鐘景偉,吳 嬌,張有志,丁成澤,何瑞池,陸永躍*
(1. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院,廣州 510642;2. 高州市農(nóng)作物病蟲測報站,廣東高州 525200)
草地貪夜蛾Spodopterafrugiperda(Smith)是聯(lián)合國糧農(nóng)組織全球預(yù)警的“跨國界遷飛性重大害蟲”,近年來在非洲、亞洲等新入侵地區(qū)快速擴散傳播,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食安全造成了顯著危害和威脅(Dayetal., 2017; Kebede and Shimalis, 2019; 王磊等, 2019a; 吳孔明, 2020)。2018年12月 11日,我國在云南省西部測報燈下首次發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾成蟲(Sunetal., 2019)。2018年12月 26日在云南省江城縣寶藏鄉(xiāng)玉米田中發(fā)現(xiàn)不明夜蛾類幼蟲為害(陳輝等, 2020),2019年1月12-15日經(jīng)實地調(diào)查和鑒定確定為草地貪夜蛾(姜玉英等, 2019)。
草地貪夜蛾具寄主范圍寬、適生區(qū)域廣、增殖潛能強、擴散速度快、突發(fā)危害重等顯著生物學(xué)特點,因此,導(dǎo)致該蟲預(yù)測和防控難度很大(王磊等, 2019a; 吳孔明, 2020)。根據(jù)寄主偏好性及行為相關(guān)等特性,草地貪夜蛾分為水稻型和玉米型,前者主要取食為害水稻OryzasativaL.和各種牧草,玉米型主要取食為害玉米ZeamaysL.、棉花Gossypiumspp.和高粱Sorghumbicolor(L.) Moench等(Dumasetal., 2015)。我國目前分布的草地貪夜蛾存在兩種基因型,純“玉米型”占10%左右,攜帶少量“水稻型”基因組的“玉米型”占90%左右,因此,總體上為一種特殊“玉米型”(張磊等, 2019)。
關(guān)于草地貪夜蛾分布、遷飛與發(fā)生危害動態(tài)等一直是有效預(yù)測與防控的直接基礎(chǔ)和依據(jù),因此,無論是原分布區(qū)美洲還是新侵入?yún)^(qū)非洲、亞洲等均開展了相應(yīng)的調(diào)查、研究,基本摸清了該蟲的遷飛過程、種群動態(tài)和發(fā)生危害規(guī)律(Johnson, 1987; Meagher and Nagoshi, 2004; Nagoshi and Meagher, 2004; Djamanetal., 2019; Anandhietal., 2020; Nboyineetal., 2020)。自發(fā)現(xiàn)入侵我國以來,已在不同空間尺度上對該蟲的侵入、遷飛擴展、發(fā)生危害動態(tài)開展了分析與調(diào)查研究。姜玉英等(2019a)推測分析了早期該蟲侵入時間、侵入擴散區(qū)域及發(fā)生態(tài)勢。Wangetal.(2020)基于模型評估了我國草地貪夜蛾適生區(qū)范圍。王磊等(2019b)、王磊和陸永躍(2020)對我國草地貪夜蛾傳播速度、入侵區(qū)域數(shù)量、作物受害面積等作出了預(yù)測。2019年通過在廣西等8省(自治區(qū)、直轄市)架設(shè)高空測報燈開展觀測,明確了多地草地貪夜蛾見蛾時間、發(fā)蛾盛期及性比(姜玉英等, 2020)。林丹敏等(2020)報道了2019年廣東湛江、江門玉米上草地貪夜蛾發(fā)生為害動態(tài)及玉米不同生育期上發(fā)生為害差異規(guī)律。調(diào)查結(jié)果顯示,該蟲在我國北回歸線以南冬玉米種植區(qū)為周年繁殖,其發(fā)生程度區(qū)域間差異明顯(齊國君等, 2020)。