周光信,馬永翠,任佳昕,盛亦偉,李永萍,彭明春,馮正軍,李平松,王崇云
(1云南大學資源植物研究院/農(nóng)學院,昆明 650228;2昭通學院農(nóng)學與生命科學學院,云南昭通 657000;3云南大學生態(tài)與環(huán)境學院,昆明 650504;4彝良縣植保植檢站,云南昭通 657000;5昭陽區(qū)植保植檢站,云南昭通 657000)
草地貪夜蛾自2019年4月入侵云南省昭通市以來就對糧食生產(chǎn)安全造成巨大的威脅[1]。在此前的研究中通過對2019 年和2020 年昭通草地貪夜蛾蟲害發(fā)生點統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),2019年昭通草地貪夜蛾為害區(qū)域主要為巧家縣和鹽津縣,2020 年主要為害區(qū)域為巧家縣[2]。根據(jù)昭通市2019 年和2020 年草地貪夜蛾每月發(fā)生點數(shù)據(jù),其擴散具有西南向東北的趨勢[3],但昭通地區(qū)草地貪夜蛾具有怎樣的時空動態(tài)有待明確。
在草地貪夜蛾的防控上,由于對草地貪夜蛾采取過多的化學防控措施,使其已經(jīng)具有了極強的抗藥性,目前美國、墨西哥、巴西、波多黎各等多地均已報道草地貪夜蛾對毒死蜱、二氯苯醚菊酯、二嗪農(nóng)、氟胺氰菊酯、高效氯氟氰菊、甲基對硫磷、氟蟲雙酰胺、聯(lián)苯菊酯、硫雙威、氯蟲苯甲酰胺、氯氰菊酯、滅多威、殺鈴脲、虱螨脲、四溴菊酯、西維因、溴氰菊酯、乙酰甲胺磷等農(nóng)藥產(chǎn)生了抗性[4-7]。佛羅里達州田間采集的草地貪夜蛾對甲基對硫磷的抗性為354倍、對西維因抗性高達562倍[8]。物理誘控能夠避免草地貪夜蛾的抗藥性問題,利用草地貪夜蛾的趨光性、趨化性等特性誘殺成蟲和幼蟲,同時還有蟲情監(jiān)測作用[9]。車晉英等[10-16]對不同配方性誘劑及不同款式的誘捕器進行了評價篩選,對性誘劑的應用方法進行了探索,發(fā)現(xiàn)性誘劑搭配誘捕器使用能夠有效對草地貪夜蛾進行誘捕,為草地貪夜蛾的監(jiān)測與誘控提供了技術(shù)支持。由于誘劑的專一性,性誘劑誘捕能夠有效的實現(xiàn)草地貪夜蛾的監(jiān)測和防控,能夠有效的監(jiān)測草地貪夜蛾的精確數(shù)量。同時,誘捕器能夠?qū)⒉莸刎澮苟昀ё?,也是重要的防控手段。燈誘防控主要是利用草地貪夜蛾的趨光性將其誘殺,不具有專一性,因此主要用于防控。
昭通市位于云南省東北部的云貴川三省交界區(qū)域,是草地貪夜蛾由南向北擴散的重要通道區(qū)域,其玉米種植面積居全省第2位,超過20萬hm2(2020年云南統(tǒng)計年鑒)。因此,有效防控草地貪夜蛾在該區(qū)域的危害具有重要意義。本研究通過全年定點監(jiān)測統(tǒng)計昭通草地貪夜蛾成蟲數(shù)量,分析其在該區(qū)域的成蟲種群的時空動態(tài)特征,為該區(qū)域的草地貪夜蛾防控提供理論指導;同時,在草地貪夜蛾危害重點區(qū)域建立以性誘、燈誘、性誘+燈誘混合3 種物理誘控方式的示范區(qū),對比評估防控方案效益,選擇最優(yōu)的防控策略,以期為草地貪夜蛾的綠色高效防控提供指導。
1.1.1 監(jiān)測點布置本研究根據(jù)2019—2020 年草地貪夜蛾在昭通市的分布情況在11 個縣區(qū)共設(shè)置了44 個草地貪夜蛾監(jiān)測誘捕點。在2019—2020 年連續(xù)監(jiān)測中無蟲害記錄的區(qū)域調(diào)整監(jiān)測點的數(shù)量,因此各個縣區(qū)的監(jiān)測點數(shù)量不一。監(jiān)測點的具體位置和分布見表1、圖1。
表1 各監(jiān)測點的具體位置及草地貪夜蛾成蟲始見日期
圖1 監(jiān)測點和防控示范區(qū)分布圖
