越冬代亞洲玉米螟成蟲發(fā)生動態(tài)及其與溫度關(guān)系初探
——以通遼市開魯縣為例

石 凱，李健民，董永義，張宏宇，趙艷琴，李媛媛

(1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院，通遼 028043；2.內(nèi)蒙古通遼市農(nóng)牧業(yè)局，通遼 028000)

亞洲玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenée)(以下簡稱玉米螟)是玉米等作物的重要害蟲，在我國常年發(fā)生為害，給玉米種植戶收入帶來較大負(fù)面影響(余國志等2013；王振營和王曉鳴，2015)。玉米螟為兼性滯育昆蟲，該蟲生長發(fā)育和行為習(xí)性與氣象因素密切相關(guān)。有研究表明，玉米螟發(fā)生世代數(shù)、發(fā)育歷期、發(fā)生規(guī)律及其越冬、遷飛、繁殖和求偶等行為與溫度、濕度、光周期等氣象因子有密切聯(lián)系(王桂清和忻亦芬，2000；郭建青等，2013；余國志等2013；楊慧中等，2014；張柱亭等，2014；蔣豐澤等，2015；李欣諾等，2015；涂小云等，2015；羅妹等，2018)。玉米螟在我國由北向南一年發(fā)生1～7代，其越冬代成蟲的發(fā)生時間和發(fā)生數(shù)量將對以后各代的發(fā)生期和發(fā)生量產(chǎn)生重要影響，因此對越冬代成蟲的相關(guān)研究得到普遍關(guān)注，如王振營等報道了玉米螟越冬代成蟲在我國北方田間擴(kuò)散飛行規(guī)律；魯新等對吉林省越冬代玉米螟發(fā)生規(guī)律的研究；李靜雯等對山東省玉米螟越冬特性及越冬代成蟲發(fā)生期預(yù)測研究等(王振營等，1994；魯新等，2005；李靜雯等，2015)。溫度是影響昆蟲生長發(fā)育、分布、繁殖和發(fā)生期的主要因素之一，對各類昆蟲種群數(shù)量變化也具有重要影響(涂小云等，2015；Xiaoetal., 2016; Zhouetal., 2018)。當(dāng)前對溫度與玉米螟越冬代發(fā)育與發(fā)生規(guī)律的研究報道較少且常在室內(nèi)不同恒溫條件下進(jìn)行(魯新等，1998；胡志鳳等，2016)。然而，田間生產(chǎn)實(shí)踐是處于多因素干擾的環(huán)境中，越冬代玉米螟發(fā)蛾數(shù)量及其發(fā)生規(guī)律會受越冬蟲源基數(shù)、越冬幼蟲存活率、越冬期及發(fā)生期氣象條件、病原微生物和天敵昆蟲等多種因素的綜合影響，并且諸如溫度等重要?dú)庀笠蜃佑质嵌嘧兌呛愣ǖ?。我國玉米種植面積遼闊，為對玉米螟進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測和有效防控，在自然條件下不同地區(qū)尤其是玉米主產(chǎn)區(qū)開展越冬代相關(guān)研究將具有重要的理論意義和經(jīng)濟(jì)價值。

位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東部的通遼市毗鄰吉林省和遼寧省，是我國重要商品糧基地之一。春玉米生產(chǎn)是該市支柱產(chǎn)業(yè)，常年種植面積在6.67×105hm2以上。玉米螟在通遼市一年發(fā)生2代，以滯育老熟幼蟲越冬，近年來其造成的損失一直位居各類病蟲害首位(李鍵民等，2018)。玉米秸稈在通遼市旗(縣)有作為燃料集中存放村邊的習(xí)慣，成為玉米螟越冬的主要場所也是翌年主要蟲源基地。但迄今為止，通遼地區(qū)該蟲越冬代發(fā)生動態(tài)規(guī)律還不十分清楚，給測報和防治工作帶來一定的困難。為明確通遼地區(qū)越冬代玉米螟成蟲發(fā)生動態(tài)及其與溫度的關(guān)系開展本研究，以期為實(shí)現(xiàn)基于氣象預(yù)報的玉米螟測報和防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

