蔣顯斌 黃芊 凌炎 陳玉沖 蔣婷 符誠強(qiáng) 黃所生 吳碧球 李成 黃鳳寬 龍麗萍
摘要:【目的】了解廣西稻田粘蟲越冬蟲態(tài)及蟲源基數(shù),為全國粘蟲綜合防控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。【方法】2014~2015年,在廣西南寧、柳州、桂林、北海、欽州、玉林、百色、賀州、河池等地稻田選取多個(gè)調(diào)查點(diǎn),記錄調(diào)查田塊發(fā)現(xiàn)的粘蟲蟲態(tài)及數(shù)量,計(jì)算蟲口密度?!窘Y(jié)果】廣西稻田粘蟲越冬蟲態(tài)有老熟幼蟲和蛹,多在稻樁或稻草堆內(nèi)越冬。一般蟲口密度為0.30~1.10頭/m2,2014年和2015年均以桂林市全州縣的蟲口密度最高,分別達(dá)1.98和5.30頭/m2;廣西粘蟲越冬蟲口密度表現(xiàn)為東部較西部高,北部較南部高?!窘Y(jié)論】廣西粘蟲分布較廣,一般以老熟幼蟲和蛹在稻樁或稻草堆內(nèi)越冬。
關(guān)鍵詞:水稻;粘蟲;調(diào)查;越冬;廣西
中圖分類號(hào): S433.4;S435.112 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-1191(2016)02-0212-05
0 引言
【研究意義】粘蟲[Mythimna separate(Walker)]屬鱗翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae),是嚴(yán)重危害我國玉米、小麥和水稻三大主糧作物的重大害蟲(江幸福等, 2014c),在我國除新疆外均可發(fā)生危害,可將作物葉片吃光,造成嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收(江幸福等, 2014b)。昆蟲越冬研究有助于深入了解昆蟲生理、種群動(dòng)態(tài)并預(yù)測(cè)作物受災(zāi)情況(Leather et al., 1993; Zhu et al., 2013; Knapp and Uhnava, 2014; Hu et al., 2015)。粘蟲是一種典型的季節(jié)性遠(yuǎn)距離遷飛害蟲(Feng et al., 2008; Jiang et al., 2011),對(duì)其越冬種群的系統(tǒng)調(diào)查和監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)粘蟲區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控的重要前提(江幸福等, 2014a)。廣西地處我國沿海地區(qū)西南端,位于東經(jīng)104°09′~112°14′,北緯20°54′~26°23′,按北緯27°的劃分,廣西為粘蟲終年發(fā)生區(qū),掌握廣西等南方地區(qū)粘蟲越冬蟲源基數(shù),對(duì)江淮流域乃至全國粘蟲綜合防控具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】目前已有的粘蟲越冬研究報(bào)道多側(cè)重于分析粘蟲在我國北方地區(qū)越冬的可能性,如李綿春等(1965)認(rèn)為粘蟲不可能在吉林省越冬,之后,我國科學(xué)家提出粘蟲在我國東部地區(qū)的越冬北界為北緯33°,以老熟幼蟲或蛹越冬;在北緯27°以南,冬季粘蟲可在麥田繼續(xù)發(fā)育,并可造成嚴(yán)重危害(李光博,1993)。對(duì)于粘蟲在我國南方地區(qū)的越冬情況,趙圣菊(1983)的研究結(jié)果表明,華南冬季粘蟲發(fā)生時(shí)期的氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)等氣象因子對(duì)一代粘蟲發(fā)生區(qū)越冬代蛾量影響較明顯。在越冬場(chǎng)所方面,曠熾昌和李世才(1981)報(bào)道,粘蟲在四川省涼山州主要以幼蟲越冬,越冬場(chǎng)所主要為稻樁。江幸福等(2014b)認(rèn)為廣西等南方地區(qū)的冬季粘蟲蟲源直接決定第2年江淮流域乃至全國粘蟲的發(fā)生危害程度?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】近40年來,廣西農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化。