江幸福, 罗礼智, 姜玉英, 张跃进, 张 蕾, 王振营
(1.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;2.全国农业技术推广服务中心,北京 100125)
二点委夜蛾发生为害特点及暴发原因初探
江幸福1*, 罗礼智1, 姜玉英2, 张跃进2, 张 蕾1, 王振营1
(1.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;
2.全国农业技术推广服务中心,北京 100125)
二点委夜蛾是近年来我国夏玉米上发现的一种新害虫,自2005年在河北省首次报道以来,目前已蔓延到河北、山东、河南、山西、江苏、安徽6省。其发生为害呈现出发生范围广、蔓延速度快、暴发成灾明显、田间虫口密度高和世代重叠严重等显著特点。根据田间调查结合室内饲养观察,初步指出近年来我国黄淮海地区的“小麦-玉米”两熟种植区机收小麦秸秆还田、成虫具有较强的飞行(扩散)和生殖能力、缺乏天敌控制因子、幼虫隐蔽发生导致的监测与防治困难,以及对该害虫危害认识不足是导致其暴发成灾的主要原因。并提出二点委夜蛾的生物学、生态学基础、越冬与迁飞(扩散)行为特征以及综合防控技术是下一步亟待研究的科学问题。
二点委夜蛾; 为害特点; 暴发原因
* 通信作者 E-mail:xfjiang@ippcaas.cn
二点委夜蛾[Athetis lepigone(Möschler 1860)]广泛分布于欧洲和亚洲的多个国家,据统计,在欧洲就有19个国家和地区有该虫的分布,在亚洲的日本、朝鲜、蒙古和俄罗斯中东部也有分布[1]。尽管该虫在欧洲有进一步扩大分布的趋势[2],但其对当地农作物的危害程度与损失均未见报道,该虫的生物学、生态学、发生规律与防治措施等研究很少。我国于2005年首次报道二点委夜蛾在河北省夏玉米苗期暴发为害以来[3],其发生为害的地区逐渐扩大,成灾频率和程度也越来越重,严重威胁夏玉米的安全生产,并对花生和大豆等农作物构成危害[4]。本文在对该虫田间发生为害规律调查的基础上,综合有关文献资料,分析其在我国发生为害的特点以及暴发成灾的主要原因,并对其迫切研究的科学问题提出建议。
据全国农业技术推广服务中心监测与调查表明,二点委夜蛾自2005年首次在河北省发现以来,目前其发生危害已蔓延到河北、山东、河南、山西、江苏、安徽共6省47个地(市)297个县(市、区),截至2011年8月3日,全国总发生面积达214.8万hm2[5]。这种快速的蔓延危害趋势与近年来我国黄淮海地区的“小麦-玉米”耕作栽培与管理措施以及该虫较强的飞行(迁飞)与扩散能力相关。
据田间调查,二点委夜蛾幼虫主要为害夏玉米苗,并可为害花生和大豆等农作物的幼苗[5]。幼虫主要集中在寄主作物根基部为害,咬食根基部幼嫩组织,或在茎基蛀茎为害,导致幼苗死亡。特别是对3~5叶期的玉米幼苗,严重为害时常造成补种或毁种现象。据危害损失监测,玉米生长期较短,苗期受害后补偿能力小。玉米苗期百株虫量20头以上即可造成玉米缺苗断垄、甚至毁种[6]。2011年由于该虫在我国的暴发危害造成玉米上有机磷类农药(如敌敌畏、毒死蜱、辛硫磷)、菊酯类(溴氰菊酯)和Bt类制剂的用药量明显增加[7]。
据田间发生危害规律调查,二点委夜蛾幼虫喜欢隐蔽、阴暗和潮湿的场所,常躲在玉米田中的上茬小麦收割后还田的麦秸和麦糠下,或在根部周围1~2cm深的浅土层中。幼虫为害也主要是在寄主作物茎基部钻蛀和咬食,导致幼虫前期不易被发现,田间幼虫虫情监测较为困难。等到作物出现枯死、萎蔫或倒伏等症状时,已来不及采取防治措施,因此常造成暴发成灾。
在玉米田中调查发现,二点委夜蛾幼虫具有聚集分布的特征,在生态环境适宜的场所,常常有大量幼虫聚集为害,造成局部作物上虫口密度高,危害损失重。受害作物一般单株有虫2~3头,多的达10~20头。随着幼虫的生长,高龄幼虫可转主为害,从而加重危害率和危害程度。尽管二点委夜蛾在我国不同地区的年发生世代数还未有报道,但在同一地块或同一受害作物上,均能发现二点委夜蛾各个龄期的幼虫、蛹和成虫同时存在,世代重叠严重。
