郑天翔
(河西学院农业与生物技术学院,甘肃 张掖 734000)
雷玉明
(河西学院农业与生物技术学院,甘肃张掖734000;甘肃河西走廊特色资源利用重点实验室,甘肃张掖734000 )
殷大泽,张凤凤,张婷婷
(河西学院农业与生物技术学院,甘肃 张掖 734000)
我国玉米螟的研究进展
郑天翔
(河西学院农业与生物技术学院,甘肃 张掖 734000)
雷玉明
(河西学院农业与生物技术学院,甘肃张掖734000;甘肃河西走廊特色资源利用重点实验室,甘肃张掖734000 )
殷大泽,张凤凤,张婷婷
(河西学院农业与生物技术学院,甘肃 张掖 734000)
从玉米螟(Ostriniafurnacalis(Guenee))的发生和分布、危害和损失以及防治措施3个方面对我国玉米螟的研究进展进行了综述。
欧洲玉米螟(Ostriniafurnacalis(Guenee));危害;防治;研究进展
河西走廊是我国最大的杂交玉米种子生产基地,制种田主要集中在武威、张掖、酒泉3大农业灌溉区。2013年以来,杂交玉米制种面积每年稳定在10万hm2左右,占全国制种面积的39.3%,制种产量5.8亿kg,占全国制种量的42.6%[1]。然而,杂交玉米种子生产基地土地连作问题突出,抗虫性差的亲本组合大面积单一种植,加之追求高密度与高水肥的耕作制度改革以及环境条件变化与物候期延长,这些都为病虫害的发生创造了条件。玉米螟是玉米等旱粮作物的世界性害虫,主要分为亚洲玉米螟(Ostriniafurnacalis)和欧洲玉米螟(O.nubilalis),亚洲玉米螟是我国的优势种,一般发生年份可使玉米减产10%左右,大发生年份所造成的产量损失在30%以上,严重时甚至绝收[2]。截止目前,专门针对河西走廊制种玉米田玉米螟的研究还比较匮乏。为此,笔者对我国对玉米螟的研究进展进行了综述。
李华伟等[3]、姜仲雪等[4[5]。
亚洲玉米螟的发育起点温度平均为13℃。影响亚洲玉米螟发生期的主要因素为5~7月份平均气温以及平均降水量。李静秋等[6]认为决定玉米螟虫化蛹时期早晚的因素为5、6月份的温度和此期适宜的降水量。当5、6月份遇低温或者干旱或者降水过多时,玉米螟的化蛹会延后,该年度玉米螟的危害就重;相反,5、6月份雨水适宜、气温较高时,玉米螟化蛹会提前,危害就减轻。
杨耿斌[7]研究表明,雨量大、湿度大、日照长利于亚洲玉米螟越冬幼虫化蛹、羽化及产卵,空气中相对湿度达90%以上,玉米螟卵孵化幼虫的成活率达95%以上。文丽萍等[8]研究也表明,水分是玉米螟越冬幼虫完成滞育发育的关键因子,在玉米螟越冬幼虫复苏至化蛹的这一阶段,要满足幼虫水分的需要,才能够解除滞育进行化蛹。玉米螟复苏后死亡率与环境湿度呈负相关。当环境湿度在20%~40%的情况下,玉米螟越冬幼虫不能化蛹,在环境湿度为80%~100%的高湿条件下,幼虫虽然能够化蛹,但化蛹的最大比率仅为4%和10%。
亚洲玉米螟是杂食性害虫,寄主范围广。李文德等[9]明确我国玉米螟寄主有69种,其中有高粱、谷子、马铃薯、向日葵、大麻、蚕豆、菜豆等作物和其他野生植物,而且不同世代的玉米螟对寄主的选择性差异很大。第一代寄主有12种,但主要为害玉米、高粱、谷子和大麻。第二代则分散为害21种作物和杂草,而且各寄主的发生虫量都高于一代。取食不同种类寄主作物,其体重、发育速度、世代历期都有显著差异[10,11]。初孵幼虫有负趋光性,集中在玉米植株高糖、潮湿又便于隐藏的部位[12]。亚洲玉米螟趋触性明显,低龄幼虫表现为“潜藏”,主要为害玉米未展开的心叶,待心叶展开后形成花叶、排孔,严重影响玉米的光合作用和养分的输送,高龄幼虫表现为“钻蛀”,为害茎秆和穗部,造成折茎、折穗。幼虫还可潜入未抽出的雄穗或刚抽出的花丝中取食,影响产量和品质[13,14]。