據(jù)統(tǒng)計(jì),廣西小麥種植面積已由1979年的10.2萬ha(中國農(nóng)業(yè)年鑒編輯委員會(huì), 1981)大幅度縮減到2012年的0.15萬ha(中國農(nóng)業(yè)年鑒編輯委員會(huì), 2014),目前廣西水稻種植面積為205.76萬ha(中國農(nóng)業(yè)年鑒編輯委員會(huì), 2014),是我國稻米生產(chǎn)主要省區(qū)之一。廣西作物布局、耕作制度等的改變,可能導(dǎo)致粘蟲越冬種群動(dòng)態(tài)和生物學(xué)特性發(fā)生變化,這些變化直接影響翌年當(dāng)?shù)?代粘蟲乃至全國粘蟲的發(fā)生危害程度,但目前廣西對(duì)粘蟲的研究較少,關(guān)于粘蟲越冬方面的研究更鮮見報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】通過田間系統(tǒng)調(diào)查廣西稻田粘蟲越冬情況,明確廣西稻田粘蟲越冬蟲態(tài),掌握廣西稻田粘蟲越冬蟲源基數(shù),為稻田粘蟲防控提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 調(diào)查時(shí)間與地點(diǎn)
2014年3月17~26日,在廣西南寧、柳州、桂林、欽州、百色等地稻田共選取9個(gè)調(diào)查點(diǎn);2015年1月24日~
2月26日,在廣西南寧、柳州、桂林、北海、欽州、玉林、百色、賀州、河池等地稻田共選取13個(gè)調(diào)查點(diǎn)。
1. 2 調(diào)查方法
廣西冬季種植的禾本科大田作物主要有甘蔗,個(gè)別地區(qū)有少量小麥。初步調(diào)查發(fā)現(xiàn),稻田調(diào)查到的粘蟲數(shù)量遠(yuǎn)大于玉米地和甘蔗地,而廣西冬季稻田中的生物殘?jiān)饕獮榈緲逗偷静荻?,且稻田粘蟲的越冬場(chǎng)所也以稻樁為主,故本研究以稻樁剝查作為調(diào)查方法,主要選取未被水淹、未翻耕、無冬種作物的水稻大田作為調(diào)查點(diǎn)。2014年每個(gè)調(diào)查點(diǎn)隨機(jī)選擇5個(gè)田塊,每個(gè)田塊5點(diǎn)取樣,每個(gè)樣點(diǎn)連續(xù)調(diào)查4 m2,即每個(gè)調(diào)查點(diǎn)調(diào)查100 m2,在取樣點(diǎn)拔起稻樁后就地仔細(xì)剝查稻樁,記錄田間發(fā)現(xiàn)的粘蟲蟲態(tài)及數(shù)量;2015年每個(gè)調(diào)查點(diǎn)隨機(jī)選擇3個(gè)田塊,每個(gè)田塊5點(diǎn)取樣,每個(gè)樣點(diǎn)連續(xù)調(diào)查20株稻樁,即每個(gè)調(diào)查點(diǎn)調(diào)查300株稻樁(10 m2),在取樣點(diǎn)拔起稻樁后以樣點(diǎn)為單位分別放入取樣袋,帶回實(shí)驗(yàn)室后仔細(xì)剝查稻樁,記錄調(diào)查田塊發(fā)現(xiàn)的粘蟲蟲態(tài)及數(shù)量。匯總計(jì)算蟲口密度。
2 結(jié)果與分析
2. 1 廣西稻田粘蟲越冬蟲態(tài)
廣西稻田粘蟲以老熟幼蟲(圖1)和蛹(圖2)越冬,越冬場(chǎng)所一般為稻樁或稻草堆。2014年有66.7%的調(diào)查點(diǎn)發(fā)現(xiàn)粘蟲的幼蟲或蛹(表1),桂林、柳州等地幼蟲比例較大,南寧、欽州等地則以蛹為主。2015年有3個(gè)調(diào)查點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)粘蟲,其余調(diào)查點(diǎn)均發(fā)現(xiàn)有粘蟲幼蟲,但調(diào)查時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)粘蟲蛹(表1)。將采集到的粘蟲帶回室內(nèi)羽化成蟲后,經(jīng)鑒定有東方粘蟲[Mythimna separate(Walker)]和勞氏粘蟲(Leucania loreyi Duponchel),但羽化成蟲數(shù)據(jù)不完整,故未對(duì)此數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2. 2 廣西稻田粘蟲越冬蟲口密度
