兩種誘集方式對田間金龜甲誘集效果的比較研究

鐘 濤，許國慶

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，沈陽 110161)

東北大黑鰓金龜HolotrichiadiomphaliaBates是危害遼寧沈陽地區(qū)油料作物的重要地下害蟲，對花生ArachishypogaeaLinn.產(chǎn)量影響較大(鐘濤等,2016;鐘濤等,2020)。該種金龜在土中棲息，2年完成1代，防治十分困難。生產(chǎn)上對化學(xué)農(nóng)藥依存度高，但防效仍不理想(王哲等,2019;曲春娟等,2019)。誘蟲燈是利用昆蟲固有的趨光特性，將害蟲誘集起來統(tǒng)一殺滅，目前已在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，是我國農(nóng)田害蟲綠色防控的重要措施之一(桑文等,2018)?；跓艄庹T殺技術(shù)開展農(nóng)田害蟲發(fā)生規(guī)律監(jiān)測與綠色防控在安徽、河南、遼寧、山東等產(chǎn)區(qū)已有很多應(yīng)用研究(謝明惠等,2015;陳琦等,2020;鐘濤等,2020;王圣楠等,2020)。此外，昆蟲信息素的開發(fā)利用在害蟲綜合治理中也有著積極的生態(tài)意義。聚集信息素是指群棲性昆蟲分泌的一種高活性激素物質(zhì)，通過個體釋放到空氣中，引發(fā)同伴的聚集行為，有利于昆蟲進(jìn)行群體防御和共享資源。昆蟲聚集信息素對誘集靶標(biāo)害蟲很特異，對環(huán)境友好，在害蟲防治上潛力巨大(龔恒亮等,2013)。順-9-十八烯乙酸酯是金龜甲聚集信息素的主要成分，對大黑鰓金龜有顯著的誘集效果，且對配方中其它組份有顯著增效作用(李雪等,2018;李曉峰等,2020b)。植物揮發(fā)物是大黑鰓金龜搜尋寄主的重要化學(xué)線索，通過觸角感器的識別，幫助金龜精準(zhǔn)定位寄主植物(Sunetal.,2014)。大黑鰓金龜雌、雄成蟲均對榆樹揮發(fā)物有明顯趨性，而且雌蟲的趨性更強(qiáng)(李婭婭等,2018)，研究表明榆樹葉揮發(fā)物中1-己醇的含量最高，該揮發(fā)物對大黑鰓金龜有顯著引誘活性(李雪等,2018)。寄主植物揮發(fā)物與金龜性信息素混配通常增效作用明顯(龔東風(fēng)等,2016)。鄰苯二甲酸二丁酯與順-3-己烯基乙酸酯是金龜?shù)挠軜浼闹髦匾獡]發(fā)物組份，且無論是以一元、獨(dú)立二元、還是二者共同參與三元配方均對東北大黑鰓金龜有顯著的引誘效果(李曉峰等,2020a;2020b)。甘氨酸甲酯是東北大黑鰓金龜?shù)男孕畔⑺?，對鄰苯二甲酸二丁酯具有顯著增效作用(李曉峰等,2020b)。李曉峰等(2020b)通過配方篩選二元配方引誘劑以鄰苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯，1-己醇+順-9-十八烯乙酸酯效果最佳。本研究測試了這兩種引誘劑的田間誘捕效果，并與自動蟲情測報燈的誘捕效果作了比較，旨在為東北大黑鰓金龜發(fā)生規(guī)律監(jiān)測與科學(xué)防控提供參考。

1 材料與方法

1.1 自動蟲情測報燈

自動蟲情測報燈由中山富巍盛農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)，采用18 W黑光燈管作為誘捕光源，主波長365 nm，利用光波共振原理誘蟲。燈管中心距離地面高度為1.3 m，燈管四周架有撞擊屏，正下方為漏斗型不銹鋼一體化集蟲柜，內(nèi)設(shè)2層分隔濾網(wǎng)。

1.2 引誘劑誘捕器

誘劑和誘芯均由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供。誘劑由植物揮發(fā)物、性信息素和聚集信息素進(jìn)行二元復(fù)配，誘劑①鄰苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯(11.1 μL+300 μL)、誘劑②1-己醇+順-9-十八烯乙酸酯(33.3 μL+11.1 μL)，分別溶解于100 mL石蠟油中后封裝于1 mL緩釋橡膠瓶內(nèi)，置于-20℃保存(李曉峰等,2020b;李曉維等,2020)。使用時將小瓶底端塞入1.5 mL EP管進(jìn)行固定。EP管由12#鐵絲(Ф=2.642 mm)纏繞后懸于黃色塑料盆(盆口Ф=45 cm，盆底Ф=35 cm，盆高15 cm)上方約3 cm處，將3根長度2.3 m的竹竿頂部交叉固定后，底端插入土中，形成穩(wěn)定三角型支架。水盆用鐵絲吊于交叉點(diǎn)下方，距地面1.2 m，盆內(nèi)盛清水，添加少許洗衣粉。

