用,可以减少田间害虫的发生量,是一种有效的绿色防控方法[26-27],已应用于多种害虫的诱捕[28-31]。稻水象甲的趋光性与地区、虫期及环境条件有关,因此,不同地区的灯诱虫量差异较大[5,32-33]。贵州于2010年在平坝县首次发现稻水象甲,课题组次年便开展了对稻水象甲的灯诱监测。8年的监测数据及气候因素综合分析结果表明,不同年、月间稻水象甲动态差异较大,且与温度和降雨量存在一定联系。
稻水象甲在贵州平坝一年发生1代,以成虫越冬。越冬代成虫第二年4月份始发生,2016年最早,为4月1日,2011年最晚,为4月25日。江西省也于4月初发现越冬代成虫[34],与平坝的始见日时间相近;陕西省在3月6日至10日始见越冬代成虫[35];四川省盐亭县越冬代成虫从3月中旬开始活动[36];广西全州县和安徽桐城均在3月下旬发生越冬代成虫[33,37]。平坝稻水象甲始见日越早,高峰期也越早,该结果与狄雪塬等[25]研究的贵州省息烽县2011—2017年间稻水象甲成虫灯下种群消长情况相一致。稻水象甲在不同地区的始发日各不相同,可能与气候、地区、育秧方式等因素有关。
贵州稻水象甲上灯比较集中,每年上灯天数少,17天至32天不等。但高峰日和高峰月均出现在4月、5月份,这与峗薇等[5]和唐承成等[38]研究结果一致。不同地区不同年间上灯数量差异大。株洲县全年可诱集769头稻水象甲[39],东北大石桥市每台灯每晚可诱捕稻水象甲4000~10 000多头[40],本研究结果显示平坝全年诱集的稻水象甲虫量变化较大,最多达5766头,最少仅有28头。
气象因素会影响黑光灯对害虫的诱捕[41]。前人已研究了气象因子与诱虫量的相关性,气象因子对不同害虫的影响不同,温度和降雨量是影响种群变动的最重要的因素,进一步影响诱虫灯的诱虫效果[25,42-43]。低温和干旱也是抑制稻水象甲生存的重要生态因素[44]。不同地区这两种因素作用程度各不相同。本研究结果表明,每年4月份,日均气温达15 ℃且降水量少时,稻水象甲会出现小的始发高峰。2016年4月上旬日均气温高于17 ℃且降雨量低于5 mm,在4月15日出现日高峰4794头稻水象甲,这也可能与上一年越冬虫量有关及其它环境因素有关。龚伟荣等[45]研究结果显示,稻水象甲潜在最适分布区的全年气温为12.5~35 ℃,与本诱集结果吻合。本研究回归分析结果显示,温度与稻水象甲的诱集量呈正相关,降雨量与稻水象甲的诱集量呈负相关,但相关性不显著,线性回归方程用以虫情预测预报的参考性较低。可能与稻水象甲上灯比较集中,每年上灯天数少有关。在利用诱虫灯调查某地害虫发生情况时,需充分考虑气象因子对害虫及诱虫效果的影响。本研究通过贵州平坝8年的灯诱稻水象甲数据及气象因素的综合分析,灯下种群动态与峗薇等[46]基于贵州三县2年的数据分析结果相似,基本反映了贵州稻水象甲成虫灯下种群动态规律,可以为贵州稻水象甲的发生、预测预报提供理论指导。气象因素间通过相互作用共同影响诱虫效果,本研究只分析了温度和降雨量两个最重要因子,其他气象因子对稻水象甲灯诱效果的影响有待进一步分析。
(责任编辑:于慧梅)
作者简介:
叶位(2001—),女,汉族,贵州大学农学院2021级植物保护专业本科生,E-mail: 876277596@qq.com.
参 考 文 献:
[1]
农业农村部.中华人民共和国农业农村部公告第351号-全国农业植物检疫性有害生物名单[EB/OL].(2020-11-10)[2024-06-05].http://www.moa.gov.cn/govpublic/ZZYGLS/202011/t20201110_6356064.htm.
[2]方世凯,李琳,黄春平.稻水象甲的扩散原因及南繁基地防控对策[J].中国稻米,2008(1):12-15.
[3]洪勇,张家洪,王庆伟.安顺市稻水象甲危害规律与监测防控技术[J].农技服务,2023,40(5):84-87.
