韩海亮 刘敏 董航顺 赵福成 吕要斌 章金明
摘要
为明确杀虫灯对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis和草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的杀虫效果,分别对2种害虫人工饲养的成虫进行颜色标记后,在距频振式太阳能杀虫灯不同距离处释放,根据杀虫灯下回收数量确定有效防控距离。同时对高空测报灯和自动虫情测报灯2种不同光源测报灯诱集到的2种害虫的性比进行分析。结果表明,在距杀虫灯15~45 m内,亚洲玉米螟的回收率随着距离的增加呈上升趋势,距灯45 m的回收率最高,为4.95%,在距离增加到60 m时,回收率显著下降。草地贪夜蛾在距灯30 m处的回收率为6.08%,随着离灯距离的增加,雌、雄蛾回收率均呈下降趨势,且回收的雌蛾比例减少。杀虫灯在1.2 m高度时对亚洲玉米螟的回收率高于1.5 m和1.8 m,3个高度雄蛾的回收率均高于雌蛾,随着高度增加,回收率下降,雌蛾的回收比例也呈下降趋势。高空测报灯和自动虫情测报灯捕获的2种害虫雌雄性比均低于0.45∶1,2种害虫的趋光性均存在雄性偏好。
关键词
杀虫灯; 亚洲玉米螟; 草地贪夜蛾; 诱杀距离; 性比
中图分类号:
S 435.132
文献标识码: A
DOI: 10.16688/j.zwbh.2023272
Effective range and sex ratio of insecticidal lamps for trapping the moths of Ostrinia furnacalis and Spodoptera frugiperda
HAN Hailiang1, LIU Min2, DONG Hangshun3, ZHAO Fucheng1, L Yaobin2, ZHANG Jinming2*
(1. Institute of Maize and Featured Upland Crops, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Dongyang 322100, China;
2. Institute of Plant Protection and Microbiology, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021, China;
3. Dongyang Planting Technology Promotion Center, Zhejiang Province, Dongyang 322100, China)
Abstract
In order to clarify the insecticidal effect of insecticidal lamps on Asian corn borer, Ostrinia furnacalis, and fall armyworm, Spodoptera frugiperda, the adults of the two pests artificial reared were colormarked, released at different distances from the insecticidal lamps, and recaptured by insecticidal lamps. Effective control distance was determined according to the number of recaptured adults under insecticidal lamps. At the same time, sex ratio of two pests trapped by different light sources were analyzed after longterm monitoring. The results showed that recapture rate of O.furnacalis increased with the distance from 15 to 45 m. The highest recapture rate was 4.95% at 45 m from the lamp, and significantly decreased when the distance increased to 60 m. Recapture rate of S.frugiperda at 30 m from the lamp was 6.08%, and the recapture rate of both female and male moths showed a decreasing trend with the increase of distance from the lamp, and the proportion of recaptured female moths decreased. Recapture rate of O.furnacalis at 1.2 m height was higher than that of 1.5 m and 1.8 m. Recapture rate of male moths was higher than that of female moths at all three heights, and the recapture rate decreased with increasing height, and the proportion of female moths recaptured also showed a decreasing trend. Female to male ratios of both pests trapped by both searching light and automatic pest forecast light were lower than 0.45∶1, and there was a male preference for phototropism of both pests.
