長(zhǎng)沙地區(qū)草地貪夜蛾雄蟲(chóng)田間誘捕調(diào)查

郭歡樂(lè)，湯彬，李涵，曾強(qiáng)，曹鐘洋，王培，唐濤，瞿玉國(guó)，陳志輝，2*，符偉*

(1 湖南省作物研究所，長(zhǎng)沙 410125；2 南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南長(zhǎng)沙 410128；3 湖南省植物保護(hù)研究所，湖南長(zhǎng)沙 410125；4 古丈縣農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心，湖南古丈 416300)

草地貪夜蛾Spodoptea frugiperda(J.E.Smith)，隸屬鱗翅目Lepidoptera 夜蛾科Noctuidae，起源于美洲[1]。該蟲(chóng)具有適應(yīng)性廣、遷飛、繁殖能力強(qiáng)、對(duì)作物危害嚴(yán)重等特點(diǎn)，是農(nóng)作物的重要害蟲(chóng)[2]。隨著國(guó)際貿(mào)易發(fā)展，貨物交流往來(lái)越來(lái)越頻繁，該蟲(chóng)隨之在全球各地?cái)U(kuò)散。2016 年該蟲(chóng)入侵非洲，2018 年進(jìn)入印度，隨后擴(kuò)散至東南亞各國(guó)[3-5]。2019 年1 月，草地貪夜蛾首次入侵至中國(guó)[6]，之后在國(guó)內(nèi)擴(kuò)散，對(duì)玉米生產(chǎn)造成較大危害[7]。2019 年5 月初，長(zhǎng)沙地區(qū)首次監(jiān)測(cè)到草地貪夜蛾，并在本地快速繁殖，形成危害。由于湖南屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，全年熱量資源較豐富，適宜草地貪夜蛾生長(zhǎng)，因此，2019 年春、夏、秋3 季玉米均遭到草地貪夜蛾危害。夏玉米和秋玉米生育期間，不僅有外地遷飛過(guò)來(lái)的害蟲(chóng)，且本地早期遷飛過(guò)來(lái)的害蟲(chóng)已經(jīng)大量繁殖，因此害蟲(chóng)基數(shù)較大，造成更嚴(yán)重危害。為研究長(zhǎng)沙地區(qū)玉米田草地貪夜蛾害蟲(chóng)發(fā)生規(guī)律，2020 年針對(duì)草地貪夜蛾雄蟲(chóng)開(kāi)展誘捕試驗(yàn)，研究草地貪夜蛾誘捕數(shù)量與播期、生育階段、氣象因子、玉米類型等因素的關(guān)系，為該害蟲(chóng)的監(jiān)測(cè)和防控提供參考。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與誘捕器具

本研究地點(diǎn)在湖南省作物研究所長(zhǎng)沙市玉米試驗(yàn)田，土壤類型為壤土，肥力中等，前茬作物為玉米。本研究采用的誘捕器為桶形誘捕器，內(nèi)置誘芯為深圳百樂(lè)寶生物農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的“誘餡多”昆蟲(chóng)性信息素?fù)]散芯。

1.2 試驗(yàn)方法

選取普通玉米試驗(yàn)田0.4 hm2、甜糯玉米試驗(yàn)田0.4 hm2、普通玉米播期試驗(yàn)田0.4 hm2，開(kāi)展春、秋兩季試驗(yàn)。誘捕器距地面高1.2 m，每塊試驗(yàn)田內(nèi)每667 m2放置1 個(gè)誘捕器，每30 d 更換1 次誘芯。普通玉米和甜糯玉米均在3 月19 日播種，7 月20 日收獲，在普通春玉米田接茬種植秋玉米。秋玉米7 月31 日播種，12 月5 日收獲。普通玉米播期試驗(yàn)田3 月19 日至6 月27 日每10 d 一個(gè)播期，共計(jì)種植10 批，每次播種400 m2，用來(lái)與正常播期的春秋兩季玉米作對(duì)比。

田間蟲(chóng)害防治措施:春玉米田和分期播種田前5 個(gè)播期在玉米6～7 葉期和10～11 葉期各進(jìn)行1次化學(xué)防治，秋玉米田和分期播種田后5 個(gè)播期在玉米4 葉期、6～7 葉期和10～11 葉期各進(jìn)行1 次化學(xué)防治?；瘜W(xué)藥劑均為氯蟲(chóng)苯甲酰胺和甲維蟲(chóng)螨腈混劑。其余田間栽培管理與大田相同。

