漯河市高空灯下迁飞性蛾类害虫监测与分析

2021-06-29 01:21陈琦段云侯艳红刘迪范志业沈海龙陈莉李雷雷王文豪段宸宇黄建荣李世民
植物保护 2021年3期
关键词:棉铃虫草地贪夜蛾

陈琦 段云 侯艳红 刘迪 范志业 沈海龙 陈莉 李雷雷 王文豪 段宸宇 黄建荣 李世民

摘要 :为明确农业迁飞性蛾类害虫在我国迁飞过渡带地区的种群动态。2015年—2019年,在河南省漯河市利用高空探照灯对迁飞性蛾类害虫进行监测。结果表明,5年诱集的主要迁飞性蛾类害虫共计7种70 026头,其中夜蛾科主要包括棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)、黏虫Mythimna separata (Walker)、甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)、小地老虎Agrotis ipsilon (Rottemberg)、二点委夜蛾Athetis lepigone (Mschler)和草地贪夜蛾Sfrugiperda (J.E.Smith),螟蛾科主要包括稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée,不同种类间年诱虫量差异较大。从5年的诱虫总量来看,棉铃虫和黏虫为优势种;小地老虎、二点委夜蛾和甜菜夜蛾为丰盛种;稻纵卷叶螟为常见种。混合种群发生盛期在5月下旬至6月中旬、7月中旬至8月下旬、8月下旬至9月下旬。棉铃虫每年形成4个高峰期,其中8月-9月(第3代和第4代)诱蛾量最大,占5年诱虫量的80.11%。黏虫有3个发生高峰期,分别在5月下旬至6月中旬、7月中旬和9月中旬。草地貪夜蛾于2019年8月15日灯下首见,和其他6种蛾类当年同期诱虫数量比较,为常见种。

关键词 :迁飞性蛾类; 高空探照灯; 棉铃虫; 黏虫; 发生盛期; 草地贪夜蛾

中图分类号:

S 433.4文献标识码: A

DOI: 10.16688/j.zwbh.2020078

Monitoring and analysis of migratory moths trapped by the

searchlight in Luohe, Henan province

CHEN Qi1, DUAN Yun2, HOU Yanhong1, LIU Di1, FAN Zhiye1, SHEN Hailong1,

CHEN Li1, LI Leilei1, WANG Wenhao1, DUAN Chenyu3, HUANG Jianrong2*, LI Shimin1*

(1. Luohe Academy of Agricultural Sciences, National Agricultural Observing and Experimental Station for Plant Protection in Yancheng, Henan Province, Luohe 462300, China; 2. Institute of Plant Protection, Henan Academy

of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, China; 3. Wuyang Meteorological Service, Luohe City, Henan Province, Luohe 462400, China)

Abstract

In order to observe the population dynamics of migratory moths across the transition zone in China, migratory moths were monitored by searchlight trap at the base of Luohe Academy of Agricultural Sciences, from 2015 to 2019. Totally 70 026 flying moths belonged to seven species in two family (Noctuidae and Pyralidae) were trapped. The main species of Noctuidae were Helicoverpa armigera (Hübner), Mythimna separata (Walker), Spodoptera exigua (Hübner),Agrotis ipsilon (Rottemberg), Athetis lepigone (Mschler) and S. frugiperda (J.E.Smith). The main species of Pyralidae was Cnaphalocrocis medinalis Guenée. There was great difference of annual total numbers among different month species. According to the number of migratory moths trapped in five years, the dominant species were H.armigera and M.separata. The abundant species were S.exigua, A.ipsilon and A.lepigone. C.medinalis was a common species. The emergence peaks of mixed population were in late May to middle June, middle July to late August and late August to late September. Four peaks of H.armigera were formed every year. More trapping number,80.11% of all the numbers of five-year trapped, was found from August to September (the third and fourth generation), and the generations overlapped obviously. The peaks of M.separata were in late May to middle June, middle July and middle September, respectively. S.frugiperda was first trapped by the searchlight on August 15, 2019. Compared with other six moths in the same period in 2019, it was thought as a common species.

Key words

migratory moth; searchlight; Helicoverpa armigera; Mythimna separata; emergence peak; Spodoptera frugiperda

遷飞是昆虫对栖息地资源发生季节性或偶然性变化时进化出的一种适应性对策[1]。昆虫通过远距离迁飞可以躲避不良环境,而最大限度地利用自然资源繁衍种群[2]。迁飞性害虫以其突发性、暴发性和毁灭性的特点始终威胁着我国的粮食安全[34]。近年来,草地螟Loxostege sticticalis Linnaeus、黏虫Mythimna separata (Walker)和稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée等重大害虫在我国频繁发生和大面积暴发[58],其迁飞致灾问题十分突出,已成为影响我国粮食产量和品质的主要因素之一。

