齐国君,王 政,吕利华*,蓝日青
(1.广东省农业科学院植物保护研究所,广东省植物保护新技术重点实验室,广州510640;2.华南农业大学资源与环境学院,广州510642;3.韶关市农业科学研究所,韶关512005)
褐飞虱Nilaparvata lugens(Stål)是我国最重要的水稻害虫之一,具有大区域、长距离、季节性的迁飞特性,这给预测预报和综合防治带来了很大的难度,往往猝不及防并造成惨重损失,致使小虫屡成大灾 (程遐年等,1979;翟保平和程家安,2006)。近年来褐飞虱连续大范围暴发成灾,对我国的水稻安全生产构成了严重威胁 (翟保平等,2011)。
褐飞虱除向外远距离迁飞外,还可在本地作近距离的扩散转移 (Rosenberg&Magor,1983;Riley et al.,1987)。在混作稻区,水稻不间断的种植,为褐飞虱的栖息和繁殖提供了连续不断的营养和空间条件 (Way&Heong,1994;王荣富和章炳旺,2000),而在双季稻区,早稻收割至晚稻移栽之间会出现一定的时间间隔,这严重干扰了稻田褐飞虱的种群演替过程 (程遐年等,2003),且褐飞虱为单食性害虫,其成虫、若虫只能在水稻和普通野生稻上取食或繁殖 (黄次伟等,1982),早稻收割后褐飞虱如何度过这段缺少寄主的时期?是向附近的田埂杂草转移还是向晚稻秧田转移?早稻收割和晚稻移栽等农事操作会对褐飞虱的种群数量产生多大影响?这些问题都不得而知。
诸多学者对混作稻区水稻收割对褐飞虱种群动态的影响做过研究。以安庆单双混作稻区为例,7月下旬“双抢”时,早稻和双晚秧田中的褐飞虱成虫陆续向单季晚稻和早栽双晚稻田扩散转移,此时单季晚稻褐飞虱虫量上升显著,双晚秧田虫量下降 (高保宗等,1980);杨惠芬等 (1996)根据潜山县16年历史资料统计明确了“双抢”期间,早稻收割使得单季稻的褐飞虱虫量突增3.9~16.4倍,并提出了决定单季稻5(3)代褐飞虱的发生程度不是异地虫源迁入期迟早和迁入量大小,而是双抢期间早稻田迁移到单季稻田的虫量;齐国君等 (2010)证实了单季稻种植面积的不断扩大和四稻混栽局面的形成,大大提高了褐飞虱的增殖倍数,单季稻既是褐飞虱的主要虫源繁殖地,又是双季晚稻的重要桥梁田。而在双季稻区,一般认为,随着早稻的黄熟收割,褐飞虱以迁出为主,部分可就近转移进入晚稻秧田,然后以秧苗带卵的方式进入晚稻本田,成为晚稻的重要虫源(朱绍先等,1979);陆永跃等 (2003)发现肇庆地区晚稻移栽后褐飞虱在田间始见虫态基本都是长翅型成虫,认为晚稻初期虫源由临近稻田迁入的可能性较大;黄炳超等 (1992)认为晚稻主要虫源来自外地迁入,早稻遗留或经晚稻秧苗转入的虫源属于次要虫源。
以上研究基本明确了混作稻区水稻收割对褐飞虱种群动态的影响,而对双季稻区的研究多为一般性的描述,对早稻收割和晚稻移栽影响晚稻褐飞虱种群动态的研究缺乏数据支持,也忽略了大田周边杂草生境的褐飞虱的转移扩散研究。为了明确早稻收割和晚稻移栽对褐飞虱种群动态的影响,本研究以韶关市作为研究基地,调查早稻收割之后,晚稻田及秧田、附近杂草以及早稻稻茬上褐飞虱的种群动态,并对比分析不同类型田褐飞虱的虫源性质,以期阐明早稻收割和晚稻移栽对华南双季稻区褐飞虱种群动态消长的影响,为华南地区褐飞虱的预测预报和综合防治提供科学依据。
试验地点:位于广东省韶关市农业科学研究所 (24°47'5″N,113°31'6″E)。
试验田设置:韶关地区种植双季稻,选取按常规栽培措施管理的双季早稻、双季晚稻进行田间调查,整个生育期内不使用农药防治病虫害,双季早稻与晚稻秧田相距1~2 m。其中双季早稻栽培品种为金优207,4月12日移栽,7月22日收割,双季晚稻栽培品种为粤香占,8月2日移栽。杂草调查选择距离稻田1 m以内的田埂杂草,品种为牛筋草。
