湖北省鐘祥市粘蟲發(fā)生規(guī)律研究

毛永凱，黃求應(yīng)，朱 芬，王小平，雷朝亮

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲資源利用與害蟲可持續(xù)治理湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430070)

粘蟲Mythimna separata Walker 屬于鱗翅目Lepidoptera 夜蛾科Noctuidae，是一類重要的農(nóng)業(yè)害蟲，常對(duì)玉米、小麥和水稻等糧食作物的生產(chǎn)造成嚴(yán)重破壞(Chen et al.，1989)。除新疆外，粘蟲在我國(guó)各省均有分布，年發(fā)生多達(dá)8 代(李光博等，1964)，在湖北省孝感市年發(fā)生4-5 代，以1 代粘蟲在小麥田造成的危害最重(陳金安，2014)。在不同發(fā)生區(qū)間粘蟲可遷飛為害，其遷出的首次起飛發(fā)生在羽化后的第1-2 天晚上，此時(shí)遷出種群雌蛾卵巢多處于幼嫩階段，而遷飛完成后的遷入種群雌蛾卵巢則很快發(fā)育成熟(Johnson，1969;羅禮智等，1999;呂偉祥等，2014)，因此可通過卵巢解剖判斷粘蟲種群蟲源性質(zhì)(Feng et al.，2008;江幸福等，2014)。粘蟲沒有滯育特性，耐高溫與耐低溫能力均較差，其在我國(guó)南方不能渡夏(江幸福等，1998)，而在我國(guó)33°N 以北則無法越冬(李光博等，1964)。近年來粘蟲在我國(guó)發(fā)生嚴(yán)重，2012年和2013年連續(xù)兩年在我國(guó)暴發(fā)成災(zāi)，造成的糧食損失量分別處于歷史第一、二位(張?jiān)苹鄣龋?012;姜玉英等，2014);此外，隨著“溫室效應(yīng)”加劇導(dǎo)致的全球溫度逐年升高，我國(guó)南方作物品種、布局以及耕作制度的改變，粘蟲的越冬區(qū)域可能會(huì)隨之發(fā)生變化(李淑華，1994)。因此探明粘蟲的發(fā)生規(guī)律，特別是明確其在越冬北界附近種群動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和越冬規(guī)律是否發(fā)生變化，對(duì)于提高粘蟲發(fā)生預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度和開展蟲源地治理具有重要意義。

本研究利用燈光監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)粘蟲成蟲在湖北省鐘祥市的種群發(fā)生動(dòng)態(tài)，并對(duì)燈光誘集的粘蟲雌蛾進(jìn)行卵巢解剖以明確其種群蟲源性質(zhì)，同時(shí)調(diào)查小麥田和玉米田的幼蟲種群發(fā)生動(dòng)態(tài)及粘蟲越冬蟲量，以期系統(tǒng)的闡明粘蟲在湖北省鐘祥市的發(fā)生規(guī)律，初步明確其越冬規(guī)律是否發(fā)生變化，為粘蟲發(fā)生的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和科學(xué)防治提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)位于湖北省鐘祥市(112°07'-113°00' E，30°42'-31°36' N)磷礦鎮(zhèn)梁橋村，實(shí)驗(yàn)田塊為小麥玉米輪作田，種植面積約10 hm2，周圍地勢(shì)平坦，作物栽培方式、管理水平基本相同，粘蟲多年發(fā)生。實(shí)驗(yàn)田種植的作物品種相同，種植的小麥品種為“鄭麥9023”，玉米品種為“鄭單958”，周圍夏季作物除少量水稻外均為玉米。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

佳多頻振式殺蟲燈PS-15II 燈架(光控)6 盞，推廣使用的佳多頻振式殺蟲燈管(CK)和2 號(hào)燈管各3 支，均為15 w。2 號(hào)燈管為從20種頻振光源中篩選出的粘蟲敏感光源，以上燈管均由佳多科工貿(mào)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。接蟲袋、刷子、鑷子、昆蟲針、解剖針、放大鏡、白色搪瓷盤、昆蟲鑒定書籍等實(shí)驗(yàn)用品。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 粘蟲成蟲種群發(fā)生動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

將6 支燈管分別安裝于佳多頻振式殺蟲燈PS-15II燈架上，燈架懸掛于電線桿上，掛燈高度1.5 m(接蟲口對(duì)地距離)，兩種光源“一”字形間隔排列，燈距50 m。每盞燈接一個(gè)接蟲袋，做好標(biāo)記。自2014年3月27 日至11月1 日，每2 d開1 次燈(下雨天除外)，傍晚天黑前開燈掛接蟲袋，次日早上5∶00-6∶00 關(guān)燈收接蟲袋，對(duì)誘集的昆蟲分類鑒定、統(tǒng)計(jì)記錄，粘蟲分雌、雄蛾記錄。

