曲洺伯, 周旭, 陈日曌
(吉林农业大学农学院, 长春 130118)
亚洲玉米螟 (OstriniafurnacalisGuenée) 的发生造成玉米产量和质量下降,给我国农业经济带来巨大损失[1-2]。目前,我国防治玉米螟主要以化学防治为主。化学防治是一种杀伤能力强、药物残留时间长的防治方法,其防治效果明显,多种化学药剂可以使用,例如有机磷类杀虫剂(对硫磷、辛硫磷等)可制成颗粒剂,与拟除虫菊酯类农药混用,能够有效防治玉米螟[3]。在田间,对玉米根区喷洒内吸性杀虫剂(如甲胺磷等)具有明显的防治效果[4]。但是化学药剂对非靶标和环境的危害严重,对人和动物也具有一定的毒害性,而且每年使用化学药剂会使玉米螟产生抗药性,危害逐年加重[5]。所以,使用化学农药防治玉米螟已经达不到可持续农业发展的需求。
昆虫性信息素是昆虫彼此之间进行交流的化学分子语言[6]。通常,玉米螟雌蛾在自然界达到性成熟时会分泌大量性信息素,吸引雄蛾前来进行交配。根据这个原理,用人工合成方法制作性诱剂并注入载体内,制作的性诱剂与性诱捕器进行组合,引诱大量雄蛾前来,进行诱杀,减少雌蛾的配偶,间接干扰雌雄蛾的正常交尾,降低产卵量以达到防治目的[7]。应用性诱剂进行玉米螟防治具有显著效果和可行性,使用性诱捕器可以减少田间玉米螟雄蛾的数量,降低产卵量,减轻危害[8]。目前,越来越多的地区使用性诱剂来防治玉米螟所造成的危害,取得了良好的生态、社会和经济效益[9-10]。由于不同地区的地理位置和环境存在差异,使用性诱剂的方法也不同[11]。不同类型的诱捕器内部构造不同,诱集方式不同,因此诱杀效果也存在差异。虽然我国部分地区已经采用玉米螟性诱剂测报、防治玉米螟虫情,但在防治效果上不够理想[12],有必要进一步研究诱杀玉米螟的合适性诱捕器。
目前我国生产上多数使用市面售卖的传统诱捕器诱杀玉米螟雄蛾,而传统诱捕器存在着不同规格的进蛾口口径差别。进蛾口口径多大效果最好仍不清楚。据Ngollo等[13]报道,捕虫室固定或摇摆对诱捕器诱捕玉米螟雄蛾效果有一定影响。使用不同类型的诱捕器和不同浓度的性诱芯,也会影响玉米螟雄蛾的防治效果。而诱捕器及性诱芯的使用不当会导致诱捕效果不明显和人力物力的浪费,间接降低了性信息素防治技术的效率。针对诱捕器进蛾口口径、捕虫室状态及性诱芯种类对玉米螟雄蛾诱捕效果的研究,国内外报道很少。基于此,本研究在总结以往研究基础上,通过检测捕虫室固定或摇摆、不同进蛾口口径规格、不同诱捕器类型及不同性诱芯(橡皮性诱芯和牙签性诱芯)4个方面因素对诱捕器诱捕玉米螟雄蛾的效果进行研究,并以确定性诱捕器对玉米螟雄蛾的诱捕规律,以筛选不同作物品种试验田的适宜性诱芯类型。为如何更好地使用性诱捕器及性诱芯防治亚洲玉米螟提供初步的理论依据。
1.1.1试验材料 选用塑料瓶诱捕器、桶状诱捕器和三角板诱捕器3种性信息素诱捕器,如图1所示。塑料瓶诱捕器设置外口直径为14 cm(外口面积约为154 cm2)、10 cm(外口面积约为79 cm2)和6.5 cm(外口面积约为33 cm2)三种规格,分别标注为SL14、SL10、SL6.5。桶状诱捕器的外口直径为20 cm(外口面积约为314 cm2),标注为TZ。三角板诱捕器的底边长18 cm,边长16 cm(外口面积约为117 cm2),标注为SJ。SL诱捕器为自制,TZ和SJ诱捕器由北京中捷四方生物科技股份有限公司提供。