调查时间:于2011年5月~8月对双季早稻、收割后稻茬、田埂杂草、双季晚稻及秧田进行调查。
调查方法:田间调查使用盘拍法,采用1996年全国农技推广中心的褐飞虱测报调查规范 (农业部全国农技推广服务中心,1996)。早稻调查每次随机选取10个点,每点调查2丛,折算为百丛虫量,晚稻及秧田、田埂杂草每次随机选取10个点,每点1盘,每盘调查面积约0.5 m2。早稻系统调查3 d一次,早稻收割前后褐飞虱的转移扩散调查,1 d一次,分别记录稻田、杂草中的褐飞虱各虫态、虫龄数,同时记录水稻的生育期。
田间调查时,用吸虫管分别随机吸取20头褐飞虱长翅型雌成虫进行解剖。具体解剖方法、卵巢分级标准、虫源性质的划分标准参照陈若篪等(1979)标准,记录各级卵巢发育级别,并计算各级所占的百分率,根据划分标准确定褐飞虱的虫源性质。
褐飞虱在双季早稻上发生前轻后重,6月中旬之前,田间褐飞虱百丛虫量低于50头,之后随6月18日大量低龄若虫的孵化,褐飞虱虫量突增,百丛虫量一直维持在千头以上的状态,7月中旬又出现大量的低龄若虫,虫量再次突增,7月21日百丛虫量高达9410头,其中1~3龄若虫占91.5%,7月22日早稻收割导致褐飞虱虫量急剧减少,稻茬上褐飞虱百丛虫量减少至2000头左右,其中3龄若虫以上占80%以上,大部分低龄若虫成为无效虫源而被淘汰,7月26日早稻整田,稻茬被埋没,结束调查。由此可见,早稻收割直接导致早稻上褐飞虱的种群数量急剧减少 (图1)。
表1 褐飞虱虫源性质的划分标准Table 1 The classification of population characteristics of BPH
图1 褐飞虱的种群消长动态(韶关,2011)Fig.1 Population dynamics of BPH in Shaoguan,2011
逐日调查了早稻收割前后双季晚稻中褐飞虱虫量的变化,结果表明,7月22日晚稻秧田褐飞虱虫量较低仅为5头/m2,随着早稻收割,晚稻秧田中褐飞虱3~4龄若虫和成虫的虫量剧增,7月24日褐飞虱的虫量高达364头/m2,3~4龄若虫占95.3%,由于褐飞虱高密度集中取食,部分晚稻秧苗干枯,7月25日之后褐飞虱虫量锐减,稳定在70头/m2左右,8月1日双季晚稻移栽,又使得晚稻中褐飞虱虫量锐减到2~3头/m2,其中长翅型成虫占87.1%,之后晚稻中褐飞虱的虫量无显著变化。可见,早稻收割迫使褐飞虱高龄若虫和成虫转移至晚稻秧田,晚稻秧田中褐飞虱虫量突增,之后晚稻移栽,褐飞虱虫量又急剧减少(图1)。
逐日调查了早稻收割后田埂杂草上褐飞虱虫量的变化,结果表明,早稻收割后,7月24日杂草上褐飞虱虫量急剧上升至30头/m2,其中3~4龄若虫占81.5%,长翅型成虫占14.8%,之后褐飞虱虫量在小范围波动,基本维持在10~25头/m2之间,8月1日晚稻移栽,杂草上褐飞虱虫量急剧下降,虫量降至1~2头/m2,可见,早稻收割迫使褐飞虱高龄若虫和成虫大量转移至附近杂草,而晚稻移栽又使得杂草上褐飞虱再次转移至晚稻 (图1)。
综上所述,早稻收割导致早稻上褐飞虱虫量锐减,大量的褐飞虱低龄若虫被淘汰,3龄以上若虫及成虫不断转移到晚稻秧田或附近杂草,使得晚稻秧田和杂草上褐飞虱虫量突增;晚稻移栽之后,杂草或晚稻秧田的褐飞虱又向新插秧的晚稻进行转移,杂草上褐飞虱虫量减少,晚稻褐飞虱的种群密度也显著降低,转移到晚稻并成为晚稻有效虫源的虫量较少,因此,早稻收割和晚稻移栽对褐飞虱种群动态造成了极为不利的影响,晚稻秧田和田埂杂草可作为褐飞虱转移过程中的流动栖息场所,在褐飞虱虫量转移中起着一定的作用。
