李文成成,帕提玛·乌木尔汗,闫虹江,綦佳欣,郁 帆,王云鹤,杨金霞,马德英
1.新疆农业大学农学院,农林有害生物监测与安全防控重点实验室,乌鲁木齐 830052 2.昌吉市农业技术推广中心,新疆昌吉 831100
【研究意义】甜菜是新疆主要的经济作物之一。随着甜菜种植面积的增加以及引进甜菜品种在新疆地区种植面积的扩大,甜菜病虫害的危害也日益突出。我国有记载的甜菜害虫已有130余种,主要有甜菜象甲、甘蓝夜蛾、甜菜潜叶蝇和甜菜蚜虫等。在某些地区、某些年份害虫危害也很严重[1-2]。近年来,新疆地区甜菜种植受到多种病虫害的危害,最为突出的是潜叶蝇、甜菜象甲、甜菜跳甲、瓢甲等的危害,导致生产能力和产糖量严重下降。甜菜潜叶蝇以幼虫危害甜菜叶片,直接影响叶片的光合作用。甜菜潜叶蝇的危害主要幼虫期表现突出,在植物叶片中潜食,破坏叶绿素和叶肉细胞,降低光合作用,而使植株受害[3]。另外,叶片上的幼虫潜道和成虫取食形成的刺孔会使病原菌乘虚而入,使植株染病[4]。所有这些因素都会导致植物受害,引起甜菜叶片质量下降,影响植株生长和块根发育。通过本研究明确危害新疆引种甜菜的主要潜叶蝇种类及其田间发生动态,为害虫监测预警及综合防治提供参考依据。【前人研究进展】周传金[5]研究报道苏北沿海地区自1983年起甜菜潜叶蝇对甜菜植株危害加剧,而初步研究了该害虫的生活史及环境条件有关性。马庆军[6]报道中也提到甜菜潜叶蝇的严重危害以及利用农业、化学防治措施控制该害虫的大量发生。而新疆关于甜菜潜叶蝇研究报道较少,克才才等[7]报道和静县乃门莫墩乡和协比乃尔布呼乡是种植甜菜为主的两个乡,通过调查发现2003年在和静县甜菜潜叶蝇中度发生,在KWS-5075品种上危害较重,以幼虫潜入甜菜叶片取食叶肉,留下表皮,潜道呈蜿蜒隧道,发生严重时,潜入虫数较多,叶片潜道连成片。尤其是在协比乃尔布呼乡协米尔村甜菜田块发生面积大,虫口密度大。刘长兵等[2]、陈美阳等[8]、祁凤香等[9]综述了我国甜菜害虫研究进展,提出了甜菜潜叶蝇在石河子地区、奎屯车排子垦区、新疆额敏县地区危害也很严重,防治方法以农业防治、化学防治等为主。国内其他地区早期也有关于甜菜潜叶蝇对甜菜植株危害加剧的报道[10]。潜叶蝇对甜菜的危害程度严重,种类多,主要有甜菜潜叶蝇、番茄斑潜蝇、美洲斑潜蝇等,在田间危害症状常混合发生[11-12]。为合理制定综合防治措施,需要掌握当地潜叶蝇优势种群种类及其在田间发生动态,从而指导防治。【本研究切入点】甜菜潜叶蝇对甜菜的危害程度严重,种类多,危害症状混合发生,但国内外研究甜菜潜叶蝇的报道较少,尤其是新疆地区危害国外引种甜菜的潜叶蝇种类、形态特征、发生规律、危害动态等未开展系统的研究。本文研究通过室内观察甜菜潜叶蝇的形态特征,鉴定危害新疆引种甜菜的潜叶蝇种类,通过田间调查甜菜潜叶蝇的发生规律【拟解决的关键问题】明确危害新疆引种甜菜的潜叶蝇种类及发生危害规律,为及时采取有效的防治措施提供依据。
昌吉州位于新疆天山北坡优势地带,光热水土资源十分丰富、昼夜温差大,具有发展甜菜得天独厚的资源优势。独特的气候自然条件,特别有利于甜菜的生长和糖分的积累。昌吉市甜菜种植主要集中在七星二队、榆树沟、滨湖镇、下泉子村、五十户村等。本研究以昌吉市甜菜种植基地为例进行甜菜潜叶蝇的发生规律研究。2017年5月21日至30日,通过两周的时间对昌吉市各甜菜田进行了初步调查。甜菜品种主要是以德国引进品种SD12830为主。2017年5月30日在昌吉市二六工七星二队甜菜基地定点调查,调查地面积为6 000m2,垄长100m,垄距1m,调查地面积为6 000m2。每垄2行,行距50cm,株距约38cm。
1.2.1 甜菜潜叶蝇的形态观察
