杨俊霞 李小军 沈秋云 尚学燕 贾秀婷 郭云 段锐 张蕾
玉米是世界三大禾谷类作物之一,玉米作为中国高产主栽粮食作物,具有广阔的开发及应用前景。随着玉米种植面积增加和逐年连作,玉米螟为害日益加重,严重影响玉米的产量。提升玉米种子质量,研发抗病虫害的玉米品种迫在眉睫。本文通过研究磴口县2020~2022年玉米螟的发生动态,发现玉米螟雄蛾诱集数量比雌蛾高10%,玉米螟幼虫危害时期主要集中于7、8月份,同时综合其他防控措施,为本地区防治玉米螟提供切实可行的防治方案。
我国作为农业大国,根据国家统计局发布的公告显示,2022年全国谷物播种面积为99268.8千公顷,其中玉米播种面积为43070.1千公顷,占谷物播种面积的43.39%。内蒙古作为我国粮食主产区和粮食净调出省区之一,建设好国家“粮仓”“肉库”“奶罐”,既能为保障国家粮食安全做出更大贡献,也能更好促进农牧民增收,是固国富民的战略举措。根据内蒙古统计年鉴2022公布数据来看,全区粮食作物播种面积为6884千公顷,其中玉米播种面积为4205千公顷,占粮食作物播种面积的61.08%。由此可见,玉米在内蒙古粮食作物的生产中占据着重要地位,同时,玉米也是内蒙古第一大种植作物和第一大饲料作物,在农业生产过程中处于举足轻重的位置,玉米发展前景广阔离不开种业发展和病虫害防治,玉米种业发展和病虫害防治也与我国现代农业的发展息息相关。就目前而言,在玉米种业发展的过程中存在着优质玉米种子较少、玉米抗病抗虫品种较少等问题,严重威胁着我国玉米种业现代化的发展。然而,玉米螟作为玉米上危害较为严重的病虫害之一,对玉米螟的防治就显得尤为重要且必要,一方面,选育优良的抗虫抗病品种,从源头上阻断危害发生,另一方面,结合现有各种措施减少玉米螟发生数量和面积,本文通过虫情监测结合农业防治、生物防治等其他措施降低玉米螟发生率,同时为本地区玉米螟发生进行及时的预报预警,减少农民损失,达到节本增效的目的。
一、玉米螟
玉米螟属于鳞翅目螟蛾科,又叫玉米钻心虫、挖心虫、玉米髓虫等。玉米螟作为玉米、谷子、向日葵等粮油作物上的世界性害虫,主要分为亚洲玉米螟和欧洲玉米螟两种,亚洲玉米螟是我国的优势种,广泛分布于我国各个玉米种植产区。玉米螟一般要经历卵、幼虫、蛹以及成虫四个虫态,成虫在羽化之后展开交尾,大多数都会在当天产卵,一般会在生长良好的玉米植株中部叶片背面中脉两侧进行产卵,产卵将会排成鱼鳞状,数量大约在20~30粒。玉米螟具有明显的趋光性,玉米螟成虫大多集中在夜间活动。研究同一地点不同年份对玉米螟整个生长发育及对其求偶行为的影响,可在一定程度上揭示田间玉米螟在不同时期下生长发育和繁殖数量变化的状态,可为研究玉米螟的发生预测及综合防治等研究提供参考。
1、玉米螟为害作物
玉米螟主要为害玉米、高粱、水稻,也能为害棉花、向日葵、甘蔗、甜菜类等作物。玉米螟主要以幼虫蛀茎为害,破坏玉米茎秆组织,不仅影响玉米养分的运输,还会影响玉米正常发育和籽粒灌浆,从而使植株受损,严重时可使茎秆遇风折断,也可直接影响玉米产量与品质,降低玉米种子发芽率,种子饱满度差,种子外观表现不良等,对农作物造成巨大危害。
从播期来看,春玉米的被害株率为30%左右,减产10%,相较于春玉米而言,玉米螟对夏玉米的危害更甚,夏玉米的被害株率可达90%,一般减产20~30%。由于玉米具有较好的耐旱性、耐寒性和耐贫瘠性,且其对环境的适应性较强,因此在我国大部分种植区域广泛种植。磴口县地处乌兰布和沙漠腹地,全县耕地约156万亩,乌兰布和沙漠面积约375万亩,每年玉米种植面积占耕地总面积50%以上,玉米集中连片种植较多,易发生规模性病虫害,因此,防治玉米相关病虫害就显得十分必要且重要。
