周靖華，高其琴，劉雪瑩，李 引，孫 聰，姜 偉，仵均祥，李怡萍

(1.陜西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)培訓(xùn)中心，西安 710003；2.旬陽市農(nóng)業(yè)綜合執(zhí)法大隊(duì)，陜西旬陽 725700；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)，植保資源與病蟲害治理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100；4.西北農(nóng)林科技大學(xué)，農(nóng)業(yè)部西北黃土高原作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100)

粘蟲Mythimnaseparate(Walker)，又名“行軍蟲”“剃枝蟲”，屬鱗翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae)，在世界范圍內(nèi)均有廣泛分布，在中國除新疆地區(qū)未見報道外，其他各省、市、自治區(qū)均有不同程度的發(fā)生[1-2]。粘蟲是一種多食性害蟲，對谷類糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和蔬菜等104種16科的作物都能造成嚴(yán)重危害[3]。2012年粘蟲在中國大面積爆發(fā)，受危害作物面積達(dá)5000萬hm2，其中650萬hm2遭到嚴(yán)重破壞，多數(shù)省份危害程度創(chuàng)歷史新高，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重[4-5]。因此，粘蟲是一種嚴(yán)重危害糧食作物生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)害蟲，給中國糧食生產(chǎn)帶來極大威脅[6]。

粘蟲的發(fā)育不存在滯育階段，只要?dú)夂蜻m宜便可以連續(xù)繁殖。各地植保站通過對粘蟲發(fā)生規(guī)律的調(diào)查以及遷飛行為的研究，均證明粘蟲具有季節(jié)性的由北向南的遷徙活動[7-12]。遷飛習(xí)性也是粘蟲給農(nóng)作物帶來嚴(yán)重危害的重要原因，該蟲在中國東部地區(qū)每年大致有4次遷飛活動，第1、2次遷飛活動發(fā)生于春夏季，多是羽化的1代粘蟲成蟲由33°N以南地區(qū)遷飛到江南流域至華北、東北地區(qū)；而后兩次則是在秋季由北返南，2代、3代粘蟲成蟲回遷至華北、西南及華南地區(qū)繁殖為害[1,13]。除此之外，眾多學(xué)者也從生理生化、遺傳、環(huán)境等多個方面對粘蟲的遷飛機(jī)制進(jìn)行剖析，從而對該蟲的遷飛行為有了進(jìn)一步的認(rèn)識[14-16]。由于粘蟲具有典型的季節(jié)性遠(yuǎn)距離遷飛習(xí)性，且該習(xí)性更加重粘蟲對農(nóng)作物的危害程度，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失慘重。因此，近年來許多學(xué)者對粘蟲展開廣泛研究，已經(jīng)對該蟲在中國的發(fā)生規(guī)律、全年各代發(fā)生區(qū)域、發(fā)生動態(tài)及遷飛習(xí)性有了充分了解，為該蟲的田間防治提供一定理論 依據(jù)[17]。

20世紀(jì)60-70年代，李光博[13]通過大量田間越冬調(diào)查并結(jié)合各地氣象資料進(jìn)行分析，首次將1月份0℃等溫線(相當(dāng)于33°N)確定為粘蟲在中國東部地區(qū)的越冬北界。張履鴻等[18]曾在中國北方地區(qū)把粘蟲的蛹和幼蟲置于自然環(huán)境中進(jìn)行觀察，到冬天調(diào)查時發(fā)現(xiàn)蛹和幼蟲全部死亡。張智等[2]發(fā)現(xiàn)粘蟲在33°N以北的北京延慶無法越冬存活。長久以來，許多學(xué)者都認(rèn)為粘蟲在中國東部北緯33°線以北不能越冬。但隨著全球氣候變暖，作物種植結(jié)構(gòu)布局和耕作栽培制度等農(nóng)事作業(yè)的變化，以及粘蟲自身適應(yīng)性和遺傳變異等因素變化，加之中國東西部地區(qū)存在氣候差異，已確認(rèn)的東半部越冬北界可能并不適用于西部地區(qū)，并且粘蟲在中國西部地區(qū)的相關(guān)信息也一直未見報道。

