閆香慧, 劉 懷, 趙志模, 肖曉華, 程登發(fā)
(1.西華師范大學生命科學學院,西南野生動植物資源保護教育部重點實驗室,南充 637002;2.西南大學植物保護學院,重慶 400716; 3.重慶市秀山縣植保植檢站,秀山 409900;4.中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所,北京 100193)
褐飛虱[Nil apar vata l ugens (St?l)]和白背飛虱[Sogatell a furcifer a (Hor vát h)]是亞洲地區(qū)遠距離遷飛性水稻害蟲[1],近30年來發(fā)生面積擴大,暴發(fā)頻率增加,給中國的水稻生產(chǎn)帶來了嚴重危害[2-4]。關(guān)于這兩種水稻害蟲發(fā)生規(guī)律、預測預報的研究有大量報道,我國的研究主要集中在中東部[5-8],而西南地區(qū)稻飛虱研究相對欠缺。
秀山縣位于重慶市東南部武陵山區(qū)腹地,褐飛虱和白背飛虱在該縣不能越冬,每年春夏季蟲源從我國南部稻區(qū)隨氣流遷入[9],特殊的地理位置使秀山縣成為我國稻飛虱南北遷飛的重要通道,同時也使這兩種害蟲成為危害該地區(qū)水稻生產(chǎn)的主要害蟲[10]。近年來,隨著南方蟲源區(qū)水稻抗性品種的推廣及長效殺蟲劑的施用,特別是采取“壓白控褐”防治策略后,發(fā)生程度有所減弱。20世紀90年代以前重發(fā)頻率高,1990年以后發(fā)生為害下降,但近幾年來兩者又有回升的勢頭,并出現(xiàn)2006年、2007年施用各種殺蟲劑防治效果較差,造成不少“虱燒團”的現(xiàn)象[11-12]。昆蟲種群生態(tài)學是研究昆蟲數(shù)量在時間上的變化規(guī)律及其調(diào)控,是害蟲管理的關(guān)鍵[13]。本文通過對重慶市秀山縣1990年-2009年白背飛虱和褐飛虱田間預測圃種群數(shù)量的分析,闡明兩種害蟲在田間自然條件下的種群動態(tài),以便制定科學的綜合防控策略,為測報及防治提供依據(jù)。
本研究的數(shù)據(jù)資料來自秀山縣植保站收集的1990年-2009年共20年歷史數(shù)據(jù)。該站按全國農(nóng)作物病蟲測報辦法和規(guī)范的要求,從1990年開始每年在平凱鎮(zhèn)觀測區(qū)(北緯28°25′,東經(jīng)108°58′,海拔高度352 m)租地1 000~2 000 m2設(shè)預測圃,專門用于觀測水稻生育全期不施藥防治病蟲害、肥水常規(guī)管理條件下水稻病蟲田間自然消長動態(tài)。水稻品種選擇雜交稻,采用5點取樣法,每點隨機拍4盤(33 c m×45 c m白搪瓷盤為載體),5 d調(diào)查1次(逢5、10日進行),分別記載兩種飛虱各蟲態(tài)的數(shù)量。運用EXCEL2003對收集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
為便于分析,將年度褐飛虱和白背飛虱田間發(fā)生總量進行平方根轉(zhuǎn)換,比較年度間田間種群發(fā)生動態(tài)。由圖1可以看出,褐飛虱田間發(fā)生總量除1994年和1997年明顯高于白背飛虱,1990年、1991年、1996年略高于白背飛虱外,其余年份都是白背飛虱的發(fā)生量明顯高于褐飛虱,特別是1998年至今,白背飛虱的發(fā)生量一直明顯高于褐飛虱。
圖1 褐飛虱和白背飛虱1990年-2009年間田間種群發(fā)生動態(tài) (重慶秀山)
2.2.1 褐飛虱和白背飛虱田間發(fā)生高峰期比較
根據(jù)預測圃系統(tǒng)調(diào)查(表1),1990年-1999年期間,褐飛虱高峰日出現(xiàn)在7月下旬的有1年,8月上旬和中旬的分別有5年和4年;2000年-2009年期間,褐飛虱高峰日出現(xiàn)在8月上旬的有1年,8月中旬和下旬的分別有4年和5年。白背飛虱高峰日在1990年-1999年,出現(xiàn)在6月下旬的有3年,7月上、中、下旬的分別有3年、3年和1年;在2000年-2009年的10年間,白背飛虱高峰日出現(xiàn)在6月下旬的有1年,7月上旬和中旬分別有8年和1年。由以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)看出,褐飛虱在1990年-1999年的高峰日主要出現(xiàn)在8月上、中旬(占90%),而2000年-2009年主要出現(xiàn)在8月中、下旬(占90%),即田間褐飛虱的高峰日出現(xiàn)時間推遲10 d左右;白背飛虱在1990年-1999年的高峰日主要出現(xiàn)在6月下旬和7月上、中旬(占90%),而2000年-2009年主要出現(xiàn)在7月上旬(占80%),即田間白背飛虱的高峰日出現(xiàn)時間提前10 d左右。