1.3 數(shù)據(jù)收集

2020 年4 月1 日開(kāi)始，每日上午9:00 觀察誘捕結(jié)果，直至誘捕到雄蟲(chóng)，記錄誘捕到雄蟲(chóng)首日。之后每隔3 d 統(tǒng)計(jì)1 次各個(gè)試驗(yàn)田誘捕數(shù)量，并清理掉誘捕到的蟲(chóng)子，直至12 月31 日結(jié)束。收集本試驗(yàn)點(diǎn)4-12 月氣溫、濕度、日照時(shí)間、降水量等氣象數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用DPS9.01 進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析等數(shù)據(jù)處理，利用Excel 2010 進(jìn)行圖表制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 草地貪夜蛾發(fā)生時(shí)間

5 月20 日首次誘捕到雄蟲(chóng)，11 月22 日最后1次誘捕到雄蟲(chóng)，本試驗(yàn)點(diǎn)2020 年草地貪夜蛾雄蟲(chóng)活動(dòng)時(shí)間共186 d，基本涵蓋本地春、夏、秋3 季玉米生育期。與2019 年本試驗(yàn)點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果相比，2020 年草地貪夜蛾發(fā)現(xiàn)時(shí)間延后15 d，可能是2020 年春季發(fā)生2 次倒春寒，氣溫較低，影響了草地貪夜蛾的遷飛。此外，5 月20 日在田間同時(shí)觀察到剛孵化的草地貪夜蛾幼蟲(chóng)，根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣象條件，其從卵到幼蟲(chóng)的孵化時(shí)間為3 d[8，9]，可推斷其雌蟲(chóng)到達(dá)長(zhǎng)沙的時(shí)間應(yīng)該不晚于5 月17 日。

2.2 草地貪夜蛾雄蟲(chóng)全年誘捕數(shù)量動(dòng)態(tài)

將每次統(tǒng)計(jì)時(shí)的日期和與之對(duì)應(yīng)的誘捕總數(shù)作圖得到圖1，可知2020 年全年雄蟲(chóng)數(shù)量表現(xiàn)出5-7月保持較低水平，8 月份數(shù)量猛增，9-11 月數(shù)量不斷波動(dòng)直至為0。

圖1 2020 年全年草地貪夜蛾雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量動(dòng)態(tài)Fig.1 Dynamic of trapping number of male moth of Spodoptera frugiperda in 2020

將每月誘捕總數(shù)及其在全年誘捕總數(shù)中的占比作表得到表1，可知5-7 月誘捕數(shù)量占比最小，處于低速增長(zhǎng)過(guò)程，從5 月的0.28%增長(zhǎng)至7 月的4.43%。8-10 月占絕大部分(84.78%)。由于4-7月處于春玉米生育期，8-11 月處于秋玉米生育期，因此從雄蟲(chóng)數(shù)量來(lái)看，春玉米受該蟲(chóng)害威脅程度要小于秋玉米。

表1 2020 年不同月份草地貪夜蛾雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量及占比Table 1 Trapping number and proportion of male moth Spodoptera frugiperda in different months in 2020