廣西稻田粘蟲越冬調(diào)查結(jié)果(表1)顯示,大部分調(diào)查田塊的粘蟲蟲口密度不高,2014年,80%以上的調(diào)查田塊粘蟲越冬蟲口密度低于0.50頭/m2;2015年,75%的調(diào)查田塊粘蟲越冬蟲口密度低于2.00頭/m2。廣西稻田粘蟲越冬蟲口密度一般為0.30~1.10頭/m2,2015年桂林市全州縣和永福縣的蟲口密度最高,分別達(dá)5.30和5.00頭/m2;2014年也以桂林市全州縣的蟲口密度最高,達(dá)1.98頭/m2。本研究結(jié)果初步顯示,廣西粘蟲越冬蟲口密度表現(xiàn)為東部較西部高(圖3),北部較南部高(圖4),其中以地處廣西東北部的桂北地區(qū)蟲口密度最高。
3 討論
本研究通過田間系統(tǒng)調(diào)查,基本明確了廣西稻田粘蟲的越冬蟲態(tài)為老熟幼蟲和蛹,越冬場(chǎng)所一般為稻樁或稻草堆;大部分調(diào)查田塊的粘蟲蟲口密度不高,一般密度為0.30~1.10頭/m2。本研究結(jié)果初步顯示,廣西粘蟲越冬蟲口密度表現(xiàn)為北部較南部高,東部較西部高,其中以地處廣西東北部的桂北地區(qū)蟲口密度最高,但是否各年發(fā)生情況均符合此規(guī)律還需后續(xù)研究證實(shí)。至于是什么原因?qū)е聫V西稻田粘蟲越冬蟲量的地區(qū)間差異,則需從地理位置、生態(tài)環(huán)境條件、氣象因子、耕作制度、栽培方法等多個(gè)方面進(jìn)行分析研究,是否“桂東北離粘蟲遷出地更近,因而遷入蛾量較大,且該區(qū)已具備粘蟲冬季發(fā)生危害條件,遷出蟲量少于廣西其他地區(qū),導(dǎo)致越冬蟲量較高”?對(duì)廣西粘蟲的遷飛動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究,也許能找出上述問題的答案。在2014年的調(diào)查中,超過半數(shù)的調(diào)查點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了粘蟲蛹,而在2015年的調(diào)查中沒有發(fā)現(xiàn)蛹,其原因可能與調(diào)查時(shí)間有關(guān),建議在廣西設(shè)立粘蟲監(jiān)測(cè)站,定時(shí)定點(diǎn)調(diào)查我區(qū)粘蟲越冬及常年發(fā)生情況。另外,由于越冬生境的嚴(yán)重斑塊化,局部區(qū)域調(diào)查得到的蟲口基數(shù)尚難以推測(cè)出大區(qū)域越冬蟲源的總體密度(羅舉等, 2013),需要在今后的調(diào)查研究工作中不斷加以補(bǔ)充和完善,方可對(duì)廣西稻田粘蟲越冬總體情況進(jìn)行精確判斷。
影響粘蟲越冬的因素很多,溫度、濕度等氣象因子均是重要影響因素(Leather et al., 1993),但對(duì)于廣西等粘蟲終年發(fā)生區(qū)來說,食料條件改變帶來的影響也不容忽視。20世紀(jì)80年代以前,粘蟲主要危害小麥,其中一個(gè)重要原因是南方和江淮流域1代粘蟲發(fā)生區(qū)小麥的種植面積較大,80年代后南方地區(qū)極大地壓低了冬小麥種植面積,小麥粘蟲發(fā)生面積也呈下降趨勢(shì)(江幸福等, 2014c)。如廣西經(jīng)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整后,小麥種植面積已大幅縮減,2012年全區(qū)僅有0.15萬ha(中國農(nóng)業(yè)年鑒編輯委員會(huì), 2014),僅為1979年的1/68(中國農(nóng)業(yè)年鑒編輯委員會(huì), 1981)。小麥這一冬季作物的消減,可能導(dǎo)致廣西作為粘蟲終年發(fā)生區(qū)的粘蟲冬季發(fā)生情況發(fā)生較大改變,沒有了小麥這一食物來源后,冬季粘蟲在廣西的食料條件大為惡化,且廣西冬天不少稻田連禾本科雜草也不多見,部分田里僅有已經(jīng)枯死的稻樁,少有綠色植物,缺乏繼續(xù)取食為害的條件,在這樣的生態(tài)環(huán)境下,粘蟲可能表現(xiàn)為靜止?fàn)顟B(tài),行為呆滯,生長發(fā)育受阻或可能已進(jìn)入休眠狀態(tài)(Leather et al., 1993)。甘蔗是我國主要糖料作物,也是一種禾本科植物,能被粘蟲取食為害。廣西甘蔗種植面積和總產(chǎn)量均居全國第一,2012年全區(qū)甘蔗播種面積為112.8萬ha,冬天仍有宿根蔗和秋植蔗在蔗田生長,但初步調(diào)查未發(fā)現(xiàn)廣西冬季蔗田有粘蟲取食為害,冬季廣西蔗田是否有粘蟲危害還需進(jìn)一步調(diào)查研究。此外,由于越冬幼蟲能否正?;肌⒃蕉寄芊裾S鸹?、是否被寄生等情況均是廣西粘蟲越冬后蟲源基數(shù)的重要因素,也需要進(jìn)一步研究明確。由于粘蟲有可能在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)在我國較大程度地發(fā)生危害(江幸福等, 2014c),在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生新變化的情況下,急需加強(qiáng)廣西等南方地區(qū)對(duì)越冬粘蟲蟲源的監(jiān)測(cè),明確粘蟲在廣西的越冬規(guī)律,并積極探索越冬種群數(shù)量控制措施(Kucharik et al., 2013; Zhao et al., 2013),以期在全國粘蟲綜合防控中發(fā)揮更大作用。
