任學(xué)祥，景茂峰，蘇賢巖，遲 雨，陳浩梁，鐘永志，葉正和

（1安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所，合肥 230031；2南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院，南京 210095）

0 引言

草地貪夜蛾(Spodoptera frugiperda)是聯(lián)合國糧農(nóng)組織全球預(yù)警的重要遷飛性害蟲，具有遷飛距離遠、寄主范圍廣、繁殖能力強的特點，現(xiàn)已擴散至全球100余個國家[1]。2019年1月確認(rèn)入侵中國云南省普洱市江城縣[2]，現(xiàn)已擴散至國內(nèi)20余個省，并繼續(xù)向北部擴散，對玉米、小麥等作物生產(chǎn)造成嚴(yán)重危害。研究表明，草地貪夜蛾有與寄主相關(guān)的玉米型和水稻型2種生態(tài)型[3]，入侵中國的主要是喜食玉米等作物的玉米型草地貪夜蛾[4]?，F(xiàn)階段草地貪夜蛾的防治多采用化學(xué)防治，生物防治和物理防治報道較少，吳孔明[5]和梁沛[6]分別報道了中國草地貪夜蛾的防控策略和防治概況，趙勝園等[7]明確了蘇云金芽孢桿菌、球孢白僵菌等生物源農(nóng)藥對草地貪夜蛾的室內(nèi)防效。2019年11月14日，在安徽省渦陽縣陳大鎮(zhèn)大孫莊發(fā)現(xiàn)麥豆輪作田和麥玉輪作田草地貪夜蛾發(fā)生情況存在明顯差異[8]，可能是麥玉輪作田自生玉米苗導(dǎo)致的，也可能是前茬大豆產(chǎn)生的某種次生物質(zhì)對草地貪夜蛾產(chǎn)生了驅(qū)避作用。大豆等豆科植物通過產(chǎn)生特化的器官根瘤，使得根瘤菌在其中將大氣中的分子態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨供豆科宿主使用，Richard Murphey Coy[9]報道稱用根瘤菌處理狗牙草可以影響草地貪夜蛾的幼蟲發(fā)育和產(chǎn)卵行為，是否是根瘤菌的作用導(dǎo)致麥豆輪作田和麥玉輪作田草地貪夜蛾發(fā)生情況存在明顯差異值得探討。筆者以根瘤菌拌種玉米、小麥，探討草地貪夜蛾取食處理葉片與空白葉片的差異性，以期明確根瘤菌對草地貪夜蛾的趨避作用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試草地貪夜蛾2019年10月采自安徽省池州市秋玉米田，室內(nèi)人工飼料飼養(yǎng)。供試玉米品種為‘隆平203’，供試小麥品種為‘濟麥22’。供試根瘤菌劑（哈爾濱工業(yè)大學(xué)華龍科技發(fā)展有限公司）市購，商品名“奧龍奇康”。

1.2 試驗方法

1.2.1 玉米盆栽試驗 將根瘤菌劑與供試玉米、小麥種子按照1 mL拌種1 kg種子的比例進行均勻拌種，空白對照將根瘤菌劑換成清水，晾干后播種于盛土塑料盆(Φ=18 cm)中，出苗至3～4葉期待用。

1.2.2 草地貪夜蛾對不同處理葉片的選擇性 參考李定銀等[10]的方法，略有改動。用記號筆在培養(yǎng)皿(Φ=15 cm)中間將其平均劃分為2個等面積，一半放未處理作物葉片，一半放處理作物葉片。選取3～4齡幼蟲，每皿中心處接入1頭幼蟲，蓋上皿蓋，放入光照培養(yǎng)箱（25℃、濕度70%）內(nèi)，玉米分別在6、22、27 h記錄葉片質(zhì)量及蟲體質(zhì)量，觀察幼蟲取食差異性；小麥在22 h記錄葉片質(zhì)量及蟲體質(zhì)量，觀察幼蟲取食差異性。每處理測定10組。

2 結(jié)果與分析

2.1 草地貪夜蛾對根瘤菌處理作物的危害選擇性

根瘤菌處理后呈現(xiàn)出草地貪夜蛾取食減少的趨勢，說明根瘤菌包衣作物種子后對草地貪夜蛾的取食有一定影響。但由于樣本處理量小，草地貪夜蛾3～4齡幼蟲活動性較大，易發(fā)生轉(zhuǎn)移危害，草地貪夜蛾危害根瘤菌處理與對照間差異不大。

2.2 草地貪夜蛾對根瘤菌處理玉米的取食選擇性

測定6、22、27 h玉米葉片剩余量，考慮到葉片水分蒸發(fā)，通過葉片質(zhì)量減少量的大小來計算草地貪夜蛾對不同處理葉片的取食量，結(jié)果見圖1。共10組，1組死亡，故測定9組數(shù)據(jù)。除處理9外，在3個時間段內(nèi)，根瘤菌處理種子后草地貪夜蛾取食玉米葉片量均少于空白對照葉片取食量：葉片放置6 h，根瘤菌處理葉片質(zhì)量平均減少0.1167 g，空白處理葉片質(zhì)量平均減少0.1744 g；葉片放置22 h，根瘤菌處理葉片質(zhì)量平均減少0.2622 g，空白處理葉片質(zhì)量平均減少0.4211 g；葉片放置27 h，根瘤菌處理葉片質(zhì)量平均減少0.3733 g，空白處理葉片質(zhì)量平均減少0.5744 g。說明草地貪夜蛾更喜歡取食空白對照玉米葉片。處理9培養(yǎng)皿內(nèi)未見蟲糞，懷疑草地貪夜蛾在內(nèi)未取食。