2.3 不同田塊誘捕數(shù)量動(dòng)態(tài)對(duì)比

2.3.1 普通玉米田正常播種與分期播種誘捕數(shù)量動(dòng)態(tài)對(duì)比

將普通玉米春季正常播種田與分期播種田誘捕數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖得到圖2，可知整體上分為兩個(gè)階段，5-7 月為分期播種田多于正常播種田，而8-11 月則為正常播種田高于分期播種田，兩階段差異均達(dá)極顯著水平。將誘捕數(shù)量與兩塊田玉米的生育階段相關(guān)聯(lián)可知，當(dāng)5 月20 日草地貪夜蛾到達(dá)本試驗(yàn)點(diǎn)時(shí)，正常播種的玉米已經(jīng)進(jìn)入小喇叭口期，即將進(jìn)入生育中期。而分期播種田由于分批播種，田間有從苗期到小喇叭口期不同階段的玉米。4-7 月播期田田間玉米多數(shù)處于生育前期，較為幼嫩，田間誘捕數(shù)量多于正常播種田。而進(jìn)入8 月份后，分期播種田玉米均進(jìn)入生育中后期，而此時(shí)秋玉米進(jìn)入苗期，兩塊田田間狀況出現(xiàn)反轉(zhuǎn)，田間雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量對(duì)比也出現(xiàn)反轉(zhuǎn)。對(duì)比秋玉米8 月和9 月蟲(chóng)子數(shù)量，8 月遠(yuǎn)高于9 月，即生育前期多于生育中期，因此生育前期玉米對(duì)雄蟲(chóng)吸引能力強(qiáng)于中期。本研究與盧軍帥等[10]的誘捕結(jié)果類似。再對(duì)比秋玉米田與分期播種田9 月份情況，秋玉米此時(shí)進(jìn)入吐絲—灌漿初期，分期播種田玉米進(jìn)入灌漿后期—成熟期，田間誘捕數(shù)量表現(xiàn)為正常播種田遠(yuǎn)高于播期田，達(dá)極顯著差異水平，說(shuō)明生育中期的玉米比生育后期玉米對(duì)草地貪夜蛾具有更強(qiáng)的吸引力。由此可以得出，玉米前期>中期>后期的草地貪夜蛾雄蟲(chóng)吸引能力動(dòng)態(tài)。

圖2 2020 年普通玉米正常播種田與分期播種田誘捕數(shù)量對(duì)比Fig.2 Comparison of trapping numbers between test fields which have normal maize planted with normal sowing and sowing by stages in 2020

2.3.2 普通玉米田與甜糯玉米田誘捕數(shù)量動(dòng)態(tài)對(duì)比

將春季普通玉米與甜糯玉米田間誘捕數(shù)量進(jìn)行作圖得圖3，可知春季甜糯玉米田誘捕數(shù)量明顯高于普通玉米田，差異十分明顯。由此可知，甜糯玉米比普通玉米對(duì)草地貪夜蛾吸引能力更強(qiáng)。該結(jié)果可能是兩類玉米植株揮發(fā)性物質(zhì)等的差異造成的，但需進(jìn)一步驗(yàn)證。

圖3 2020 年春播普通玉米田與甜糯玉米田誘捕數(shù)量對(duì)比Fig.3 Comparison of trapping numbers between test fields with common maize and sweet glutinous maize planted in the spring of 2020

2.4 草地貪夜蛾雄蟲(chóng)誘捕數(shù)據(jù)與氣象因子的相關(guān)性分析

氣象因子是影響草地貪夜蛾生長(zhǎng)發(fā)育和遷飛的重要因子[8，9，11-16]。前人研究的氣象因子基本以溫度為主，少有光照、降水、空氣濕度等因素對(duì)成蟲(chóng)活動(dòng)影響的報(bào)道。本研究將溫度、光照、空氣濕度與雄蟲(chóng)誘捕數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，研究其與雄蟲(chóng)活動(dòng)的關(guān)聯(lián)。2020 年5-7 月雄蟲(chóng)處于發(fā)生初期，誘捕數(shù)量有限且變化不大，受氣象條件影響較小。8-11 月不僅誘捕數(shù)量變化較大，且氣象條件處于不斷變化中，因此分析秋季誘捕數(shù)量與氣象因子關(guān)系更有意義。將8-11 月普通秋玉米田和分期播種田誘捕數(shù)據(jù)和氣象因子進(jìn)行相關(guān)性分析得到表2。

