張海燕 葛亞菲 胡新
摘要 為明確氣候變暖下亞洲玉米螟發(fā)生趨勢(shì),連續(xù)3年調(diào)查了黑龍江省嫩江縣亞洲玉米螟越冬代成蟲羽化進(jìn)度和發(fā)生高峰期,同時(shí)應(yīng)用松毛蟲赤眼蜂防治嫩江縣3個(gè)農(nóng)場(chǎng)玉米田中玉米螟,結(jié)果表明,2014年亞洲玉米螟成蟲出現(xiàn)的高峰期比2012年和2013年有所提前。釋放赤眼蜂后玉米植株的被害率、折雄率、殘蟲率以及鉆蛀率較未放蜂田均降低,玉米產(chǎn)量增加,防治效果明顯。大西江農(nóng)場(chǎng)、尖山農(nóng)場(chǎng)和嫩北農(nóng)場(chǎng)赤眼蜂防治效果分別為60%、66.7%和56.7%,比未放蜂田產(chǎn)量分別提高39.1、47.6和67.0 kg/667 m2。3個(gè)農(nóng)場(chǎng)平均防治效果為61.1%,產(chǎn)量平均提高51.2 kg/667 m2。釋放赤眼蜂防治玉米螟對(duì)提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì)、挽回經(jīng)濟(jì)損失,保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
關(guān)鍵詞 亞洲玉米螟; 松毛蟲赤眼蜂; 生物防治
中圖分類號(hào): S 435.132, S 476
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: ADOI: 10.16688/j.zwbh.2018243
Abstract In order to clarify the new trend of Ostrinia furnacalis under the conditions of climate warming, emergence and peak emergence progress of overwintering adults of O.furnacalis in Nenjiang county of Heilongjiang province were investigated and Trichogramma dendrolimi was released to control O.furnacalis in corn fields in three farms of Nenjiang during 2012-2014. The results showed that the peak season of O.furnacalis emergence in 2014 was earlier than that in 2012 and 2013. Compared with those farms without T.dendrolimi releasing, the rate of damage, percentage of tassel broken, residual rate of insect and boring rate were all decreased, and the yield of corn increased, and the control effect was obvious. Control efficacies of T.dendrolimi against O.furnacalis on the Daxijiang farm, the Jianshan farm and the Nenbei farm were 60%, 66.7% and 56.7%, respectively, and the yield increased by 39.1 kg, 47.6 kg and 67.0 kg per 667 m2, respectively, compared with that without T.dendrolimi releasing. The average control efficacy in the whole Nenjiang county was 61.1% and the average yield increased by 51.2 kg/667 m2. Releasing T.dendrolimi is of great significance to control O.furnacalis, increase maize yield and quality, recover economic losses, and protect the ecological environment.