玉米螟主要以幼虫钻蛀为害,在玉米新叶期,初龄幼虫孵化后爬行到玉米心叶开始取食玉米幼嫩的新叶,待玉米螟幼虫长至2到3龄后,玉米螟幼虫在进入心叶里隐藏起来进行为害,随着心叶慢慢展开,玉米叶片上会出现一排整齐的小孔,随着玉米螟幼虫长大,开始向上进行取食,为害雄穗影响授粉,为害雌穗苞叶可造成空秕,当茎秆被蛀食后,使作物倒伏率增加生物量降低。一般情况下,玉米种植密度不合理、田间水肥管理方式不恰当或者是遭遇不良天气等因素,均有可能为玉米螟的发生与发展提供机会。
2、研究目的与意义
近年来随着磴口县种植业结构、耕作制度的调整变化,玉米种植面积的不断增加,春季气温增温趋势明显,降水量也有一定程度的增加,田间虫口基数逐年递增,玉米螟发生量呈现逐年增加的态势。自磴口县开展绿色防控以来,随着政策的持续稳步推进,玉米螟等一系列农业病虫害得到了有效控制,为农民带来了实际的经济效益,同时也为本地区带来了生态效益,有效的贯彻落实病虫害防治方针。本文主要通过研究磴口县2020~2022年玉米螟的发生数量及动态变化,探索玉米螟在磴口县域内发生规律,有针对性的提出综合防控措施,明确本地区玉米螟发生动态,准确预测其发生高峰期,为农户适时播种提供科学指导,在实践过程中不断总结经验和创新方法,从而提高绿色防控技术的针对性与及时性,在切实保障本地区玉米健康安全生产的同时也为本地区玉米螟的综合防控提供一定的理论依据。
3、防治措施
①农业防治
第一,要选用抗虫玉米品种。目前现在市场中玉米品种良莠不齐且种类丰富,然而不同的玉米品种对病虫害的抵抗能力存在差异性。因此,为了能够达到防治病虫害的目的,种植户应当尽量选择种植对玉米螟等虫害具有抗性的玉米品种,例如辽单127、锦玉28、新单007等。第二,要进行合理密植。在种植玉米的过程中,首先要在适合本地区种植密度范围内控制好株行距,确保玉米生长过程中光合作用不受影响。合理的种植密度一方面有利于减轻病虫害发生程度,另一方面可以提高玉米抗倒伏能力,增加玉米抗逆性。一旦玉米种植的密度超过品种本身限度,一方面养分供给降低,茎秆只会徒长且过于纤细,更容易发生连片倒伏的现象同时也增加了病虫害发生的几率。第三要重视植物检疫,开展虫情测报工作。同时对于集中连片区域采用机收,机收可以在收割过程中杀死在茎秆和穗轴中越冬的玉米螟幼虫,减少来年玉米螟基数。
②化学防治
在玉米小喇叭口期至大喇叭口期进行化学防治,选择14%福奇微囊悬浮剂或5%杜邦·普尊进行叶面喷雾,防治第1代玉米螟,因其效果显著且省时省力成为较为理想的选择方式,但由于第2代玉米螟为害时,玉米正处于灌浆期,全株整体较高,且密度较大,使得田间作业较为困难,因此化学防治更适用于防治第1代玉米螟。此外,也可以在玉米大喇叭口期可以用杀螟灵1号颗粒剂,或者0.3%辛硫磷颗粒剂防治;在玉米生长到9到12叶时也可使用40%氯虫·噻虫嗪水分散粒剂进行防治,效果明显,在生产过程中为了避免玉米螟对单一药剂产生抗药性,尽量轮换交替使用药剂进行防治。
③生物防治