由表2 可知，普通秋玉米田和分期播種田誘捕數(shù)量成極顯著正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明不同田塊的誘捕數(shù)量在相同氣象條件下趨勢(shì)一致。氣象因子中，降水量與誘捕數(shù)成負(fù)相關(guān)但不顯著，說(shuō)明秋季降雨可減少雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量，但對(duì)草地貪夜蛾雄蟲(chóng)活動(dòng)未造成明顯影響。日照時(shí)間與秋玉米田誘捕數(shù)量成極顯著正相關(guān)，與分期播種田誘捕數(shù)量正相關(guān)但不顯著，說(shuō)明日照時(shí)間長(zhǎng)可促使雄蟲(chóng)活動(dòng)，有利于誘捕。分期播種田誘捕數(shù)與日照時(shí)間相關(guān)性不顯著，可能是因?yàn)椴テ谔锎蟛糠钟衩自谠摃r(shí)間段已經(jīng)進(jìn)入生育后期，對(duì)雄蟲(chóng)吸引力不夠強(qiáng)。日均氣溫、日最高氣溫和日最低氣溫均與誘捕數(shù)成顯著或極顯著正相關(guān)，說(shuō)明溫度可顯著影響雄蟲(chóng)活動(dòng)。本研究中氣溫越高，雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量隨之增加，該結(jié)果與盧軍帥等[10]的結(jié)果相同?？諝鉂穸扰c誘捕量成負(fù)相關(guān)，可知濕度是雄蟲(chóng)活動(dòng)的限制因素，空氣濕度大不利于雄蟲(chóng)活動(dòng)。因此可得出氣溫較高、日照時(shí)間長(zhǎng)和空氣濕度小的天氣雄蟲(chóng)活動(dòng)較活躍，有利于雄蟲(chóng)的誘捕。

表2 2020 年8-11 月草地貪夜蛾雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量與氣象因子的相關(guān)系數(shù)Table 2 Coefficients of correlation between the trapping number of male moth of Spodoptera frugiperda and meteorological factors from August to November in 2020

溫度是影響草地貪夜蛾生長(zhǎng)發(fā)育和遷飛等活動(dòng)最關(guān)鍵因素之一[8，10]，明確該蟲(chóng)的抗寒能力，從而分析其生存時(shí)間和活動(dòng)范圍，可為科學(xué)防治害蟲(chóng)提供重要依據(jù)。國(guó)內(nèi)對(duì)于草地貪夜蛾雄蟲(chóng)的田間活動(dòng)能力與溫度之間的關(guān)系報(bào)道較少，因此本研究將田間溫度變化與雄蟲(chóng)誘捕結(jié)果進(jìn)行分析研究。由圖4 可知，8 月份氣溫相對(duì)穩(wěn)定，雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量與溫度無(wú)明顯關(guān)聯(lián)；9-11 月雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量明顯隨氣溫波動(dòng)，如9 月8 日、23 日、29 日，10 月8 日、17 日等統(tǒng)計(jì)日期對(duì)應(yīng)時(shí)間段出現(xiàn)明顯降溫，雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量隨之下降，而隨氣溫回升，雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量上升，11 月22 日之后氣溫進(jìn)一步降低，雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量降為0 并不再恢復(fù)。

圖4 2020 年8-11 月雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量與氣溫動(dòng)態(tài)Fig.4 Dynamics of trapping number of male moth of Spodoptera frugiperda and air temperature from August to November in 2020

10 月3 日至10 月8 日，長(zhǎng)沙出現(xiàn)一次大幅降溫，該時(shí)間段內(nèi)誘捕到的蟲(chóng)數(shù)一度降至0。隨著氣溫回升，10 月11 日出現(xiàn)誘捕數(shù)暴增?？芍摃r(shí)間段內(nèi)的低溫并未使雄蟲(chóng)喪失活動(dòng)能力，仍可以正常存活。10 月3 日至10 月8 日平均氣溫在11.7～17.6 ℃之間，日最高氣溫在13.6～22.2 ℃之間，日最低氣溫在10.8～15.4 ℃之間，均在10 ℃以上。11 月22 日之后連續(xù)6 d 日均溫度、日最高溫度、日最低溫度均降至10 ℃以下，之后的雄蟲(chóng)誘捕數(shù)量均為0，說(shuō)明草地貪夜蛾雄蟲(chóng)不能忍受10 ℃以下的低溫。由此可推斷，10 ℃是草地貪夜蛾雄蟲(chóng)在田間保持活動(dòng)能力的溫度臨界點(diǎn)。也有研究表明，草地貪夜蛾低于0 ℃時(shí)即無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間生存[17，18]，但本研究結(jié)果表明氣溫低于10 ℃持續(xù)一段時(shí)間后，其雄蟲(chóng)即喪失活動(dòng)能力，也就同時(shí)喪失交配與繁殖能力，因此10 ℃也可作為該蟲(chóng)活動(dòng)以及防治的重要參照溫度。