鑒于以上現(xiàn)狀，本研究通過在中國西部地區(qū)33°N附近的漢中、安康、楊凌3個地區(qū)設(shè)點(diǎn)調(diào)查粘蟲的越冬存活率，探究粘蟲在西部地區(qū)的越冬情況，以明確該蟲在中國西部地區(qū)33°N能否成功越冬，初步明確20世紀(jì)60至70年代確定的粘蟲在東部地區(qū)的越冬北界即1月份0℃等溫線(33°N)是否適用于西部地區(qū)，為正確評估粘蟲在不同地理位置的越冬能力及改進(jìn)粘蟲的防治策略提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源與調(diào)查地點(diǎn)

1.1.1 供試蟲源 供試粘蟲于2014年7月采自陜西省興平市，在人工氣候箱內(nèi)(溫度25 ℃、相對濕度70%、光周期L∶D=14∶10)用野燕麥AvenafatuaL.葉片飼養(yǎng)至今。

1.1.2 調(diào)查地點(diǎn) 漢中市：南鄭縣法鎮(zhèn)、南鄭縣胡家營鎮(zhèn)塘坎村、漢臺區(qū)老君鎮(zhèn)五豐村、漢臺區(qū)河?xùn)|店鎮(zhèn)；安康市：旬陽縣段家河鎮(zhèn)、旬陽縣趙灣鎮(zhèn)、旬陽縣小河鎮(zhèn)、旬陽縣呂河鎮(zhèn)；楊凌區(qū)：西北農(nóng)林科技大學(xué)北校區(qū)試驗(yàn)農(nóng)場。相鄰兩個調(diào)查地點(diǎn)之間緯度垂直距離相差15 km，緯度值相差約 0.15°。各調(diào)查地點(diǎn)的詳細(xì)經(jīng)緯度見表1。

表1 粘蟲越冬調(diào)查放置地點(diǎn)經(jīng)緯度Table 1 Longitude, latitude and altitude of locations for overwintering survival of M.separate

1.2 粘蟲越冬存活率調(diào)查方法

于2015年至2018年11月至翌年3月進(jìn)行粘蟲越冬情況的調(diào)查。于每年11月在漢中、安康、楊凌3個地區(qū)放置室內(nèi)飼養(yǎng)的粘蟲末齡幼蟲進(jìn)行野外籠罩試驗(yàn)。每個觀察點(diǎn)隨機(jī)選取3個樣點(diǎn)，每個樣點(diǎn)面積為2 500 cm2(50 cm×50 cm)。在土壤表面墊一層新鮮玉米葉，以補(bǔ)充粘蟲生長發(fā)育過程中所需的營養(yǎng)，每個樣點(diǎn)放置粘蟲末齡幼蟲200頭，用養(yǎng)蟲籠罩住防止其逃逸，并標(biāo)號記錄。從12月開始至翌年3月每月定期調(diào)查，統(tǒng)計(jì)粘蟲的存活率，以明確粘蟲的田間越冬狀況。

2 結(jié)果與分析

2.1 漢中市粘蟲越冬情況

2.1.1 2015-2016年粘蟲越冬情況 2015-2016年漢中地區(qū)粘蟲的越冬存活率如表2所示，越冬期間粘蟲的存活率在3個觀察點(diǎn)自12月至翌年3月逐漸降低。塘坎和五豐兩地在4個月份中的最低存活率分別為3.77%和1.56%，而法鎮(zhèn)的最低存活率為0。法鎮(zhèn)位于漢中市南部的山谷中，而塘坎和五豐則位于地勢平坦的市區(qū)，地勢差異導(dǎo)致法鎮(zhèn)的年平均氣溫要低于其他兩地。加之2016年2月下旬，漢中市突遇暴雪天氣，月平均低溫處于0 ℃以下，當(dāng)塘坎和五豐的積雪已經(jīng)基本融化時，法鎮(zhèn)由于地勢原因仍有較多積雪，導(dǎo)致該地氣溫偏低。由此可知，地勢條件及溫度差異是造成法鎮(zhèn)粘蟲存活率較低的主要原因。五豐與塘坎相比緯度位置略北，粘蟲存活率自12月至翌年3月分別為57.78%、26.89%、10.67%、 1.56%，略低于塘坎的存活率。塘坎與五豐兩地的地形情況大致相同，都位于郊區(qū)的空曠地區(qū)，因此，該兩地的存活率能反映粘蟲在田間的真實(shí)越冬狀況。塘坎與五豐兩地?cái)?shù)據(jù)均能說明粘蟲在漢中地區(qū)可以成功越冬。

