廣東省草地貪夜蛾種群周年動(dòng)態(tài)及發(fā)生特征

齊國(guó)君，鐘文東2，陳 婷，石慶型，陳 潔，黃德超2，張振飛

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南果蔬綠色防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640；2.廣東省農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警防控中心，廣州 510500)

草地貪夜蛾Spodopterafrugiperda(J.E.Smith)是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織全球預(yù)警的重大跨境遷飛性害蟲(FAO，2018)，已在美洲、非洲、亞洲及大洋洲等100多個(gè)國(guó)家快速擴(kuò)張蔓延(Sparks，1979；Goergenetal.，2016；Sharanabasappaetal.，2018；Maetal.，2019；Lietal.，2019；Qietal.，2021)，并對(duì)全球農(nóng)業(yè)及糧食生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅(Dayetal.，2017；Stokstad，2017；Earlyetal.，2018)。2019年1月，草地貪夜蛾首次入侵我國(guó)云南省，憑借極強(qiáng)的遠(yuǎn)距離遷飛能力在全國(guó)快速蔓延為害(姜玉英等，2019；Lietal.，2019；Wangetal.，2019；陳輝等，2020)，成為我國(guó)玉米上重大突發(fā)性、暴食性害蟲，被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列入《一類農(nóng)作物病蟲害名錄》，并構(gòu)成對(duì)國(guó)家糧食生產(chǎn)安全的長(zhǎng)期性威脅(吳孔明，2020)。

草地貪夜蛾起源于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)，無滯育現(xiàn)象，每年通過南北往返遷飛以躲避夏季高溫、冬季低溫以及食料缺乏等不良環(huán)境(Luginbill，1928；Sparks，1979)。草地貪夜蛾在我國(guó)大部分地區(qū)無法越冬存活(陳輝等，2020)，僅在熱帶和溫暖的亞熱帶地區(qū)周年繁殖(吳孔明，2020)，周年繁殖區(qū)域主要分布在云南(趙雪晴等，2021)、廣東(齊國(guó)君等，2020)、海南(盧輝等，2021)、四川、廣西、福建(邱良妙等，2020)、貴州7省1月份平均溫度10℃等溫線以南地區(qū)(姜玉英等，2021；Yangetal.，2021)。草地貪夜蛾最喜食玉米(姜玉英等，2019)，其周年繁殖區(qū)范圍也與冬玉米種植區(qū)域密切相關(guān)，云南、廣東、海南冬玉米種植面積較大，占全國(guó)冬玉米種植面積80%以上，是草地貪夜蛾重要的周年繁殖區(qū)(姜玉英等，2021)。云南及華南地區(qū)是東南亞境外蟲源西線和東線遷入我國(guó)的首站(Lietal.，2019)，境外蟲源的持續(xù)遷入和本地越冬蟲源的不斷繁殖，為草地貪夜蛾的持續(xù)北遷為害提供了充足的蟲源基數(shù)(齊國(guó)君等，2019；姜玉英等，2021)。

根據(jù)草地貪夜蛾分區(qū)治理對(duì)策，周年繁殖區(qū)是遷飛過渡區(qū)和重點(diǎn)防控區(qū)的蟲源地(楊普云等，2019)，做好周年繁殖區(qū)的監(jiān)測(cè)和有效治理對(duì)實(shí)現(xiàn)草地貪夜蛾分區(qū)治理尤為重要(姜玉英等，2021)。廣東省是草地貪夜蛾入侵我國(guó)的橋頭堡和北遷蟲源地之一(Lietal.，2019；羅舉等，2020)，也是最適棲息地和周年繁殖區(qū)(齊國(guó)君等，2020)，目前已有針對(duì)珠三角及粵北地區(qū)入侵動(dòng)態(tài)調(diào)查(廖永林等，2019)、蔗區(qū)種群為害普查(孫東磊等，2019)、高空燈誘種群動(dòng)態(tài)(鐘景偉等，2022)、性誘種群動(dòng)態(tài)(蘇湘寧等，2020)及冬季發(fā)生特征(齊國(guó)君等，2020)等方面的研究，然而草地貪夜蛾在廣東省不同生態(tài)區(qū)的種群周年動(dòng)態(tài)及發(fā)生特征尚不明晰。

為了準(zhǔn)確掌握廣東省草地貪夜蛾種群周年動(dòng)態(tài)及發(fā)生特征，通過性誘監(jiān)測(cè)草地貪夜蛾成蟲種群動(dòng)態(tài)，通過田間調(diào)查監(jiān)測(cè)草地貪夜蛾幼蟲發(fā)生數(shù)量及為害情況，以期明確廣東省不同生態(tài)區(qū)草地貪夜蛾的種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及發(fā)生特征，為該蟲的監(jiān)測(cè)預(yù)警及精準(zhǔn)防控提供參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