性信息素诱芯选用橡皮性诱芯和牙签性诱芯两种类型,橡皮性诱芯设置E-12-十四碳烯-1-纯醋酸酯:Z-12-十四碳烯-1-纯醋酸酯为1∶1、2.6∶1、2.8∶1和3∶1四种比例,分别标注为1∶1-XP、2.6∶1-XP、2.8∶1-XP和3∶1-XP,均由北京中捷四方生物科技股份有限公司提供。牙签性诱芯的E-12-十四碳烯-1-纯醋酸酯:Z-12-十四碳烯-1-纯醋酸酯的比例为1∶1,标注为1∶1-YQ,由台湾朝阳科技大学提供。
1.1.2试验地 试验选取吉林农业大学1号玉米田(10 hm2)、2号玉米田(8 hm2)、水稻田(8 hm2)和大豆田(8 hm2)四个地块,位于吉林省长春市净月区新城大街与农大北路交汇处吉林农业大学试验田。
1.2.1捕虫室固定或摇摆试验 试验在吉林农业大学1号玉米田进行。捕虫室固定标注为GD,捕虫室摇摆标注为YB。在玉米田中央布置诱捕器,放置SL14、SJ、TZ三种诱捕器,设置GD-SL14、YB-SL14、GD-SJ、YB-SJ、GD-TZ、YB-TZ共6个处理。各个诱捕器间距为30 m,试验期间玉米植株高约为2 m,每个诱捕器摆放高度为1.8 m。三角板粘板每隔3 d更换1次,以保持粘性。试验时间为2018年7月中旬—8月中旬,每隔1 d检查1次诱捕器内雄蛾数量。调查时间为上午10:00—10:30。性诱芯每隔2周更换1次。每个处理14次重复。
图1 不同类型性诱捕器Fig.1 Different types of sex pheromone traps
1.2.2进蛾口口径试验 试验在吉林农业大学2号玉米田进行。在玉米田中央布置3种规格的塑料瓶诱捕器和两种类型性诱芯,设置SL14-1:1-XP、SL10-1:1-XP、SL6.5-1:1-XP、SL14-1:1-YQ、SL10-1:1-YQ、SL6.5-1:1-YQ共6个处理。各个诱捕器间距为30 m,试验期间玉米植株高约为2 m,每个诱捕器摆放高度为1.5 m。试验时间为2018年7月中旬—8月中旬,每隔1 d检查1次诱捕器内雄蛾数量。检查时间为上午9:00—9:30。性诱芯每隔2周更换1次。每个处理14次重复。
1.2.3不同诱捕器试验 试验在吉林农业大学1号玉米田进行。在玉米田中央布置诱捕器。设置TZ、SL14、SJ、SL10、SL6.5共5个处理。各个诱捕器间距为30 m,试验期间玉米植株高约为2 m,每个诱捕器摆放高度为1.5 m。试验时间为2018年8月上旬—9月中旬,每隔1 d检查1次诱捕器内雄蛾数量。检查时间为上午10:00—10:30。三角板粘板每隔3 d更换1次,以保持粘性。性诱芯每隔2周更换1次。每个处理24次重复。
1.2.4不同规格性诱芯试验 试验分别在吉林农业大学2号玉米田、大豆田和水稻田进行。3种试验田距离较远,不会互相影响。3个试验田中央分别布置4个TZ诱捕器,每个分别配置1:1-XP、2.6:1-XP、2.8:1-XP、3:1-XP四种性诱芯,共12个处理。诱捕器间隔为30 m,每个诱捕器摆放高度为1.5 m。每隔3 d检查1次诱捕器内雄蛾数量。检查时间为上午11:00—11:30。试验时间为2018年7月中旬—9月中旬。性诱芯每隔2周更换1次。每个处理16次重复。