表2 2015-2016年漢中市粘蟲越冬存活率Table 2 Survivals rate of M.separata during overwintering in Hanzhong from 2015 to 2016

2.1.2 2016-2017年粘蟲越冬情況 2016-2017年漢中地區(qū)粘蟲的越冬存活情況見表3，越冬過程中粘蟲的存活率在3個觀察點(diǎn)自12月至翌年3月逐漸降低。五豐和河?xùn)|店最低存活率分別為2.33%和1.83%，塘坎最低存活率為0。塘坎在3個觀察點(diǎn)中緯度最低，但粘蟲存活率明顯低于五豐和河?xùn)|店，可能由于該觀察點(diǎn)地處油菜種植田，頻繁的農(nóng)事灌溉阻礙了粘蟲的生存。位于3個觀察點(diǎn)最北部的河?xùn)|店存活率最低，自12月至翌年3月分別為45.00%、20.50%、5.33%、1.83%。第1年所取的法鎮(zhèn)位于山谷中，與其他兩地地形差異較大，因此，第2年將法鎮(zhèn)改為河?xùn)|店。漢中市在2017年3月份遭遇持續(xù)半月的降雨天氣，導(dǎo)致粘蟲在3個觀察點(diǎn)3月份的存活率較去年明顯降低，極端的氣候條件阻礙了粘蟲的越冬及存活。在3月份進(jìn)行調(diào)查時，已經(jīng)在五豐的2號養(yǎng)蟲籠中發(fā)現(xiàn)4頭已成功羽化的成蟲，其中1頭成蟲已死亡。五豐和河?xùn)|店兩地?cái)?shù)據(jù)均說明粘蟲在漢中地區(qū)可以成功越冬。

表3 2016-2017年漢中市粘蟲越冬存活率Table 3 Survivals rate of M.separata during overwintering in Hanzhong from 2016 to 2017

2.1.3 2017-2018年粘蟲越冬情況 2017-2018年漢中地區(qū)粘蟲的越冬存活情況見表4，越冬過程中粘蟲的存活率在3個觀察點(diǎn)自12月至翌年3月整體呈下降趨勢。2018年1月下旬漢中遇大雪天氣，1月份平均低溫達(dá)-1 ℃。五豐和河?xùn)|店最低存活率均為0.17%，塘坎最低存活率為0。3個觀察點(diǎn)中緯度最低的塘坎在2月和3月的粘蟲存活率略低于五豐和河?xùn)|店，可能是由于該田塊處于冬季農(nóng)事作業(yè)較為頻繁的油菜種植田中，灌溉導(dǎo)致土表濕冷，在一定程度上影響了粘蟲的存活率。五豐與河?xùn)|店兩地的地形情況相似，且兩地在2018年3月份均發(fā)現(xiàn)仍有存活的粘蟲。五豐和河?xùn)|店兩地?cái)?shù)據(jù)均說明粘蟲在漢中地區(qū)可以成功越冬。

表4 2017-2018年漢中市粘蟲越冬存活率Table 4 Survivals rate of M.separata during overwintering in Hanzhong from 2017 to 2018

2.2 安康市粘蟲越冬情況

2.2.1 2015-2016年粘蟲越冬情況 2015-2016年安康地區(qū)粘蟲的越冬存活情況如表5所示，越冬過程中粘蟲的存活率在3個觀察點(diǎn)自12月至翌年3月整體呈下降趨勢。段家河和趙灣最低存活率分別為2.67%和4%，小河地處3個觀察點(diǎn)的最北部，較高的緯度位置使得粘蟲的存活率略低于其他兩個觀察點(diǎn)。段家河、趙灣和小河均位于安康市旬陽縣郊區(qū)附近的蔬菜種植地，田間農(nóng)事活動一定程度上破壞了室外放置的試驗(yàn)粘蟲，對粘蟲的存活率造成一定影響。段家河的試驗(yàn)粘蟲在1月份遭到損壞，3組重復(fù)中僅剩1組保存完整，導(dǎo)致該觀察點(diǎn)的粘蟲存活率略低于位于中間位置的趙灣。而小河3組重復(fù)在3月份均遭到破壞，導(dǎo)致該地3月份越冬存活率數(shù)據(jù)缺失。段家河和趙灣兩地?cái)?shù)據(jù)均說明粘蟲在安康地區(qū)可以成功越冬。