廣東省2020年和2021年草地貪夜蛾蟲情數(shù)據(jù)，包括草地貪夜蛾逐日性誘蛾量、幼蟲蟲口密度及玉米被害株率等，來源于廣東省農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)警防控中心。

1.2 監(jiān)測(cè)方法

參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“草地貪夜蛾測(cè)報(bào)技術(shù)規(guī)范”(NY/T 3866-2021)，設(shè)置性誘捕器逐日監(jiān)測(cè)草地貪夜蛾成蟲的誘集數(shù)量，監(jiān)測(cè)時(shí)間從1月1日至12月31日；在玉米主要種植區(qū)利用五點(diǎn)取樣法調(diào)查草地貪夜蛾幼蟲數(shù)量及植株受害情況，計(jì)算百株蟲量和植株受害率(%)，調(diào)查時(shí)間從首次見蟲開始，每5 d調(diào)查一次，至作物成熟期結(jié)束(劉杰等，2019)。

1.3 分析方法

1.3.1草地貪夜蛾越冬種群動(dòng)態(tài)

為進(jìn)一步明確草地貪夜蛾在廣東省的周年繁殖區(qū)范圍和冬季發(fā)生特征，在2020年冬季聯(lián)合調(diào)查基礎(chǔ)上(齊國(guó)君等，2020)，根據(jù)2020年1-2月和2021年1-2月草地貪夜蛾蟲情數(shù)據(jù)，以百株蟲量和為害率為指標(biāo)，分析廣東省冬玉米種植區(qū)草地貪夜蛾越冬種群發(fā)生動(dòng)態(tài)及為害情況，探討廣東省草地貪夜蛾周年繁殖區(qū)的分布范圍。

1.3.2草地貪夜蛾成蟲種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

根據(jù)廣東省不同生態(tài)區(qū)草地貪夜蛾的逐日性誘數(shù)據(jù)，選取化州、鶴山、白云、惠城4個(gè)地區(qū)代表周年繁殖區(qū)，英德和梅縣2個(gè)地區(qū)代表季節(jié)發(fā)生區(qū)(圖1)，以誘集有蛾天數(shù)出現(xiàn)頻率、旬平均誘蛾量、年平均誘蛾量等指標(biāo)，分析廣東省不同地區(qū)草地貪夜蛾成蟲性誘種群周年消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及高峰期。

圖1 廣東省不同生態(tài)區(qū)草地貪夜蛾監(jiān)測(cè)地點(diǎn)Fig.1 Monitoring location of Spodoptera frugiperde in different ecological regions of Guangdong Province

1.3.3草地貪夜蛾幼蟲種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

根據(jù)廣東省不同生態(tài)區(qū)草地貪夜蛾的田間調(diào)查數(shù)據(jù)，選取高州、鶴山、白云、惠城4個(gè)地區(qū)代表周年繁殖區(qū)，英德和梅縣2個(gè)地區(qū)代表季節(jié)發(fā)生區(qū)(圖1)，以百株幼蟲蟲量為指標(biāo)，分析廣東省不同地區(qū)草地貪夜蛾的幼蟲種群周年消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及幼蟲為害高峰期。

2 結(jié)果與分析

2.1 草地貪夜蛾越冬種群動(dòng)態(tài)

越冬調(diào)查結(jié)果表明，草地貪夜蛾在廣東省大部分冬種玉米區(qū)可以周年繁殖，僅在清遠(yuǎn)、韶關(guān)、河源等地未發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾幼蟲為害(圖2)。不同地區(qū)之間草地貪夜蛾的種群數(shù)量和為害情況差異較大，湛江、茂名、陽江地區(qū)草地貪夜蛾幼蟲種群數(shù)量較高，2020年、2021年平均百株蟲量為21.36頭、10.52頭，平均植株受害率為29.69%、12.48%；而珠三角及粵東大部分地區(qū)草地貪夜蛾的發(fā)生蟲量和植株受害率顯著較低，2020年、2021年平均百株蟲量為5.04頭、1.68頭，平均植株受害率為8.11%、2.22%(圖2)?？梢?，草地貪夜蛾在廣東省大部分冬種玉米區(qū)可以周年繁殖，粵西茂名、陽江地區(qū)以南至雷州半島一帶草地貪夜蛾種群發(fā)生為害較重，越冬蟲源基數(shù)較大，而珠三角、粵東及其他地區(qū)發(fā)生相對(duì)較輕。

圖2 2020年和2021年廣東省冬玉米草地貪夜蛾的發(fā)生為害Fig.2 Prevalence and damage of Spodoptera frugiperda in winter corn in Guangdong Province between 2020 and 2021