1.3 試驗方法

自動蟲情測報燈和誘捕器安放于遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地(123°33′E，41°49′N)內(nèi)同一片花生田附近，設(shè)置自動蟲情測報燈1臺；誘捕器共30臺(兩種誘劑和空白對照各10臺)，誘捕器間距10 m，環(huán)花生田設(shè)置。測報燈與誘捕器相距約150 m，燈誘與誘捕器監(jiān)測同步開展?；貎?nèi)種植花生和大豆Glycinemax(Linn.) Merr.等油料作物。試驗于2020年4月底開始，自動蟲情測報燈4月30日開啟，9月30日關(guān)閉。每天19 ∶30自動點(diǎn)亮，次日凌晨3 ∶30自動熄滅。每天上午收集誘捕到的害蟲，剔除非金龜類昆蟲，統(tǒng)計、記錄金龜甲數(shù)量。引誘劑誘捕器中的誘芯每10 d更換1次，及時補(bǔ)充水盆中水量。每天調(diào)查1次誘集的金龜種類和數(shù)量，并清除甲蟲標(biāo)本。

形態(tài)鑒定：東北大黑鰓金龜雄成蟲第五節(jié)腹板中部后方有較深狹三角形凹坑，雌成蟲無明顯三角形凹坑，但具一橫向的棗紅色棱形隆起骨片；觸角10節(jié)，其中雄成蟲鰓片部(由3節(jié)組成)明顯長于前6節(jié)長度之和，雌成蟲鰓片部短小。銅綠麗金龜Anomalacorpulenta雄成蟲腹面棕黃色且密生細(xì)毛，雌成蟲乳白色且末節(jié)橫帶棕黃色，臀板大黑斑倒三角形，兩側(cè)各有1個小橢圓形黑斑(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所和中國植物保護(hù)學(xué)會,2014)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2007和IBM SPSS Statistics 24.0分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種誘集方式對金龜甲的累計誘蟲量

對自動蟲情測報燈和引誘劑誘捕器誘集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)兩種誘集方式均能誘集到東北大黑鰓金龜、銅綠麗金龜、東方絹金龜SericaorientalisMotschulsky和瓢蟲等。全年誘蟲量以自動蟲情測報燈最多(表1)，其中誘捕到的金龜害蟲約為引誘劑誘捕蟲量的4.7倍，東北大黑鰓金龜約占燈誘金龜總數(shù)的47.6%，銅綠麗金龜約占18.3%，表明東北大黑鰓金龜是燈下的優(yōu)勢金龜害蟲。

表1 自動蟲情測報燈下昆蟲標(biāo)本分科目統(tǒng)計表Table 1 Category of the trapped insects by an automatic pest forecast light trap

2.2 兩種誘集方式對金龜甲種群動態(tài)的監(jiān)測比較

誘蟲燈下5月中旬始見東北大黑鰓金龜(圖1)，9上旬為終見期，其上燈活動盛期在7月中旬；銅綠麗金龜于6月中旬上燈活動(圖2)，7月底為終見期，高峰分別出現(xiàn)在6月下旬和7月中旬。引誘劑誘捕器監(jiān)測到東北大黑鰓金龜?shù)氖及l(fā)期較燈誘晚10 d左右，這是由于早期雄成蟲上燈活動，雌成蟲5月24日始上燈活動，引誘劑才起作用。降雨發(fā)生時金龜不上燈或較少上燈，引誘劑誘捕結(jié)果表明6月底-7月上旬仍能誘集較多數(shù)量的雌金龜(圖3)，表明降雨發(fā)生時引誘劑誘捕更有效，而且降雨對引誘劑誘捕器的影響較小。引誘劑誘捕器監(jiān)測到7月為東北大黑鰓金龜活動的高峰期，可與自動蟲情測報燈的誘捕結(jié)果相互印證。分析發(fā)現(xiàn)誘劑①和誘劑②對東北大黑鰓金龜?shù)挠行дT集時長存在明顯差異(圖3)，誘劑①有效誘集時長自5月下旬至7月底，誘劑②有效誘集時長自6月底至7月底，顯然誘劑①要優(yōu)于誘劑②，但是誘劑②在高峰期的誘集較誘劑①更靈敏，甚至優(yōu)于同期燈誘的效果。

圖1 自動蟲情測報燈監(jiān)測花生田東北大黑鰓金龜種群消長動態(tài)Fig.1 Population dynamics of Holotrichia diomphalia in a peanut field by an automatic pest forecast light trap

