韓海亮,章金明,董航順,陳 斌,王桂躍,徐紅星,呂仲賢,趙福成*

(1 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米與特色旱糧研究所,東陽 322100;2 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與微生物研究所,杭州 310021,3 東陽市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,東陽 322100)

鮮食玉米在浙江省旱糧生產(chǎn)中占有重要地位,2020 年全省鮮食玉米播種面積4.9 萬hm2,浙中地區(qū)是浙江省鮮食玉米的主要產(chǎn)地[1]。 長期以來,鮮食玉米生產(chǎn)受到多種害蟲的影響,對生產(chǎn)造成重大影響的常發(fā)害蟲有小地老虎(Agrotis ypsilon)和亞洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)。 小地老虎主要在苗期為害,嚴(yán)重時(shí)可造成缺苗斷壟[2];亞洲玉米螟一直是優(yōu)勢害蟲,不僅蛀稈造成減產(chǎn),還為害籽粒造成爛穗,對鮮食玉米生產(chǎn)影響極大[3]。 偶發(fā)性害蟲有桃蛀螟(Conogethes punctiferalis)、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、斜紋夜蛾(Spodoptera litura)、黏蟲(Mythimna seperata)、勞氏黏蟲(Leucania loreyi)和東方螻蛄(Gryllotalpa orientalis)。 桃蛀螟常與亞洲玉米螟混合為害,蛀食果穗頂端造成爛穗[3];甜菜夜蛾取食嫩苗和葉片,在秋季高溫干旱年份易造成暴發(fā)為害[4],如2016 年8 月在紹興上虞造成3.3 hm2秋甜玉米全部毀種;黏蟲和勞氏黏蟲也會對玉米葉片和果穗造成嚴(yán)重為害[5];東方螻蛄咬食種子和幼苗嫩莖,鉆土形成的隧道使幼苗根部與土壤分離,造成整行幼苗枯死[6],東方螻蛄可在局部地區(qū)造成嚴(yán)重為害,如2019 年8 月在諸暨楓橋造成2 hm2秋甜玉米絕收;自2019 年草地貪夜蛾(Spodoptera frugiperda)入侵以來,當(dāng)年便超過亞洲玉米螟成為鮮食玉米第一害蟲,玉米從出苗到成熟均可被嚴(yán)重為害,嚴(yán)重地塊果穗被害損失超過60%[7]。

做好成蟲發(fā)生時(shí)間和數(shù)量的及時(shí)監(jiān)測是害蟲測報(bào)與有效防控的基礎(chǔ),目前種群監(jiān)測方法主要有燈誘監(jiān)測和性誘監(jiān)測[8]。 性誘監(jiān)測具有專一性高的特點(diǎn),但一種誘芯只能監(jiān)測一種害蟲,監(jiān)測結(jié)果還易受性誘芯成分含量[9]、載體種類和誘捕器類型[10]的影響。 燈誘監(jiān)測主要使用黑光燈和高空燈兩種,2002 年,以黑光燈(波峰365 nm,功率20 W)為光源的佳多自動(dòng)蟲情測報(bào)燈在全國推廣適用,成為各地農(nóng)業(yè)害蟲的主要監(jiān)測工具,但大部分農(nóng)業(yè)害蟲具有遷飛習(xí)性,自動(dòng)蟲情測報(bào)燈不能誘捕遷飛蟲群。 2015 年,我國選用高空測報(bào)燈(金屬鹵化物燈,波長500—600 nm,功率1 000 W)進(jìn)行遷飛性害蟲區(qū)域性監(jiān)測,結(jié)合雷達(dá)觀測和雌蛾卵巢解剖等手段,在稻縱卷葉螟[11]、黏蟲[12]和草地貪夜蛾[13]等害蟲的遷飛習(xí)性研究中發(fā)揮了重大作用。 本研究在浙江省東陽市同時(shí)使用自動(dòng)蟲情測報(bào)燈和高空測報(bào)燈對玉米田害蟲進(jìn)行種群監(jiān)測,以期探明玉米田主要害蟲的發(fā)生規(guī)律,為其遷飛規(guī)律、測報(bào)和綠色防控研究提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在位于浙中地區(qū)的東陽市城東街道玉米研究所基地進(jìn)行,該地屬亞熱帶季風(fēng)氣候,海拔79 m,主要種植鮮食玉米。 玉米種植制度為春秋兩熟,春玉米在3 月下旬—4 月中旬播種,6 月下旬—7 月中旬收獲,秋玉米在7 月下旬—8 月上旬播種,10 月中旬—11 月上旬收獲,基地及周邊其他作物有水稻、番茄、花椰菜、高粱和鮮食大豆等。