Key words
insecticidal lamp; Ostrinia furnacalis; Spodoptera frugiperda; trapped distance; sex ratio
鲜食玉米主要包括甜玉米和糯(甜糯)玉米,是一类以乳熟期鲜穗作为食用部位的特用玉米,其营养丰富,经济价值较高,目前已成为我国种植面积最大的非设施蔬菜,在农业产业结构调整和共同富裕等方面发挥着重要作用[1]。长三角地区是全国鲜食玉米的主产区,种植面积接近20万hm2,同时也是全国最大的消费市场[23]。长三角地区湿热同期,鲜食玉米害虫发生严重,其中以亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis为害最重,每年可发生4~5代[4],2019年草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda入侵以后[5],迅速成为鲜食玉米的主要害虫,甜玉米被害株率超过95%[6],严重时单季须化学防治4次以上[7],不仅对鲜食玉米品质造成影响,同时影响蜜蜂等有益昆虫种群,威胁着农业生态系统健康发展[8]。
鲜食玉米由于鲜穗食用的特殊性,对化学农药使用的要求更加严格。杀虫灯作为一种重要的物理防控手段,具有安全、环保、无残留、不产生抗药性的优点,在粮食、茶叶、蔬菜等作物的害虫绿色防控上发挥了重要作用[913],符合鲜食玉米绿色生产的需求。从田间防效推算杀虫灯对亚洲玉米螟有效控制距离在60 m左右,单灯控制面积约1.1 hm2[14],而杀虫灯对草地贪夜蛾防控效果的研究较少。本研究采用人工标记释放回收方法,分别对亚洲玉米螟和草地贪夜蛾进行标记释放,根据灯下回收数量确定有效防控距离,同时对不同光源测报灯诱集2种害虫的性比进行分析,为杀虫灯在鲜食玉米害虫绿色防控中的应用提供技术基础。
1 材料与方法
1.1 试验设备
亚洲玉米螟和草地贪夜蛾成虫回收试验使用频振式太阳能杀虫灯(HZC1A,嘉善云达电子科技有限公司)进行,灯管功率11 W,主波长365 nm,光感自动开关灯。杀虫灯架设于浙江省农业科学院杨渡科研基地北区(120.36°N,30.42°E)。
测报灯诱虫的性比分析分别使用自动虫情测报灯(JDA0Ⅲ型,鹤壁佳多科工贸股份有限公司)和高空测报灯(JDHK3型,鹤壁佳多科工贸股份有限公司)进行。自动虫情测报灯为20 W黑光灯管,主波长365 nm,220 V电源,8位自动转换集虫器,每24 h自动转换1格,虫体按天存放,光感自动开灯。高空测报灯为1 000 W金属卤化物光源,220 V电源,不锈钢集虫箱,光感自动开灯,遇雨自动关闭。2种测报灯均具有远红外快速烘干功能,以保持虫体的相对完整性,两灯相隔距离160 m。测报灯均架设于浙江省农业科学院玉米研究所基地(120.18°E,29.16°N)。
1.2 试验昆虫
亚洲玉米螟和草地贪夜蛾试虫分别由河南济源白云实业有限公司和浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所提供,均为在室内使用人工饲料饲养的标准化试虫,成虫饲喂10%的蜂蜜水补充营养,选择羽化24~72 h之间的未交配雌、雄成虫供试验使用。
1.3 试验方法
1.3.1 不同距离亚洲玉米螟灯诱回收试验
杀虫灯高度1.5 m,以杀虫灯为中心,参考本团队之前的研究结果[14],在东、南、西、北4个方向分别距离中心15、30、45 m和60 m处共设置16个释放点,每点释放标记好颜色的雌、雄成虫各50头。不同距离分别采用橘红、宝蓝、柠檬黄、荧光绿4种颜色的丙烯颜料(上海马利画材实业有限公司生产)标记区分,标记位置位于前胸背板和前翅。标记当天傍晚释放,第2天开始逐日检查回收成虫数量,连续记录7 d,计算回收率。试验于2018年9月14日-10月24日进行,共进行3批次释放和回收。