黄淮海地处广大的华北平原,是我国典型的“小麦—玉米”两熟制种植区,小麦和玉米轮作是黄淮海地区主要的作物种植模式,近年来随着农业机械化水平的不断提高和环境保护意识的加强,上茬作物小麦秸秆焚烧已被禁止,而采用直接还田的耕作模式。即在联合收割机机收小麦后,直接将基本粉碎的麦秸留在地里。这种耕作管理措施大大减轻了农村劳动力的投入,并且还田的小麦秸秆自然腐烂后能提供大量的有机质,提高土壤有机肥力,为后茬作物的增产提供了条件。但是,这种作物耕作管理措施带来了一些病虫害的暴发,还田后的麦秸和麦糠,不仅给喜欢隐蔽、潮湿环境的二点委夜蛾提供了适宜的发生环境,而且自然堆肥条件下麦秸和麦糠中残留的麦粒等还给幼虫提供了大量的适宜食物。同时,这种特殊的小生境不仅有利于幼虫虫源积累和隐蔽发生,而且还给成虫产卵提供了适宜场所。田间调查表明,同一块玉米田,没有麦秸覆盖处基本不会发生该虫为害,而麦秸覆盖处往往有成群的幼虫聚集为害。这表明,二点委夜蛾正是近年来我国黄淮海地区“小麦-玉米”两熟种植区秸秆还田措施下引起的一种玉米新发重大虫害。
尽管目前尚无明确证据表明二点委夜蛾是一种远距离迁飞性害虫,但室内飞行磨吊飞结果表明成虫具有较强的飞行潜力。初羽化(1日龄)成虫在12h吊飞飞行中,最长可飞行53.5km,飞行11.2h,最大飞行速度可达3.8m/s。成虫在连续夜间吊飞条件下,最长可飞行160km(数据未发表)。这表明成虫的远距离传播危害能力较强。另外,根据黑光灯下成虫数量监测结果表明,在成虫发生季节,二点委夜蛾有着明显的蛾峰现象,据河北省正定县2006年和2007年黑光灯诱蛾结果表明,成虫有两个明显的蛾峰,7月初前出现第1个蛾峰,7月中下旬到8月上中旬间出现第2个蛾峰[4]。这表明二点委夜蛾具有迁飞性害虫突增和突减的类似发生规律。据河北省馆陶县(E115.4°,N36.5°)植保站监测表明,成虫最早出现在每年的4月下旬(个人交流),而正定县(E114.6°,N38.1°)的成虫始见期往往要延后1个月左右。这种成虫在不同纬度地区发生时序上的差异(约1个世代)可能与其迁飞(扩散)行为有关。自2005年河北省首次发现二点委夜蛾以来,其发生为害迅速向黄淮海广大地区蔓延,目前,南至安徽省和江苏省北部,北到河北省北部,均有该虫的发生为害。这种快速的蔓延为害速度可能与其迁飞(扩散)行为习性有关。近年来中国农业科学院植物保护研究所设置在延庆县的昆虫雷达也能监测到二点委夜蛾的空中迁飞行为(个人交流)。这些结果均表明,二点委夜蛾可能具有远距离迁飞(扩散)能力,但要确定其迁飞行为习性和规律,还需要系统研究其生物学特性、生态学基础、并进一步结合田间越冬规律、不同地区发生规律与虫源关系以及成虫标记监测(分子标记和雷达监测)技术等研究确定。
另一个导致二点委夜蛾暴发成灾的主要原因是其成虫具有较强的生殖能力。对成虫产卵、交配能力以及卵的孵化能力等研究表明,在雌雄配对饲养条件下,平均单雌产卵量可达300~500粒,产卵可持续3~7d,而卵的孵化率接近100%。田间成虫可见期长达2~3个月,较长的产卵时间、较高的成虫产卵量和卵孵化率均为种群的积累提供了条件,不仅导致田间世代重叠,而且还引起暴发成灾。
由于二点委夜蛾幼虫常常隐蔽在直接还田的麦秸和麦糠底层或在地表1~2cm的浅土层中,幼虫老熟后可利用麦秸或在土层中吐丝结茧,形成蛹室,因此,很容易躲避天敌的控制。田间天敌调查也尚未发现有捕食性或寄生性天敌。因此,缺乏天敌的自然控制作用也是导致二点委夜蛾暴发成灾的主要因素之一。田间调查还发现,在夏玉米生长中后期,二点委夜蛾已不在玉米根基部危害,常在自然腐烂的麦秸和麦糠中完成生活史,其生活环境中微生物种类繁多,还有多种地下害虫在同一生态位上竞争,但二点委夜蛾幼虫生长发育良好,不同龄期的幼虫均可在腐烂的麦秸和麦糠中生存,因此,其幼虫的抗逆能力较强。
由于二点委夜蛾特殊的隐蔽发生与为害特征,导致对其幼虫为害的监测较为困难。幼虫为害状主要发生在夏玉米生长的5~7叶期以前,且多发生根基部,叶片无明显的取食为害症状。但在未发现作物为害状之前,并不等于田间无幼虫发生,大量的幼虫常在麦秸或地表下以残留的麦粒或幼嫩的次生苗为食物,积累虫源,从而造成后期的暴发成灾。而随着玉米苗的生长,幼虫已很难产生危害,但此时田间的麦秸和麦糠中仍然有大量幼虫发生。因此,即使在未发现为害的玉米苗期以及玉米生长中后期,也要加强对二点委夜蛾幼虫的监测。防治方面,传统的药液喷雾防治并不能对隐蔽在麦秸下的幼虫产生良好的防治效果,而借鉴地下害虫撒毒土防治措施也很难穿过厚厚的麦秸层触杀害虫,防控难度非常大。同时,田间明显的世代重叠和不同龄期的幼虫共存也在一定程度上影响了防治适期的选择,从而影响了防治效果。目前,我国对该虫的防治主要采用药剂喷淋根部、撒施毒土和药剂随水浇灌等方法,在取得较好防治效果的同时,也增加了农药用量和劳动力成本。因此,二点委夜蛾监控的困难性和复杂性以及对该害虫危害规律认识的不足也在一定程度上影响了其防控效果。
