江幸福,罗礼智
(中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,北京,100193)
我国甜菜夜蛾发生为害特点及治理措施
江幸福,罗礼智
(中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,北京,100193)
甜菜夜蛾在我国原本是一种间歇性暴发为害的农业植物害虫,近年来已演变成大部分地区蔬菜和棉花等作物上常发性害虫。甜菜夜蛾在我国广大地区发生为害呈现出明显的为害程度加重、为害区域扩大、南方为害世代多于北方、南方为害时期早于北方的特点。为害种群呈现出明显的接力棒式关系,表现出典型的迁飞为害特征。根据这一特点,提出了加强甜菜夜蛾迁飞虫源监测、建立异地预测预报技术,集成以生态调控和生物防治为主的多种防治措施相协调的综合防治技术体系,并在全国范围内建立核心示范区,推广、带动、辐射周边地区统防统治,从而实现对甜菜夜蛾的可持续治理。
甜菜夜蛾;为害特点;防控措施
甜菜夜蛾(Spodoptera exergua1Hübner)在我国南方地区如广东、深圳、福建等地以及台湾地区可常年发生为害,无明显越冬现象,在长江流域的发生季节常世代重叠,其大发生北界已抵达辽宁省沈阳市。目前,甜菜夜蛾的发生为害已遍及全国20多个省、市、自治区。除为害粮食作物以外,还对蔬菜、棉花等经济作物和油料作物等造成重大损失。随着全球气候变暖特别是我国部分地区高温、干旱的加剧,蔬菜、棉花等经济作物种植面积的扩大,设施农业的大量推广,甜菜夜蛾猖獗成灾的程度将会越来越重。
为有效控制甜菜夜蛾的发生为害,提升对甜菜夜蛾的防控技术水平,在综合甜菜夜蛾最新研究成果的基础上,分析归纳了甜菜夜蛾在我国大区范围内的发生为害特征,并根据这一特征,提出了加强甜菜夜蛾迁飞虫源监测、集成农业防治、生物防治、物理防治以及化学防治等综合防控技术体系,建立核心示范区,带动、辐射周边地区统防统治,从而实现对甜菜夜蛾的可持续治理,保障我国农业生产安全。
甜菜夜蛾在我国原本是一种间歇性暴发为害的农业植物害虫,近年来,随着全球气候变暖、农业结构调整、设施农业大量推广,再加上甜菜夜蛾本身的抗药性发展迅速,天敌资源没有得到有效保护等原因,导致甜菜夜蛾在我国大部分地区农作物上演变成常发性害虫。但甜菜夜蛾发生为害受东南亚各国以及我国华南等地终年发生区和沿江江南等可能越冬区的虫源基数的影响较为明显,这些地区的冬季虫源数量将直接影响其迁飞扩散区的发生虫源。另外,在迁出地充足虫源的前提下,甜菜夜蛾在迁入区发生为害还受当地寄主植物和气候因子的显著影响,特别是受上一年或当年的降雨量和温度以及寄主生育期等影响最为明显,导致其在我国不同地区的发生呈现出为害程度不一、为害作物不同的特征,但总体仍呈严重发生趋势,易重发区主要集中在华南、长江流域和淮河流域,而西南、西北、华北和东北地区仍呈间歇性暴发为害特征。
在世界范围内,甜菜夜蛾原产于南亚地区,特别是在泰国、越南和老挝等国,但近年来不断向亚热带和温带地区蔓延,其发生为害已蔓延到东亚、北亚、中亚、北欧和北美等地。在我国20世纪80年代前,甜菜夜蛾仅在我国局部地区发生为害,近年来其为害范围不断扩大,目前,已在我国20多个省、市、自治区发生为害,区域覆盖华南、华东、华中、华北、西南、西北等地,最北的发生范围已达辽宁省沈阳市。造成这一原因除了贸易全球化,甜菜夜蛾随商品或货物人为传播入侵外,另一个重要原因是甜菜夜蛾具有远距离迁飞为害的能力。一旦在新的栖息地定殖成功,其种群将很快通过迁飞传播为害。此外,通过近年来的研究发现,甜菜夜蛾具有较强的生态可塑性,这种较强的适应能力不仅体现在其生长发育和生殖的适应范围较广,而且还体现在灵活的迁飞生理与生态适应行为与机制。
甜菜夜蛾的寄主范围非常广泛,据不完全统计,其适宜的取食与产卵寄主涉及35个科,105个属,138种植物。除为害玉米、大豆等粮食作物以外,还对蔬菜、棉花、水果、牧草、向日葵等经济作物和油料作物等造成严重为害。近年来不断有报道甜菜夜蛾还为害花卉、树木等园艺作物。野生寄主主要有向日葵、藜科植物和杂草等。在我国,甜菜夜蛾主要为害蔬菜、棉花、大豆、玉米等,但不同地区的作物受害程度不同。在华南地区和长江流域,主要以蔬菜、棉花受害最重,而淮河流域和华北地区除蔬菜、棉花严重受害外,还对甜菜、牧草和玉米等产生为害。尽管甜菜夜蛾对不同寄主植物有不同的嗜好性,但这种嗜好在种群大发生时影响作用显著降低。甜菜夜蛾成虫产卵的寄主与幼虫取食的寄主也在一定程度上无显著关联。总体来说,各国报道不断有新的寄主植物遭受甜菜夜蛾的攻击,表明其潜在为害性较强。