Key words Ostrinia furnacalis; Trichogramma dendrolimi; biological control
玉米是高產(chǎn)糧食作物之一,黑龍江是玉米主要種植區(qū),其產(chǎn)量在全國糧食總產(chǎn)量中占有舉足輕重的地位。玉米螟是玉米上主要的鉆蛀類害蟲,發(fā)生嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成玉米產(chǎn)量降低[1]。玉米螟幼蟲主要分5個(gè)齡期,3齡之前主要集中在幼嫩心葉、雄穗、苞葉和花絲上活動(dòng)取食,被害心葉展開后,即呈現(xiàn)許多橫排小孔;4齡之后大部分鉆入莖稈,造成玉米植株折莖、倒伏,雌穗脫落,導(dǎo)致玉米嚴(yán)重減產(chǎn)。近年來,玉米螟為害呈現(xiàn)逐漸加重的趨勢(shì)。據(jù)報(bào)道,亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)為害玉米一般年份引起減產(chǎn)10%左右,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致玉米減產(chǎn)30%以上,受害株率高達(dá)90%以上[24]。生產(chǎn)上對(duì)玉米螟的防治主要集中在3齡之前,卵期防治效果最好,4齡之后鉆入莖稈為害,防治效果較差?;瘜W(xué)防治便于機(jī)械化,近些年使用范圍較廣,但會(huì)污染環(huán)境及殺傷天敵。
赤眼蜂Trichogramma spp.屬于膜翅目Hymenoptera,細(xì)腰亞目Apocrita,小蜂總科Chalcidoidea,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛、最重要的一類寄生性天敵昆蟲[5]。赤眼蜂寄主范圍廣泛,可寄生400多種害蟲,是玉米螟卵期的重要天敵昆蟲,應(yīng)用赤眼蜂防治玉米螟成本低、效果好、使用方便、不污染環(huán)境,并且大面積應(yīng)用赤眼蜂防治害蟲已收到了良好的防治效果和經(jīng)濟(jì)效益[6]。目前全世界已經(jīng)定名的赤眼蜂有180余種,我國有29種,寄生亞洲玉米螟的有13種,其中以玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae Pang et Chen和松毛蟲赤眼蜂Trichogramma dendrolimi Matsumura為較優(yōu)勢(shì)種[7]。
21世紀(jì)末全球平均地表氣溫可能升高 1.1~6.4℃[8],昆蟲是變溫動(dòng)物,生命活動(dòng)受氣候影響明顯,全球氣候變化導(dǎo)致一些害蟲暴發(fā)成災(zāi)[9]。關(guān)于玉米螟在氣候變暖條件下世代發(fā)生改變已有報(bào)道[1011]。本試驗(yàn)從2012年至2014年連續(xù)3年調(diào)查黑龍江西部地區(qū)亞洲玉米螟田間發(fā)生情況,以明確該地區(qū)玉米螟的發(fā)生情況是否發(fā)生改變,并于2014年應(yīng)用松毛蟲赤眼蜂防治嫩江縣3個(gè)農(nóng)場(chǎng)的亞洲玉米螟,在玉米收獲之前調(diào)查植株被害情況和防治效果,同時(shí)結(jié)合玉米產(chǎn)量損失情況,綜合評(píng)價(jià)釋放赤眼蜂的效果。
1 材料與方法
1.1 材料
采用黑光燈誘集亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis。誘集地點(diǎn)為九三管理局植保站。釋放用蜂為松毛蟲赤眼蜂Trichogramma dendrolimi引自吉林省生物防治中心,用柞蠶卵繁殖,赤眼蜂防治玉米螟試驗(yàn)于2014年5月-10月在嫩江縣尖山農(nóng)場(chǎng)、大西江農(nóng)場(chǎng)和嫩北農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行,分別選擇地勢(shì)平整、栽培管理統(tǒng)一的玉米田,面積33 hm2以上。
1.2 方法
成蟲發(fā)生羽化情況調(diào)查:2012年至2014年每年春季從5月開始至7月末,定點(diǎn)采用黑光燈誘集玉米螟成蟲,每3 d統(tǒng)計(jì)1次成蟲數(shù)量,并進(jìn)行雌、雄性別鑒定,預(yù)測(cè)每年玉米螟成蟲發(fā)生高峰期。
放蜂適期:從5月開始,選擇越冬代玉米螟越冬場(chǎng)所(玉米垛等)調(diào)查越冬代玉米螟化蛹率,從化蛹率達(dá)20%~30%往后推9~11 d為田間落卵始期,根據(jù)玉米螟成蟲羽化高峰和田間落卵量,以累計(jì)百株卵量達(dá)1.5~2塊時(shí),為第1次放蜂適期。