1.2 測報(bào)燈

自動(dòng)蟲情測報(bào)燈和高空測報(bào)燈均購于鶴壁佳多科工貿(mào)股份有限公司。 自動(dòng)蟲情測報(bào)燈(簡稱AFL)為JDA0-III 型,20 W 黑光燈管,主波長365 nm,220 V 電源,8 位自動(dòng)轉(zhuǎn)換集蟲器,每24 h 自動(dòng)轉(zhuǎn)換1 格,蟲體按天存放,光感自動(dòng)開燈。 高空測報(bào)燈(簡稱HAFL)為JDHK-3 型,1 000 W 金屬鹵化物光源,220 V電源,不銹鋼集蟲箱,光感自動(dòng)開燈,遇雨自動(dòng)關(guān)閉。 兩種測報(bào)燈均具有遠(yuǎn)紅外快速烘干功能,以保持蟲體的相對完整性。 兩燈均安裝在基地內(nèi),相隔距離160 m。

1.3 調(diào)查方法

自動(dòng)蟲情測報(bào)燈每周清理1 次,將每天誘集的昆蟲分開裝袋帶回;高空測報(bào)燈每天清理1 次,將誘集的昆蟲裝袋帶回,在實(shí)驗(yàn)室對主要玉米害蟲進(jìn)行分類計(jì)數(shù)。 試驗(yàn)于2020 年4 月28 日開始,11 月16 日結(jié)束。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2019 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米害蟲種類和數(shù)量差異

對自動(dòng)蟲情測報(bào)燈和高空測報(bào)燈誘集昆蟲進(jìn)行統(tǒng)計(jì),誘到的玉米害蟲主要為亞洲玉米螟、草地貪夜蛾、桃蛀螟、小地老虎、勞氏黏蟲、黏蟲、東方螻蛄和斜紋夜蛾。 從表1 可以看出,自動(dòng)蟲情測報(bào)燈誘集的8 種主要害蟲總數(shù)為3 597 頭,高空測報(bào)燈誘集的8 種主要害蟲總數(shù)為17 618 頭。 高空測報(bào)燈平均每天誘集的勞氏黏蟲、東方螻蛄、斜紋夜蛾、桃蛀螟、亞洲玉米螟、黏蟲、小地老虎和草地貪夜蛾的數(shù)量分別是自動(dòng)蟲情測報(bào)燈的7.05 倍、6.75 倍、6.62 倍、4.91 倍、4.25 倍、3.42 倍、2.92 倍和1.81 倍。

表1 兩種測報(bào)燈誘集主要玉米害蟲的數(shù)量比較Table 1 Quantity comparison of main maize pests trapped by two kinds of forecast lamps

2.2 兩種測報(bào)燈監(jiān)測的不同害蟲種群動(dòng)態(tài)比較

2.2.1 亞洲玉米螟種群動(dòng)態(tài)對比

從高空測報(bào)燈的監(jiān)測曲線可以看出,亞洲玉米螟全年共有4 個(gè)成蟲高峰期,分別在5 月上旬、6 月中下旬、7 月中下旬和9 月上中旬,7 月25 日為全年最高峰,其他時(shí)間均有少量成蟲被捕獲(圖1)。 從自動(dòng)蟲情測報(bào)燈的監(jiān)測曲線可以看出,亞洲玉米螟在6 月中旬和7 月下旬—8 月上旬有2 個(gè)成蟲高峰期,7 月30 日為全年最高峰,與高空測報(bào)燈相比缺少5 月和9 月高峰期。 比較6 月和7 月兩個(gè)高峰期可以看出,高空測報(bào)燈監(jiān)測的高峰期比自動(dòng)蟲情測報(bào)燈均提早3—5 d,結(jié)束時(shí)間也提早5 d 左右。