尹艷瓊等(2020)、盧輝等(2021)、唐繼洪等(2022)、覃武等(2021)、張晴晴等(2021)采用田間調(diào)查、燈誘、性誘等方法,分別研究了云南、海南、廣西、山東等地草地貪夜蛾成蟲活動、種群動態(tài)、發(fā)生危害、區(qū)域分布等規(guī)律。為了明確廣東省草地貪夜蛾遷飛擴散動態(tài),本研究于2020年1月在茂名高州設(shè)立高空測報燈,2020年5月-2021年12月連續(xù)開展高空測報燈下草地貪夜蛾成蟲數(shù)量、性比及相關(guān)主要害蟲數(shù)量監(jiān)測工作,解剖、確定草地貪夜蛾蟲源性質(zhì),為開展該蟲區(qū)域性預(yù)測預(yù)警和防控等提供依據(jù)。
高空測報燈(型號RFCB-GK-1,功率1 000W,廣州瑞豐生物科技有限公司),安裝于廣東省茂名市高州市石鼓鎮(zhèn)歐亞農(nóng)作物病蟲害防治專業(yè)合作社農(nóng)場(N21°47′23″,E110°46′40″),安裝點周邊無高大建筑物遮擋、無強光源干擾。高空測報燈設(shè)置為自動定時開關(guān),一般18 ∶ 30-19 ∶ 00開啟,至次日5 ∶ 30關(guān)閉,下雨期間自動關(guān)閉。除了誘集各類昆蟲外,高空測報燈配置系統(tǒng)還記錄降雨量、濕度、風(fēng)力等天氣情況。
調(diào)查日期為2020年5月1日-2021年12月31日,累計610 d;去除因雨天或故障停止的天數(shù),累計調(diào)查了538 d。逐日收集、記錄高空測報燈下草地貪夜蛾成蟲數(shù)量。依據(jù)Stratenetal.(2015)、孔德英等(2019)和陸永躍等(2020)所述的該蟲雌、雄成蟲形態(tài)特征為依據(jù)確定種類并計數(shù);疑似的標(biāo)本置于解剖鏡下解剖、觀察,根據(jù)雌、雄成蟲外生殖器特征進(jìn)行鑒定。以成蟲數(shù)量出現(xiàn)突增的日期至突減的日期之間時間記為發(fā)生高峰期(或稱盛發(fā)期)(姜玉英等, 2016)。對盛期雌蛾進(jìn)行解剖,參考趙勝園等(2019)方法記錄雌蛾卵巢發(fā)育級別。
使用Excel 2021和SPSS 26.0整理和分析數(shù)據(jù),使用Origin 2022軟件繪圖。
燈下調(diào)查結(jié)果顯示粵西高州地區(qū)草地貪夜蛾成蟲全年均可發(fā)生,1-12月絕大部分時間均能誘集到,從出現(xiàn)時間頻率看538 d中有蛾天數(shù)為412 d,占76.6%;誘集成蟲數(shù)量較多,累計6 633頭,平均每日蟲數(shù)12.33頭。2020年5-12月累計誘集成蟲4013頭,日均蟲數(shù)18.58頭;發(fā)生動態(tài)呈現(xiàn)前期數(shù)量較大、盛期明顯、后期數(shù)量較少、盛期不顯著的總體特征。與2020年相比,2021年成蟲數(shù)量明顯減少,累計為2 620頭,日均蟲數(shù)8.11頭,降低了56.35%;總體趨勢為表現(xiàn)為前期后期數(shù)量均較少、發(fā)生盛期均不明顯,中期(6-7月)發(fā)生盛期明顯、峰期突出的特征。綜合兩年的調(diào)查結(jié)果看,高州地區(qū)12月-次年2月燈下蟲量都比較少,日誘集蟲量均在10頭以下,未出現(xiàn)明顯的盛發(fā)期或高峰期;從3月起蟲量逐漸增加,開始出現(xiàn)盛期和峰期;6-8月為全年盛發(fā)期和高峰期,以7月蟲量最大;進(jìn)入9月后蟲量明顯減少,直至11月中下旬后降低至全年最低水平(圖1、圖2)。
圖1 高空測報燈下草地貪夜蛾成蟲數(shù)量消長動態(tài)Fig.1 Dynamics of Spodoptera frugiperda adults under vertical-pointing searchlight-trap in Gaozhou