我国地域辽阔,从南到北跨热带、亚热带和温带地区,这些地区均有甜菜夜蛾发生为害。总体上,我国甜菜夜蛾的发生世代表现出由南至北逐渐减少的趋势。北方主要发生为害区大多为4~5代,长江以南为7~8代,而华南地区年发生10代左右。这些发生为害特征是与甜菜夜蛾的有效积温法则相符。尽管甜菜夜蛾在我国不同地区猖獗成灾的时期并不一致,但基本上体现出南北为害呈接力棒式:春季主要在海南、华南沿海地区发生为害;上半年猖獗为害大多发生在南方与长江流域,如云南、广东、广西、福建等;江淮与华北地区的猖獗为害基本集中在8~9月;并且,这些地区的甜菜夜蛾的猖獗为害大多是当地气温较高、湿度较低的时候。这些分析结果表明,北方的甜菜夜蛾可能是从南方逐渐迁飞而来,高温干旱是诱导甜菜夜蛾猖獗成灾的主要因子。
导致甜菜夜蛾暴发为害的主要原因之一往往是其迁飞虫源的突然大量增加,即迁飞害虫为害最为明显的虫源同期突增现象,使得根据本地虫源监测的结果所进行的预测预报不能及时、准确地预报其发生为害,等发现外来迁飞虫源大量增加时,农民及有关防治人员往往措手不及,一些必需的防治物资和防治人员不能及时到位,加上甜菜夜蛾生活周期较快,世代重叠,防治适期主要集中在低龄幼虫阶段,因此,导致生产上容易错过甜菜夜蛾最佳防治时期并带来巨大经济损失。当防治物资及有关防治措施到位时,甜菜夜蛾通过在本地严重为害1代后,大量虫源又开始向外地继续迁飞,导致在很短时间内虫源数量急剧下降。因此,迟到的防治不仅只能起到事倍功半的效果,而且还会造成防治资源的不必要浪费。因此,对于甜菜夜蛾这样的迁飞为害害虫,应在我国大区范围内建立虫源监测的协调合作机制,利用目前我国各省、市、自治区的农业害虫虫源监测网及区域监测站的虫情数据,进行广泛的交流与协作,结合甜菜夜蛾在我国的迁飞规律与迁飞路线,及时联合会商虫情,进行大区范围内的中长期异地虫情预测预报,在此基础上,根据本地的虫源基数、作物布局与气候资料等,及时、准确的做出短期本地预测预报,从而实现甜菜夜蛾在我国大区范围内的精准预测与可持续控制。
目前,我国大部分地区粮食与经济作物种植模式还是分散式的以农户为单位的小规模耕作制度,这使得甜菜夜蛾防治措施往往各自为战,防治手段五花八门,一些防治措施不具备科学性,甚至有加重甜菜夜蛾成灾的副作用。如一味地依赖化学杀虫剂应急防治,在取得短期防治效果的同时,也埋下了破坏甜菜夜蛾天敌资源、增加抗药性、污染环境以及农产品质量安全的隐患。因此,针对甜菜夜蛾的发生为害特征,建议在我国大区范围内实现联动防控措施,在常发区、越冬区和迁入区等地建立多个防治技术核心示范基地,集成、协调以生物防治为主的多种无公害关键防治措施,并将基地试验效果明显的防治技术体系进行大面积推广与辐射,以点带面,培训农民和专业技术人员,从而带动大区范围内的联防联治。无公害关键防治措施及注意事项主要有以下几个方面。
①在全国大区范围内合理布局作物栽培制度,实现虫源区的生态调控,压低虫源区的有效基数,减少虫源区虫源的异地迁飞与扩散。如利用虫源区种植非喜好作物,加强农业栽培管理和农业防治措施,截断转移为害寄主连续性,压低虫源基数等。在迁入区利用反季节栽培及作物品种布局,有效避开甜菜夜蛾适宜寄主的茬口,避开幼虫发生期与适宜寄主作物生长期的吻合,利用栽培措施和种质资源的合理应用,缩短或提前作物生长与收获期,从而避开为害。
②建立以性信息素为主的虫情监测与防治措施,研发与创新高效、安全的性诱剂防控技术。根据甜菜夜蛾性信息素生物合成与释放的机制,成虫交配能力及其与产卵的相互关系等基础研究,创新研发性诱剂高效诱芯与配套技术,形成具有自主知识产权的有效防控技术。并通过在示范基地的应用与改进,推广、辐射在全国的统一监测技术,实现监测技术标准化,从而实现全国各地的虫情监测数据标准化与共享。但要注意的是,性诱剂防控的作用主要体现在虫情的预测预报,要从根本上控制甜菜夜蛾的发生为害,特别是在迁入区的暴发为害,性诱剂防治显然不能完全控制,因此,生物制剂、天敌保护以及一些高效、安全的化学药剂防治也尤为必要。
③甜菜夜蛾天敌资源丰富,对甜菜夜蛾的可持续控制作用也很明显。因此,如何保护并有效利用甜菜夜蛾天敌资源十分必要。在减少化学杀虫剂使用,保护甜菜夜蛾自然天敌的同时,通过对其天敌优势种的调查、鉴定与人工规模化饲养,并在适宜的生态系统中人工释放天敌优势种,将是一项重要的无公害、可持续防治措施。根据目前研究结果,赤眼蜂、茧蜂类以及病毒制剂对甜菜夜蛾的控制作用明显。因此,在示范基地内,要大量推广应用以上各种生物防治措施。