1.3.2 粘蟲雌蛾卵巢發(fā)育等級(jí)調(diào)查

對(duì)每次燈光誘集到的粘蟲雌蛾全部進(jìn)行解剖，觀察、記錄其卵巢發(fā)育進(jìn)度。粘蟲雌蛾卵巢發(fā)育級(jí)別分為5 級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照《粘蟲測(cè)報(bào)調(diào)查規(guī)范》(姜玉英等，2009)。

1.3.3 粘蟲幼蟲種群發(fā)生動(dòng)態(tài)調(diào)查

在實(shí)驗(yàn)地選擇有代表性的田塊作為調(diào)查用地，面積約667 m2，自2014年3月28 日至9月13 日，每4 d 調(diào)查1 次(下雨天除外)。在小麥田調(diào)查時(shí)按棋盤式取樣法調(diào)查10個(gè)樣點(diǎn)，采用“盆撲法”，每個(gè)點(diǎn)調(diào)查100 株小麥，記錄每個(gè)點(diǎn)蟲量、粘蟲齡期、世代;玉米田調(diào)查時(shí)按5 點(diǎn)式取樣法調(diào)查5個(gè)樣點(diǎn)，每點(diǎn)20 株，仔細(xì)觀察葉片上是否有粘蟲幼蟲危害，記錄每個(gè)點(diǎn)蟲量、粘蟲齡期、世代。

1.3.4 粘蟲越冬蟲量調(diào)查

燈光監(jiān)測(cè)到第4 代粘蟲成蟲發(fā)生后在田間進(jìn)行越冬粘蟲數(shù)量調(diào)查。檢查自生玉米苗、禾本科雜草等環(huán)境，仔細(xì)查看有無危害狀，將調(diào)查到的鱗翅目害蟲帶回室內(nèi)飼養(yǎng)鑒定，調(diào)查面積約10 hm2。在水稻田內(nèi)隨機(jī)選取稻根茬，挖查稻根附近土壤、剝開葉鞘查看粘蟲數(shù)量，調(diào)查面積約5 hm2。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2010 對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 粘蟲成蟲燈下種群發(fā)生動(dòng)態(tài)

粘蟲在本區(qū)有5個(gè)發(fā)蛾期，3月下旬至4月下旬為越冬代成蟲發(fā)生期;5月中旬至6月中下旬為第1 代成蟲發(fā)生期;7月上中旬為第2 代成蟲發(fā)生期;8月下旬至10月上旬為第3 代成蟲發(fā)生期;10月中下旬為第4 代成蟲發(fā)生期。整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間6 盞燈共誘到粘蟲414 頭，其中雄蛾187 頭，雌蛾227 頭，雌雄性比為1.2∶1。本區(qū)粘蟲成蟲主要集中在5月11 日至6月24 日即第1 代成蟲發(fā)生期發(fā)生，此期間共誘到粘蟲286 頭，占誘蟲總量的69.1 %，發(fā)蛾高峰期為5月15 日至6月3 日，高峰期內(nèi)共誘到成蟲247 頭，占第1 代粘蟲誘蟲量的86.4 %。其它各代粘蟲發(fā)生量均較小，共誘到越冬代成蟲47 頭，第2 代成蟲16 頭，第3 代成蟲60 頭，第4 代成蟲5 頭(圖1)。

圖1 粘蟲成蟲燈下種群發(fā)生動(dòng)態(tài)Fig.1 The population dynamics of adults of Mythimna separata(Walker)monitored by light

2.2 粘蟲種群蟲源性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)期間共誘到越冬代雌蛾23 頭，其中卵巢2 級(jí)雌蛾5 頭，占21.7 %，卵巢3 級(jí)以上雌蛾11 頭，占47.8 %，整個(gè)越冬代發(fā)生期間雌蛾均以卵巢2 級(jí)及3 級(jí)以上的為主，這一代成蟲為遷入種群。共誘到第1 代雌蛾151 頭，其中卵巢1 級(jí)雌蛾134 頭，占88.7 %，在第1 代成蟲發(fā)生期間雌蛾均以卵巢1 級(jí)的為主，這一代成蟲大部分遷出。共誘到第2 代雌蛾8 頭，均為卵巢1 級(jí)雌蛾，這一代成蟲全部遷出。共誘到第3 代雌蛾41 頭，其中卵巢1 級(jí)雌蛾31 頭，占75.6 %，第3 代雌蛾總體上以卵巢1 級(jí)的為主，但發(fā)生前期卵巢2 級(jí)及3 級(jí)以上的雌蛾占有較高比例，而此后幾乎均為卵巢1 級(jí)雌蛾，這代成蟲種群蟲源性質(zhì)還有待進(jìn)一步研究。第4 代雌蛾4 頭，均為卵巢1 級(jí)雌蛾，這一代成蟲也全部遷出(圖2)。