表1 1990年-2009年褐飛虱和白背飛虱田間發(fā)生高峰日及年總發(fā)生量(重慶秀山)
2.2.2 褐飛虱和白背飛虱田間發(fā)生量比較
每年從5月25日起至8月25日止,逢5日和10日對褐飛虱和白背飛虱田間發(fā)生量進行系統(tǒng)調(diào)查。從每年19次調(diào)查的累積蟲量看,1990年-1999年,褐飛虱年發(fā)生量1萬頭以下的有2年,1萬~2萬頭的3年,2萬頭以上的5年;白背飛虱年發(fā)生量在1萬頭以下的有1年,1萬~5萬頭的5年,5萬頭以上的4年。2000年-2009年,褐飛虱年發(fā)生量1萬頭以下的有8年,1萬~2萬頭的2年;白背飛虱年發(fā)生量在1萬頭以下的年份無,1萬~5萬頭的7年,5萬頭以上的3年。如果將褐飛虱田間年發(fā)生程度分為3個級別:1萬頭以下為輕發(fā)生、1萬~2萬頭為中發(fā)生、2萬頭以上為重發(fā)生;同樣,白背飛虱田間年發(fā)生量也分為3個級別:1萬頭以下為輕發(fā)生、1萬~5萬為中發(fā)生、5萬頭以上為重發(fā)生。由統(tǒng)計結(jié)果可以看出,褐飛虱在1990年-1999年輕發(fā)生年占20%,中發(fā)生年占30%,重發(fā)生年占50%;在2000年-2009年,輕發(fā)生年占80%,中發(fā)生年占20%,無重發(fā)生年。白背飛虱在1990年-1999年輕發(fā)生年占10%,中發(fā)生年占50%,重發(fā)生年占40%;在2000年-2009年,輕發(fā)生年占0%,中發(fā)生年占70%,重發(fā)生年占30%。由此可見,近20年來,褐飛虱的發(fā)生程度有減輕的趨勢;而白背飛虱發(fā)生程度變化不明顯,輕發(fā)生和重發(fā)生年都有所減少,主要是中等程度發(fā)生。
利用1990年-1999年和2000年-2009年兩個10年同期的平均蟲量(頭/百叢),分析比較兩種飛虱在年內(nèi)的種群消長動態(tài)(圖2、圖3)。從圖2中看出,在1990年-1999年,褐飛虱在田間呈單峰型增長,高峰期出現(xiàn)在8月10日-8月15日左右;近10年來種群在7月下旬以前增長十分緩慢,而在8月中旬后突然上升形成高峰,其高峰期出現(xiàn)在8月20日-8月25日左右。從圖3看出,在1990年-1999年,白背飛虱田間有1個發(fā)生高峰期,在7月15日前后;2000年以來種群也呈單峰型增長,其高峰期出現(xiàn)在7月5日-7月10日左右。
圖2 1990年-1999年和2000年-2009年預測圃褐飛虱前后10年內(nèi)平均種群動態(tài) (重慶秀山)
圖3 1990年-1999年和2000年-2009年預測圃白背飛虱前后10年內(nèi)平均種群動態(tài) (重慶秀山)
2.3.1 長翅型褐飛虱和白背飛虱發(fā)生高峰期比較稻飛虱長翅型種群屬于遷飛型,其發(fā)生期和發(fā)生量是反映遷入、遷出和擴散的重要特征[13],本文研究田間長翅型后期發(fā)生高峰期,以研究本地蟲源的遷出情況。由表2可以看出,在1990年-1999年,長翅型褐飛虱高峰日出現(xiàn)的時間在8月上、中、下旬的分別有2年、6年和2年;長翅型白背飛虱由于有4年出現(xiàn)2次高峰,因此10年中共有14次高峰,其中出現(xiàn)在6月下旬的有1年,7月上、中、下旬的分別有5年、4年和3年,8月上旬的1年。在2000年-2009年的10年間,長翅型褐飛虱高峰日在7月下旬出現(xiàn)的有1年,在8月上、中、下旬出現(xiàn)的分別有2年、4年和3年;長翅型白背飛虱在6月下旬出現(xiàn)的1年,7月上、中旬的分別有3年和6年。1990年-1999年和2000年-2009年相比,田間長翅型成蟲高峰日的出現(xiàn)時間褐飛虱有延遲的趨勢,而白背飛虱有提早的趨勢。
表2 1990年-2009年長翅型褐飛虱和白背飛虱田間發(fā)生高峰日及高峰日發(fā)生量(重慶秀山)
2.3.2 長翅型褐飛虱和白背飛虱發(fā)生量比較