放蜂方法:根據(jù)赤眼蜂的飛行能力計(jì)算,每667 m2放蜂4點(diǎn)為宜,兩點(diǎn)之間距離20 m。第1次放蜂15萬頭/hm2;第2次放蜂18萬頭/hm2,第1次釋放完7 d后再釋放第2次。放置赤眼蜂卵卡注意風(fēng)、雨、陽光等外界因素的影響。
調(diào)查內(nèi)容及方法:釋放赤眼蜂3 d后調(diào)查并采集玉米對(duì)照田和放蜂田玉米螟卵塊,未孵化的飽滿黑卵即為被寄生卵,統(tǒng)計(jì)寄生率。玉米螟卵寄生率不能完全說明放蜂效果,必須結(jié)合調(diào)查玉米植株被害情況及玉米產(chǎn)量損失情況才能正確反映放蜂效果。在玉米收獲之前調(diào)查植株被害情況,包括百株被害率、百株殘蟲率、百株折雄率、百株折莖率、百株鉆蛀率和防治效果,同時(shí)結(jié)合玉米產(chǎn)量損失情況,綜合評(píng)價(jià)釋放赤眼蜂的效果,所有調(diào)查取樣按5點(diǎn)式5次重復(fù)。
防治效果=對(duì)照區(qū)被害率-被害區(qū)被害率對(duì)照區(qū)被害率×100%。
1.3 數(shù)據(jù)分析
所有數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 17.0數(shù)據(jù)軟件分析,各處理間均值差異用OneWay Duncan氏新復(fù)極差法分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 2012年嫩江地區(qū)玉米螟成蟲發(fā)生情況
2012年調(diào)查發(fā)現(xiàn),黑龍江省嫩江縣在6月中旬開始發(fā)現(xiàn)成蟲,且隨著時(shí)間的延長成蟲數(shù)量逐漸增多,在7月初有所下降,但在7月17日左右玉米螟成蟲數(shù)量出現(xiàn)高峰期,此時(shí)雄蟲數(shù)量也相對(duì)較多(圖1)。2012年黑龍江省嫩江地區(qū)溫度上升相對(duì)平穩(wěn)(圖4),隨溫度升高成蟲數(shù)量逐漸增多。
2.2 2013年嫩江地區(qū)玉米螟成蟲發(fā)生情況
2013年調(diào)查發(fā)現(xiàn),黑龍江省嫩江縣7月份之前未發(fā)現(xiàn)玉米螟成蟲,7月初玉米螟成蟲數(shù)量逐漸增加,并在7月中旬出現(xiàn)高峰期且雄蟲數(shù)量相對(duì)較多。玉米螟成蟲羽化高峰期出現(xiàn)在7月14日(圖2)。2013年7月之前天氣整體溫度偏低(圖4),玉米螟在7月初開始羽化,7月上旬出現(xiàn)成蟲高峰期。
2.3 2014年嫩江地區(qū)玉米螟成蟲發(fā)生情況
2014年調(diào)查發(fā)現(xiàn),黑龍江省嫩江縣6月初開始發(fā)現(xiàn)玉米螟成蟲,并隨著時(shí)間的延長數(shù)量逐漸增加,在6月23日左右出現(xiàn)一個(gè)小高峰,成蟲發(fā)生大高峰出現(xiàn)在6月29日左右(圖3)。相對(duì)2012年、2013年高峰期出現(xiàn)相對(duì)較早,說明溫度變化(圖4),使玉米螟成蟲高峰期提前。
2.4 嫩江地區(qū)2012年至2014年1-7月份的氣溫變化
玉米螟越冬代成蟲羽化高峰期與當(dāng)年越冬代玉米螟老熟幼蟲開始活動(dòng)至化蛹、羽化的積溫有很大關(guān)系,所以本文根據(jù)2012年至2014年氣象資料數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)了3年間每年1-7月份月平均氣溫(圖4)。
2.6 嫩北農(nóng)場(chǎng)赤眼蜂對(duì)亞洲玉米螟的防治效果
表3為嫩北農(nóng)場(chǎng)玉米田釋放赤眼蜂后玉米植株受害情況和玉米產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果,可以看出,未放蜂的對(duì)照田玉米百株被害率為15%,而放蜂田的玉米百株被害率為6.5%,降低8.5百分點(diǎn),放蜂和不放蜂田的玉米植株被害率差異顯著。百株殘蟲率和折莖率放蜂田比未放蜂的對(duì)照田降低5百分點(diǎn),但差異不顯著,釋放赤眼蜂后也出現(xiàn)了1%的玉米植株折雄情況。秋收前玉米螟的鉆蛀率放蜂田為15%,而未放蜂田為3%,釋放赤眼蜂減少12百分點(diǎn),差異顯著。釋放赤眼蜂后防治效果達(dá)到56.7%,產(chǎn)量924.3 kg/667 m2,較未放蜂玉米田增加67.0 kg/667 m2。
3 結(jié)論與討論