2.3 粘蟲幼蟲種群發(fā)生動(dòng)態(tài)

3月31 日在小麥田首次調(diào)查發(fā)現(xiàn)1 頭1 齡幼蟲，此后田間蟲量穩(wěn)定上升，低齡幼蟲基數(shù)較大，高齡幼蟲逐漸增多，至4月21 日百株蟲量達(dá)2.5 頭，此后田間粘蟲數(shù)量下降，并且隨著越冬代成蟲發(fā)生量的減少低齡幼蟲也越來越少，粘蟲種群衰退。5月12 日在田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)第2 代粘蟲，存在世代重疊現(xiàn)象，此后田間蟲量略有上升，但由于此時(shí)小麥正處于成熟期，不再適宜取食，僅有少量成蟲在本區(qū)繁殖，因此粘蟲幼蟲種群并沒有穩(wěn)定增長(zhǎng)而是很快發(fā)生了衰退。5月27 日小麥?zhǔn)斋@，小麥?zhǔn)斋@4 d 后播種玉米。自6月4 日玉米出苗至9月13 日玉米收獲均未在田間調(diào)查到粘蟲(圖3)。因此本區(qū)為第1 代粘蟲多發(fā)區(qū)，小麥田發(fā)生的第2 代粘蟲不能完成整個(gè)世代，且多處于低齡幼蟲階段，不會(huì)造成嚴(yán)重危害。

2.4 粘蟲越冬蟲量

9月中下旬本區(qū)完成玉米收獲，之后田間長(zhǎng)出自生玉米苗。于本區(qū)監(jiān)測(cè)到第4 代成蟲發(fā)生5 d后，在自生玉米苗、禾本科雜草等環(huán)境調(diào)查準(zhǔn)備越冬的粘蟲，至11月1 日，共查得鱗翅目幼蟲62 頭，經(jīng)鑒定均無粘蟲;剝稻根茬34 蔸，未查得粘蟲幼蟲或蛹(表1)。

圖2 不同卵巢級(jí)別粘蟲雌蛾燈下發(fā)生量Fig.2 The occurrence amount of female adults of different grade ovaries of Mythimna separata(Walker)under light

圖3 小麥玉米輪作田粘蟲幼蟲種群發(fā)生動(dòng)態(tài)Fig.3 The population dynamics of larvae of Mythimna separata(Walker)in the wheat-maize rotation field

表1 粘蟲越冬蟲量Table 1 Overwintering number of Mythimna separata(Walker)

3 結(jié)論與討論

本區(qū)誘到的越冬代成蟲為外地遷入種群，3-4月份在小麥田繁殖形成了發(fā)生量最大的第1 代粘蟲，危害高峰期發(fā)生在4月中下旬;第1 代粘蟲5月上中旬陸續(xù)羽化，羽化盛期在5月中下旬，這部分成蟲以遷出為主，有少數(shù)留在本區(qū)繁殖危害，形成了發(fā)生量很小的第2 代粘蟲。第2 代粘蟲于7月上中旬羽化，羽化后全部遷出，不在本區(qū)繁殖危害。10月中下旬發(fā)生的第4 代成蟲數(shù)量很小，這一代成蟲也全部遷出，不在本區(qū)繁殖危害。10月下旬后在田間未調(diào)查到準(zhǔn)備越冬的粘蟲。

第3 代雌蛾總體上以卵巢1 級(jí)的為主，但發(fā)生前期卵巢2 級(jí)及3 級(jí)以上的雌蛾占有較高比例，而此后幾乎均為卵巢1 級(jí)雌蛾;并且第2 代粘蟲羽化后全部遷出，不在本區(qū)繁殖，在田間也未調(diào)查到第3 代粘蟲幼蟲;因此推測(cè)8月底至10月上旬發(fā)生的第3 代成蟲為由北方3 代粘蟲多發(fā)區(qū)南遷的過境種群，經(jīng)過本區(qū)時(shí)遇到8月底至9月初的雨水天氣，降雨使得遷飛粘蟲迫降并滯留(胡高等，2014)，滯留的雌蛾卵巢逐漸發(fā)育，在適宜寄主植物上繁殖形成了發(fā)生量很小的第4 代粘蟲。