试验数据通过Microsoft excel 2010进行统计分析,用SPSS 16.0进行显著性分析。
不同处理的玉米螟雄蛾诱捕结果(表1)显示,捕虫室摇摆状态下的诱捕器,诱捕雄蛾数量从高到低排列为:TZ>SL14>SJ,每个诱捕器的平均诱蛾量分别为2.21、1.64和1.00 头。捕虫室固定状态下的诱捕器,诱捕雄蛾数量从高到低排列TZ>SL14>SJ,每个诱捕器的平均诱蛾量分别为5.50、4.64和3.71 头。可见,捕虫室固定状态的诱捕器诱捕效果明显高于捕虫室摇摆状态的诱捕器。相同摆放状态下,TZ诱捕器诱捕雄蛾效果较好,但数据差异不显著。
表1 不同状态诱捕器在玉米田的诱捕玉米螟雄蛾情况Table 1 Trapping of male moths of O. furnacalis in corn field of traps with different states
不同处理诱捕玉米螟雄蛾结果(表2)显示,使用相同性诱芯的不同口径诱捕器的诱捕效果从高到低排列均为:SL14> SL10> SL6.5。使用1:1-XP性诱芯的SL14、SL10和SL6.5的每个诱捕器平均诱蛾量分别为7.07、2.71和1.00头,使用1:1-YQ性诱芯的SL14、SL10和SL6.5的每个诱捕器平均诱蛾量分别为5.14、2.29和0.43头。比较相同口径诱捕器,1:1-XP性诱芯的诱捕雄蛾效果优于1:1-YQ。可见,诱捕器进蛾口越大,诱捕雄蛾效果越好。SL14是3种规格诱捕器中诱捕玉米螟雄蛾效果较好的诱捕器。对于相同口径诱捕器,橡皮性诱芯诱集雄蛾效果更好。
表2 不同口径诱捕器诱捕玉米螟雄蛾效果Table 2 Trapping of male moths of O. furnacalis with traps of different bores
不同诱捕器在玉米田对玉米螟雄蛾的诱捕结果(表3)显示,诱捕器诱捕雄蛾数量从高到低依次为:TZ>SL14>SJ>SL10>SL6.5,每个诱捕器的平均诱蛾量分别为11.60、9.73、5.13、2.73、0.87 头。可见,TZ诱捕器诱捕雄蛾数量最多。SL14诱捕雄蛾数量次之,其诱捕雄蛾数量高于SJ诱捕雄蛾数量。SJ进蛾口面积约为117 cm2,其进蛾口面积小于TZ与SL14。而SJ诱捕雄蛾数量高于SL10与SL6.5。说明SJ诱捕雄蛾效果高于SL10和SL6.5,低于TZ和SL14。诱捕器进蛾口从大到小依次为TZ>SL14>SJ>SL10>SL6.5。再次说明,诱捕器进蛾口越大,诱捕雄蛾效果越好,二者呈正相关关系。
表3 不同诱捕器在玉米田的诱捕雄蛾情况Table 3 Trapping of male moths of O. furnacalis with different sex pheromone traps in corn field