生物防治主要是利用生物之间的相互关系进行防治,利用赤眼蜂防治玉米螟,在连片的玉米田中投放赤眼蜂,赤眼蜂可将卵产在玉米螟卵内,从而破坏玉米螟卵的正常孵育可从源头消灭玉米螟的数量;此外,也可以利用白僵菌进行防治,白僵菌孢子在田间大面积扩散,使玉米螟僵化死亡,也可以利用人工合成的性诱剂干扰玉米螟雌蛾与雄蛾进行交配行为,降低玉米螟种群数量。玉米螟性信息素被广泛用于其成虫的防治,其特异性强,诱捕效果好,可与杀虫灯配合使用,有针对性的集中诱杀玉米螟雄性成虫,从而降低交配几率,有效降低产卵量,从而避免孵育更多幼虫。生物防治因其不污染环境且防治效果好,产生的生态效益显著,不仅契合我国坚持生态优先、绿色发展理念,更凸显出绿色植保的理念,同时也保护生物多样性维持生态平衡。
④物理防治
物理防治可以尽可能减少药物对生态环境的影响,物理防治有很大的优势,主要是通过利用玉米螟成虫昼伏夜出的习性和趋光性,在田间安装频振式杀虫灯或者高空测报灯进行诱杀玉米螟成虫,在一定程度上减少成虫数量,每天太阳落山后自动开灯,待次日凌晨太阳升起前自动关灯,通常每盏杀虫灯可实现0.67hm2的控害作用。玉米螟幼虫一般在越冬前进行羽化,所以秋冬时就把玉米中一些有虫的秸秆进行集中处理,提高资源化利用率,切实落实《2030年前碳达峰行动方案》,在处理过程中,可以把秸秆弄碎用来沤制肥料,或者将秸秆粉碎发酵提取乙醇用于工业用途等,也可直接作为饲料等。这样就可以把玉米螟的越冬虫源消灭,也是防治玉米螟的有效措施之一。
二、材料与方法
1、试验材料
佳多自动虫情测报灯JDAO-3,购自于佳多科工贸有限责任公司,安装在集中连片种植玉米区域的中心位置,每7天收集监测到的玉米螟数量并记录。
2、试验地点
本试验在巴彦淖尔市磴口县巴彦高勒镇北粮台村(E:106°58′31″,N:40°20′1″)进行。种植区域主栽作物为玉米,玉米品种主要以迪卡159和西蒙8号为主,玉米种植密度平均为4500株/亩,且在连续三年监测过程中玉米种植面积无明显变化。
3、试验设计
根据本地气温变化,从每年五月上旬开灯进行诱集玉米螟,设置开关灯时间,光周期10h/14h(光照/黑暗)。每周取捕虫袋中的玉米螟进行分类记录,在检查诱集到的玉米螟卵巢发育进度时,按照常规的测报办法用5级发育进度进行分类统计,一直到九月末终止诱集玉米螟成虫,结束本年度监测任务,最后进行数据统计汇总。
三、结果与分析
1、玉米螟雌雄蛾变化分析
在2020~2022年三年连续调查监测过程中,基本保持5月始见至9月越冬,就三年整体而言,玉米螟雄蛾和雌蛾种群数量在8月份达到最高峰,且2022年显著高于2020和2021年。5月份本地气温趋于平稳,越冬代玉米螟开始化蛹始见,数量相对较少;随着气温逐渐升高,6月份玉米螟数量相对于5月份略有增加;在7月份,玉米螟雄蛾和雌蛾数量迅速增加;在8月份,玉米螟雄蛾与雌蛾达到峰值,2020年、2021年和2022年玉米螟雄蛾数量分别为298头、233头和423头,2020年、2021年和2022年玉米螟雌蛾数量分别为216头、221头和314头。2020-2022年玉米螟雄蛾数量均多于玉米螟雌蛾数量,且2022年玉米螟雄蛾和雌蛾数量显著高于2020和2021年,2022年玉米螟雄蛾和雌蛾数量差异较为显著。从2020~2022年玉米螟诱集数量呈现先增加后下降的趋势,2022年相比2020年和2021年在7月和8月玉米螟雄蛾和雌蛾数量显著增加。
2、玉米螟诱集量的变化
