大豆有翅蚜传播大豆花叶病毒的趋势研究

赵彤华,洪 玲,钟 涛,徐 蕾,许国庆

(1.辽宁省农业科学院植物保护研究所,辽宁 沈阳 110161; 2.岫岩满族自治县农业农村发展中心, 辽宁岫岩 114300)

大豆花叶病毒病(Soybean mosaic virus,SMV)是大豆流行最广、危害最严重的一种病害,在世界各地都有发生,产量损失可达95%[1]。 轻度感染SMV 的大豆植株出现花叶或黄斑花叶,严重时叶片畸形、皱缩,甚至顶枯[2～3]。 SMV 的侵染来源主要是以种子带毒为主[4],另一个途径则是介体昆虫,主要依靠有翅蚜迁飞并以非持久性接触传毒[5～6]。 本研究在2020～2022 年利用吸虫塔诱集迁飞大豆蚜,通过有翅蚜的消长动态与田间大豆花叶病毒病的发病率之间的关系分析,研究有翅蚜的传毒机制,为通过控制传播媒介减少再侵染的协同防控技术提供重要理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试品种

供试大豆分别选用中感品种抚豆31、感病品种铁鲜6 号、高感品种铁鲜7 号、高抗品种希豆7号、抗病品种铁豆104 和中抗品种开鲜3 号,均由辽宁省农业发展服务中心提供。

1.1.2 试验设备

吸虫塔试验装置高8.8 m,安装于辽宁省农业科学院试验西地,地址沈阳市沈河区东大营街,N41°49′,E123°32′,海拔54.72 m。 设备由中国科学院动物研究所参与研发,由河南省济源白云实业有限公司生产。

自制田间隔离罩笼为用 60 目纱网和铁架做成的长3.5 m、宽2.0 m、高 2.0 m 的长方体式罩笼。

1.2 试验方法

1.2.1 吸虫塔样本采集方法 试验期间(2020～2022 年)吸虫塔保持全天候运转。 样品收集器中注入95%的酒精溶液保存吸入的昆虫标本,每隔5 d 为1 个周期更换收集器。 将收集器中的昆虫在电子显微镜下进行分离、鉴定和计数,并在超低温冰箱内冷冻保存。

1.2.2 田间大豆花叶病毒病发病调查 将6 个供试大豆品种分别设置成不同处理,另设空白对照(隔离病毒传播);试验采用随机区组设计,每个处理3 次重复,共设21 个小区。 空白对照处理区加设自制田间隔离罩笼,用于隔离外界病毒传播源。 田间大豆花叶病毒病发病调查于每年4 月19 日～9 月21 日期间进行,调查采用棋盘式采点,每小区随机选取5 点,每点20 株,每隔5 d 调查1 次。

1.3 数据处理

试验数据采用IBM SPSS Statistics 24.0 软件进行曲线回归分析,采用Duncan 氏新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 吸虫塔诱捕有翅蚜迁飞动态

2020～2022 年试验期间,吸虫塔诱捕的迁飞有翅蚜种群出现了3 个高峰期(图1)。 其中,第1个高峰期出现在5 月末,峰值最小为16 头,此时正值越冬寄主鼠李开花前后,大豆蚜发生有翅蚜迁飞至大豆田,成为田间繁殖和为害大豆的第一虫源,形成大豆蚜第一次迁飞高峰,也称“春迁”;第2 个高峰期出现在7 月初,峰值最大为42 头,持续时间也最长,此时,在拥挤的胁迫条件下,聚集的有翅蚜被迫迅速向周围健康植株扩散和蔓延,田间大豆蚜由点片发生逐步扩散蔓延至全田为害,形成了田间种群扩散高峰;第3 个高峰期出现在9 月初,峰值为24 头,此时田间寄主植物营养状况及气候条件每况愈下,有翅蚜陆续迁飞至鼠李准备越冬,形成第二次迁飞高峰,又称“秋迁”(图1)。

图1 吸虫塔诱捕迁飞有翅蚜量与田间大豆花叶病毒病发病率调查

2.2 田间大豆花叶病毒病发病率调查

试验期间对大豆花叶病毒病的调查结果(图1)表明,随着大豆蚜由越冬寄主向大豆田的迁入以及在田间蔓延和扩散,田间大豆花叶病毒病的发病率在逐步上升后,至7 月中旬～7 月下旬到达高峰期,但时间晚于吸虫塔诱捕迁飞有翅蚜的第2 个峰期。 其中,高感品种铁鲜7 号在7 月18 日最大发病率达到38%,高抗品种希豆7 号在7 月13 日最大发病率为12%。 此后,大豆花叶病毒病的发病率在波动中有所下降,但总体趋于稳定,再未出现明显的高峰和低谷。

2.3 吸虫塔诱捕有翅蚜量与田间大豆花叶病毒病发病关系分析

通过对连续2 年的试验数据进行回归分析,结果表明,吸虫塔诱捕有翅蚜量与田间大豆花叶病毒病发病率采用Cubic 模型拟合度为最高(图2),拟合方程为y=3.109+0.809x-0.015x2(F=22.606,R2=0.708,df=31),说明迁飞有翅蚜量与大豆花叶病毒病的发生存在显著的曲线相关性。

图2 吸虫塔诱捕迁飞有翅蚜量与田间大豆花叶病毒病发病率曲线拟合

3 讨论与结论

吸虫塔准确记录了大豆蚜在田间3 个主要生活阶段,即由冬寄主鼠李向夏寄主大豆迁移定殖、有翅蚜在大豆田间扩散蔓延为害以及大豆蚜由夏寄主大豆回迁至冬季主鼠李越冬[7]。 田间有翅蚜迁飞高峰出现在7 月上旬,此时正值大豆初花期[18],而田间大豆花叶病毒病的侵染高峰也随之出现,说明大豆初花期前的有翅蚜是传播并导致大豆花叶病毒病感病的主要虫源;此外,大豆初花期后,虽然田间有翅蚜又出现了第3 个高峰(秋迁),然而此时大豆已进入抗病阶段,病症逐步趋于稳定。 综上所述,对有翅蚜传播导致的大豆花叶病毒病的防治适期是在大豆初花期前,而且,依据曲线相关性,吸虫塔诱捕迁飞有翅蚜量和发生期可以作为大豆花叶病毒病田间发病流行的预测依据。

东北的春大豆区是大豆适宜生长的地区。 大豆花叶病毒病是大豆生产中的重要病害之一,而蚜虫介体对SMV 传播和流行起到重要的作用。大豆4 叶期～初花期前,是大豆蚜发生周期中的薄弱环节,也是大豆蚜防治的关键适期[9]。 结合本研究,此阶段正值大豆病毒病的适发时期,这就与病害传播源大豆蚜的防治时间节点出现了叠加,抓住大豆初花期前,采用种子处理和点片防治做好大豆蚜防控[10],可有效控制蚜传病害,进而为实现大豆病、虫害协同防控提供关键理论依据。