由于二点委夜蛾是我国近年来夏玉米上一种新的害虫,国外尽管有其广泛分布的报道,但由于对作物未发生重大危害导致未能对其开展研究。而目前国内外对二点委夜蛾生物学特性研究也很少。因此,加强二点委夜蛾的生活史发生规律、不同发育阶段的发生特点与行为习性、成虫交配、产卵和繁衍后代的对策以及对自然条件的适应性等生物学特性研究,无疑会对掌握其发生危害规律、揭示种群增长与适应机制,更好地开展防控技术等奠定基础。
尽管目前我国对二点委夜蛾的田间发生为害特点有一些报道[3,8],但其与环境之间的相互关系,种群动态变化的影响因素等均未研究。揭示环境因素包括温度、湿度、光周期、寄主(食物)、种群密度和营养等条件对二点委夜蛾生长发育、存活、成虫交配、生殖等种群增长参数的影响等,无疑会为明确二点委夜蛾的种群消长规律与机制、发生为害的预测预报技术等提供科学依据。
昆虫的迁飞行为习性往往是造成害虫在不同地区间蔓延为害和暴发成灾的重要原因,掌握二点委夜蛾的发生为害规律,摸清其虫源的来龙去脉以及各发生为害区之间的虫源关系至关重要。越冬调查即是明确该虫的分布、虫源地、虫源数量以及确定其迁飞行为习性的重要研究内容,可为翌年虫情的预测预报和治理措施提供科学依据。因此,系统开展二点委夜蛾的越冬调查对于提高其翌年虫情的监测预警水平,实施源头治理具有重要意义。同时,应用室内昆虫飞行磨数据计算机采集系统和昆虫雷达监测等现代迁飞研究技术,明确其空中飞行行为特征、能力以及影响成虫飞行的环境、生理因子,揭示其迁飞行为规律与机制,无论是对于明确其是否具有迁飞为害特征以及提高其预测预报和防治水平均具有重要意义。
2011年,全国农业技术推广服务中心组织有关推广和科研部门,在总结二点委夜蛾前期初步研究成果的基础上,借鉴发生省份的调查、防控经验,讨论形成了《二点委夜蛾预测预报办法(试行)》和《玉米田二点委夜蛾综合防控技术指导意见》[9],对于科学防控我国二点委夜蛾的危害发挥了重要作用。截至8月3日,山东、河北、山西等重发田块普遍防治2~3次,全国累计防治347.3万hm2次,有效减轻了二点委夜蛾对农作物的为害与损失。但由于对该虫生物学基本特性、发生为害与环境、生物因素之间的关系以及各主要发生为害区的虫源关系等均不清楚,很大程度上限制了其监测与防治技术的实施,因此,随着对二点委夜蛾研究的深入,进一步提高其监测预警和综合防治技术水平也是下一步需要研究的科学问题。
[1] Fauna Europaea(2010)Fauna Europaea version 2.4[EB/OL].http:∥www.faunaeur.org./full_results.php?id=447320.
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[5] 全国农业技术推广服务中心病虫测报处.2011年玉米螟发生防治周报第十期[EB/OL].(2011-08-04).http:∥www.natesc.gov.cn/Html/2011_08_04/28092_52857_2011_08_04_179421.html.
[6] 全国农业技术推广服务中心.全国农技中心要求迅速开展二点委夜 蛾 应 急 防 控 [EB/OL].(2011-07-13)http:∥www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201107/t20110713_2052292.htm.
[7] China’s insecticide market to recover gradually in H2 2011[EB/OL].http:∥ www.pubarticles.com/article-china-s-insecticidemarket-to-recover-gradually-in-h2-2011-1313486200.html.
[8] 苏增朝.二点委夜蛾危害特点及防治技术[J].现代农村科技,2010(13):29.