图2 褐飞虱的卵巢发育程度 (韶关,2011)Fig.2 The ovarian development grade of BPH in Shaoguan,2011
通过逐日解剖卵巢研究了褐飞虱雌成虫的卵巢发育进度,对不同类型田块的褐飞虱的虫源性质进行了对比分析,结果表明,早稻上褐飞虱Ⅰ、Ⅱ级未成熟卵巢比例平均占55.88%、8.82%,交配率<40%,符合部分迁出型的虫源性质,但仍有35.29%的雌虫卵巢发育级别在Ⅲ级以上,可在本地滞留危害 (图2A);早稻收割后,稻茬上褐飞虱的Ⅰ级卵巢比例平均占87.8%,Ⅲ级以上的成熟卵巢比例平均占9.76%,交配率<10%,符合迁出型的种群特征 (图2B),说明稻茬上褐飞虱逐日远距离迁出或做近距离扩散;杂草上褐飞虱卵巢发育级别自始至终维持在较低水平,其中Ⅰ级卵巢比例为95.51%,虫源性质为迁出型 (图2C),这是由于褐飞虱为单食性害虫,杂草不能使褐飞虱卵巢解除生殖滞育,杂草上的褐飞虱向外远距离迁出或近距离转移扩散来寻找合适的寄主和生境;晚稻上褐飞虱Ⅰ、Ⅱ级未成熟卵巢比例平均占82.14%、6.25%,Ⅲ级以上的成熟卵巢比例占 11.61%,仍符合迁出型的虫源性质 (图2D),由于晚稻处于秧苗期,食料条件不利于转移而来的褐飞虱解除生殖滞育,仅有少部分褐飞虱解除生殖滞育,在晚稻秧田产卵繁殖,然后以秧苗带卵的方式进入晚稻本田。可见,早稻收割至晚稻移栽期间,双季早稻、双季晚稻及杂草上褐飞虱基本保持在生殖滞育阶段,虫源性质无明显的差别,仅有少部分褐飞虱在双季晚稻中可解除生殖滞育。
在华南双季稻区,早稻收割、翻耕、晚稻移栽是水稻重要的农事操作,直接影响着田间褐飞虱的种群动态消长。一般认为,随着双季早稻的黄熟收割,褐飞虱长翅型成虫盛发,迁出可为长江中下游稻区提供大量虫源 (程遐年等,1979),而褐飞虱若虫及部分未迁出个体则就近转移进入晚稻秧田,成为晚稻的重要虫源 (朱绍先等,1979)。本研究根据韶关地区双季早稻、双季晚稻及田埂杂草上褐飞虱种群动态的调查,认为早稻收割和晚稻移栽干扰了褐飞虱的种群动态,导致褐飞虱在不同田块之间转移扩散,并提出了此期间褐飞虱的两次转移过程,第一次是早稻收割,稻茬上残存的褐飞虱由于耕翻入土,浸水死亡,大量的褐飞虱低龄若虫被淘汰,3龄以上若虫及长翅型成虫可转移至附近的杂草或者晚稻秧田,晚稻秧田的食料条件不利于转移而来的褐飞虱解除生殖滞育 (陈若篪等,1986),仅有少部分褐飞虱解除生殖滞育,在晚稻秧田产卵繁殖,而转移到杂草上的褐飞虱若虫不能正常发育,雌成虫的卵巢也停止发育,褐飞虱伺机向外远距离迁出或近距离转移扩散来寻找合适的生境。第二次是晚稻移栽,杂草或晚稻秧田的褐飞虱又转移至新插秧的晚稻本田,杂草上褐飞虱虫量急剧下降,晚稻也由于插秧等农事操作,褐飞虱虫量也大大降低,转移到晚稻成为有效虫源的虫量较少。可见,早稻收割和晚稻移栽对褐飞虱种群造成了极为不利的影响,田埂杂草和晚稻秧田可以作为褐飞虱重要的流动栖息场所,使之度过这段缺少寄主的时期,但仅有少量褐飞虱能成为晚稻的有效虫源。肇庆地区和云浮县病虫测报站 (1977)根据1975年云浮地区调查结果,认为褐飞虱在夏季转移过程中部分个体在田基杂草上作暂时栖息,早稻的收割迫使部分褐飞虱转移到晚稻秧田继续繁殖,这与本研究结果基本相符。
本研究就韶关地区早稻收割、晚稻移栽对褐飞虱种群动态的影响研究只是一个初步探讨,早稻褐飞虱虫量转移、秋季回迁种群对晚稻褐飞虱虫源的贡献率尚待进一步研究。
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