3 結(jié)論與討論

3.1 秋玉米田草地貪夜蛾誘捕數(shù)量猛增原因

2020 年長(zhǎng)沙5 月17 日至5 月31 日，日平均氣溫為24.0 ℃，6-10 月平均氣溫分別為27.1、28.3、30.0、22.6 和17.6 ℃。何莉梅等研究顯示，草地貪夜蛾在15、20、25 和30 ℃時(shí)的世代周期分別為109.55±1.59、70.59±0.51、40.0±0.38 和31.01±0.37 d[3]。由此可知，最早遷飛至長(zhǎng)沙的草地貪夜蛾在本地可完成4 個(gè)世代。

5-7 月份田間草地貪夜蛾誘捕數(shù)量主要取決于遷飛的數(shù)量。由于早期遷飛到本地的基數(shù)有限，加上前期氣溫相對(duì)較低，世代周期較長(zhǎng)，至7 月底時(shí)僅有極少量完成2 個(gè)世代繁殖，多數(shù)處于第1 個(gè)世代，因此春玉米田間蟲(chóng)數(shù)相對(duì)有限。之后，隨著氣溫不斷升高，世代更替時(shí)間縮短，進(jìn)入8 月后，多數(shù)遷入成蟲(chóng)后代陸續(xù)完成第2 個(gè)世代。8 月至10 月，隨著秋季世代數(shù)增加，繁殖基數(shù)迅速增加，田間種群規(guī)模自然隨之快速增長(zhǎng)，因此秋季田間誘捕數(shù)量顯著多于春季。

在8 月上旬，最早到達(dá)本地的草地貪夜蛾已完成2 個(gè)世代繁殖，7 月初到達(dá)的草地貪夜蛾已完成一個(gè)世代繁殖，正處于剛孵化或者1～2 齡時(shí)期，經(jīng)過(guò)2 個(gè)世代繁殖，田間幼蟲(chóng)數(shù)量大幅增加，這是秋玉米苗期危害較嚴(yán)重的重要原因。此外，6 月和7 月分別有1、2 次誘捕數(shù)高峰(圖1)，此時(shí)遷入本地的成蟲(chóng)產(chǎn)生的后代，在8 月上旬至中旬分別處于第2個(gè)和第1 個(gè)世代羽化高峰期，此時(shí)田間成蟲(chóng)數(shù)量迅速增加，這可能是造成8 月田間誘捕數(shù)量突然出現(xiàn)猛增的重要原因。

3.2 草地貪夜蛾防治策略分析

草地貪夜蛾將長(zhǎng)期影響湖南玉米生產(chǎn)，因此防治工作需長(zhǎng)期規(guī)劃。本研究表明，草地貪夜蛾在長(zhǎng)沙地區(qū)生存時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)不同季節(jié)的玉米均可產(chǎn)生危害，尤其是對(duì)秋玉米的威脅更嚴(yán)峻，因此需特別注意草地貪夜蛾的防治。盡管春玉米相對(duì)秋玉米受危害較輕，但是5-7 月屬于遷飛早期和初代害蟲(chóng)繁殖階段，其防治工作仍然十分重要?？刂魄捌谔镩g害蟲(chóng)數(shù)量，既可減少后期害蟲(chóng)危害，也可減少?gòu)谋镜剡w往其他玉米生產(chǎn)區(qū)的害蟲(chóng)數(shù)量，減輕其他地區(qū)該害蟲(chóng)的防治壓力。

本研究中甜糯玉米對(duì)草地貪夜蛾雄蟲(chóng)的吸引力顯著強(qiáng)于普通玉米，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)甜糯玉米田的防治及研究。由于玉米對(duì)草地貪夜蛾雄蟲(chóng)的吸引力表現(xiàn)為前期>中期>后期，應(yīng)更加重視玉米前期的害蟲(chóng)防治。本研究結(jié)果顯示，10 ℃是草地貪夜蛾雄蟲(chóng)活動(dòng)的重要溫度臨界點(diǎn)，冬季最低氣溫高于10 ℃地區(qū)很有可能是草地貪夜蛾周年繁殖區(qū)域，應(yīng)當(dāng)全年監(jiān)測(cè)害蟲(chóng)動(dòng)態(tài)，并且重點(diǎn)防治，以減少害蟲(chóng)危害和遷飛數(shù)量。