開展越冬代玉米螟成蟲發(fā)生規(guī)律與溫度關(guān)系的研究，試驗(yàn)?zāi)晗逓?007-2016年，玉米品種為鄭單958，試驗(yàn)地點(diǎn)選在通遼市中部的開魯縣開魯鎮(zhèn)聯(lián)興村，試驗(yàn)期間對村屯四周秸稈堆中的玉米螟不采取任何防治措施。

1.1 越冬代成蟲動態(tài)調(diào)查

在集中堆放玉米秸稈的村屯四周，每隔100 m安裝頻振式光控殺蟲燈一盞(佳多牌PS-15Ⅱ普通型，河南省湯陰縣佳多科工貿(mào)有限責(zé)任公司生產(chǎn))，高度1.8 ～2.0 m，在試驗(yàn)?zāi)晗?2007-2016年)共安裝194盞。各年從5月27日至7月23日每晚8點(diǎn)半開燈至次日4點(diǎn)關(guān)燈。隨機(jī)選取3盞殺蟲燈，固定專人負(fù)責(zé)每天清除集蟲袋，每3 d統(tǒng)計計算平均單燈誘殺玉米螟成蟲數(shù)量，如遇大風(fēng)、降雨等特殊狀況停燈的日期也計算在內(nèi)。

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

氣象數(shù)據(jù)由通遼市氣象局提供，選用研究地2007-2016年越冬代玉米螟發(fā)育歷期內(nèi)逐日的均溫。越冬代玉米螟發(fā)育有效溫度累積值(Wi)和成蟲發(fā)生期有效溫度累積值(Wi0)計算公式如下：

(1)

Wi為各年越冬代玉米螟發(fā)育有效溫度累積值，n為研究年份(2007-2016年)；Ti為各年越冬代玉米螟發(fā)育歷期內(nèi)的日均溫；C為發(fā)育起點(diǎn)溫度，參考前人研究，將通遼市玉米螟越冬老熟幼蟲的發(fā)育起點(diǎn)溫度設(shè)在13℃(王桂清和忻亦芬，2000；魯新等，2005；王偉業(yè)，2010；張柱亭等，2014；魯新等，2015)；(Ti-C)為各年越冬代玉米螟發(fā)育歷期內(nèi)每日發(fā)育有效溫度。將每年5月27日前發(fā)育有效溫度累積和作為初始值，以后每3 d統(tǒng)計一次，至7月23日結(jié)束，共20次，進(jìn)行整理匯總。

Wi0=Wi2-Wi1

(2)

Wi0為各年越冬代玉米螟成蟲發(fā)生期有效溫度累積值；Wi1各年成蟲始發(fā)期有效溫度累積值；Wi2為各年成蟲終見期有效溫度累積值。

應(yīng)用SPSS 19.0軟件對越冬代玉米螟成蟲調(diào)查數(shù)據(jù)及其發(fā)育有效溫度累積數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 越冬代玉米螟成蟲發(fā)生動態(tài)

調(diào)查結(jié)果表明：各年越冬代玉米螟成蟲平均單燈誘殺數(shù)量以2015年最多(525.3頭)，2009年誘殺數(shù)量最少(49.3頭)；從平均單燈一次最高誘蛾數(shù)量看，以2009年誘殺數(shù)量最低(僅13.3頭)，2015年最高(97.7頭)，各年調(diào)查數(shù)據(jù)詳見表1?？傮w上，近5年越冬代玉米螟成蟲發(fā)生數(shù)量要多于前5年。在大部分年份越冬代成蟲始見于6月初(6月5日左右)，最早記錄出現(xiàn)在5月末(僅2008年)；發(fā)蛾高峰期多在6月下旬(6月26日左右)；終見期基本在7月中旬(7月14日左右)，整個越冬代成蟲發(fā)生期平均持續(xù)40 d左右。

