草地貪夜蛾在不同類型玉米果穗上的適宜性研究及潛在傳播風(fēng)險(xiǎn)分析

楊俊偉，溫勝慧，李彥良，賈鑫，王建軍，趙變平，杜彥超，王富榮

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所/國家植物保護(hù)忻州觀測實(shí)驗(yàn)站，山西 忻州 034000）

草地貪夜蛾〔Spodoptera frugiperda（J.E.Smith）〕屬于鱗翅目夜蛾科灰翅夜蛾屬，具有較強(qiáng)的繁殖力和遷飛能力[1耀3]，自2019年 員月首次入侵我國云南省后[4]，已快速擴(kuò)展到我國另外的25個(gè)省，并在華南、西南等地定殖[5]。山西省于2019年7月初在運(yùn)城、臨汾等地首次發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾的為害[6]。

草地貪夜蛾有玉米型和水稻型2個(gè)生態(tài)型，入侵我國的草地貪夜蛾主要是玉米型種群[7]。玉米型草地貪夜蛾最嗜食的寄主是玉米[8耀10]，但在小麥上也可以實(shí)現(xiàn)種群擴(kuò)繁，表現(xiàn)為在小麥上的適合度低于玉米，在糯玉米上的種群適合度大于普通玉米[11]。

2020年3 月在海南南繁基地郵寄到山西的玉米種質(zhì)資源上，我們發(fā)現(xiàn)部分果穗攜帶有草地貪夜蛾的1耀4齡幼蟲。為了探究海南南繁基地繁殖的玉米果穗攜帶草地貪夜蛾幼蟲在山西的潛在風(fēng)險(xiǎn)，我們采集幼蟲并在室內(nèi)條件下研究了草地貪夜蛾在不同類型玉米果穗上的生長發(fā)育情況，明確草地貪夜蛾在不同類型玉米果穗上的適合度差異，并對玉米種子及果穗攜帶草地貪夜蛾傳播的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，旨為做好草地貪夜蛾在不同類型玉米上的應(yīng)急防控預(yù)案提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 蟲源 草地貪夜蛾幼蟲，采自海南南繁基地郵寄到山西忻州的南繁玉米子粒及果穗上，共12頭，其中1齡幼蟲1頭，2齡幼蟲3頭，3齡幼蟲7頭，4齡幼蟲1頭。

將幼蟲置于培養(yǎng)皿（直徑90 mm），在人工氣候箱內(nèi)用甜玉米幼苗葉飼養(yǎng)，飼養(yǎng)溫度（26依1）益、相對濕度65%依5%、光周期16 h（L）/8 h（D）、光強(qiáng)12 000 lx，每天添加新鮮幼苗葉并清理糞便。待12只蛹羽化后（4意頤8裔），選擇4對成蟲放置于養(yǎng)蟲籠（長、寬、高均為35 cm，頂部設(shè)置吸有10%蜂蜜水的脫脂棉球），產(chǎn)卵后將卵塊放置在相應(yīng)的溫度下讓其孵化擴(kuò)繁種群。選擇F1代1齡幼蟲作為供試蟲源。

1.1.2 玉米果穗 參試玉米類型有甜玉米（華耐甜玉782）、甜糯玉米（彩甜糯6號）和普通玉米（南繁收獲的自選自交系XS8061F）3種。均選用帶苞葉的新鮮玉米果穗進(jìn)行試驗(yàn)，其中甜玉米和甜糯玉米為市售。

1.2 試驗(yàn)方法

將不同類型的玉米果穗放置于養(yǎng)蟲籠，每籠2穗，3次重復(fù)。把剛孵化的幼蟲接到玉米果穗上，每穗接30頭，然后置于人工氣候箱內(nèi)飼養(yǎng)。飼養(yǎng)期間不再添加任何水源和食物。每12 h觀察1次幼蟲的發(fā)育情況，記錄幼蟲齡期及成活頭數(shù)。

待幼蟲化蛹時(shí)，記錄蛹的歷期及化蛹頭數(shù)；待蛹的體色完全變?yōu)榧t棕色時(shí)，稱量蛹重。

待蛹羽化后，分別記錄成蟲正常羽化的數(shù)量；并用10%的蜂蜜水飼養(yǎng)成蟲，記錄成蟲的壽命。把剛羽化的成蟲，按每籠1對放置于養(yǎng)蟲籠（籠內(nèi)放置盆栽的玉米幼苗供成蟲產(chǎn)卵，同時(shí)提供10%的蜂蜜水）飼養(yǎng)，每12 h記錄1次成蟲的產(chǎn)卵塊數(shù)；把收集的卵塊，在顯微鏡下統(tǒng)計(jì)每塊卵的粒數(shù)后，放置于相應(yīng)的溫度下讓其孵化，并記錄孵化的頭數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel軟件對始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；利用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan’S新復(fù)極差法進(jìn)行各處理差異顯著性的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 取食不同類型玉米果穗的草地貪夜蛾生存與發(fā)育情況

2.1.1 生存情況

2.1.1.1各發(fā)育階段的死亡率。取食不同類型玉米的果穗，草地貪夜蛾各發(fā)育階段的死亡率存在顯著差異（表1）。取食普通玉米的幼蟲全部死亡，其中1耀3齡期幼蟲死亡率高達(dá)92.22%，剩余的7.78%幼蟲在4耀6齡期全部死亡。取食甜玉米的草地貪夜蛾，1耀3齡期以及整個(gè)幼蟲期的死亡率均顯著約取食其他2種玉米；4耀6齡發(fā)育階段的死亡率與取食普通玉米的死亡率差異不顯著，但均顯著約取食甜糯玉米。可以看出，草地貪夜蛾幼蟲在不同類型玉米果穗上的適宜性不同，其中在普通玉米果穗上不能完成1齡幼蟲到蛹的發(fā)育，適宜性最差；在甜玉米和甜糯玉米的果穗上均可完成1齡幼蟲到蛹的發(fā)育，適宜性較好，其中在甜玉米果穗上最為適宜。