从2020~2022年玉米螟诱集总数呈现逐年递增的趋势,相比2020年,2021年增加趋势较为缓慢,2022年大幅度增加。2020年诱集玉米螟总头数为1110头,雌蛾总头数为498头,占44.86%,雄蛾总头数为612头,占55.14%;2021年诱集玉米螟总头数为1146头,雌蛾总头数为512头,占44.68%,雄蛾总头数为634头,占55.32%,相比2020年,雌雄蛾数量变化幅度不显著;2022年诱集玉米螟总头数为1687头,雌蛾总头数为747头,占44.28%,雄蛾总头数为940头,占55.72%,雄蛾和雌蛾总头数突破1500头,相比2020年和2021年有显著增加的趋势。从2020~2022年整体来看,雌蛾占比呈现出略有下降的趋势,由44.86%下降至44.28%;而雄蛾占比呈现出略有上升的趋势,由55.14%上升至55.72%;此外,雄蛾总头数占比较雌蛾总头数占比平均高10%。
3、玉米螟卵巢发育级数变化的分析
2020~2022年总体而言,玉米螟三级卵巢发育数量最多,四级卵巢发育数量次之,二级卵巢发育数量低于四级,一级卵巢发育数量最少,且各级卵巢发育数量整体均呈现先升高后下降的趋势。在2020年5~9月份,玉米螟二级卵巢发育在7月份达到最大值,三级和四级卵巢发育在8月达到最大值;在2021年5~9月份,仅5月份出现一级卵巢发育,二级卵巢发育数量变化不明显,三级卵巢发育数量在7月份和8月份基本持平且相较于其他月份差异较为显著,四级卵巢发育数量在8月份达到最大值,各级卵巢发育趋势与2020年相似;在2022年5~9月份,二级、三级和四级卵巢发育数量均在8月份达到最大值,2022年各级卵巢发育数量均显著高于2020年和2021年。
四、结论与讨论
本文通过对同一地点连续进行3年监测所得调查数据的分析结果表明,不同月份之间玉米螟的发生为害程度及数量差异较大,这与玉米生长发育过程有着密切的联系,玉米螟诱集总量7、8月份明显多于5、6月份,同时我们也可以发现在7、8月份玉米螟卵巢发育高级别的数量显著高于其他月份,一般情况下,在北方春玉米种植地区7月中旬第一代幼虫盛行,对玉米的地上部分包括心叶都会造成为害;第二代主要集中在8月份,为害玉米穗及茎秆。在7、8月份,玉米螟产卵量增加,从而幼虫数量迅速增加,为害玉米更为严重。2022年玉米螟诱集数量显著高于2020年和2021年,2022年玉米螟卵巢发育三级和四级的数量也显著高于2020年和2021年。
2022年玉米螟数量显著增加的原因,与上年冬季降雪量小、当年气温高、地下越冬代累积数量多等因素有关。虫情测报灯诱集到的雄虫比雌虫数量高10%左右,造成这一现象的主要原因与昆虫求偶繁殖行为有密切的关系,昆虫为变温动物,在受到外界胁迫(如温度)或刺激之后,幼虫的历期、生长发育和生殖参数等都会发生一系列的变化,由此推测本地区夜间温度可能更适宜雄蛾求偶繁殖活动。
玉米螟作为在玉米种植过程中危害较为严重的虫害之一,不仅可以影响玉米的品质和产量,更重要的是对农民的经济效益造成一定的损失。从近年来本地区玉米种植情况来看,在实际防治玉米螟环节过程中,监测地块主要结合物理防治、农业防治和生物防治等措施,既节约成本又提高产量,灯光诱集玉米螟结合合理密植以及安装诱捕器诱杀等措施互相配合,大量应用绿色病虫害防治技术,实现统防统治目标,以达到玉米螟防治预期效果。此外,笔者结合已有数据总结分析玉米螟发生规律,为本地区玉米螟发生防治及时提供虫情预报,为预防重大虫灾做好预测预报工作。
(作者单位:015200内蒙古巴彦淖尔市磴口县农牧和科技局)