2.2 越冬代玉米螟成蟲數(shù)量與發(fā)育有效溫度累積

根據(jù)氣象數(shù)據(jù)，通遼開魯2007-2016年越冬代玉米螟成蟲發(fā)生期有效溫度累積情況見表2。由表2可見，越冬代成蟲始見期其發(fā)育有效溫度累計值最低記錄為157.6℃，最高271.9℃，平均219.5℃；終見期有效溫度累積均值為623.6℃(最低記錄515.0℃，最高713.6℃)。各年越冬代成蟲發(fā)生期發(fā)育有效溫度累積值(Wi0)最低記錄為257.1℃，最高507.7℃，均值在404.1℃。

表1 越冬代玉米螟成蟲發(fā)生期平均單燈誘蛾情況

續(xù)表1 Continued table 1

日期Date(mm-dd)成蟲數(shù)(頭)Number of adults200720082009201020112012201320142015201607-1119.331.7004.72.32.01.39.08.007-145.021.0008.35.0003.75.307-17017.7003.01.7000007-2008.00003.7000007-230000000000總計Total504.3272.349.3119.3242.7432.7408.0147.7525.3434.3

注：每列加粗?jǐn)?shù)字代表該年越冬代玉米螟成蟲誘殺高峰值。
Note:The bold number in each column represents the peak value of trapping adult ofOstriniafurnacalisof overwintering generation in that year.

表2 越冬代玉米螟成蟲發(fā)生期有效溫度累積情況

注：每列加粗?jǐn)?shù)字代表各年越冬代玉米螟成蟲始見期和終見期有效溫度累積值；Wi0為各年越冬代成蟲發(fā)生期有效溫度累積值。
Note: Bold numbers of each column represented respectively cumulative effective temperatures of the initial period and final period ofO.furnacalisadults of overwintering generation in each year; Wi0was the cumulative effective temperature in occurrence period of overwintering generation adults in each year.

通遼開魯縣越冬代玉米螟成蟲數(shù)量及其發(fā)育有效溫度累積關(guān)系如圖1和圖2。由兩圖可見，該地10年期間越冬代成蟲發(fā)生期有效溫度累積范圍均在150.0～750.0℃之間。隨發(fā)育有效溫度累積值增高，各年成蟲數(shù)量大致呈“M”型不規(guī)則起伏，誘殺最高峰所涵蓋的發(fā)生時間即為當(dāng)年越冬代成蟲盛發(fā)高峰期，時間以6月下旬常見，發(fā)蛾高峰期有效溫度累積值多在350.0～450.0℃的區(qū)間范圍內(nèi)，平均396.5℃(見表2)。

圖1 2007-2011年開魯越冬代玉米螟成蟲數(shù)量與發(fā)育有效溫度累積關(guān)系Fig.1 Relationship between the number of overwintering adults and the developmental effective cumulative temperature of Ostrinia furnacalis in Kailu from 2007 to 2011

圖2 2012-2016年開魯越冬代玉米螟成蟲數(shù)量與發(fā)育有效溫度累積關(guān)系Fig.2 Relationship between the number of overwintering adults and the developmental effective cumulative temperature of Ostrinia furnacalis in Kailu from 2012 to 2016

3 結(jié)論與討論

玉米螟是我國玉米常發(fā)性害蟲和關(guān)鍵性害蟲。開展越冬代玉米螟研究對其準(zhǔn)確預(yù)測和有效防控具有重要意義，現(xiàn)已在我國吉林、遼寧、黑龍江、河北、山東和江西等部分地區(qū)具有相關(guān)研究基礎(chǔ)(王振營等，1994；王桂清和忻亦芬，2000；魯新等，2005；楊慧中等，2014；李靜雯等，2015；侯月敏等，2018)。通過連續(xù)10年對越冬代玉米螟成蟲發(fā)生動態(tài)的研究，得出通遼地區(qū)越冬代玉米螟成蟲始見期在6月初(6月5日左右)，盛發(fā)高峰期在6月下旬(6月26日左右)，終見期為7月中旬(7月14日左右)，整個越冬代成蟲期約40 d。在越冬代成蟲發(fā)生期有效溫度累積范圍介于150.0～750.0℃之間，均值(Wi0)404.1℃。具體為越冬代成蟲始見期有效溫度累計值在157.6～271.9℃范圍內(nèi)，均值219.5℃；發(fā)蛾高峰期有效溫度累積值多在350.0～450.0℃之間，均值396.5℃；終見期有效溫度累計值在515.0～713.6℃之間，均值623.6℃。