4 結(jié)論
通過2014~2015年多點(diǎn)調(diào)查發(fā)現(xiàn),廣西稻田粘蟲以老熟幼蟲和蛹在稻樁或稻草堆內(nèi)越冬;廣西冬季稻田粘蟲分布較廣,越冬粘蟲蟲口密度表現(xiàn)為東部較西部高,北部較南部高。今后需進(jìn)一步加強(qiáng)廣西稻田粘蟲監(jiān)測(cè)工作,為全國粘蟲綜合防控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn):
江幸福, 姜玉英, 張蕾, 程云霞, 羅禮智. 2014a. 粘蟲越冬遷飛與危害的調(diào)查及監(jiān)測(cè)技術(shù)[J]. 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào), 51(4): 1114-1119.
Jiang X F, Jiang Y Y, Zhang L, Cheng Y X, Luo L Z. 2014a. Investigation and monitoring of overwintering and migrant populations, and the larval occurrence of the oriental armyworm, Mythimna separata (Walker)[J]. Chinese Journal of Applied Entomology, 51(4): 1114-1119.
江幸福,張蕾, 程云霞, 羅禮智. 2014b. 我國粘蟲研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào), 51(4): 881-889.
Jiang X F, Zhang L, Cheng Y X, Luo L Z. 2014b. Current status and trends in research on the oriental armyworm, Mythimna separata(Walker) in China[J]. Chinese Journal of Applied Entomology, 51(4): 881-889.
江幸福,張蕾,程云霞,羅禮智. 2014c. 我國粘蟲發(fā)生危害新特點(diǎn)及趨勢(shì)分析[J]. 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào), 51(6): 1444-1449.
Jiang X F, Zhang L, Cheng Y X, Luo L Z. 2014c. Novel features, occurrence trends and economic impact of the oriental armyworm, Mythimna separata (Walker) in China[J]. Chinese Journal of Applied Entomology, 51(6): 1444-1449.
曠昌熾, 李世才. 1981. 涼山州粘蟲大發(fā)生世代(二代)蟲源初步探討[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào), 8(3): 197-202.
Kuang C C, Li S C. 1981. A preliminary study on the high appearing resource of the second generation of the armyworm in Liangshan region[J]. Acta Phytophylacica Sinica, 8(3): 197-202.
李光博. 1993. 我國粘蟲研究概況及主要進(jìn)展[J]. 植物保護(hù), 19(4): 2-4.
Li G B. 1993. Research review and advances on oriental armyworm, Mythimna separata(Walker) in China[J]. Plant Protection, 19(4): 2-4.