1.1.2 誘捕草地貪夜蛾成蟲監(jiān)測采用性誘劑誘捕的方法,使用北京依科曼生物技術(shù)有限公司提供的依科曼草地貪夜蛾性誘劑和誘捕器。在每個監(jiān)測點安裝3個性誘劑誘捕器,每個性誘劑誘捕器間隔50 m;安裝高度隨玉米植株的高度變化而進行調(diào)整,始終保持誘捕器高于玉米植株20~25 cm,保證誘捕器的通風性,以便于誘劑氣味散開,以達到最佳誘捕效果。每隔30 d更換一次誘芯。
1.1.3 數(shù)據(jù)記錄每個監(jiān)測點從2021年1月1日開始進行統(tǒng)計計數(shù),在草地貪夜蛾未出現(xiàn)之前每周一進行一次記錄,草地貪夜蛾出現(xiàn)以后每周一和周四進行記錄,記錄草地貪夜蛾出現(xiàn)的時間和誘捕到的草地貪夜蛾的數(shù)量。
1.2.1 防控區(qū)域選擇本研究分別在巧家縣和彝良縣玉米種植連片且有草地貪夜蛾為害區(qū)域建立2個防控示范區(qū),見圖1。
1.2.2 防控材料
(1)性誘采用北京依科曼公司生產(chǎn)的草地貪夜蛾專用誘捕器和性誘劑。依科曼性誘劑具有良好的誘捕效果[16],通過緩慢持續(xù)釋放人工合成的昆蟲性信息素化合物,引誘雄蟲;誘芯可持續(xù)時間45~60 d。
(2)燈誘采用智能風吸式殺蟲燈(型號YCH-FX-2,昆明彩航農(nóng)業(yè)科技有限公司)是一款綜合型害蟲誘殺燈。本產(chǎn)品生產(chǎn)及加工符合GB/24689.2—2017《植物保護機械·殺蟲燈國家標準》。產(chǎn)品具有光控、時控燈光功能。
1.2.3 防控方法本研究采用性誘防控、燈誘防控、性誘+燈誘混合防控3種防控方式,分別建立6.67 hm2的防控區(qū)域。
性誘防控區(qū)域的性誘器安裝間隔為50 m,在范圍內(nèi)呈網(wǎng)格狀分布。安裝高度始終保持高出玉米植株20~25 cm。每周一進行誘捕器內(nèi)蟲體清理,每隔30 d更換一次誘芯。燈控區(qū)域的殺蟲燈安裝間隔為100 m,工作時間根據(jù)其光控原理,自行開關(guān);定期檢查測報燈的運行情況,并對蟲體進行清理?;旌戏揽貐^(qū)域高空測報燈和性誘器間隔布置,兩個位置距離之間相隔100 m。
防控周期從玉米三小葉期開始直到玉米收獲。1.2.4 防控監(jiān)測與分析在每個防控區(qū)域和對照區(qū)域,采用“S”型取樣法,選取10 個10 m×10 m 的小區(qū)域進行植株受害率統(tǒng)計。采用同樣的方法另外選取10 個10 m×10 m 的小區(qū)域測量玉米最終產(chǎn)量,并換算到每公頃的產(chǎn)量。對測量結(jié)果進行單因素方差分析,得出3 種防控方式的防控效益;并計算平均產(chǎn)量提高率R,計算見式(1)。
式中Y0為對照組產(chǎn)量,Y為防控組產(chǎn)量。
采用Excel 2019 和SPSS26.0 進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。
2.1.1 草地貪夜蛾的首見蟲期草地貪夜蛾在昭通地區(qū)各監(jiān)測點草地貪夜蛾成蟲首見日期見表1。2021年昭通市草地貪夜蛾最早在3月1日巧家縣A1監(jiān)測點和永善縣B1監(jiān)測點出現(xiàn)。隨后是3 月18 日在昭陽區(qū)、3 月22日在魯?shù)榭h、大關(guān)縣和彝良縣出現(xiàn);3月29日在威信縣出現(xiàn)草地貪夜蛾成蟲,而后在水富市、鎮(zhèn)雄縣、鹽津縣出現(xiàn)。在整個監(jiān)測周期中,綏江縣的監(jiān)測點未見草地貪夜蛾成蟲,鹽津縣的監(jiān)測點于8月30日首見草地貪夜蛾成蟲。
2.1.2 草地貪夜蛾的成蟲數(shù)量動態(tài)及分布在整個監(jiān)測周期內(nèi),44個監(jiān)測點中共有27個誘捕到草地貪夜蛾成蟲(表1)。鹽津縣由于2020 年起化學防治力度較大,使得該縣域內(nèi)的草地貪夜蛾數(shù)量明顯減少,在2021年的誘捕過程中也幾乎未見草地貪夜蛾成蟲。
2021年共監(jiān)測到草地貪夜蛾成蟲數(shù)量905只。從3 月開始,成蟲種群數(shù)量持續(xù)上升,6 月到達小高峰,7月有所下降,8月驟增(圖2)。