從高峰日發(fā)生量(頭/百叢)看,1990年-1999年,褐飛虱長翅型高峰日500頭以下的有3年,501~1 000頭的2年,1 001~2 000頭的2年,2 001~5 000頭的3年;白背飛虱長翅型在這10年間有4年出現(xiàn)2次高峰,其中高峰日數(shù)量在500頭以下的有8年,1 000~2 000頭和2 001~5 000頭的各有3年。2000年-2009年,褐飛虱長翅型在高峰日500頭以下的有9年,501~1 000頭的有1年;白背飛虱長翅型在高峰日500頭以下的有2年,501~1 000頭的有4年,1 001~2 000頭和2 001~5 000頭的分別有3年和1年。從高峰日的發(fā)生量分析,1990年-1999年褐飛虱長翅型成蟲田間最高發(fā)生量為4 710頭/百叢(1994年),最低為130頭/百叢(1991年);而2000年至今,最高的僅625頭/百叢(2007年),最低的為5頭/百叢(2002年)??梢姾诛w虱發(fā)生程度在近10年有明顯減弱的趨勢;白背飛虱長翅型在1990年-1999年發(fā)生不平穩(wěn),有的年份大暴發(fā),如1995年最高蟲量達到7 860頭/百叢,有的年份卻發(fā)生很輕,如1999年,最高蟲量才達105頭/百叢;近10年來,白背飛虱長翅型發(fā)生相對平穩(wěn),發(fā)生最重的是2004年3 315頭/百叢,最低是2002年395頭/百叢。
為便于分析比較,采用10年同期平均蟲量研究年度褐飛虱和白背飛虱長翅型的種群消長動態(tài)。由圖4可以看出,90年代褐飛虱長翅型在田間呈波動式增長,高峰期主要集中在8月15日-8月20日左右;近10年來呈單峰型增長,高峰期主要出現(xiàn)在8月20日-8月25日。由圖5可以看出,在20世紀90年代,白背飛虱長翅型在田間有兩個發(fā)生高峰期,一個在7月20日左右,一個在8月5日左右;自本世紀以來,其在田間的種群動態(tài)基本呈單峰型增長,主要發(fā)生期在7月10日-7月15日左右。
水稻生長期間,特別是在7、8月份,兩種飛虱常共棲于稻株上,共棲的時間關(guān)系對其種群消長有一定的作用[14],故本文對褐飛虱和白背飛虱的田間發(fā)生同時進行研究,得出兩者近年來發(fā)生規(guī)律的變化情況。根據(jù)調(diào)查結(jié)果,自1998年至今,白背飛虱發(fā)生量一直明顯高于褐飛虱,防治過程中不可忽視水稻生長前期白背飛虱的治理。從近20年的田間褐飛虱和白背飛虱的發(fā)生趨勢看,褐飛虱在20世紀90年代發(fā)生高峰日主要集中在8月上、中旬,近10年以來高峰日集中在8月下旬,有延遲的趨勢;而白背飛虱在90年代發(fā)生高峰日主要集中在7月15日左右,近10年來高峰日集中在7月5日-7月10日,有提前的趨勢。這可能是因為越南紅河三角洲是中國稻飛虱的主要初始蟲源地,暖冬使越南等境外或中國稻飛虱越冬區(qū)的白背飛虱遷入期提前,為害期延長;而大面積種植抗褐飛虱而不抗白背飛虱的水稻品種,使白背飛虱種群數(shù)量上升,褐飛虱種群發(fā)生量明顯降低,故褐飛虱發(fā)生高峰期也有所延遲。
20世紀90年代褐飛虱的高峰期早于其長翅型約5 d,近10年兩者的高峰期同步出現(xiàn)于8月20日-8月25日,這可能是由于褐飛虱近年來遷入峰期延后造成的;20世紀90年代白背飛虱總種群的高峰期早于長翅型5~20 d,2000年以來,總種群的高峰期早于長翅型5 d左右。20世紀90年代,褐飛虱長翅型在田間呈波動式增長,高峰期主要集中在8月中旬;白背飛虱長翅型呈雙峰型增長,高峰期分別在7月中旬和8月上旬,兩個高峰期的間隔時間較短。近10年來,褐飛虱和白背飛虱長翅型在田間的種群動態(tài)均呈單峰型增長,褐飛虱長翅型高峰期延至8月下旬,白背飛虱長翅型兩個高峰合并在7月中、下旬,這說明褐飛虱在本地的遷出期有延遲的趨勢,白背飛虱的遷出期有提前的趨勢。在西南氣流的影響下,本地區(qū)褐飛虱和白背飛虱可遷至華中、華東、蘇皖等北方稻區(qū),在東南氣流的影響下,則向本地區(qū)的西北部遷入[16]。
秀山縣植保工作人員對褐飛虱發(fā)生規(guī)律有過一些初步研究[11-12,15],但對白背飛虱的發(fā)生情況研究較少,本文對褐飛虱和白背飛虱近20年在本地區(qū)的田間發(fā)生規(guī)律及遷出期進行了比較詳細的研究,對于本地區(qū)制定合理的防治措施和異地預測預報提供了重要的科學依據(jù)。
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