回收率=∑每天回收成虫数量释放总数量×100%
1.3.2 不同距离草地贪夜蛾灯诱回收试验
杀虫灯高度1.5 m,以杀虫灯为中心,在东、南、西、北4个方向分别距离中心30、60 m和100 m处设置12个释放点,每点释放标记好颜色的雌、雄成虫各30头左右,标记方法同1.3.1,第2天开始逐日检查回收成虫,雌、雄蛾数量分别记录,连续记录7 d。试验于2019年8月24日-10月3日进行,共进行3批次释放和回收。
1.3.3 不同高度亚洲玉米螟灯诱回收试验
共设置3个杀虫灯高度,灯管距地面高度分别为1.2、1.5 m和1.8 m,在距离杀虫灯10 m的东、南、西、北4个方向释放标记的雌、雄成虫各40头左右,标记和回收方法同1.3.2。试验于2019年4月27日-5月27日进行,共进行3批次釋放和回收。
1.3.4 测报灯诱虫的性比分析
自动虫情测报灯每周清理1次,将每天诱集昆虫分开装袋带回;高空测报灯每天清理1次,将诱集昆虫装袋带回,在实验室对主要害虫进行分类计数。试验自2020年4月28日开始,至11月16日结束。对6月11日-8月15日诱蛾高峰期间的亚洲玉米螟和草地贪夜蛾2种害虫根据成虫特征分别计数雌、雄成虫数量。
1.4 数据分析
采用Microsoft Excel 2019对试验数据进行分析并制图,对百分率数据进行反正弦平方根转换后使用SAS 8.1软件AVOVA程序进行方差分析,采用最小显著差数(LSD)法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同距离下亚洲玉米螟和草地贪夜蛾灯诱回收率
亚洲玉米螟(图1a)总体回收率低于5%。在15~45 m内,回收率随着距离的增加呈上升趋势(F=15.46,P=0.001 1),距灯45 m的回收率最高,为4.95%,但在距离增加到60 m时,回收率出现显著下降,仅为2.11%,为45 m处的42.63%,并且低于15 m和30 m处的回收率。
草地贪夜蛾(图1b)的回收率高于亚洲玉米螟,30 m处的回收率为6.08%,由于回收成虫少部分损毁严重,未能分辨出性别。随着离灯距离的增加,可识别的雌、雄蛾回收率和成虫回收率均呈显著下降趋势(雌:F=28.25,P=0.000 9;雄:F=67.69,P<0.000 1;成虫:F=48.62,P=0.000 2);在不同距离,草地贪夜蛾雄蛾回收率高于雌蛾(30 m:F=59.07,P=0.001 5;60 m:F=171.92,P=0.000 2;100 m:F=61.30,P=0.001 4),随着距离的增大,回收的雌蛾比例减少,回收成虫的雌雄性比从30 m的1∶2到60 m的1∶3,100 m时为1∶5。
2.2 杀虫灯不同悬挂高度亚洲玉米螟回收率
杀虫灯在1.2 m高度时亚洲玉米螟的回收率为19.64%,略高于1.5 m的回收率,但差异不显著,随着高度增加,回收率下降,1.8 m高度的回收率显著低于1.2 m(F=5.66,P=0.041 5)。由于回收成虫少部分损毁严重,未能分辨出性别。对可区分性别的成虫统计发现,在1.2 m高度,雌、雄蛾的回收率无显著差异(F=5.53,P=0.078 5);在1.5 m和1.8 m高度,雄蛾的回收率均显著高于雌蛾(1.5 m:F=16.29,P=0.015 7;1.8 m:F=60.67,P=0.001 5)。随着高度增加,可识别雌蛾的回收率呈现显著下降趋势(F=5.24,P=0.048 3),但不同高度雄蛾的回收率无显著差异(F=5.66,P=0.041 5)(图2)。
2.3 测报灯诱集亚洲玉米螟和草地贪夜蛾的性比