圖2 高空測報燈下不同月份草地貪夜蛾成蟲數(shù)量Fig.2 Monthly accumulation of Spodoptera frugiperda adults under vertical-pointing searchlight-trap
按照月份分析、計算出燈下總蛾量、雌蛾量、雄蛾量和雌雄蛾比例,給出相應(yīng)的盛發(fā)期、盛發(fā)期時長、高峰日、高峰日蛾量等參數(shù)(表1)。
2020年5-8月出現(xiàn)了4個發(fā)蛾盛期,分別為5月19-28日、6月21日-7月3日、7月18日-8月1日、8月13-27日;每一個盛期高峰日均有2個以上,分別為5月22日、27日,6月25日、29日,7月23日、25日、28日,8月14日、19日、23日,以上10個峰日蛾量分別為88、69、106、51、194、233、94、102、185、70頭;9-12月發(fā)蛾盛期及峰日均不明顯。
2021年3月,出現(xiàn)的全年第一個發(fā)蛾盛期為3月11-25日,高峰日分別為3月12日、16日、20日,發(fā)蛾量分別為30、22、20頭;4月出現(xiàn)一個小盛期和幾個小蛾峰;5月盛期不明顯,5月30日出現(xiàn)的一個發(fā)蛾峰應(yīng)歸于6月初的盛期;6月發(fā)蛾盛期為2-18日,出現(xiàn)的3個峰日分別為5日、10日、17日,蛾量分別為100、67、32頭;7月蛾量最大,共誘集到1 044頭,其發(fā)蛾盛期為4-16日,峰日為7日、9日、13日,蛾量為68、178、238頭;8月出現(xiàn)一個小的盛期(25-31日);9-12月誘集蛾量均較低,盛發(fā)期和高峰日也不明顯。
從雌雄蛾數(shù)量比例看,高空測報燈下以雄蛾為主。累計檢查的6 633頭蛾中雄蛾有5 249頭,雌蛾僅為1 384頭,僅占總蛾量的20.9%。不同時間燈下雌蛾比例也是不同的,總體上低溫季節(jié)比例較低,最低的出現(xiàn)在2021年12月,累計89頭蛾中僅有1頭雌蛾,比例僅為1.1%;2020年11月、2021年2月、11月、10月、1月、3月雌蛾比例分別為2.7%、2.4%、5.7%、7.7%、8.7%和9.8%;其它時間雌蛾比例為10.2%~34.9%。
2020年和2021年累計解剖了126批次(日)1 204頭雌蛾,記錄其中單次解剖數(shù)量8頭及以上的42個發(fā)蛾盛期998頭雌蛾,結(jié)果顯示各個發(fā)生期草地貪夜蛾雌蟲卵巢發(fā)育級別比例均是變化的,表明其蟲源性質(zhì)是不斷變化的,并以混合型為主,42個盛發(fā)期的蟲源性質(zhì)中有23個為混合型,11個為居留型(包含遷入型),8個為遷出型(表2)。
表1 不同月份高空測報燈下草地貪夜蛾成蟲數(shù)量、性比及發(fā)生期Table 1 Number, sex ratio and occurrence period of Spodoptera frugiperda adults under vertical-pointing searchlight-trap in different months
續(xù)表1 Continued table 1
表2 草地貪夜蛾雌蛾卵巢發(fā)育級別及比例Table 2 Ovary grade and proportion of Spodoptera frugiperda females
續(xù)表2 Continued table 2
根據(jù)以上蛾量動態(tài)和發(fā)生期分析結(jié)果,對高州高空測報燈下草地貪夜蛾成蟲發(fā)生代次進(jìn)行了劃分(表3)。一般來說,由于常年溫度較高,預(yù)測高州地區(qū)草地貪夜蛾年可能發(fā)生8代左右,會出現(xiàn)8個左右發(fā)蛾盛期,全年盛期集中在6-8月,其中前面4~5個發(fā)生盛期及峰日可能更明顯,后面3~4個盛期及峰日較低且不明顯。如果冬春季(12月-次年3月)較常年氣溫高一些,則可能會提前1旬到半個月,如果氣溫較常年低,則可能會日推后1旬到半個月。