为明确玉米田、水稻田和大豆田3种试验田玉米螟雄蛾的发生量,以及不同浓度规格的性诱芯在3种试验田对玉米螟雄蛾的诱捕效果,开展了在不同试验田,搭配4种性诱芯的诱捕器对玉米螟雄蛾的诱捕试验。结果(表4)显示,在玉米田中,2.6:1-XP性诱芯的诱捕雄蛾数量较高,每个诱捕器的平均诱蛾量为5.63 头。在水稻田中,诱捕雄蛾数量较高的也是2.6:1-XP性诱芯,每个诱捕器的平均诱蛾量16.88 头。在大豆田中,1:1-XP性诱芯诱捕雄蛾数量较高,每个诱捕器的平均诱蛾量为17.25 头。可见,不同试验田的最佳诱集防治玉米螟雄蛾的性诱芯浓度不同。同时发现,在7月中旬—9月中旬,水稻田、大豆田为玉米螟雄蛾主要发生地,而玉米田的玉米螟雄蛾发生频次,次之。在玉米田与水稻田中,应使用搭配2.6:1-XP的诱捕器进行防治;大豆田中,应使用搭配1:1-XP的诱捕器进行防治。
表4 搭配4种性诱芯的诱捕器在不同试验田诱捕玉米螟雄蛾情况Table 4 Effects of sex pheromone trap with four sex pheromones on trapping of male moths of O. furnacalis in different crop experimental fields
本研究表明,捕虫室固定的诱捕器诱捕雄蛾数量较多。捕虫室摇摆的诱捕器诱捕玉米螟雄蛾数量较少,原因可能是,配置摇摆捕虫室的诱捕器受外界风力的干扰而摇摆,导致玉米螟雄蛾进入诱捕器内部比较困难,因此其诱捕雄蛾数量下降。不同进蛾口口径的诱捕器诱捕玉米螟雄蛾效果比较发现,外口直径14 cm的塑料诱捕器诱捕雄蛾效果较好,原因可能是,诱捕器进蛾口大,诱捕雄蛾效果好。在成分含量相同的2种性诱芯中,橡皮性诱芯诱捕雄蛾效果优于牙签性诱芯。且前者本身为橡皮状,耐用性好不易损坏,成本低廉,便于携带,牙签性诱芯耐用性差且易折断,使用时间过长会导致其变质发霉,造成成本损失。因此在田间防治试验中,使用进蛾口口径较大的诱捕器并使用橡皮性诱芯诱捕雄蛾效果更好。
不同规格的性诱捕器田间诱捕玉米螟雄蛾研究发现,诱捕器诱捕效果的大小排序(TZ>SL14>SJ>SL10>SL6.5)与诱捕器进蛾口口径的大小排序(TZ>SL14>SJ>SL10>SL6.5)完全一致。同时,桶状诱捕器诱捕雄蛾效果较好,其进蛾口口径是试验诱捕器中最大的。说明诱捕器进蛾口口径是性诱捕器诱捕玉米螟雄蛾成效的关键因素,进蛾口口径越大,诱捕雄蛾效果越好。因此,有必要进一步寻找进蛾口口径更大的诱捕器进行试验,以便筛选更加有效的玉米螟雄蛾的性诱捕器。三角板诱捕器在使用初期,有显著的诱捕效果,但随着黏度的下降,诱捕效率显著降低,用于防治时,应加以注意[14],及时调换。
搭配4种性诱芯的诱捕器在不同作物试验田中诱捕玉米螟雄蛾试验发现,玉米田和水稻田中,搭配2.6:1-XP性诱芯的诱捕器诱捕雄蛾数量较多;大豆田中,搭配1:1-XP性诱芯的诱捕器诱捕雄蛾数量较多。推测在7月中旬—9月中旬,水稻田和大豆田为玉米螟雄蛾主要发生地,玉米田次之。因此,此阶段应主要在水稻和大豆田中进行玉米螟雄蛾的防治。玉米田的玉米螟雄蛾诱捕雄蛾数量少,也可能与玉米植株较高,诱捕器摆放太低有关,这需要进一步验证。
综上,桶状诱捕器有较好的诱捕效果,且捕捉到的均为活虫,可用于标本制作或室内试验。在田间试验或生产上,用于防治玉米螟应选择进蛾口口径较大且捕虫室固定状态的诱捕器。橡皮材质性诱芯为首选性诱芯。不同试验田应使用不同规格的性诱芯来进行防治,具体需要试验验证。