圖2 昭通市草地貪夜蛾成蟲數(shù)量統(tǒng)計圖
整個監(jiān)測內(nèi)草地貪夜蛾成蟲在各縣區(qū)數(shù)量總和以及各縣區(qū)監(jiān)測點的平均草地貪夜蛾成蟲數(shù)量見圖3。昭通地區(qū)的草地貪夜蛾主要分布在巧家縣、魯?shù)榭h、永善縣、彝良縣、昭陽區(qū)、大關(guān)縣等地。巧家縣是蟲量較多的地區(qū)也是發(fā)生首見蟲最早的地區(qū)。
圖3 各縣區(qū)草地貪夜蛾成蟲總數(shù)及監(jiān)測點的平均數(shù)量
通過對昭通市草地貪夜蛾數(shù)量較多的前6個縣區(qū)的逐月誘捕量分析發(fā)現(xiàn),6 個縣區(qū)的草地貪夜蛾成蟲種群數(shù)量呈現(xiàn)不同的動態(tài)變化特點(圖4、圖5)。巧家縣、大關(guān)縣出現(xiàn)2個高峰期,第一個高峰期發(fā)生在4月,早于其他4個縣區(qū),第二個高峰期在6月,巧家縣此時段的蟲量遠遠高于其他地區(qū)。大關(guān)縣草地貪夜蛾到8月數(shù)量減少到0。永善縣、魯?shù)榭h、彝良縣和昭陽區(qū)草地貪夜蛾的蟲量在8 月劇增,達到監(jiān)測期內(nèi)的最大值。其中,永善縣在5月出現(xiàn)了一個小高峰,晚于巧家縣1個月。
圖4 主要分布區(qū)每月草地貪夜蛾成蟲的總數(shù)
圖5 主要分布區(qū)監(jiān)測點每月草地貪夜蛾成蟲的平均數(shù)量
通過對不同防控區(qū)域的玉米植株受害率的統(tǒng)計和產(chǎn)量測算,分析3種物理誘控方式的防控效益。
巧家縣物理誘控示范區(qū)采取物理誘控措施以后,植株受害率顯著低于對照(P<0.05),而采取性誘+燈誘混合防控區(qū)域的植株受害率顯著高于性誘防控區(qū)域(P<0.05),與燈誘防控之間無明顯差異。就玉米產(chǎn)量而言,采取性誘防控區(qū)域的產(chǎn)量相較于對照之間無顯著差異(P<0.05),平均產(chǎn)量提高了3.92%;而采取燈誘、性誘+燈誘混合防控區(qū)域的產(chǎn)量顯著高于對照(P<0.05),平均產(chǎn)量分別提高了18.05%、24.99%(表2)。
表2 巧家縣物理誘控結(jié)果分析
彝良物理誘控示范區(qū)采取物理誘控措施以后,玉米植株受害率顯著降低(P<0.01);玉米產(chǎn)量顯著提高(P<0.01)。3種防控方式植株受害率之間沒有顯著差異(P<0.01);性誘防控所得的玉米產(chǎn)量與其他2 種防控方式的產(chǎn)量之間無顯著差異(P<0.01),性誘+燈誘混合防控區(qū)域的產(chǎn)量相較于燈誘防控方式顯著提高(P<0.01),與性誘防控之間沒有明顯差異。采取性誘防控區(qū)域的平均產(chǎn)量相較于對照提高了115.06%,說明采取防控措施區(qū)域的玉米產(chǎn)量是對照區(qū)域的2.15倍。燈誘防控區(qū)域提高了82.96%,性誘+燈誘混合防控區(qū)域提高了136.30%(表3)。
表3 彝良縣物理誘控結(jié)果分析
明晰昭通市草地貪夜蛾成蟲的種群時空動態(tài)對其采取有效的防控措施具有重要作用。2021 年在昭通市44個草地貪夜蛾分布監(jiān)測點中共有27個監(jiān)測點監(jiān)測到草地貪夜蛾成蟲。3 月1 日昭通市最早見草地貪夜蛾的巧家縣和永善縣為金沙江干熱河谷沿岸的監(jiān)測點,干熱河谷因為其地形的特殊性,既是草地貪夜蛾遷移的通道也是蟲源地[17]。根據(jù)各監(jiān)測點監(jiān)測到草地貪夜蛾的時間先后順序發(fā)現(xiàn),昭通西南地區(qū)發(fā)生的時間早于西北和東部,可以推斷出昭通地區(qū)草地貪夜蛾存在由西南向東北遷飛趨勢,與任佳昕等[3]的研究結(jié)果基本一致。昭通市是草地貪夜蛾由東南亞入侵內(nèi)地的重要通道區(qū)域[18],因此在昭通市境內(nèi)也存在著草地貪夜蛾由南向北遷移的過程。與以往軌跡模擬研究不同,本研究通過直接監(jiān)測統(tǒng)計草地貪夜蛾成蟲的方式判定區(qū)域內(nèi)草地貪夜蛾的遷移動態(tài),而且還可以通過監(jiān)測統(tǒng)計草地貪夜蛾的數(shù)量,預測其危害,提前采取防控措施。