表1 取食不同類型玉米果穗草地貪夜蛾各發(fā)育階段的死亡率Table 1 Mortality of different development stages of S.frugiperda fed on different types of corn ears（%）

由于取食普通玉米的幼蟲全部死亡，因此，該處理的蛹期情況不再進(jìn)行分析。取食甜玉米的蛹期死亡率為11.18%，顯著約取食甜糯玉米。進(jìn)一步驗(yàn)證了草地貪夜蛾在甜玉米果穗上的適宜性好于甜糯玉米。

2.1.1.2各發(fā)育階段的歷期。取食不同類型玉米的果穗，草地貪夜蛾僅幼蟲期時(shí)長存在顯著差異，而蛹期時(shí)長和成蟲壽命差異均不顯著（表2）。進(jìn)一步對草地貪夜蛾幼蟲期不同發(fā)育階段的歷時(shí)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，取食甜糯玉米果穗的草地貪夜蛾1耀3齡期、4耀6齡期以及整個(gè)幼蟲期的歷時(shí)分別為7.67、10.67和18.33 d，均躍取食甜玉米，其中4耀6齡期以及整個(gè)幼蟲期的時(shí)長差異達(dá)到了顯著水平?？梢钥闯?，草地貪夜蛾在甜玉米果穗上的適宜性好于甜糯玉米。取食甜糯玉米果穗的草地貪夜幼蟲期歷時(shí)明顯長于取食甜玉米，主要因是4耀6齡期歷時(shí)明顯較長。

表2 取食玉米不同類型玉米果穗草地貪夜蛾各發(fā)育階段的歷期Table 2 Duration of different development stages of S.frugiperda fed on different types of corn ears （d）

2.1.2 發(fā)育情況取食甜玉米的草地貪夜蛾蛹重、產(chǎn)卵量和卵孵化率均躍取食甜糯玉米，其中蛹重和產(chǎn)卵量差異達(dá)到了顯著水平（表3）?？梢钥闯觯莸刎澮苟暝谔鹩衩坠肷系倪m宜性好于甜糯玉米。

表3 取食不同類型玉米果穗草地貪夜蛾的蛹重、成蟲產(chǎn)卵量以及卵孵化率Table 3 Pupa weight，adult fecundity and egg hatchability of S.frugiperda fed on different types of corn ears

2.2 不同類型玉米種子及果穗攜帶草地貪夜蛾傳播的風(fēng)險(xiǎn)分析

從本研究結(jié)果可以看出，甜玉米和甜糯玉米鮮果穗可以為草地貪夜蛾幼蟲到蛹期的發(fā)育提供足夠的營養(yǎng)和存活條件，具有潛在的攜帶傳播風(fēng)險(xiǎn)。李賢嘉等[12]田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，草地貪夜蛾偏愛取食甜玉米和糯玉米并在其果穗內(nèi)化蛹，而對飼料玉米的為害較輕。普通玉米果穗脫水快、種皮厚、子粒硬等不具有完全適宜草地貪夜蛾完成整個(gè)發(fā)育歷期的條件，且在果穗脫粒過程中寄生的幼蟲受到機(jī)械損傷后也無法存活，加上我國北方玉米春播區(qū)早春氣溫較低，不利于草地貪夜蛾的生存和繁殖，因此，攜帶傳播草地貪夜蛾的風(fēng)險(xiǎn)相對較低。

3 結(jié)論與討論

草地貪夜蛾入侵我國后主要取食為害玉米，只有在玉米匱乏時(shí)才轉(zhuǎn)移到其他作物上為害[13]。且以玉米不同品種和不同組織為食物時(shí)，食料對幼蟲死亡率、發(fā)育歷期、蛹重和成蟲產(chǎn)卵量均有顯著影響[11，14]。本研究結(jié)果顯示，取食甜玉米果穗和甜糯玉米果穗的草地貪夜蛾均可完成1齡幼蟲到蛹的發(fā)育，但死亡率、蛹重和產(chǎn)卵量存在明顯差異，其中取食甜玉米的幼蟲在4耀6齡期以及整個(gè)幼蟲期歷期明顯較短，蛹重較大，產(chǎn)卵量較多；而取食普通玉米果穗的草地貪夜蛾不能完成1齡幼蟲到蛹的發(fā)育，其中在1耀3齡期有92.22%的幼蟲死亡，在4耀6齡期剩余幼蟲全部死亡。這可能與不同類型玉米的果穗在收獲時(shí)含水量、營養(yǎng)成分、種皮厚度、子粒硬度等不同有關(guān)。雖然北方春玉米區(qū)普通玉米攜帶草地貪夜蛾傳播的風(fēng)險(xiǎn)較低，但對于我國長江中下游的黃淮海小麥產(chǎn)區(qū)，南繁基地玉米果穗的運(yùn)輸將會(huì)為草地貪夜蛾的傳播提供條件，3耀6月正值小麥返青至收獲期，如果這段時(shí)期草地貪夜蛾在小麥上定殖為害，將會(huì)對小麥的安全生產(chǎn)帶來很大威脅，同時(shí)也為草地貪夜蛾的傳播提供了有利條件。因此，應(yīng)加大對海南南繁基地甜玉米和甜糯玉米鮮果穗產(chǎn)區(qū)草地貪夜蛾的防控力度，從源頭上切斷其傳播途徑。