通遼開魯縣與吉林省中部地區(qū)所處緯度基本相同，兩地緯度均明顯低于黑龍江哈爾濱地區(qū)。魯新等認(rèn)為吉林省中部地區(qū)(公主嶺市)越冬代玉米螟化蛹始見期在5月23日左右，高峰期約在6月15日，終見期在6月30日左右，化蛹10 d左右可見越冬代成蟲，即成蟲始見期約為6月2日左右，高峰期6月25日左右，終見期在7月10日左右(魯新等，2005)。侯月敏等連續(xù)兩年對黑龍江省哈爾濱郊區(qū)的越冬代玉米螟開展研究，得出當(dāng)?shù)卦蕉衩酌上x始見期分別在6月1日和6月5日，盛發(fā)高峰期均在7月1日，終見期在7月20日和7月22日(侯月敏等，2018)。與前人研究相比，越冬代玉米螟成蟲始見期在內(nèi)蒙古東部的通遼市、吉林省中部的公主嶺市及黑龍江省哈爾濱市三地發(fā)生時間基本都在6月初，高峰期在前兩地也基本相同，終見期在通遼地區(qū)要稍晚于吉林中部但兩地均早于哈爾濱地區(qū)。從越冬代玉米螟成蟲期持續(xù)的時間長短看，通遼與吉林中部地區(qū)基本相同(40 d左右)，兩地均短于黑龍江哈爾濱地區(qū)(約50 d)。上述情況很可能與通遼市和吉林省中部地區(qū)春季均溫和氣溫回升速度均高于黑龍江哈爾濱地區(qū)有關(guān)。根據(jù)“有效積溫”法則，在發(fā)育有效溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高昆蟲生長發(fā)育速率將加快，其發(fā)育歷期將縮短(董兆克和戈峰，2011；張柱亭等，2014；魯新等，2015)，而我們的研究結(jié)果恰好與之相符。綜上所述，各地越冬代玉米螟成蟲發(fā)生期早晚和持續(xù)時間長短因地而異，即使在同一地區(qū)由于年份間的氣溫變化也會對其產(chǎn)生影響。

對于玉米螟越冬代發(fā)育與溫度關(guān)系的研究，前人多在實(shí)驗(yàn)室不同恒溫條件下進(jìn)行(劉德鈞，1982；Li and Lu, 1998；魯新等，1998；郭建青等，2013；涂小云等，2015；胡志鳳等，2016；Xiaoetal., 2016；Zhouetal., 2018)。綜合前人研究結(jié)果反映出玉米螟越冬代不同蟲態(tài)在不同溫度下，其發(fā)育歷期存在地理變異?？紤]到實(shí)驗(yàn)室研究與真正田間生產(chǎn)實(shí)踐存在一定差距，且不同地區(qū)有其獨(dú)特的氣候條件，因此非常有必要在不同玉米產(chǎn)區(qū)開展自然條件下玉米螟越冬代與溫度關(guān)系研究，以便為當(dāng)?shù)亻_展準(zhǔn)確測報和采取有效防治措施提供科學(xué)依據(jù)。本研究是在自然條件下玉米螟主要蟲源地對其越冬代成蟲連續(xù)10年的動態(tài)監(jiān)測基礎(chǔ)上進(jìn)行，相對于室內(nèi)試驗(yàn)和較短年份的調(diào)查研究能更真實(shí)更準(zhǔn)確地反映出研究地越冬代玉米螟發(fā)蛾動態(tài)規(guī)律及其與發(fā)育有效溫度的關(guān)系，可以為當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)基于氣象預(yù)報的玉米螟測報和防治提供參考。