表3 高空測報燈下草地貪夜蛾各代成蟲發(fā)生盛期時間Table 3 Time for peak period of Spodoptera frugiperda adults under vertical-pointing searchlight-trap
廣東省是草地貪夜蛾遷入我國的橋頭堡和主要的北遷蟲源地之一(齊國君等, 2020)。本文調(diào)查和研究了2020年5月-2021年12月廣東省茂名高州高空測報燈下蛾量變化,明確了其消長動態(tài)。近兩年連續(xù)監(jiān)測結(jié)果表明,粵西高州地區(qū)各個月份草地貪夜蛾成蟲均可發(fā)生,盛發(fā)期集中于5-8月,以7月為蛾量最多;12月-次年2月蛾比較少;年度之間蛾量消長動態(tài)存在顯著差異;基于觀測結(jié)果,劃分出本地區(qū)成蟲發(fā)生代次及發(fā)生盛期時間。根據(jù)以上研究,立足于全國整體,認(rèn)為在我省及其它省區(qū)南方周年繁殖區(qū)草地貪夜蛾實際監(jiān)測防控工作中,應(yīng)注意前期(3-8月)加強重點監(jiān)測、準(zhǔn)確預(yù)警遷飛,后期(9月及之后)開展廣泛調(diào)查、做好局部重發(fā)區(qū)精準(zhǔn)防控。本研究結(jié)果為粵西地區(qū)草地貪夜蛾監(jiān)測預(yù)報和防控及更大范圍的遷飛預(yù)警等提供了依據(jù)。
高空測報燈是監(jiān)測草地貪夜蛾成蟲遷飛、發(fā)生等的一種主要方法(冼繼東等, 2019; Zhouetal., 2021),在實際測報工作中相關(guān)設(shè)備參數(shù)(主要包括燈光波長、波譜寬度、功率等)及配套的使用方法等還需要進(jìn)一步優(yōu)化、改進(jìn),并標(biāo)準(zhǔn)化。由于本研究中所裝備的高空測報燈管理系統(tǒng)在遇到暴雨或濕度特別大的天氣時設(shè)置了自動關(guān)閉,或設(shè)備安裝后初期容易出現(xiàn)故障,導(dǎo)致了部分時間草地貪夜蛾蛾量數(shù)據(jù)缺失,影響了蛾量動態(tài)監(jiān)測分析的準(zhǔn)確性。本研究結(jié)果顯示高空測報燈下草地貪夜蛾雄蟲明顯多于雌蟲,其中7個月份甚至低于雄蟲的10%,這與姜玉英等(2020)報道的全國14個監(jiān)測點2019年誘集結(jié)果基本一致。草地貪夜蛾雌雄蟲趨光為何存在顯著差異尚有待于深入研究。
關(guān)于高空測報燈下草地貪夜蛾成蟲來源性質(zhì),本研究僅是根據(jù)所提出的雌蟲卵巢發(fā)育級別及其數(shù)量比例的標(biāo)準(zhǔn),分為遷出型(包括典型遷出型)、混合型、居留型(包含遷入型)(包括典型居留型(包含遷入型))等3類,實際上如要準(zhǔn)確確定成蟲來源性質(zhì)還需要明確雌蟲交配情況(交配率、交配次數(shù))。例如,燈下雌蛾Ⅰ~Ⅱ級卵巢比例高且交配率低,可視為明顯的遷出型蟲源。
草地貪夜蛾成蟲發(fā)生應(yīng)與遷飛數(shù)量、氣候因子、環(huán)境因素、作物布局與生育期、人工管理等密切相關(guān)。本文僅應(yīng)用高空測報燈收集了高州地區(qū)草地貪夜蛾蛾量信息,分析、明確了其動態(tài),尚需要結(jié)合天氣背景、遷入遷出、環(huán)境及作物等多個因素作深入分析。本研究還存在實驗觀察時間較短、涵蓋區(qū)域范圍較窄等不足。應(yīng)對草地貪夜蛾開展大范圍、長期、科學(xué)監(jiān)測,才能深入揭示其遷飛、消長和發(fā)生危害動態(tài)規(guī)律,為高效預(yù)測預(yù)警、精準(zhǔn)治理等奠定科學(xué)基礎(chǔ)。