李綿春, 陳瑞鹿, 劉增義, 廬兆先. 1965. 吉林省粘蟲猖獗世代發(fā)生蟲源的研究——Ⅰ.發(fā)生蟲源的探討和越冬問題研究[J]. 昆蟲學(xué)報(bào), 14(1): 21-31.
Li M C, Chen R L, Liu Z Y, Lu Z X. 1965. Study on the source of the early spring generation of the armyworm, Leucania separata Walker, in Kirin province——Ⅰ. stu-
dies on the hibernation and problems of the source[J]. Acta Entomologica Sinica, 14(1): 21-31.
羅舉, 劉宇, 龔一飛, 程遐年, 傅強(qiáng), 胡高. 2013. 我國水稻“兩遷”害蟲越冬情況調(diào)查[J]. 應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào), 50(1): 253-260.
Luo J, Liu Y, Gong Y F, Cheng X N, Fu Q, Hu G. 2013. Investigation of the overwintering of three species of rice pest, Nilaparvata lugens, Sogatella furcifera and Cnaphalocrocis medinalis in China[J]. Chinese Journal of Applied Entomology, 50(1): 253-260.
趙圣菊. 1983. 用氣象因子組建一代粘蟲發(fā)生區(qū)越冬代蛾量及遷入期的長期預(yù)測(cè)模式初探[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 3(4): 377-382.
Zhao S J. 1983. Preliminary modelling of longterm prediction of the number and immigrating period of armyworm in the first generation region by the meteorological predictor[J]. Acta Ecologica Sinica, 3(4): 377-382.
中國農(nóng)業(yè)年鑒編輯委員會(huì). 1981. 中國農(nóng)業(yè)年鑒1980[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社.
Editorial Board of China Agriculture Yearbook. 1981. China Agriculture Yearbook 1980[M]. Beijing: China Agriculture Press.
中國農(nóng)業(yè)年鑒編輯委員會(huì). 2014. 中國農(nóng)業(yè)年鑒2013[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社.
Editorial Board of China Agriculture Yearbook. 2014. China Agriculture Yearbook 2013[M]. Beijing: China Agriculture Press.
Feng H Q, Zhao X C, Wu X F, Wu B, Wu K M, Cheng D F, Guo Y Y. 2008. Autumn migration of Mythimna separata(Lepidoptera: Noctuidae) over the Bohai Sea in northern China[J]. Environmental Entomology, 37(3): 774-781.
Hu S J, Fu D Y, Han Z L, Ye H. 2015. Density, Demography, and Influential Environmental Factors on Overwintering Populations of Sogatella furcifera (Hemiptera: Delphacidae) in Southern Yunnan, China[J]. Journal of Insect Science, 15(1): 1-6.
Jiang X F, Luo L Z, Zhang L, Sappington T W, Hu Y. 2011 Regulation of migration in Mythimna separata(Walker) in China: a review integrating environmental, physiological, hormonal, genetic, and molecular factors[J]. Environmental Entomology, 40(3): 516-533.
Knapp M, Uhnava K. 2014. Body size and nutrition intake effects on fecundity and overwintering success in Anchomenus dorsalis(Coleoptera: Carabidae)[J]. Journal of Insect Science, 14(240): 1-6.
Kucharik C J, Vanloocke A, Lenters J D, Motew M M. 2013. Miscanthus establishment and overwintering in the Midwest USA: a regional modeling study of crop residue management on critical minimum soil temperatures[J]. Plos One, 8(7): e68847.
Leather S R, Walters K F A, Bale J S. 1993. The Ecology of Insect Overwintering[M]. Cambridge: Cambridge University.
Zhao N N, Zhang H, Zhang X C, Luan X B, Zhou C, Liu Q Z, Shi W P, Liu Z L. 2013. Evaluation of acute toxicity of essential oil of garlic(Allium sativum) and its selected major constituent compounds against overwintering Cacopsylla chinensis(Hemiptera: Psyllidae)[J]. Journal of Economic Entomology, 106(3): 1349-1354.
Zhu D H, Cui S S, Fan Y S, Liu Z. 2013. Adaptive strategies of overwintering adults: reproductive diapause and mating behavior in a grasshopper, Stenocatantops splendens(Orthoptera: Catantopidae)[J]. Insect Science, 20(2): 235-244.
(責(zé)任編輯 麻小燕)