2.2 草地貪夜蛾成蟲種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

草地貪夜蛾成蟲性誘監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，廣東省不同地區(qū)草地貪夜蛾種群動(dòng)態(tài)及高峰期存在明顯差異(圖3)。周年繁殖區(qū)1至12月均可以誘集到草地貪夜蛾成蟲，化州、鶴山、白云、惠城4個(gè)地區(qū)誘集有蛾天數(shù)出現(xiàn)的頻率分別為75.07%、64.52%、57.53%、59.18%，年平均誘蛾量累計(jì)為1 099、855、1 080和751頭，種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)多峰型，1-2月誘蛾量較低，3月起蟲量逐漸增加，5月中旬至9月中旬為誘集高峰期，峰期明顯，10月之后誘蛾量減少，偶見小峰。季節(jié)發(fā)生區(qū)的草地貪夜蛾發(fā)生時(shí)間明顯較遲，一般于3月中下旬才零星誘集到草地貪夜蛾成蟲，英德和梅縣誘集有蛾天數(shù)出現(xiàn)的頻率分別為46.30%、44.79%，年平均誘蛾量累計(jì)為461頭、267頭，均明顯低于周年繁殖區(qū)，種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)也呈現(xiàn)多峰型，高峰期集中在7月中旬至9月上旬，誘蛾量也明顯偏低。此外，不同地區(qū)草地貪夜蛾年度間種群動(dòng)態(tài)也差異較大，2020年周年繁殖區(qū)和季節(jié)發(fā)生區(qū)草地貪夜蛾的年平均誘蛾量分別為1 275頭和581頭，明顯高于2021年的617頭和156頭，不論是周年繁殖區(qū)還是季節(jié)發(fā)生區(qū)，2020年性誘種群發(fā)生量均普遍高于2021年(圖3)。

圖3 2020年和2021年廣東草地貪夜蛾逐旬性誘種群動(dòng)態(tài)Fig.3 Population dynamics of Spodoptera frugiperda by sex pheromone trap in every ten-days in Guangdong Province between 2020 and 2021

2.3 草地貪夜蛾幼蟲種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

草地貪夜蛾幼蟲種群調(diào)查結(jié)果表明，廣東省不同地區(qū)草地貪夜蛾幼蟲種群周年發(fā)生動(dòng)態(tài)存在明顯差異(圖4)。周年繁殖區(qū)草地貪夜蛾幼蟲全年均可發(fā)生為害，高州、鶴山、白云、惠城的幼蟲種群動(dòng)態(tài)呈多峰型，高峰期主要集中在5月至10月，期間出現(xiàn)多個(gè)大小不等的高峰。而季節(jié)發(fā)生區(qū)的草地貪夜蛾田間幼蟲發(fā)生為害明顯較遲，一般于3月底4月份見蟲，5月種群數(shù)量呈明顯上升趨勢(shì)，6至7月出現(xiàn)幼蟲發(fā)生高峰，峰期明顯，英德和梅縣的高峰日百株蟲量可達(dá)13頭、16.5頭，10月之后幼蟲種群數(shù)量持續(xù)下降，偶見小蟲峰，在田間基本不造成為害。由此可見，周年繁殖區(qū)內(nèi)草地貪夜蛾幼蟲全年均可發(fā)生為害，而梅縣和英德僅可在4-10月份發(fā)生危害，種群發(fā)生數(shù)量和為害程度發(fā)生也明顯低于周年繁殖區(qū)(圖4)。

圖4 2020年和2021年廣東草地貪夜蛾幼蟲種群動(dòng)態(tài)Fig.4 Population dynamics of Spodoptera frugiperda larvae in Guangdong Province between 2020 and 2021

3 結(jié)論與討論

草地貪夜蛾沒有滯育習(xí)性(Luginbill，1928；Sparks，1979)，遠(yuǎn)距離遷飛習(xí)性是其逃避夏季高溫、冬季低溫以及食料缺乏等不良環(huán)境的有效策略(Hoggetal.，1982；Johnson，1987；Westbrooketal.，2016)。在北美地區(qū)，草地貪夜蛾的安全越冬范圍位于佛羅里達(dá)州28°N以南地區(qū)(Garciaetal.，2018)及德克薩斯州南部地區(qū)(Nagoshietal.，2009)。在中國(guó)，草地貪夜蛾僅可以在云南、廣東、海南、四川、廣西、福建、貴州等熱帶及亞熱帶地區(qū)周年繁殖(齊國(guó)君等，2020；姜玉英等，2021；盧輝等，2021；趙雪晴等，2021；Yangetal.，2021)。本研究根據(jù)2020年和2021年廣東省草地貪夜蛾蟲情數(shù)據(jù)，明確了廣東省草地貪夜蛾的周年繁殖區(qū)與冬玉米集中種植區(qū)高度重疊，粵西茂名、陽江地區(qū)以南至雷州半島一帶草地貪夜蛾種群發(fā)生為害較重，越冬蟲源基數(shù)較大，此外，周年繁殖區(qū)還與冬季溫度條件和冬玉米種植情況密切相關(guān)，這與姜玉英等(2019)和邱良妙等(2020)的分析結(jié)果相吻合。