2.2.2 草地貪夜蛾種群動(dòng)態(tài)對比

從高空測報(bào)燈的監(jiān)測曲線可以看出,草地貪夜蛾在5 月中下旬、6 月中下旬、7 月中下旬和8 月中旬—9 月下旬出現(xiàn)4 個(gè)高峰期,前3 個(gè)高峰期與自動(dòng)蟲情測報(bào)燈監(jiān)測的情況基本一致,但第4 個(gè)高峰期持續(xù)時(shí)間顯著長于自動(dòng)蟲情測報(bào)燈,且種群數(shù)量較多(圖2)。 自動(dòng)蟲情測報(bào)燈在5 月1 日監(jiān)測到本年度第1 頭成蟲,但蟲量一直較少,到5 月15 日達(dá)到第一個(gè)高峰期的峰值(5 頭),而高空測報(bào)燈在5 月7 日才監(jiān)測到第1 頭成蟲,在5 月9 日即達(dá)到第一個(gè)高峰期的峰值(8 頭),雖然自動(dòng)蟲情測報(bào)燈先監(jiān)測到成蟲,但高空測報(bào)燈的第一次峰值比自動(dòng)蟲情測報(bào)燈提早6 d。 高空測報(bào)燈在8 月16 日首先達(dá)到第4 個(gè)高峰期的峰值(16 頭),自動(dòng)蟲情測報(bào)燈在8 月22 日達(dá)到峰值(14 頭)之后便迅速下降,而高空測報(bào)燈在8 月28 日—9 月19 日期間一直保持較高數(shù)量,高于自動(dòng)蟲情測報(bào)燈,9 月14 日達(dá)到秋季最高峰(32 頭)。 進(jìn)入10 月以后,草地貪夜蛾種群數(shù)量顯著下降,但自動(dòng)蟲情測報(bào)燈監(jiān)測的數(shù)量卻一直略高于高空測報(bào)燈,10 月21 日后高空測報(bào)燈監(jiān)測的數(shù)量基本為0(除11 月5 日和7 日各1 頭),而自動(dòng)蟲情測報(bào)燈在11 月15 日仍然監(jiān)測到2 頭成蟲。

圖2 兩種測報(bào)燈監(jiān)測的草地貪夜蛾成蟲種群動(dòng)態(tài)對比Fig.2 Comparison of the population dynamic of adult S.frugiperda monitored by two kinds of forecast lamps

2.2.3 小地老虎種群動(dòng)態(tài)對比

從圖3 可以看出,從監(jiān)測開始即有較多小地老虎成蟲出現(xiàn),一直到6 月中旬到達(dá)高峰,此段時(shí)間內(nèi)成蟲數(shù)量一直較多,高空測報(bào)燈的峰值出現(xiàn)在6 月20 日(31 頭),自動(dòng)蟲情測報(bào)燈的峰值出現(xiàn)在5 月27 日和6 月21 日(均為10 頭),此后成蟲數(shù)量便迅速下降,兩種測報(bào)燈除在7 月25 日出現(xiàn)一個(gè)小高峰外,其他時(shí)間均僅有零星成蟲,直到監(jiān)測結(jié)束。