表5 2015-2016年安康市粘蟲越冬存活率Table 5 Survivals rate of M.separata during overwintering in Ankang from 2015 to 2016

2.2.2 2016-2017年粘蟲越冬情況 2016-2017年安康地區(qū)粘蟲的越冬存活情況如表6所示，越冬過程中粘蟲的存活率在3個觀察點(diǎn)自12月至翌年3月整體呈下降趨勢。呂河和趙灣最低存活率分別為1.67%和1.83%，小河最低存活率為0。由于去年段家河觀察點(diǎn)的3組重復(fù)全部被破壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失，為避免該情況再次出現(xiàn)干擾試驗(yàn)結(jié)果，所以，該年選取地勢結(jié)構(gòu)相似的呂河代替段家河。在2月份進(jìn)行越冬情況調(diào)查時，已經(jīng)在趙灣發(fā)現(xiàn)羽化成功的成蟲和正在羽化的蛹。在3月份進(jìn)行調(diào)查時，位于呂河的3號重復(fù)中已有8頭成蟲成功羽化。呂河和趙灣兩地?cái)?shù)據(jù)均說明粘蟲在安康地區(qū)可以成功越冬。

表6 2016-2017年安康市粘蟲越冬存活率Table 6 Survivals rate of M.separata during overwintering in Ankang from 2016 to 2017

2.2.3 2017-2018年粘蟲越冬情況 2017-2018年安康地區(qū)粘蟲的越冬存活情況見表7，越冬過程中存活率在3個觀察點(diǎn)自12月至翌年3月整體呈下降趨勢。其中小河鎮(zhèn)因道路施工緣故，處于農(nóng)戶未耕種荒草地中，機(jī)械操作在一定程度上影響了粘蟲的存活率。2017年12月和2018年1月3個觀察點(diǎn)粘蟲越冬存活率差異性不顯著，而2018年2月份，三地粘蟲越冬存活率存在一定程度的差異，位于最南部的呂河粘蟲越冬存活率顯著高于中部的趙灣和北部的小河。呂河和趙灣兩地?cái)?shù)據(jù)均說明粘蟲在安康地區(qū)可以成功越冬。

表7 2017-2018年安康市粘蟲越冬存活率Table 7 Survivals rate of M.separata during overwintering in Ankang from 2017 to 2018

2.3 楊凌區(qū)粘蟲越冬情況

2015年至2018年在楊凌區(qū)西北農(nóng)林科技大學(xué)北校農(nóng)場放置粘蟲末齡幼蟲進(jìn)行觀察，以明確粘蟲的越冬情況。該地區(qū)處于3個觀察點(diǎn)的最北端，緯度位置最高，自12月至翌年2月的平均低溫連續(xù)3 a均低于0 ℃。在2015年12月上旬的調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)放置的粘蟲老熟幼蟲已經(jīng)化蛹并成功羽化，羽化率為15.00%，而在1月份調(diào)查時發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)所有的粘蟲蛹均已死亡。2017年1月份調(diào)查發(fā)現(xiàn)，3組重復(fù)中除1號籠內(nèi)保留有9頭存活的粘蟲蛹外，2、3號籠內(nèi)所有的粘蟲蛹均已死亡。2月份調(diào)查時，1號籠內(nèi)原本存活的9頭粘蟲蛹僅剩5頭。3月份進(jìn)行調(diào)查時，在1號籠內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)1頭羽化成功的粘蟲成蟲，其余蛹均已死亡。在2017年12月份及2018年1月份、2月份的調(diào)查中均發(fā)現(xiàn)成功羽化的粘蟲成蟲，而在2018年3月份調(diào)查時發(fā)現(xiàn)該觀察點(diǎn)的粘蟲存活率為0。楊凌地區(qū)2017年的越冬存活率數(shù)據(jù)表明粘蟲在此地可以成功越冬。由于楊凌地區(qū)位于3個觀察點(diǎn)的最北部，緯度為34.289 3°N，存活率數(shù)據(jù)說明在中國西部地區(qū)該緯度下粘蟲可以成功越冬。該結(jié)果也證明20世紀(jì)60至70年代所確定的粘蟲在中國東部地區(qū)的越冬北界即1月份 0 ℃等溫線(33°N)在現(xiàn)階段并不適用于中國西部地區(qū)(表8)。