文丽萍等[16]指出了卵量和蛀孔数与玉米产量的关系,单株玉米上每增加一个蛀孔就可造成3%~5%的产量损失。谢为民[15]用玉米植株上玉米螟蛀孔估算了玉米产量损失。李文德等[16]探讨了春玉米上玉米螟蛀孔数对产量的影响。从播种期来看,在春播、夏播及秋播玉米上都有不同程度为害,其中夏播玉米为害最为严重。北方春播玉米种植区因玉米螟为害,一般年份减产幅度在10%左右,大发生年份减产20%~30%左右。东北三省及内蒙古的东部地区玉米常年种植面积约为900万hm2,玉米螟平常发生年份面积在533~733万hm2,产量损失率为10%~15%,严重发生年份产量损失率高达30%~50%。常年因玉米螟为害损失在辽宁省可减产10%左右,严重发生年减产20%~30%;吉林省玉米产量损失5亿kg以上[17]。黑龙江省亚洲玉米螟一般发生两代,玉米螟一代、二代低龄幼虫盛期常与玉米生育期相遇,为害非常严重[18]。在内蒙古通辽地区,玉米螟田间为害株率平均在30%时,生物产量减少10%左右;为害株率在50%时,产量损失率在10%~15%之间;发生严重的地块,产量损失率大于20%[19]。
由于全球气候变暖导致暖冬气候,有利于越冬幼虫的存活,使越冬幼虫的羽化率提高。加之种植结构的调整,使得玉米生育期与玉米螟的发育进度重合,致使玉米螟加重发生[20]。在辽宁省,亚洲玉米螟一般发生2代[21],一代、二代玉米螟低龄幼虫盛期常与玉米生育期相遇,为害日趋严重[22,23]。吉林省公主岭市一代玉米螟百株卵粒数最高达到1180粒,二代玉米螟百株卵粒数最高达到8117粒[24]。2008~2010年黑龙江全省玉米螟发生面积和平均百秆活虫数逐年递增,2010年黑龙江玉米螟发生面积为286.7万hm2,平均百秆活虫达171.7头,为历史最高值。2010年在秦皇岛地区亚洲玉米螟的田间花叶率达86%,蛀雌穗株率为66.92%,蛀雄穗株率为77%[25]。
玉米螟的防治措施应贯彻“预防为主、综合防治”的原则,因地、因虫制宜,建立实行消灭越冬虫源、杀灭田间螟卵和防治初龄幼虫的三道防线。采用农业防治、生物防治、物理防治、化学防治等手段,进行有机结合和集成配套组装的综合防治措施。化学防治因其起效快、效果明显、省时省工等优点,可以作为防治玉米螟的主要手段。但是有机磷类药剂在环境中残留期长,不易被降解,极容易造成环境的污染。另外,药剂的选择性差,在杀死害虫的同时会杀死或杀伤天敌和非靶标生物,对人畜生产也存在威胁,不利于有害生物的综合治理。从生态农业和可持续农业的发展观点看,生物防治方法同其他防治手段相比较,具有省工时、无公害的优点,同时可以提高玉米秸秆的利用效率,并且可改善土壤理化性状,提高土地供肥水平。目前,我国还要继续推行以田间释放赤眼蜂、喷施白僵菌等方法为主的生物防治玉米螟的技术,同时努力提高玉米螟的综合防治水平[26]。