2.2.4 桃蛀螟種群動(dòng)態(tài)對比

高空測報(bào)燈監(jiān)測結(jié)果顯示,桃蛀螟在5 月上旬、6 月中旬、7 月中下旬和9 月中下旬有4 個(gè)成蟲高峰期(圖4),后3 個(gè)高峰期持續(xù)時(shí)間較長,蟲量較多,峰值出現(xiàn)在7 月25 日(31 頭),其次為6 月20 日(24 頭)和9 月20 日(19 頭),10 月15 日后僅零星出現(xiàn),11 月6 日監(jiān)測到本年最后1 頭成蟲。 自動(dòng)蟲情測報(bào)燈在5 月3 日監(jiān)測到1 頭成蟲,直到5 月28 日再次監(jiān)測到成蟲,從6 月中旬到9 月上旬有一個(gè)持續(xù)時(shí)間較長的高峰期,峰值出現(xiàn)在7 月23 日(9 頭),但數(shù)量僅為同期高空測報(bào)燈的1∕3 左右,9 月15 日—11 月3 日僅監(jiān)測到7 頭成蟲。 與高空測報(bào)燈相比,自動(dòng)蟲情測報(bào)燈未監(jiān)測到5 月上旬和9 月中下旬的高峰期,且蟲量明顯較低。

圖4 兩種測報(bào)燈監(jiān)測的桃蛀螟成蟲種群動(dòng)態(tài)對比Fig.4 Comparison of the population dynamic of adult C.punctiferalis monitored by two kinds of forecast lamps

2.2.5 勞氏黏蟲種群動(dòng)態(tài)對比

高空測報(bào)燈監(jiān)測結(jié)果表明(圖5),勞氏黏蟲有2 個(gè)持續(xù)時(shí)間較長的成蟲高峰期,分別為6—7 月和10—11 月,其中6—7 月高峰期的蟲量峰值高于10—11 月高峰期,峰值在6 月20 日(43 頭)、7 月25 日(26 頭)和11 月15 日(23 頭),兩個(gè)高峰期之外的其他時(shí)間成蟲數(shù)量均低于8 頭。 自動(dòng)蟲情測報(bào)燈也監(jiān)測到2 個(gè)高峰期,分別為6 月中下旬和9 月底—11 月中旬,6 月中下旬的高峰期顯著短于高空測報(bào)燈監(jiān)測的6—7 月高峰期,且蟲量峰值低于9 月底—11 月中旬高峰期,分別在6 月17 日(6 頭)和10 月19 日(9 頭)。

圖5 兩種測報(bào)燈監(jiān)測的勞氏黏蟲成蟲種群動(dòng)態(tài)對比Fig.5 Comparison of the population dynamic of adult L.loreyi monitored by two kinds of forecast lamps

2.2.6 黏蟲種群動(dòng)態(tài)對比

高空測報(bào)燈監(jiān)測結(jié)果顯示,黏蟲數(shù)量表現(xiàn)為突增突減,全年共有3 個(gè)高峰期(圖6),分別為5 月下旬、6 月下旬和9 月下旬,3 個(gè)高峰期的峰值分別在5 月25 日(15 頭)、6 月20 日(20 頭)和9 月18 日(34 頭)。 自動(dòng)蟲情測報(bào)燈監(jiān)測的整體種群動(dòng)態(tài)與高空測報(bào)燈監(jiān)測的結(jié)果基本一致,除5 月下旬高峰期不明顯外,其他兩個(gè)高峰期高度吻合,但高峰期的峰值均比高空測報(bào)燈晚2—5 d,分別在6 月22 日(4 頭)和9 月23 日(6 頭),且9 月下旬高峰期持續(xù)時(shí)間較長。

圖6 兩種測報(bào)燈監(jiān)測的黏蟲成蟲種群動(dòng)態(tài)對比Fig.6 Comparison of the population dynamic of adult M.seperata monitored by two kinds of forecast lamps