于2017年5月至9月下旬在昌吉市甜菜基地采集有潜道或幼虫的甜菜叶片,分别放入不同的透明塑料袋内,同时记录采集时间并带回实验室,部分幼虫浸泡于75%酒精中,部分带幼虫的叶片放入养虫盒里,然后放置于26℃ 人工气候箱里继续饲养,待幼虫化蛹后,在将蛹放入玻璃试管中,继续观察,直至羽化为成虫,然后将羽化出的部分成虫浸泡在75%酒精中形态鉴定。将采集的潜叶蝇成虫、卵、幼虫和蛹放于蔡司SteREO Discovery.V20型体视显微镜下观察,确定成虫各个部位的形态特征,以及卵、幼虫、蛹的鉴定,观察拍照。
1.2.2 甜菜害虫的黄板诱集监测
研究采用中捷四方公司生产的普通黄板(规格为25cm×20cm)。把黄板固定在竹杆1.5m左右的高度上,置于畦垄之间。采用五点取样法,每点3块黄板,调查全板,区分种类,每周一次调查诱集板上的成虫量,并将成虫除去。
1.2.3 甜菜潜叶蝇发生动态及危害程度的调查
调查时间从2017年5月30日起,每7d左右调查一次,调查田块分5区,小区面积为1200 m2,每个区采用五点取样法,每点20株,共100株,分别调查每个小区受害叶片数、每片叶幼虫数、叶总潜道数、蛹数。记录叶片受害情况,计算甜菜虫情指数及被害叶率。每周调查1次。对甜菜潜叶蝇危害发生的轻重采用分级表示,分别:0级:叶片无虫道;1级:为害面积占整个叶面5%以下;3级:为害面积占整个叶面6%~10%以下;5级:为害面积占整个叶面11%~20%以下;7级:为害面积占整个叶面21%~50%以下;9级:为害面积占整个叶面50.1%以上[13-14];
虫情指数=[∑(各级虫叶量×代表值)/(总叶量×9)]×100%;
被害叶率=为害叶数/调查总叶数×100%。
经中国农业科学院植物保护所刘万学研究员鉴定,危害新疆甜菜的潜叶蝇优势种为双翅目,花蝇科(Anthomyiidae)的一种杂食性害虫—甜菜潜叶蝇(PegomyiahyosciamiPanzer)。通过形态学观察,形态特征(图1)如下:
卵:卵白色,长圆形,凸起脊部具有凹陷。
蛹:长为3~5mm,椭圆形,头部较窄,尾部较平;蛹壳表面(双面)有6~8条带状斑纹,红褐色至黑褐色。卵0.7mm长圆形,白色或乳白色,一端较平,表面有不规则六角形网纹。
老熟幼虫:体长5~7mm,污黄色。蛆型,口钩黑色,近三角形,有4~6个小齿,共13节,无足,头不明显,头尖尾粗。
成虫:体长为5~8mm,体色为土灰色或灰褐色。触角短小,芒黄色。复眼黄红色。胸部背面中心有1条褐色细纹,其两侧还有较宽的深色条纹。腹部灰黄色至灰褐色,有褐色至黑色的背中线,这线在各节上前半部色浅,后半部色深。前翅颜色为暗黄色,翅脉黄色半透明;后翅退化成棒状。每个足的腿节及胫节黄色,跗节黑色。老熟幼虫体长5~7mm,污黄色。蛆型,口钩黑色,近三角形,有4~6个小齿,共13节,无足,头不明显,头尖尾粗。经中国农业科学院植物保护所刘万学研究员鉴定,危害新疆甜菜的潜叶蝇优势种为双翅目,花蝇科(Anthomyiidae)的一种杂食性害虫-甜菜潜叶蝇(PegomyiahyosciamiPanzer)。分布于华北、东北、西北、江苏、湖南等省区。寄主植物有甜菜、藜科、蓼科植物。成虫体长为5~8mm,体色为土灰色或灰褐色。触角短小,芒黄色。复眼黄红色。胸部背面中心有1条褐色细纹,其两侧还有较宽的深色条纹。腹部灰黄色至灰褐色,有褐色至黑色的背中线,这线在各节上前半部色浅,后半部色深。前翅颜色为暗黄色,翅脉黄色半透明;后翅退化成棒状。每个足的腿节及胫节黄色,跗节黑色。老熟幼虫体长5~7mm,污黄色。蛆型,口钩黑色,近三角形,有4~6个小齿,共13节,无足,头不明显,头尖尾粗。蛹长为3~5mm,椭圆形,头部较窄,尾部较平;蛹壳表面(双面)有6~8条带状斑纹,红褐色至黑褐色。卵0.7mm长圆形,白色或乳白色,一端较平,表面有不规则的六角形网纹。