通过有效的监测工具,在昆虫迁飞的主要通道上进行监测,实现迁飞害虫迁入前的早期预警,才能准确开展防控,减少农业损失[9]。高空探照灯作为迁飞性害虫种群监测的有效工具,在对黏虫、草地螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱Nilaparvata lugens Stl等迁飞性害虫的监测预警方面发挥了重要作用[1014]。河南省漯河市位于我国南北气候的过渡地带,每年春季大量迁飞性昆虫的越冬代成虫经过该地向北迁飞,在北方繁殖数代后,秋季陆续经过该地向南回迁[1516]。本研究利用高空探照灯对漯河市的迁飞性害虫进行种群监测,以期为该市以及全国迁飞性害虫的动态区域预报和有效防控提供指导。

1 材料与方法

1.1 监测工具

设置高空探照灯(以下简称探照灯)1台,由GT75型探照灯制作而成(上海亚明公司生产),主波长380~680 nm,其ZJD 1 000 W金属卤化物灯泡发出的光柱可对500 m高度以内的空中虫群产生明显的诱集作用[17]。探照灯下方放置接虫专用毒桶收集扑灯昆虫,桶内放置浸有高含量敌敌畏的棉球,诱集到的昆虫经过漏斗进入含农药的桶内直接毒死,以保持虫体完整便于昆虫种类的鉴定[18]。

1.2 试验方法

2015年—2019年的3月-11月,在漯河市农业科学院五里岗试验基地(33°36′N,113°59′E)进行试验。探照灯安放在基地工作储藏楼2楼楼顶,视野开阔,四周没有高大建筑物和树木遮挡。逐日检查诱捕到的昆虫种类和数量,并分别取20头黏虫、小地老虎雌蛾进行卵巢解剖(不足20头时则全部解剖),记录其发育程度与交配情况。

1.3 数据统计分析

用WPS Office 2019进行统计和数量动态分析,各代监测到的虫量最多的日期为高峰日。种群优势度Dominance(D)采用Berger-Parker优势度指数[19]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。当D≥0.1时,该物种为优势种;0.05≤D<0.1为丰盛种;0.025≤D<0.05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 灯下迁飞性蛾类害虫种类

根据2015年-2019年探照灯监测结果,灯下主要迁飞性蛾类害虫共计7种70 026头,包括夜蛾科的棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)、黏虫Mythimna separata (Walker)、小地老虎Agrotis ipsilon (Rottemberg)、二点委夜蛾Athetis lepigone (Mschler)、甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)和草地贪夜蛾S.frugiperda (J.E.Smith),以及螟蛾科的稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée。

2.2 灯下迁飞性蛾类害虫优势种

不同种之间诱集数量差异较大(图1)。每年棉铃虫的年度诱虫量最高,年平均诱虫量为8 003.60头,明显高于其他6种蛾类(151~1 985.20头);其次为黏虫,5年间有3年年度诱虫量居第2位,年平均诱虫量为1 985.20头。根据优势度指数(表1),棉铃虫在5年中均是优势种,黏虫有4年是优势种,小地老虎和二点委夜蛾有2年是优势种,稻纵卷叶螟只在2015年是优势种,甜菜夜蛾仅在2018年是优势种。按5年诱虫总量,棉铃虫和黏虫为优势种;小地老虎、二点委夜蛾和甜菜夜蛾为丰盛种;稻纵卷叶螟为常见种。草地贪夜蛾于2019年8月15日灯下首见,和其他6种蛾类当年同期诱虫数量比较,为常见种。

2.3 发生动态

2.3.1 迁飞性蛾类害虫混合种群季节性发生动态

2015年—2019年漯河市探照灯下迁飞性害虫混合种群5年的旬数量变化规律见图2。3月上旬至5月中旬、10月中旬至11月下旬虫量较少,其诱虫量仅占5年诱虫总量的3.44%。5月下旬至10月上旬虫量较多,可见3个明显的高峰期,分别为5月下旬至6月中旬,7月中旬至8月下旬,8月下旬至9月下旬。盛期内发生虫量为63 311头,占5年诱集总量的90.41%。

2.3.2 棉铃虫季节性发生动态

在2015年—2019年监测期间,棉铃虫的始见日在3月下旬或4月上中旬,最早为3月25日,最晚为4月17日;终见日在10月中下旬或11月上旬,最早为10月17日,最晚为11月6日(表2)。各旬诱虫量波动较大,从5年旬诱虫量趋势来看,每年形成4个高峰期(图3),分别是6月上中旬、7月中旬、8月上旬至8月下旬和8月下旬至9月下旬,分别对应的是第1代、第2代、第3代和第4代。8月-9月诱蛾量大,第3代和第4代世代重叠明显,此峰期内的虫量占年度诱虫量的80.11%。越冬代无明显的高峰。

不同年度间高峰日出现时间有一定差异,高峰日虫量也不同(表3)。棉鈴虫第1代高峰日最早出现在6月6日,最晚在6月17日;第2代高峰日最早在7月10日,最晚在7月22日。第1代和第2代的单日最高诱虫量分别为381头和226头。第3代和第4代世代重叠,期间均有3个明显的高峰日,第1个高峰日一般在8月上中旬,第2个高峰日一般在9月上旬,第3个高峰日在9月中旬,单日最高诱虫量分别为1 256、728头和656头。