2.2.7 東方螻蛄種群動(dòng)態(tài)對比

兩種測報(bào)燈監(jiān)測結(jié)果顯示,東方螻蛄有兩個(gè)高峰期(圖7),分別在6 月中旬和7 月中旬,高空測報(bào)燈6 月中旬的峰值在6 月10 日(87 頭)和6 月17 日(78 頭),自動(dòng)蟲情測報(bào)燈的峰值在6 月17 日(29 頭)。高空測報(bào)燈7 月11 日監(jiān)測蟲量迅速增加,峰值在7 月14 日(196 頭),為全年最高峰,7 月26 日高峰期結(jié)束;自動(dòng)蟲情測報(bào)燈監(jiān)測蟲量也在7 月11 日突然增加,7 月12 日達(dá)到18 頭,由于燈具故障和降雨,連續(xù)5 d 數(shù)據(jù)缺失,7 月30 日高峰期結(jié)束。 兩種測報(bào)燈自8 月1 日以后都僅能檢測到零星成蟲。

圖7 兩種測報(bào)燈監(jiān)測的東方螻蛄成蟲種群動(dòng)態(tài)對比Fig.7 Comparison of the population dynamic of adult G.orientalis monitored by two kinds of forecast lamps

2.2.8 斜紋夜蛾種群動(dòng)態(tài)對比

斜紋夜蛾的蟲口數(shù)量顯著高于其他害蟲(圖8)。 在6 月10 日之前,高空測報(bào)燈監(jiān)測的單日成蟲數(shù)量一直在10 頭以下,6 月15 日后,成蟲數(shù)量急劇增加,到6 月29 日達(dá)到433 頭,此后又急劇下降,形成第一個(gè)高峰期,此后成蟲數(shù)量一直在30 頭左右。 到7 月13 日,成蟲數(shù)量又迅速增加至155 頭,在7 月25 日達(dá)到560 頭,成為全年最高值,但第2 天便下降至106 頭,直到8 月29 日一直在100 頭上下浮動(dòng)。 在9 月18日監(jiān)測到一個(gè)小高峰(155 頭),之后成蟲數(shù)量迅速下降并保持在40 頭以下,僅在10 月17 日(46 頭)和11月14 日(60 頭)出現(xiàn)小幅增加,至監(jiān)測結(jié)束仍有較多成蟲。 自動(dòng)蟲情測報(bào)燈監(jiān)測結(jié)果顯示,6 月18 日成蟲數(shù)量達(dá)到第一個(gè)小高峰(10 頭),此后數(shù)量基本保持在10 頭以上,但波動(dòng)幅度較大,在8 月18 日達(dá)到最高峰(39 頭),到9 月10 日左右高峰期結(jié)束。 在9 月15 日和11 月15 日蟲量有小幅增加,至監(jiān)測結(jié)束仍有成蟲活動(dòng)。

圖8 兩種測報(bào)燈監(jiān)測的斜紋夜蛾成蟲種群動(dòng)態(tài)對比Fig.8 Comparison of the population dynamic of adult S litura monitored by two kinds of forecast lamps

3 討論

利用昆蟲的趨光性進(jìn)行燈誘是目前害蟲預(yù)測預(yù)報(bào)和物理防控的重要手段,擴(kuò)大光譜范圍[14]和提高光強(qiáng)[15]有利于提高誘蟲量。 高空測報(bào)燈的金屬鹵化物燈泡發(fā)光光譜涵蓋紫外區(qū)和可見區(qū),且相對光強(qiáng)較大,顯著高于自動(dòng)蟲情測報(bào)燈的黑光燈燈管;另外,自動(dòng)蟲情測報(bào)燈由于防雨設(shè)計(jì)加有頂蓋,限制燈光射向空中,只能誘集低空和地面的昆蟲,監(jiān)測種群為本地蟲源。 高空測報(bào)燈可射向500 m 高空,除可以誘集低空和地面的昆蟲外,還可以誘集空中遷飛的昆蟲種群,監(jiān)測種群多為遷飛蟲源,而浙中地區(qū)是昆蟲南北遷飛的主要通道,因此高空測報(bào)燈下蟲峰較多,且監(jiān)測蟲量顯著高于自動(dòng)蟲情測報(bào)燈,消長變化更為顯著。