通过对连续66 d诱集的亚洲玉米螟和草地贪夜蛾成虫性比进行分析(表1),发现2种测报灯诱集的亚洲玉米螟和草地贪夜蛾雌、雄性比基本一致,均以雄蛾为主,草地贪夜蛾雌虫比例略高于亚洲玉米螟,但都不超过0.45∶1,说明2种光源对亚洲玉米螟和草地贪夜蛾雄蛾的诱集效果均强于对雌蛾的诱集效果。
3 结论与讨论
本研究首次使用标记释放回收的方法研究了杀虫灯对亚洲玉米螟和草地贪夜蛾的诱杀距离,回收率结果表明365 nm波长灯光对亚洲玉米螟和草地贪夜蛾的回收效率较低,均不超过10%。田间防效试验表明,杀虫灯对亚洲玉米螟的最佳诱杀距离为45~60 m[14],本研究中离灯45 m时亚洲玉米螟的回收率最高,60 m时出现显著下降,两项研究的结果基本相符。两次回收试验中,亚洲玉米螟总体回收率相差较大,可能与两次试验时季节和田间作物不同有关,因此温度和作物生育期及植株高度等因素对杀虫灯控制距离的影响需要进一步研究。对比季香云等[15]的试验,相同距离草地贪夜蛾的回收率显著低于甜菜夜蛾Spodoptera exigua和斜纹夜蛾Spodoptera litura,说明草地贪夜蛾的趋光性弱于甜菜夜蛾和斜纹夜蛾,造成此结果的原因除与不同害虫趋光性差异有关外,还可能由不同灯具光源的波长不同引起。研究表明草地贪夜蛾雌雄成虫对510~520 nm波长趋光性最强,显著高于其他波长[16],而390~400 nm的LED杀虫灯对斜纹夜蛾的诱捕效果最好[17],本试验灯具的光源为通用灯管,主波长为365 nm,草地贪夜蛾的趋性相对较差可能是造成回收率较低的主要原因。
高文琦等[18]和万年峰等[19]在蔬菜害虫上的试验结果均表明,频振式杀虫灯在较低高度(0.8 m或1 m)诱杀害虫数量显著高于较高高度(1.2、1.3 m和1.5 m),本试验高度1.2 m时杀虫灯对亚洲玉米螟的回收率高于1.5 m和1.8 m,说明杀虫灯安装高度对诱杀害虫数量有显著影响,受客观条件所限,未进行杀虫灯安装高度对草地贪夜蛾回收数量影响的试验,但从已有结果来看,应根据作物高度适当降低杀虫灯的安装高度来提高杀虫灯的诱虫效率。本试验中两次对亚洲玉米螟回收试验的回收率有较大差异,2019年5月份试验的回收率明显高于2018年10月份试验的回收率,可能与试验时的温度等因素有关,如高温和低温对异色瓢虫的趋光性均存在一定抑制作用[20]。
自然界中雌雄成虫趋光的性别差异现象广泛存在,不同昆虫种类中呈现不同的趋势,且同种昆虫在不同的条件下,雌雄成虫也表现出不同的趋光性[21]。在本研究中,亚洲玉米螟和草地贪夜蛾雄蛾的回收率均高于雌蛾,说明这2种昆虫雄蛾的趋光性高于雌蛾。研究表明亚洲玉米螟[2223]、甜菜夜蛾[24]和斜纹夜蛾[25]趋光性均存在雄性偏好,与本研究中2种害虫灯诱性比结果一致。因此,使用杀虫灯控制害虫一方面可直接压低田间成虫数量,降低下一代的为害,同时也会造成田间成虫性别失衡,间接影响雌成虫的生殖力[2627],进一步降低后代的数量,减轻对鲜食玉米的为害。
参考文献
[1] 徐丽, 赵久然, 卢柏山, 等. 我国鲜食玉米种业现状及发展趋势[J]. 中国种业, 2020(10): 1418.
[2] 李婧, 张慧, 厉宝仙. 浙江鲜食玉米种植现状及发展对策[J]. 浙江农业科学, 2021, 62(9): 16791681.
[3] 李茂柏, 楼坚锋, 王慧. 上海市鲜食玉米育种现状及展望[J]. 上海农业学报, 2023, 39(2): 2832.
[4] 韩海亮, 章金明, 包斐, 等. 不同性诱剂对亚洲玉米螟的诱捕效率及在种群监测中的应用[J]. 植物保護, 2021, 47(5): 310313.
[5] 姜玉英, 刘杰, 谢茂昌, 等. 2019年我国草地贪夜蛾扩散为害规律观测[J]. 植物保护, 2019, 45(6): 1019.
[6] 李贤嘉, 吴吉英子, 戴修纯, 等. 草地贪夜蛾对不同玉米品种果穗的为害研究[J]. 华南农业大学学报, 2021, 42(2): 7179.