遷入越冬代雌蛾中部分個(gè)體卵巢發(fā)育級(jí)別為1 級(jí)，是因?yàn)檎诚x雌蛾遷飛前卵巢尚處于幼嫩階段，在遷飛時(shí)卵巢發(fā)育受到暫時(shí)抑制(Rankin and Burchsted，1992;Socha and Sula，2006)，到達(dá)遷入地后卵巢才迅速發(fā)育成熟，剛遷入的個(gè)體卵巢發(fā)育級(jí)別可能較低，處于相對(duì)未成熟階段(江幸福和羅禮智，2005);第3 代過境種群中大部分個(gè)體為卵巢1 級(jí)雌蛾，前期過境種群經(jīng)過本區(qū)時(shí)遇到了8月底9月初的強(qiáng)降雨天氣而滯留，滯留的雌蛾卵巢則發(fā)育到了2 級(jí)及3 級(jí)以上也證明了這一點(diǎn)。

以往認(rèn)為，大致在我國(guó)27°-32°N 之間為5 代粘蟲多發(fā)區(qū)，在此區(qū)偏北部地區(qū)，粘蟲可以幼蟲或蛹態(tài)在稻根茬、稻田埂或者禾本科雜草等環(huán)境越冬(李光博等，1964)。而實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻表明在30°42'-31°36' N 的鐘祥地區(qū)，1 代粘蟲發(fā)生量最大，在自生玉米苗、禾本科雜草和稻根茬等田間環(huán)境下也未發(fā)現(xiàn)越冬粘蟲;本區(qū)粘蟲發(fā)生特點(diǎn)與李光博等(1964)所描述的1 代粘蟲多發(fā)區(qū)(大約位于33°-36°N)的特征更相吻合。這可能是因?yàn)殓娤槭袑?shí)行冬小麥或油菜與中稻或夏玉米輪作，夏玉米于9月上中旬就開始收獲，而中稻9月份開始陸續(xù)成熟，10月份之前基本全部成熟(寇從賢等，2015);第3 代粘蟲于8月底至10月上旬從北方3 代粘蟲多發(fā)區(qū)南遷經(jīng)過本區(qū)時(shí)田間適宜取食的作物較少，大部分成蟲不在本區(qū)繁殖，造成第4 代粘蟲發(fā)生量很小;第4 代粘蟲于10月中下旬羽化，而本區(qū)的冬小麥也于此時(shí)播種，尚不能取食，第4 代粘蟲全部遷出，不在本區(qū)繁殖，故而也無粘蟲在本區(qū)越冬。在粘蟲越冬北界(33°N)以南未發(fā)現(xiàn)越冬幼蟲或蛹也可能與當(dāng)?shù)卦蕉x量很少、調(diào)查面積較小或者越冬場(chǎng)所調(diào)查不夠全面有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步表明鐘祥市粘蟲種群動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和越冬規(guī)律與以往的結(jié)論有所不同，但還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

References)

Chen JA.Occurrence characteristics and comprehensive treatment techniques of wheat armyworm［J］.Guizhou Agricultural Sciences，2014，42(1):94-97.［陳金安.小麥粘蟲的發(fā)生特點(diǎn)與綜合治理技術(shù)［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42(1):94-97］

Chen RL，Bao XZ，Drake VA，et al.Radar observations of the spring migration into northeastern China of the oriental armyworm moth，Mythimna separata，and other insects［J］.Ecological Entomology，1989，14(2):149-162.

Feng HQ，Zhao XC，Wu XF，et al.Autumn migration of Mythimna separata(Lepidoptera:Noctuidae)over the Bohai Sea in northern China［J］.Environmental Entomology，2008，37(3):774-781.