廣東省是草地貪夜蛾的最適棲息地和周年繁殖區(qū)(Lietal.，2019；齊國(guó)君等，2020)，但并非所有的縣/市/區(qū)都適宜草地貪夜蛾周年繁殖，也存在清遠(yuǎn)、韶關(guān)、河源等季節(jié)發(fā)生區(qū)。云南不同地區(qū)也存在類似情況，25°N以南的滇西、滇西南、滇南和滇東南部區(qū)大部區(qū)域，以及西部怒江和北部金沙江沿岸部分地區(qū)草地貪夜蛾可周年發(fā)生，而滇中以北大部地區(qū)冬春季未見草地貪夜蛾幼蟲為害，為季節(jié)發(fā)生區(qū)(趙雪晴等，2021)。本研究選擇高州/化州、鶴山、白云、惠城等地代表周年繁殖區(qū)，英德和梅縣代表季節(jié)發(fā)生區(qū)，明確了周年繁殖區(qū)全年草地貪夜蛾成蟲及幼蟲均可發(fā)生為害，發(fā)生高峰期主要集中于5-10月，期間出現(xiàn)多個(gè)大小不等的高峰，這與廣西春秋雙峰型的發(fā)生動(dòng)態(tài)略有差別(覃武等，2021)。對(duì)于季節(jié)發(fā)生區(qū)，草地貪夜蛾成蟲誘集始見期和田間幼蟲為害期明顯較遲，一般于3-4月才零星發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾成蟲及幼蟲，6-8月會(huì)出現(xiàn)多個(gè)發(fā)生高峰，但種群發(fā)生數(shù)量和為害程度發(fā)生也明顯低于周年繁殖區(qū)。

周年繁殖區(qū)是我國(guó)草地貪夜蛾初次發(fā)生的重要蟲源地，也是境外草地貪夜蛾遷飛入侵我國(guó)的第一站(陸永躍等，2020)。云南及華南地區(qū)冬玉米種植面積大，是草地貪夜蛾重要的周年繁殖區(qū)(姜玉英等，2021)，準(zhǔn)確掌握該區(qū)域草地貪夜蛾種群發(fā)生特征是做好監(jiān)測(cè)和治理的基礎(chǔ)(陸永躍等，2020)。海南高空誘蟲燈監(jiān)測(cè)表明4-10月光熱及雨水充沛，燈誘種群數(shù)量相對(duì)較多(唐繼洪等，2022),云南草地貪夜蛾發(fā)生高峰期在6-8月，低谷期為冬季12月至翌年2月(劉曉飛等，2021)，這與本研究的種群發(fā)生高峰期也基本吻合。在周年繁殖區(qū)，雖然冬春季種群數(shù)量相對(duì)較低，但冬玉米田仍存在一定數(shù)量的越冬蟲源，特別是粵西地區(qū)蟲量超過20頭/百株，再加上境外遷入蟲源持續(xù)遷入(陳輝等，2020)，可為北遷擴(kuò)散提供充足的蟲源基數(shù)(楊普云等，2019)。

草地貪夜蛾的發(fā)生為害與其遷入蟲源的時(shí)間和規(guī)模、氣候因子、環(huán)境因素、作物布局與生育期、人工管理等因素密切相關(guān)(鐘景偉等，2022)。本研究對(duì)比分析了周年繁殖區(qū)4個(gè)地區(qū)和季節(jié)發(fā)生區(qū)2個(gè)地區(qū)的草地貪夜蛾種群周年消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，結(jié)果表明不同區(qū)域草地貪夜蛾的種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)和高峰期均存在較為明顯的差異，但由于地理環(huán)境、田間小氣候、作物物候期及防治管理措施等方面影響，不同生態(tài)區(qū)域的草地貪夜蛾發(fā)生情況復(fù)雜多樣。本研究?jī)H利用廣東省6個(gè)站點(diǎn)草地貪夜蛾兩年的蟲情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，尚不足以完全反映草地貪夜蛾在廣東全省的發(fā)生為害動(dòng)態(tài)，有待今后長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的積累和進(jìn)一步的系統(tǒng)研究，闡明廣東省不同生態(tài)區(qū)草地貪夜蛾的遷飛擴(kuò)散的時(shí)空動(dòng)態(tài)規(guī)律，為全國(guó)草地貪夜蛾的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和源頭治理提供科學(xué)依據(jù)。