圖1 不同時間段草地貪夜蛾取食不同玉米葉片差異性

2.3 草地貪夜蛾生長量變化

通過圖2可以看出，除處理3外，其余處理27 h后蟲體質(zhì)量都呈現(xiàn)出一定程度的下降。

圖2 草地貪夜蛾取食玉米葉片蟲重變化趨勢

2.4 草地貪夜蛾對根瘤菌處理小麥的取食選擇性

測定22 h小麥葉片剩余量（6 h幾乎未取食不做統(tǒng)計，27 h小麥葉片水分蒸發(fā)嚴(yán)重），通過葉片質(zhì)量減少量計算草地貪夜蛾對不同處理葉片的取食量，共10組。通過圖3可以看出，除處理4外，根瘤菌處理種子后草地貪夜蛾取食小麥葉片量均少于空白對照葉片取食量：根瘤菌處理葉片質(zhì)量平均減少0.3102 g，空白處理葉片質(zhì)量平均減少0.3503 g。說明草地貪夜蛾更喜歡取食空白對照小麥葉片。

圖3 草地貪夜蛾取食不同小麥葉片差異性

2.5 草地貪夜蛾生長量變化

通過圖4可以看出，處理22 h后蟲體質(zhì)量呈現(xiàn)出一定程度的下降。

圖4 草地貪夜蛾取食小麥葉片蟲重變化趨勢

3 結(jié)論與討論

農(nóng)作物在生長過程中對害蟲的危害可形成多種防御機制，而次生代謝物質(zhì)作為植物抗蟲性的主要生理生化基礎(chǔ)，已成為抗蟲性研究的一項重要內(nèi)容[11]。沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物線蟲研究室首次報道了利用大豆根瘤菌防治大豆孢囊線蟲，探明了大豆根瘤菌內(nèi)生菌對大豆孢囊線蟲的效果[12]；李海燕[13]、段玉璽[14]等報道了大豆根部提取物對大豆孢囊線蟲的抑制作用。

根瘤菌是能促使植物異常增生的一類革蘭氏染色陰性需氧桿菌，與寄主共生，在寄主根部形成根瘤，可為寄主提供生長所需的部分氮素，同時也從寄主體內(nèi)獲得足夠的營養(yǎng)[15]。豆科植物根圍存在大量的根瘤菌，根瘤菌已經(jīng)成為豆科植物根際微生態(tài)系統(tǒng)的天然組成成分。使用根瘤菌減輕作物病害有很多報道[16-17]，Chakrabortry[18]試驗用根瘤菌種子包衣后，豌豆根腐病的病情指數(shù)明顯降低。根瘤菌的應(yīng)用不僅可以降低豆科作物病害發(fā)生，還可以減輕非豆科作物上的病害[19]。Midega[20]報道了玉米和綠葉山螞蝗間作可以有效減少草地貪夜蛾的數(shù)量，Hailu等[21]報道了玉米和大豆間作可以有效減輕草地貪夜蛾的危害，這些充分證明了可能存在某種物質(zhì)會對草地貪夜蛾有一定的趨避或殺滅作用。本研究室內(nèi)試驗初步證實了根瘤菌處理玉米種子后，能夠減輕草地貪夜蛾對玉米危害?？赡苁歉鼍幚砗?，玉米植株產(chǎn)生了某種物質(zhì)。而且本研究發(fā)現(xiàn)試蟲體重明顯呈下降趨勢，這可能是根瘤菌處理讓草地貪夜蛾的取食減弱，這將在以后的試驗中進一步驗證。

草地貪夜蛾是國內(nèi)“北遷南回，周年循環(huán)”的重大遷飛性害蟲[22]，安徽地處南北交界處，是其北進的必經(jīng)之地和主要的降落地，玉米收獲后草地貪夜蛾往往會危害小麥等作物[23]，安徽小麥輪作模式主要分為麥玉、麥豆、麥油和麥稻4種，麥油、麥稻輪作主要在淮河以南，小麥種植時間晚，不符合草地貪夜蛾回遷危害時期，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的草地貪夜蛾危害小麥多為麥玉輪作田，安徽麥玉輪作田面積較大，這為草地貪夜蛾的轉(zhuǎn)移危害提供了便利條件，麥豆輪作田危害鮮有報道，本研究初步證實根瘤菌對草地貪夜蛾危害有一定的趨避作用，這將為以后草地貪夜蛾的防治提供一定的理論基礎(chǔ)。

化學(xué)藥劑是防治草地貪夜蛾等爆發(fā)性、突發(fā)性病蟲害的主要手段[24-25]，但草地貪夜蛾對常用殺蟲劑的抗性問題十分突出[26-28]。趙勝園等[29]研究表明，大多數(shù)常用殺蟲劑對草地貪夜蛾防治效果不理想，在美國波多黎各草地貪夜蛾對氯蟲苯甲酰胺的抗性倍數(shù)為160[30]，這為化學(xué)藥劑的使用敲響了警鐘。改變玉米播期、釋放天敵等措施難度大，與種植實際差距大，種植Bt玉米來防治草地貪夜蛾仍需進一步驗證，本研究發(fā)現(xiàn)，根瘤菌處理玉米、小麥種子后能夠很好地減輕草地貪夜蛾對葉片的危害，同時可以減輕蟲體體重，這為草地貪夜蛾的防治提供了新思路。在適當(dāng)條件下，麥玉輪作可以替換為麥豆輪作，或者使用根瘤菌處理玉米、小麥種子，以減輕草地貪夜蛾的發(fā)生危害。當(dāng)然，該項研究還需要在大田試驗中不斷驗證，具體機理研究及監(jiān)測試驗也將在實驗室內(nèi)持續(xù)開展。