從黑龍江省嫩江地區(qū)三年來對(duì)玉米螟成蟲期發(fā)生高峰期的調(diào)查可以看出,2012年嫩江地區(qū)溫度上升相對(duì)平穩(wěn),成蟲發(fā)生呈逐漸遞增方式,高峰期出現(xiàn)在7月中旬,2013年成蟲雖然7月初開始突然增加,但高峰期與2012年基本相同,而2014年成蟲高峰期提前,6月29號(hào)左右即出現(xiàn)高峰期,說明2014年天氣回溫較早,以至于高峰期相對(duì)于2012年和2013年有所提前。在3個(gè)農(nóng)場(chǎng)的玉米田釋放赤眼蜂,對(duì)玉米螟的防治效果為56.77%~66.7%,平均防效61.1%,挽回產(chǎn)量39.1~67.0 kg/667 m2,平均增產(chǎn)51.2 kg/667 m2。
氣候變暖直接影響昆蟲的生長發(fā)育[913],從而使害蟲的發(fā)生出現(xiàn)新的變化,如導(dǎo)致害蟲田間發(fā)生的世代數(shù)增加。本研究發(fā)現(xiàn)氣候影響了黑龍江嫩江地區(qū)玉米螟成蟲的羽化高峰,2014年玉米螟成蟲羽化高峰期較前兩年有所提前,此結(jié)果在指導(dǎo)玉米螟的防治過程中非常重要。嫩江縣地處黑龍江第四積溫帶,玉米螟一年發(fā)生一代,應(yīng)用赤眼蜂防治玉米螟可以取得良好的防治效果,但如錯(cuò)過玉米螟落卵期則會(huì)導(dǎo)致赤眼蜂防效不佳,這也是很多地方農(nóng)民反映應(yīng)用赤眼蜂防治玉米螟效果差的原因,所以做好預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)對(duì)于大田防治玉米螟具有重要意義。
應(yīng)用赤眼蜂防治玉米螟在黑龍江歷史悠久,但近些年應(yīng)用的面積越來越少,主要原因是:第一,玉米螟發(fā)生的關(guān)鍵時(shí)期難以掌握,不同積溫帶氣候變化對(duì)放蜂適期有很大影響;第二,赤眼蜂釋放技術(shù)沒有大的改進(jìn),隨著玉米種植面積的不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致人工釋放赤眼蜂越來越難;第三,在追求高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的情況下化學(xué)農(nóng)藥、化學(xué)肥料、植物生長調(diào)節(jié)劑等的大量施用使得生物防治被忽視。近年來,隨著化學(xué)農(nóng)藥給人們帶來的危害,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞逐漸被人們認(rèn)知,減肥減藥背景下生物防治又重新受到重視。釋放赤眼蜂防治玉米螟不僅可降低蟲口密度(尤其降低玉米穗部蟲量),減輕玉米被害率,提高玉米的質(zhì)量和產(chǎn)量,且與化學(xué)藥劑相比對(duì)人畜安全、防治成本低、可保護(hù)其他天敵、經(jīng)濟(jì)效益高、防治效果好[1416]。松毛蟲赤眼蜂防治玉米螟蜂卡只需2.5~3元/667 m2,而投放農(nóng)藥顆粒劑約需4~5元/667 m2, 可節(jié)省成本1~2元/667 m2以上,1萬公頃防治面積可節(jié)省成本30萬元[17]。而本研究結(jié)果表明,釋放赤眼蜂平均可增產(chǎn)51.2 kg/667 m2,如果玉米按1元/kg的價(jià)格計(jì)算,平均挽回50元/667 m2左右的損失。
黑龍江玉米種植面積大,赤眼蜂防治玉米螟具有廣闊的應(yīng)用前景。由于黑龍江省農(nóng)場(chǎng)機(jī)械化作業(yè)面積大,尤其機(jī)械化飛機(jī)作業(yè)普遍,人工釋放赤眼蜂有一定難度,所以赤眼蜂防治玉米螟的釋放技術(shù)需要大力開發(fā)。目前無人機(jī)釋放赤眼蜂技術(shù)正處在試驗(yàn)階段,而農(nóng)用飛機(jī)釋放赤眼蜂防治害蟲能否得以應(yīng)用還有很多技術(shù)和限制因素需要解決,其中最關(guān)鍵的是一些設(shè)備的研發(fā),其次風(fēng)、雨、溫度、濕度、天敵以及放蜂方法、放蜂時(shí)期、放蜂量等均會(huì)影響赤眼蜂的防治效果[1820],這些因素產(chǎn)生的問題如能夠順利解決,尤其是釋放的方法、技術(shù)和設(shè)備能夠更好地得以應(yīng)用,在玉米害蟲的生物防治上將有一個(gè)突飛猛進(jìn)的進(jìn)步,同時(shí)也能夠取得更好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。
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(責(zé)任編輯:楊明麗)