Hu G，Wu QL，Wu XW，et al.Outbreak mechanism of second generation armyworms in northeastern China:A case study in 1980［J］.Chinese Journal of Applied Entomology，2014，51(4):943-957.［胡高，吳秋琳，武向文，等.東北二代粘蟲大發(fā)生機(jī)制:1980年個(gè)例分析［J］.應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào)，2014，51(4):943-957］

Jiang XF，Liu RQ，Luo LZ，et al.Effects of high temperature on the immature stages of the oriental armyworm Mythimna separata Walker［J］.Journal of Beijing Agricultural College，1998，13(2):20-26.［江幸福，劉悅秋，羅禮智，等.高溫對(duì)粘蟲未成熟期生長(zhǎng)發(fā)育的影響［J］.北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，13(2):20-26］

Jiang XF，Luo LZ.Comparison of behavioral and physiological characteristics between the emigrant and immigrant populations of the oriental armyworm，Mythimna separata(Walker)［J］.Acta Entomologica Sinica，2005，48(1):61-67.［江幸福，羅禮智.粘蟲遷出與遷入種群的行為和生理特性比較［J］.昆蟲學(xué)報(bào)，2005，48(1):61-67］

Jiang XF，Zhang L，Cheng YX，et al.Current status and trends in research on the oriental armyworm，Mythimna separata(Walker)in China［J］.Chinese Journal of Applied Entomology，2014，51(4):881-889.［江幸福，張蕾，程云霞，等.我國(guó)粘蟲研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào)，2014，51(4):881-889］

Jiang YY，Qu XF，Xia B，et al.GB/T15798-2009，Rules for Investigation and Forecast of the Armyworm［Pseudaletia(Mythimna)separata Walker］［S］.Beijing:Standards Press of China，2009.［姜玉英，屈西峰，夏冰，等.GB/T15798-2009，粘蟲測(cè)報(bào)調(diào)查規(guī)范［S］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009］

Jiang YY，Zeng J，Lu MH，et al.Occurrence trend forecast of the major diseases and insect pests of main crops in China in 2014［J］.Plant Protection，2014，40(2):1-4.［姜玉英，曾娟，陸明紅，等.2014年全國(guó)主要糧食作物重大病蟲害發(fā)生趨勢(shì)預(yù)報(bào)［J］.植物保護(hù)，2014，40(2):1-4］

Johnson CG.Migration and Dispersal of Insects by Flight［M］.London:Methuen，1969，1-763.

Kou CX，Liu XC，Sun K，et al.Suitable planting density of semilate rice in Zhongxiang City［J］.Hubei Agricultural Sciences，2015，54(10):2328-2331.［寇從賢，劉小春，孫科，等.鐘祥市中稻適宜栽插密度［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，54(10):2328-2331］

Li KP，Woon HH，Woo WS.Route of the seasonal migration of the oriental armyworm moth in the eastern part of China as indicated by a three-year result of releasing and recapturing of marked moths［J］.Acta Phytophylacica Sinica，1964，3(2):101-110.［李光博，王恒祥，胡文繡.粘蟲季節(jié)性遷飛為害假說及標(biāo)記回收試驗(yàn)［J］.植物保護(hù)學(xué)報(bào)，1964，3(2):101-110］

Li SH.The relationship between climate change and pest generation reproduction，overwintering and migration flight［J］.Acta Agriculturae Boreali-Sinica，1994，9(2):110-114.［李淑華.氣候變化與害蟲的生長(zhǎng)繁殖、越冬和遷飛［J］.華北農(nóng)學(xué)報(bào)，1994，9(2):110-114］

Luo LZ，Jiang XF，Li KB，et al.Influences of flight on reproduction and longevity of the oriental armyworm，Mythimna separate(walker)［J］.Acta Entomologica Sinica，1999，42(2):39-47.［羅禮智，江幸福，李克斌，等.粘蟲飛行對(duì)生殖及壽命的影響［J］.昆蟲學(xué)報(bào)，1999，42(2):39-47］

Lv WX，Jiang XF，Zhang L，et al.Effect of different tethered flight durations on the reproduction and adult longevity of Mythimna separata(Lepidoptera:Noctuidae)［J］.Chinese Journal of Applied Entomology，2014，51(4):914-921.［呂偉祥，江幸福，張蕾，等.一日齡粘蟲不同時(shí)長(zhǎng)吊飛對(duì)生殖及壽命的影響［J］.應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào)，2014，51(4):914-921］

Rankin MA，Burchsted JCA.The cost of migration in insects［J］.Annual Review of Entomology，1992，37(1):533-559.

Socha R，Sula J.Flight muscles polymorphism in a flightless bug，Pyrrhocoris apterus(L.):Developmental pattern，biochemical profile and endocrine control［J］.Journal of Insect Physiology，2006，52(3):231-239.

Zhang YH，Zhang Z，Jiang YY，et al.Preliminary analysis of the outbreak of the third-generation armyworm Mythimna separata in China in 2012［J］.Plant Protection，2012，38(5):1-8.［張?jiān)苹郏瑥堉?，姜玉英，?2012年三代黏蟲大發(fā)生原因初步分析［J］.植物保護(hù)，2012，38(5):1-8］