亚洲玉米螟的天敌在我国已经发现70种以上,其中寄生性天敌20多种。这些天敌有寄生卵块的寄生蜂,寄生幼虫及蛹的寄生蜂、寄生蝇、白僵菌、细菌、病毒、微孢子虫、螨类、线虫,捕食卵的瓢虫、捕食幼虫的蠼螋等[27,28]。对玉米螟天敌的研究和应用主要集中在寄生性天敌和病原微生物上,尤其是赤眼蜂、白僵菌、线虫、微孢子虫等。其中,作用最明显的是卵期赤眼蜂,玉米螟卵赤眼蜂种类较多,已发现有13种,以玉米螟赤眼蜂(TrichogrammaostriniaePangetChen)为优势种[29]。越冬代幼虫化蛹盛期的天敌寄生率和百杆活虫量是决定当年玉米螟发生程度的重要因素,天敌寄生率高、百杆活虫量低,玉米螟发生程度就小,反之则会大发生[30~32]。
国内外研究表明,利用赤眼蜂和白僵菌防治玉米螟均是非常有效的生物防治措施,并且具有操作简便、保持农田生态平衡等诸多优点[33~35]。利用赤眼蜂防治玉米螟,既能控制当代玉米螟的危害,又对二代玉米螟的危害有明显的持续防效。这主要是由于人为放蜂增加了自然界赤眼蜂种群的数量,在二代玉米螟发生期,自然种群能迅速回迁玉米地所致。即使在一、二代玉米螟卵间断期的年份,赤眼蜂种群迁出玉米地,但玉米地周围仍有较多的转换寄主供其寄生[36]。王德等[37]认为,人工卵繁育松毛虫赤眼蜂既控制当代玉米螟危害,又能减轻下代玉米螟危害的作用,可使蛀孔数减少40%以上。许彪等[38]、李锋等[39]研究认为,长期大面积连年释放松毛虫赤眼蜂产生的持续防效归结为减少农药使用量,保护了天敌,增加了赤眼蜂的种群数量,提高了自然寄生率,进而控制了玉米螟的危害。高秀英[40]和周敏砚等[41]研究认为,因放蜂保护天敌提高了自然寄生率,将害虫种群危害水平控制在经济阈值以下。
张荆等[42,43]通过田间采集回收的赤眼蜂种类鉴定结果表明,不同地区和年份赤眼蜂的种类和优势种呈动态化,各种群的数量比例亦不同,直接影响当代和持续效果,并对松毛虫赤眼蜂的利用效果给以充分肯定。张帆等[44]研究认为,松毛虫赤眼蜂能有效地控制田间玉米螟危害,并因松毛虫赤眼蜂能用柞蚕卵工厂化大量生产,更适合在中国推广应用。目前,对亚洲玉米螟捕食性天敌研究很少,已知主要捕食天敌种类有日本大蠼螋、赤胸步甲、黄缘步甲、中华狼蛛,以及多种瓢虫和草蛉[45,46]。
综上所述,亚洲玉米螟在不同的分布地区,它的发育历期、发生规律以及寄主植物都有区别,不同地区的防治时期也有很大的不同。另外,大发生年份常因数量激增给玉米生产造成严重损失,轻发生年份若大面积采取统一防治对策,既不能收到理想的防治效果,又造成浪费和环境污染。因此,玉米螟的研究和防治,必须因地、因虫制宜。必须根据玉米螟为害地区性差异,对不同玉米品种上的玉米螟进行详细地调查和研究。
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2017-05-04
河西学院青年教师科研基金项目(QN2016007);甘肃省农业科技创新项目(GNCX-2013-10)。
郑天翔(1983-),男,硕士,讲师,主要从事植物保护研究。通信作者:雷玉明,zyymlei@163.com。
[引著格式]郑天翔,雷玉明,殷大泽,等.我国玉米螟的研究进展J.长江大学学报(自科版) ,2017,14(18):8~11.
S435.132
A
1673-1409(2017)18-0008-04
[编辑] 余文斌