圖2 自動蟲情測報燈監(jiān)測花生田銅綠麗金龜種群消長動態(tài)Fig.2 Population dynamics of Anomala corpulenta in a peanut field by an automatic pest forecast light trap

圖3 兩種引誘劑監(jiān)測花生田東北大黑鰓金龜種群消長動態(tài)Fig.3 Population dynamics of Holotrichia diomphalia in a peanut field by two attractants

引誘劑誘捕器監(jiān)測表明銅綠麗金龜集中在6月中旬至7月中旬活動，誘捕金龜均為雄蟲(圖4)。誘劑①和誘劑②相比，二者有效誘集時長差異不大，誘劑①有效監(jiān)測時段自6月中旬至7月上旬，誘劑②自6月中旬至7月下旬(圖4)。自動蟲情測報燈監(jiān)測到銅綠麗金龜蟲量為引誘劑誘捕總量4倍左右，而且雌、雄成蟲均能在燈下誘集，雌雄性比約為1 ∶5。引誘劑與燈誘二者的誘集結(jié)果也可相互印證，7月上旬出現(xiàn)的高頻率降雨對引誘劑誘捕器的效果影響很有限，表明降雨發(fā)生期間金龜夜間也能出土活動，但是燈下很少能誘到。

圖4 兩種引誘劑監(jiān)測花生田銅綠麗金龜種群消長動態(tài)Fig.4 Population dynamics of Anomala corpulenta in a peanut field by two attractants

2.3 兩種誘集方式首次誘捕時間與田間氣象的關(guān)系

金龜出土活動與田間氣象因子關(guān)系密切，土壤溫度需穩(wěn)定在20℃左右東北大黑鰓金龜才首次上燈活動(謝明惠等,2015;鐘濤等,2020)。對比田間氣象數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)(圖5)，5月8日白天有小雨，9日白天和11日夜間有零星小雨，11日當(dāng)晚即誘到雄性東北大黑鰓金龜首次上燈。5月中旬土壤5 cm平均溫度始終在20.0℃之上，7月下旬達(dá)到峰值32.0℃，至9月底回落至20.0℃(圖6)。除溫度因素外，降雨等導(dǎo)致的土壤濕度變化也是影響金龜誘蟲量的重要因素(陳坤等,2013)。降雨對土壤濕度變化有非常明顯影響，表現(xiàn)為不同土壤深度的濕度值隨降雨量的變化而波動(圖5和圖6)，且與降雨量存在極顯著相關(guān)關(guān)系(表2)。當(dāng)24 h降雨量超過40 mm以后，燈下基本誘不到東北大黑鰓金龜。本研究認(rèn)為24 h內(nèi)土壤濕度小幅波動可能為東北大黑鰓金龜出土活動提供了重要的指示信息。

圖5 田間實時氣象因子動態(tài)Fig.5 Dynamics of real-time meteorological factors

圖6 田間不同土壤深度溫濕度動態(tài)Fig.6 Dynamics of soil temperature and humidity among different depths

相關(guān)性分析表明銅綠麗金龜?shù)纳蠠粝x量分別與降雨量和土壤15 cm溫度顯著相關(guān)(表2)。6月 13日首次利用誘蟲燈監(jiān)測到雌性銅綠麗金龜，降雨量為1.7 mm，土壤15 cm平均溫度在26.0℃左右，土壤濕度受降雨影響有細(xì)微變化。當(dāng)土壤溫度恒定，降雨發(fā)生可能影響銅綠麗金龜?shù)氖状紊蠠艋顒印ＲT劑首次誘捕雄性銅綠麗金龜在 6月 15日，與誘蟲燈首次監(jiān)測到的活動時期十分接近，所反映出的種群動態(tài)變化趨勢基本一致。受夏季強(qiáng)臺風(fēng)登陸影響，雨量增大(降雨量在 40 mm～85 mm)，誘捕金龜?shù)臄?shù)量明顯減少，金龜不上燈活動。