④根据夜蛾科昆虫扑光的特性,开发灯光防治甜菜夜蛾,也是一种重要的无公害防治措施。我国自20世纪50-60年代使用黑光灯防治害虫技术以来,黑光灯一直在害虫虫情监测与防治中占居重要地位。但这种防治措施也有明显不足之处,在诱杀害虫的同时,也不分清红皂白地诱杀了大量天敌,使得该技术的应用引起了专家的质疑。因此,近年来,通过研究特定害虫对光波与光强的趋光性,研发对害虫趋光作用明显而对主要天敌无显著作用的波长与光强的特异性害虫诱虫灯具,取得较好进展。目前,对棉铃虫和草地螟等害虫趋光性研究,明确了其特异性趋光行为光学特征,这为研发对天敌无害的绿色诱虫灯具起到了重要的指导作用。甜菜夜蛾诱虫灯具的研发,也可借鉴棉铃虫和草地螟诱虫灯具的研发经验,吸收、消化并创新应用。
⑤尽管化学杀虫剂的负面作用明显,但目前国内在害虫综合防治技术体系中仍然作为一种重要的补充防治手段,特别是在害虫迁飞、扩散和入侵为害的应急防治中效果突出。因此,如何利用化学防治作用快、效果明显的特点,协调化学防治与生物防治措施,成为综合防控技术体系中重要的内容。由于甜菜夜蛾为害的寄主植物中包括蔬菜、水果在内的大宗食品,保障食品质量安全始终为第一要素。因此,主要选择高效、低毒、低残留与环境兼容的化学杀虫剂,如抑制昆虫生长与蜕皮的昆虫生长调节剂类农药,同时,需要连续监测并根据其抗药性产生与发展规律,适时调整与轮换使用不同作用机制的农药,避免抗药性产生。
Outbreak Characteristic and Management ofSpodoptera exiguain China
JIANG Xingfu,LUO Lizhi
(State Key Laboratory for Bio1ogy of P1ant Diseases and Insect Pests,Institute of P1ant Protection,Chinese Academy of Agricu1tura1 Sciences,Beijing 100193)
Spodoptera exigua,was origina11y an intermittent outbreak of agricu1tura1 p1ant pests in China.In recent years,it has evo1ved into a common pest on the vegetab1es and cottons.Its outbreak in China presents obvious increasing tendency with wide distribution,and outbreak generations in Southern part of China is more than those in Northern part of China,whi1e annua1 damage time is ear1ier than that of Northern part of China,disp1aying an obvious baton-re1ation with migratory damaging trait.According to this,this artic1e proposes a sustainab1e management for this important pest by strengthening migratory pest source monitoring,integrating mu1tip1e contro1 measures main1y inc1uding eco1ogica1 regu1ation and bio1ogica1 contro1,constructing nuc1ear examp1e areas which can extend and eradiate re1ated contro1 measures to other p1ace.
Spodotera exigua;Outbreak characteristic;Contro1 measures
10.3865/j.issn.1001-3547.2010.18.030
﹕公益性行业(农业)科技专项(200803007),北京市自然科学基金(6072023),国家重点实验室专项SKL2007SR09,国家“十一五”科技项目(2006BAD08A08)
江幸福,博士,研究方向为昆虫迁飞行为的生理、生态、遗传及分子调控机制与害虫综合治理,E-mai1:xfjiang@ippcaas.cn,xfjiang@iastate.edu
2010-06-22