[4]峗薇,杨大星,彭炳富,等.贵州稻水象甲越冬场所的初步调查与分析[J].贵州农业科学,2011,39(6):90-93.
[5]峗薇,杨茂发,廖启荣,等.两种育秧方式下稻水象甲幼虫的空间分布型及其抽样技术[J].植物保护学报,2013,40(2):128-132.
[6]张昌容,何永福,张忠民,等.旱育秧技术对稻水象甲防控效果研究[J].植物检疫,2018,32(2):40-42.
[7]江兆春.贵州省2019年稻水象甲发生趋势与防控建议[J].农技服务,2019,36(3):22,25.
[8]石扬娟,汪永安,刘玉坤,等.六安市稻水象甲发生现状及防控措施[J].现代农业科技,2021(12):130-132.
[9]狄雪塬,杨茂发,徐进,等.贵州稻水象甲危害损失和防治指标研究[J].应用昆虫学报,2015,52(6):1474-1481.
[10]肖汉祥,李宏周,刘志华,等.植保无人机施药防治水稻稻水象甲试验[J].现代农业科技,2021(20):94-95.
[11]刘海鹏,李子钰,梁魁景,等.衡水湖防护林食叶害虫发生丰度与气象因子相关性研究[J].农业与技术,2024,44(2):59-62.
[12]王淑梅.于气象视角的农作物病虫害预测预报研究概况[J].中国植保导刊,2009,29(12):13-16.
[13]张蕾,霍治国,王丽,等.气候变化对中国农作物虫害发生的影响[J].生态学杂志,2012,31(6):1499-1507.
[14]巩中军,段云,张晶,等.河南省新乡地区金龟甲发生动态及影响因子分析[J].环境昆虫学报,2024,46(1):116-126.
[15]Murugan M,Uthamasamy S.Dispersal behaviour of cotton whitefly,Bemisia tabaci(Genn.)under cotton based gardenland agroecosystem of Coimbatore,Tamil Nadu[J].Madras Agricultural Journal,2001,88:1-6.
[16]刘冬,沈渭寿,朱四喜,等.中国农林业害虫分布特征及其影响因素[J].生态学杂志,2014,33(12):3322-3331.
[17]张红梅,尹艳琼,赵雪晴,等.草地贪夜蛾在不同温度条件下的生长发育特性[J].环境昆虫学报,2020,42(1):52-59.
[18]张福丽.气象因素对黑龙江省三种病虫害的影响及预测预报[D].哈尔滨:东北林业大学,2009.
[19]雒珺瑜,张帅,王春义,等.棉田非靶标害虫发生丰度与气象因子的关联性分析[J].生物安全学报,2015,24(3):232-237.
[20]叶彩玲,霍治国,丁胜利,等.农作物病虫害气象环境成因研究进展[J].自然灾害学报,2005,14(1):90-97.
[21]张智.北方地区重大迁飞性害虫的监测与种群动态分析[D].北京:中国农业科学院,2013.
[22]陈德西,张鸿,何忠全,等.水稻外来入侵病虫害识别与防控[J].四川农业科技,2023(11):47-50.
[23]王维超.稻水象甲发生规律与防治措施[J].现代农业科技,2012(5):209-210.
[24]丁新华,李超,王小武,等.稻水象甲在新疆的潜在分布及适生性研究[J].生物安全学报,2019,28(2):116-120.
[25]狄雪塬,杨茂发,高州,等.贵州息烽县灯诱稻水象甲种群动态分析[C]//绿色植保与乡村振兴:中国植物保护学会2018年学术年会论文集.北京:中国农业科学技术出版社,2018.
[26]陈坤,文礼章,龚碧涯,等.重要气象因子对农田灯光诱虫效率的影响[J].中国农学通报,2013,29(4):44-50.
[27]李志勇,鲁燕华,董淑娴,等.绿色防控技术在甜糯玉米病虫害综合防治中的应用[J].农业科技通讯,2024(5):154-156,218.
[28]陈华爽,武予清,苗进,等.黑光灯诱集麦红吸浆虫成虫的数量及性比的变化[J].应用昆虫学报,2011,48(6):1770-1774.
[29]刘磊磊,杨洪,金道超,等.贵州惠水褐飞虱灯诱种群发生规律分析[J].山地农业生物学报,2014,33(4):1-5,9.