2021年昭通市的草地貪夜蛾主要分布在巧家縣、永善縣、魯?shù)榭h、昭陽區(qū)、彝良縣和大關(guān)縣,相較于2019年和2020年的分布,新增了永善縣、魯?shù)榭h、昭陽區(qū)、彝良縣和大關(guān)縣,減少了鹽津縣。自2020 年開始鹽津縣就很少有草地貪夜蛾分布,在2021年的監(jiān)測中8 月底才見草地貪夜蛾成蟲,主要是因為鹽津縣的防控力度較大,有效抑制了草地貪夜蛾分布[2]。此外,性誘劑誘捕到草地貪夜蛾成蟲受防控頻次、寄主種植制度等因素影響[19-20]。在許多地方剛發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾為害就噴灑農(nóng)藥進行防治,造成未誘捕到成蟲。綏江縣在草地貪夜蛾為害期間先后采取打農(nóng)藥3 次(數(shù)據(jù)由植保站人員提供)。這可能是綏江縣在整個監(jiān)測期內(nèi)未見草地貪夜蛾成蟲的原因。而永善縣、魯?shù)榭h、昭陽區(qū)、彝良縣和大關(guān)縣草地貪夜蛾分布增加主要是因為8月起有大量的草地貪夜蛾成蟲遷入。
玉米是草地貪夜蛾在中國的主要寄主,其植株受害率和產(chǎn)量能夠直觀反映出草地貪夜蛾的危害程度。在本研究中,在巧家縣和彝良縣分別進行物理防控實驗,兩個區(qū)域在昭通地區(qū)都具有較好的代表性。巧家縣代表草地貪夜蛾可能的周年發(fā)生區(qū),且坡度較大區(qū)域。彝良縣則屬于季節(jié)性發(fā)生區(qū)域,地勢平緩。本研究通過設(shè)置對照,建立性誘、燈誘和兩者混合的防控區(qū)域,統(tǒng)計玉米植株受害率和最終玉米產(chǎn)量。采取物理誘控措施以后,玉米植株受害率顯著降低,產(chǎn)量顯著提高。在3種防控對照中,混合防控效果最好,在彝良縣的試驗區(qū)挽回產(chǎn)量最高達136.30%?;旌戏揽啬軌驈浹a2 種防控方式各自的不足。性誘防控,主要是根據(jù)雌蟲散發(fā)的氣味誘捕雄蟲,而交配后的雌蟲仍然能產(chǎn)卵,孵化后仍能造成危害。燈誘則是根據(jù)草地貪夜蛾的趨光性將其誘殺,能夠同時防控雌雄蟲;此外,還能誘殺除草地貪夜蛾外的害蟲。在混合防控中,性誘劑能夠?qū)⒉糠譄艄馕锤采w區(qū)域的草地貪夜蛾進行誘殺,大大提高防控效益。因此整體來看,這3 種防控方式的防控效益存在如下關(guān)系:性誘+燈誘>燈誘>性誘。
本研究主要考慮草地貪夜蛾成蟲種群動態(tài),防控手段也是只針對草地貪夜蛾成蟲,但草地貪夜蛾幼蟲才是作物造成危害源頭,在以后的研究中還需結(jié)合草地貪夜蛾田間幼蟲的監(jiān)測與防控,以達到最佳的防控效果。
(1)2021 年昭通市的44 個草地貪夜蛾誘捕點中,共有27個誘捕到草地貪夜蛾成蟲,共905只。主要集中在巧家縣、魯?shù)榭h、永善縣、彝良縣、昭陽區(qū)和大關(guān)縣;相較于2019年和2020年,減少了鹽津縣分布,增加了魯?shù)榭h、永善縣、彝良縣、昭陽區(qū)和大關(guān)縣。
(2)昭通市的草地貪夜蛾成蟲于3月1日在西南部的巧家縣和永善縣的金沙江河谷一帶出現(xiàn),隨后在中部和東北部相繼出現(xiàn),就出現(xiàn)時序來看存在由西南向東北發(fā)展趨勢。
(3)3—6 月昭通市草地貪夜蛾成蟲數(shù)量逐漸增加,7月有所下降,8月驟增。8月的草地貪夜蛾主要分布在永善縣、魯?shù)榭h、彝良縣和昭陽區(qū)。
(4)采取物理誘控以后能夠顯著降低草地貪夜蛾的危害,減少玉米產(chǎn)量損失。在本研究的3 種防控方案(性誘、燈誘、性誘+燈誘混合防控)中,性誘+燈誘混合防控方式效果最為顯著。