[9] 全国农业技术推广服务中心.关于印发《二点委夜蛾预测预报办法(试行)》和《玉米田二点委夜蛾综合防控技术指导意见》的通知(农技植保〔2011〕43号.)[EB/OL].http:∥www.natesc.gov.cn/Html/2011_07_27/2_1878_2011_07_27_178681.html.
Damage characteristics and outbreak causes ofAthetis lepigonein China
Jiang Xingfu1, Luo Lizhi1, Jiang Yuying2, Zhang Yuejin2, Zhang Lei1, Wang Zhenying1
(1.State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests,Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing100193,China; 2.National Agro-Technical Extension and Service Center,Beijing100125,China)
Athetis lepigone,a new lepidopteran insect pest,occurs in the summer corn in China.The pest has spread to Hebei,Shandong,Henan,Shanxi,Jiangsu and Anhui provinces since it was first reported in Hebei province in 2005.This paper reviews the damage characteristics and outbreak causes ofA.lepigone,and discusses the future research direction with respect to the field investigation and laboratory rearing experiments.Several obvious damage characteristics,including wide damaging crop area,quick spreading speed of occurrence,significant larval outbreak,high density of field population and serious generation overlapping,were observed,and the causes leading to outbreak,including the wheat straws left in the field in Huanghuaihai areas after wheat machine harvest in recent years,stronger flight and reproduction capacity of adults,lack of natural enemy controlling factors to the pest,the difficulty of population monitoring and controlling caused by larval hiding trait,as well as insufficient attention to the pest damage,were analyzed.Finally,the future research direction,including the biology,ecology bases,overwintering and migration(flight)characteristics,and the integrated pest monitoring and management techniques,were also pointed out.
Athetis lepigone; damage characteristics; outbreak cause
S 435.132
A
10.3969/j.issn.0529-1542.2011.06.025
2011-09-14
公益性行业(农业)科研专项(201003025)