3 結(jié)論與討論

自動蟲情測報燈和引誘劑誘捕器均能誘捕到東北大黑鰓金龜和銅綠麗金龜，但兩種誘集方式均以東北大黑鰓金龜?shù)恼T捕數(shù)量最多，這與2019年報道的大豆田優(yōu)勢種為銅綠麗金龜?shù)慕Y(jié)果有著明顯差異(鐘濤等,2020)。有研究表明花生、大豆等油料作物種植面積的增減會對蠐螬優(yōu)勢種類構(gòu)成產(chǎn)生重要影響(陳琦等,2020)，而且自動蟲情測報燈誘殺效果也要優(yōu)于頻振式誘蟲燈，近年來蟲情測報燈廣泛應(yīng)用于多種害蟲防治中(張躍進(jìn)等,2005;于志浩等,2018;殷茵等,2019;孫明明等,2020)。引誘劑誘捕器專性誘集東北大黑鰓金龜雌成蟲和銅綠麗金龜雄成蟲，而蟲情測報燈下兩種金龜?shù)拇?、雄成蟲均可誘集，東北大黑鰓金龜雌雄性比約為2 ∶1，銅綠麗金龜雌雄性比約為1 ∶5.5。本研究單一使用2種二元配方誘劑，與蟲情測報燈相比各有優(yōu)缺點(diǎn)。誘劑①在東北大黑鰓金龜發(fā)生早期監(jiān)測效果較好，誘劑②在雨天和蟲量高峰期效果更佳，甚至較同期燈誘的效果好。分析其原因，誘劑①由寄主榆樹揮發(fā)物+性信息素構(gòu)成，對上一年以成蟲越冬，并于當(dāng)年5月中旬-6月下旬出土活動的東北大黑鰓金龜雌雄蟲具有很好的誘集效果，引誘它們在特定寄主榆樹上完成交尾；而誘劑②為寄主榆樹揮發(fā)物+聚集信息素組成，對上一年以幼蟲越冬，并于當(dāng)年6月下旬-7月下旬集中羽化的東北大黑鰓金龜(鞘翅顏色淺棕色)具有聚集取食作用。引誘劑誘捕器對準(zhǔn)確掌握田間金龜種群消長規(guī)律有著積極意義。此外，由于大多數(shù)昆蟲對365 nm波長有強(qiáng)烈趨光性，極容易誤捕到天敵昆蟲，長期應(yīng)用對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)可能會產(chǎn)生較大影響(江幸福等,2009)；引誘劑誘捕器對金龜開展針對性誘殺，可實現(xiàn)對天敵的保護(hù)和利用。

本地區(qū)燈誘的有效誘集時長要明顯長于引誘劑誘捕器的有效誘集時長。5月中旬誘蟲燈監(jiān)測到東北大黑鰓金龜活動，至9月上旬停止上燈；5月下旬引誘劑誘集到東北大黑鰓金龜，至8月初誘集結(jié)束。分析其原因，東北大黑鰓金龜雌成蟲最早5月下旬上燈，引誘劑對其雄蟲誘集效果不佳，相較之下燈誘數(shù)據(jù)可完整地反映東北大黑鰓金龜種群數(shù)量的變動。從誘集標(biāo)本的種類和數(shù)量上看(表1)，燈誘均優(yōu)于引誘劑。引誘劑有一定揮發(fā)性，其濃度會隨使用時間下降，風(fēng)向轉(zhuǎn)變也會造成干擾，導(dǎo)致誘集效果不如燈誘持久穩(wěn)定。盡管如此，引誘劑的靶標(biāo)對象較專一，雨天表現(xiàn)優(yōu)異。對甜菜夜蛾Spodopteraexigua和二化螟Chilosuppressalis的研究均報道引誘劑誘集效果優(yōu)于測報燈，這與本研究結(jié)果不一致，分析原因可能是誘集靶標(biāo)害蟲的生活史和生活習(xí)性差異較大，即使細(xì)小的種間差異也會造成誘捕結(jié)果的巨大差異(徐練和文禮章,2015)。此外，該研究中兩種誘集方式未在相同作物田開展也可能是主要原因(殷茵等,2019;黃賢夫等,2020)。

研究表明溫度、濕度和降雨對農(nóng)田害蟲的燈光誘捕效率會產(chǎn)生顯著影響(陳坤等,2013)。進(jìn)入5月氣溫升高并保持穩(wěn)定，影響著東北大黑鰓金龜全年首次上燈活動，降雨則影響蟲量高峰的出現(xiàn)。東北大黑鰓金龜在中等及以下規(guī)模降雨發(fā)生3日內(nèi)會有蟲量高峰出現(xiàn)，大到暴雨對其上燈有明顯抑制作用，本研究也得出一致的結(jié)論(鐘濤等,2020)。生產(chǎn)田可采用誘蟲燈與引誘劑誘捕器相結(jié)合的防控策略，利用燈誘穩(wěn)定開展金龜害蟲的消長規(guī)律長期監(jiān)測，提供蟲情測報數(shù)據(jù)，夏季多雨天和蟲量高峰增設(shè)引誘劑裝置，可針對性誘殺東北大黑鰓金龜雌成蟲，減少其交配機(jī)率和田間落卵量，實現(xiàn)對蠐螬害蟲的成蟲防治，對減少用藥和守護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全有著重要意義。