表8 楊陵區(qū)粘蟲越冬存活率Table 8 Survivals rate of M.separata during overwintering in Yangling

3 結(jié)論與討論

粘蟲是一種危害嚴(yán)重的重要農(nóng)業(yè)害蟲，具有暴食性、雜食性、遷飛性等多種習(xí)性，嚴(yán)重影響作物生產(chǎn)的質(zhì)量與產(chǎn)量，已被亞洲東部地區(qū)的許多國家列為主要作物害蟲之一[2]。遷飛習(xí)性在昆蟲中是一種十分常見的生物學(xué)習(xí)性，該行為可以幫助粘蟲在多變的環(huán)境中不斷尋找新的適宜生境，對種群繁衍具有重要意義。但同時該習(xí)性也大大提高粘蟲猖獗成災(zāi)的可能性，為粘蟲的防治帶來極大挑戰(zhàn)。

眾多學(xué)者通過調(diào)查研究已經(jīng)對粘蟲的遷飛習(xí)性有了較全面的了解和認(rèn)識，認(rèn)為粘蟲的遷飛行為受到溫度、濕度、光周期等氣象條件及大氣水平運(yùn)動方向等眾多因素的影響[19]。粘蟲的發(fā)育需要一定的熱量，李秀珍等[20]用人工飼料在不同溫度下飼養(yǎng)粘蟲，計(jì)算出粘蟲在整個生活史的發(fā)育起點(diǎn)溫度為7.8 ℃±0.9 ℃，有效積溫約925.0日度。中國早在20世紀(jì)60年代就已基本確定粘蟲的越冬北界線，即1月份0 ℃等溫線(33°N)，但該越冬界限僅限于東部地區(qū)，在中國西部地區(qū)的相關(guān)信息一直未見報道[11]。近年來，隨著全球氣溫變暖，加之粘蟲在中國西部的危害愈加嚴(yán)重，給西部地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響，所以，急需研究粘蟲在西部地區(qū)的越冬狀況。本研究通過調(diào)查地處中國西部33°N附近的漢中、安康和楊凌地區(qū)粘蟲的越冬情況，發(fā)現(xiàn)粘蟲的末齡老熟幼蟲在此3地均能成功羽化為成蟲，但越冬存活率不高，且在整個越冬過程中的存活率逐漸下降。通過此三地連續(xù)3 a粘蟲越冬數(shù)據(jù)可以證明粘蟲在中國33°N附近的陜西地區(qū)可以成功越冬。

通過本研究的調(diào)查數(shù)據(jù)可知，試驗(yàn)籠中的粘蟲在2月份和3月份有較高羽化率，即使未向籠中的粘蟲成蟲給予蜜源，在3月份調(diào)查中仍然發(fā)現(xiàn)存活的粘蟲成蟲。在進(jìn)行粘蟲田間越冬存活率調(diào)查過程中，還存在老熟末齡幼蟲無法化蛹，或雖成功化蛹但蛹腐爛死亡的情況，這可能是人為多次剖開土層調(diào)查損傷造成的。另外，試驗(yàn)所選的地塊多位于農(nóng)戶耕作地段，農(nóng)事灌溉頻繁，導(dǎo)致粘蟲在越冬過程中蛹長期浸泡于水中濕度過大而死亡。另一方面，本研究在調(diào)查過程中僅選取少量種群進(jìn)行試驗(yàn)，而自然界中粘蟲的種群基數(shù)較大，且繁殖能力強(qiáng)，存活少數(shù)個體即可迅速繁殖，所以，只要有存活個體，就會引起粘蟲危害或者暴發(fā)。本研究也明確了粘蟲在西部地區(qū)的越冬蟲態(tài)主要為蛹，次年2月到3月開始陸續(xù)羽化為成蟲，越冬過程中發(fā)育較整齊。研究表明，中國在20世紀(jì)60-70年代確立的粘蟲在中國東部越冬的北界限說法在現(xiàn)階段的西部地區(qū)并不適用，但要明確粘蟲在西部地區(qū)的詳細(xì)越冬北界，仍需要在33°N以北的地區(qū)中繼續(xù)尋找自然存在的越冬蟲源，這將是以后進(jìn)一步研究的內(nèi)容。