2.3.3 黏虫季节性发生动态

从表2可知,黏虫的始见日在3月上中旬,最早为3月3日,最晚为3月20日。终见日在11月,其中2017年和2019年在11月上旬、2015年和2018年在11月下旬,2016年在11月中旬。由图3可以看出,黏虫的消长动态有3个高峰期,第1个高峰在5月下旬至6月中旬(第1代),第2和第3个高峰分别在7月上中旬(第2代)和9月中旬(第3代)。越冬代和第4代无明显的高峰。

黏虫第1代高峰日最早在5月21日,最晚在6月16日;第2代高峰日在7月中旬;第3代高峰日在9月上中旬。第1代至第3代单日最高诱虫量分别为654、180头和669头(表4)。

3 讨论

漯河市探照灯诱集到的迁飞性蛾类害虫年诱集量逾万头,主要包括棉铃虫、黏虫、小地老虎、二点委夜蛾、甜菜夜蛾、草地贪夜蛾和稻纵卷叶螟,灯下混合种群发生盛期在5月下旬至6月中旬、7月中旬至8月下旬、8月下旬至9月下旬。

5月下旬至6月中旬,优势种为黏虫、棉铃虫和小地老虎。优势种中,黏虫是一种典型的远距离迁飞害虫,喜食玉米、小麦和水稻等禾本科作物,严重威胁着我国玉米、小麦和水稻三大主粮作物的生产安全。20世纪80年代以前,黏虫在黄淮地区为害冬小麦后,向北迁移,很少为害夏玉米[15]。根据雌蛾卵巢发育进度和交尾率解剖资料,2015年—2019年5月下旬至6月中旬漯河市探照灯下1代黏虫交尾率为12.43%~39.71%(平均27.70%),交尾率比20世纪80年代(10%以下)和90年代(15%左右)[14]有明显上升。按照“卵子发生-飞行拮抗症”理论[20],性成熟的蛾子将留在当地不再迁出,成为当地的下一代虫源。Chen等[21]的研究结果也证明了这一结论,漯河市1代黏虫可留居下来,继续在夏玉米等秋熟禾谷类作物上繁殖为害,这与江幸福等[22]、姜玉英等[23]研究的近年来玉米成为当前黏虫为害最严重作物的结论相一致。据报道,2017年河南、山东等黄淮夏玉米区黏虫发生面积88.4万hm2,占全国发生面积38.5%,局部地区出现高密度为害[24]。小地老虎1代成虫的迁飞留居情况和黏虫类似,每年约有71.82%的成虫向北迁移,其余的则留居当地继续繁殖为害。

7月中旬至9月下旬诱虫数量较多,呈现为一个明显的高峰区域。此时,正值玉米、花生、大豆等秋粮作物生长旺盛季节,食料充足,温湿度适宜,为害虫生长发育提供了良好的外界条件[2526]。7月中下旬二点委夜蛾的种群数量最大,占其诱集总量的40%以上。黄建荣等[27]认为,7月份是漯河市二点委夜蛾第2代成虫发生的高峰期,且以北迁为主,迁至河南北部及河北南部。8月—9月棉铃虫诱集数量多,呈现为一个明显的高峰区域(第3代和第4代),此时正值秋季作物的生殖生长阶段,为棉铃虫的生长发育提供了丰富的食料来源,加上迁往华北南部地区越冬的成虫,构成了巨大的成虫虫量。9月下旬稻纵卷叶螟的诱集量占其诱集总量的30.00%,仅次于棉铃虫,居第2位。稻纵卷叶螟为水稻“两迁”害虫,主要为害水稻,漯河市很少种植水稻。根据其迁飞性的特点和发生的时间节点,可推测9月下旬灯下稻纵卷叶螟应为由北迁往南方越冬的第3代成虫。5月下旬至6月中旬的第1个峰期和8月下旬至9月下旬的第3个峰期是主要迁飞性优势种迁往北方和返回南方的主要时期,该时期的虫量大小及高峰时期可以作为我国南北往返迁飞害虫虫量的重要指标。

目前,草地贪夜蛾已成为跨国界跨洲际的重大农业害虫[28]。南北迁飞是草地贪夜蛾快速扩散蔓延的重要因素[29],2018年12月11日草地贪夜蛾入侵我国云南[30],之后快速在全国扩散蔓延。截至2019年10月8日,草地贪夜蛾已入侵我国26省(区、市)1 538县(区、市),对玉米、甘蔗、高粱、谷子、小麦、水稻、薏米、花生等作物造成危害[28]。漯河市于2019年6月12日在临颍县首次发现有高龄幼虫为害春玉米,直至9月中下旬整个夏玉米生长季节均能发现草地贪夜蛾的幼虫为害,11月中下旬冬小麦田自生玉米苗也有发现其为害。由于境外虫源不断迁入定殖和本地虫源的生长,草地贪夜蛾将给我国农业生产带来严重挑战[31]。

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(责任编辑:田 喆)

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