[30]薛文鹏,金道超,杨洪.贵州白背飞虱灯下种群发生动态区域性比较研究[J].环境昆虫学报,2014,36(4):487-493.
[31]张桂芬,张毅波,冼晓青,等.性信息素诱捕法和紫外光灯光诱捕法对我国西南区域番茄潜叶蛾的监测诱捕效率及成虫发生期分析[J/OL].植物保护,2024:1-17(2024-06-05)[2024-06-07].https://doi.org/10.16688/j.zwbh.2024110.
[32]方海维,章炳旺,方向群,等.稻水象甲在安徽桐城的发生规律调查[J].昆虫知识,2003(6):546-549.
[33]余祖文,方海维,肖满开,等.安徽桐城稻水象甲发生规律与治理措施[J].山西农业科学,2009,37(6):65-69.
[34]张锋,徐国平,宋建辉,等.江西省鄱阳湖平原双季稻区稻水象甲种群动态分析[J].江西农业大学学报,2014,36(1):84-90.
[35]杨少雄,杨桦,张吉昌,等.陕西省稻水象甲种群发生规律[J].西北农业学报,2014,23(1):108-112.
[36]刘跃富,何成杰,雷春艳,等.盐亭县稻水象甲发生状况及防控对策[J].四川农业科技,2022(11):63-66.
[37]张燕杏.广西稻水象甲生物学及其种群动态研究[D].南宁:广西大学,2015.
[38]唐承成,高潮,曾琛.普定县稻水象甲灯诱数量动态分析[J].植物医生,2018,31(6):29-31.
[39]凌云.株洲县稻水象甲控防技术研究[D].长沙:湖南农业大学,2009.
[40]沈歌华.黑光灯诱捕防治稻水象甲[J].新农业,2002(10):31-31.
[41]László N,Ottó K,János P.Effect of weather conditions on light-trap catches of Trichoptera in Hungary(Central Europe)[J].Polish Journal of Entomology,2015,83(4):269-280.
[42]吕欣,韩诗畴,徐洁莲,等.广州桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)发生动态及气象因子[J].生态学报,2008(4):1850-1856.
[43]郑光楠,杨秀好,韦曼丽,等.广西松褐天牛成虫种群动态规律及其与林分和气象因子相关性[J].林业科学,2023,59(1):128-142.
[44]毛志农,孙汝川,窦学芝,等.低湿和低温对稻水象死亡率的影响及稻水象在我国分布范围的初探[J].植物检疫,1997(增刊1):26-29.
[45]龚伟荣,杜予州,戴霖,等.稻水象在中国适生性分布的研究[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2007,28(1):79-82.
[46]峗薇,杨茂发,杨大星,等.贵州稻水象甲灯诱种群数量的动态分析[J].西南农业学报,2013,26(2):572-575.
Population Dynamics of Trapped Rice Water Weevil, Lissorhoptrus oryzophilus, Using a Black-light Lamp in Pingba, Guizhou
Ye Wei1, Di Xueyuan1, Yang Maofa1,2*, Yan Bin1, Zhu Jiayun1
(1.College of Agriculture, Guizhou Provincial Key Laboratory for Agricultural Pest Management of the Mountainous Region, Guizhou University, Guiyang 550025, Guizhou, China; 2.College of Tobacco Science, Guizhou University, Guiyang 550025, Guizhou, China)
Abstract:
The rice water weevil was initially doscovered in Pingba County, Guizhou province in 2010. The population dynamics of the rice water weevil in Guizhou were monitored from 2011 to 2018 to understand ist fluctuations. Correlation analysis was conducted to investigate the influence of climate factors on the population dynamics of the rice water weevil. The results revealed that the rice water weevil mainly occurred between April and early September annually, with its initial emergence in April, and peak occurrence observed from April to May. The maximum capture rate of adults by the light trap was 4794 adults per day. The collection period for rice water weevils using light traps ranged from 17 to 32 days within a year, showing a positive correlation between trap numbers and temperature and a negative correlation with rainfall. The population of rice water weevil exhibited significant fluctuations on both annual and monthly scales. Monitoring the population dynamics of rice water weevil could offer valuable insights for predictive purposes in Guizhou.
Keywords:
Lissorhoptrus oryzophilus; light-trap; precipitation; temperature; population dynamic