图1 甜菜潜叶蝇的形态特征
据调查显示,甜菜潜叶蝇在新疆昌吉地区1年发生3代。以蛹的形式在土中越冬。越冬代成虫5月中旬开始产卵,第一代幼虫发生于5月下旬至6月上旬。在6月中下旬进入为害盛期。成虫多喜产卵在甜菜叶的背面,常5~6粒左右密集排列,卵期2~6d。幼虫在叶片上潜食叶肉,并多从叶片边缘开始钻入叶片内,边取食叶肉边往下钻,食量随着虫体增大而增大,轻发生时潜入虫数较少,潜道呈蜿蜒隧道;发生严重时,潜入虫数较多,叶片潜道连成片,受害叶片多呈水泡状灰绿色,受害处叶肉被取食,叶绿素被破坏,只剩上下表皮,食痕初期呈灰绿色,遗有粪屑,后期呈灰色的干斑块区,叶片干枯(图2)。
图2 甜菜潜叶蝇的危害症状
幼虫共经历3龄,历期10~25d。老熟幼虫从叶片脱出入土化蛹,入土深度约在5cm以内。蛹期10~20d。对昌吉市甜菜种植区危害进行普查(表1),昌吉市甜菜种植区都有发生潜叶蝇的为害状况,所调查的甜菜品种均有危害,种植甜菜品种主要以SD12830为主。二六工七星二队甜菜叶的受害率为7.33%和7%,高于其他调查区。
表1 昌吉市甜菜潜叶蝇田间危害率调查
据调查,甜菜潜叶蝇成虫产卵于甜菜叶背面,幼虫主要危害甜菜叶片,随着气温上升和叶片数量的增多,甜菜潜叶蝇危害逐渐加重。6月中旬第一代潜叶蝇幼虫开始孵化,最高密度可达2头/株。7月初,在甜菜上发现第二代甜菜潜叶蝇卵块。7月上旬以后第二代幼虫大量发生,田间最高虫口密度可达4头/株。7月10日、8月11日及8月24日甜菜潜叶蝇的危害较严重,已达到最高峰值。三个高峰期的叶被害率分别为6.39%、8.79%、9.09%。8月18日虫情指数最高,为4.6(见图3)。通过黄板诱集成虫发现,7月14日开始,甜菜潜叶蝇成虫的数量开始增加,7月21日及8月24日诱集成虫数量较高,最高密度分别为11头和12头。
图3 甜菜潜叶蝇田间发生状况调查
近年来,新疆甜菜以引进品种为主,受到潜叶蝇的危害较严重。经过普查,所有调查的甜菜品种都有危害。在昌吉市二六工七星二队甜菜地危害较严重。经过定点调查,发现甜菜潜叶蝇苗期为害严重,一般8~9片叶时,叶片被吃成呈水泡状,减少叶片光合面积,直接导致叶绿素下降,甚至受害叶片干枯。随着温度的升高,甜菜潜叶蝇的发生数量开始增加,叶片上的有虫数量最多一片叶上有10头左右,每株上受害叶片最多可达4~5片。根据调查结果,潜叶蝇9月份左右发生最后一代,甜菜危害情况较轻。陈道宏和刘仕龙[15]1958年根据几个地区的调查发现甜菜潜叶蝇,而糖甜菜、厚皮菜、菠菜的植株受害率都高达100%,其中厚皮菜的虫口平均密度为53.6头,单株最多有180头,糖甜菜平均20.6头,菠菜达19.9头。郭成燮和李修文[16]研究报道,1960年在新疆孔雀二场四中队发现甜菜潜叶蝇以及喷6%六六六粉剂防除甜菜潜叶蝇。目前,新疆引种甜菜面积约占总播种面积的90%以上,受到甜菜潜叶蝇的危害越来越严重,而关于甜菜潜叶蝇对国外引种甜菜的危害状况未见报道。
本实验通过调查发现危害新疆昌吉地区引种甜菜的主要潜叶蝇种类为甜菜潜叶蝇(PegomyiahyosciamiPanzer)。甜菜潜叶蝇在新疆昌吉地区1年发生3代。以蛹的形式在土中越冬。越冬代成虫5月中旬开始产卵,第一代幼虫发生于5月下旬至6月上旬。一般在甜菜苗期受第一代幼虫危害较严重,在6月上中旬进入为害盛期。通过调查结果我们掌握了危害新疆昌吉地区引种甜菜的主要潜叶蝇种类及其田间发生动态,为害虫监测预警及综合防治提供参考依据。