通過監(jiān)測的成蟲高峰可以推測,亞洲玉米螟、小地老虎、桃蛀螟、草地貪夜蛾、黏蟲、勞氏黏蟲和斜紋夜蛾在浙中地區(qū)一年均可發(fā)生4—5 代,而東方螻蛄每年僅能發(fā)生1 代。 除東方螻蛄外的7 種害蟲成蟲消長動(dòng)態(tài)均具有突增突減的現(xiàn)象,符合遷飛性害蟲的種群消長特點(diǎn)[16]。 亞洲玉米螟在浙中地區(qū)可以以老熟幼蟲滯育越冬,次年5 月初羽化成為本地蟲源;黏蟲[17]和小地老虎[18]的越冬北界為1 月份平均溫度0 ℃等溫線(33°N);草地貪夜蛾[19]越冬北界大概為1 月平均溫度6 ℃等溫線(31°N);通過性誘在本地1—2 月份可以誘到勞氏黏蟲和斜紋夜蛾成蟲,說明這6 種害蟲均可在浙中地區(qū)(約29°N)越冬,但由于本地區(qū)已接近黏蟲、小地老虎和草地貪夜蛾的越冬北界,越冬蟲量較少,春季蟲源應(yīng)主要由南方遷入,其他害蟲也會隨季風(fēng)從南往北遷。 從兩種測報(bào)燈監(jiān)測結(jié)果對比來看,高空測報(bào)燈監(jiān)測的亞洲玉米螟、草地貪夜蛾和黏蟲春季高峰期均比自動(dòng)蟲情測報(bào)燈提早2—6 d,說明部分遷飛蟲源的降落增加了本地蟲源,因此可以使用高空測報(bào)燈和自動(dòng)蟲情測報(bào)燈監(jiān)測峰值的時(shí)間差來指示昆蟲的遷飛行為,與地面燈誘蟲器和探照燈誘蟲器組合形成的姊妹燈誘蟲技術(shù)[16]相比具有更節(jié)能簡便的優(yōu)點(diǎn)。

小地老虎雖然可以在浙中地區(qū)每年發(fā)生4—5 代,但主要為害代為第1 代,6 月下旬后成蟲數(shù)量急劇減少,結(jié)合朱肖鋒[20]和曾娟[21]的研究結(jié)果,對比兩種測報(bào)燈監(jiān)測的動(dòng)態(tài)曲線,本地小地老虎夏季蟲量驟減的原因應(yīng)該為成蟲大量遷出,同時(shí)由于高溫影響了小地老虎的求偶和交配[22],導(dǎo)致后期本地蟲源一直處于較低水平。 本試驗(yàn)監(jiān)測的浙中地區(qū)東方螻蛄成蟲高峰期在6—7 月,王道澤等[23]監(jiān)測的杭州種群除了6—7 月的高峰期外,多了9—10 月的高峰期,本試驗(yàn)結(jié)果與付道猛等[24]監(jiān)測的贛北種群動(dòng)態(tài)高度一致,可能與不同地區(qū)年際間特殊氣候原因有關(guān)。

綜上,自動(dòng)蟲情測報(bào)燈和高空測報(bào)燈均可對鮮食玉米主要害蟲進(jìn)行種群監(jiān)測,通過對比發(fā)現(xiàn),高空測報(bào)燈具有蟲峰較多、峰值較高和消長變化更為顯著的特點(diǎn),自動(dòng)蟲情測報(bào)燈也可以進(jìn)行有效監(jiān)測,由于誘蟲數(shù)較少,在監(jiān)測時(shí)工作量相對較少。 通過利用高空測報(bào)燈和自動(dòng)蟲情測報(bào)燈監(jiān)測峰值的時(shí)間差可以有效指示昆蟲的遷飛行為,但由于兩種測報(bào)燈均以遠(yuǎn)紅外功能均能處理蟲體,無法進(jìn)行解剖,在進(jìn)行遷飛害蟲監(jiān)測時(shí)應(yīng)增加水盆誘捕器,對雌蛾進(jìn)行卵巢解剖[25],配合測報(bào)燈數(shù)據(jù)以明確害蟲的遷入和遷出規(guī)律。