小地老虎和黏蟲蛾發(fā)生同步現(xiàn)象探討

齊曉紅，侯艷紅，陳 莉，杜夢園，沈海龍，劉 迪，范志業(yè)，王文豪，李雷雷，師興凱，李世民，陳 琦

（漯河市農業(yè)科學院 國家農業(yè)科學植物保護郾城觀測實驗站，河南 漯河 462300）

害蟲遷飛是在長期適應多變的環(huán)境過程中進化形成的一種行為對策［1］。遷飛性害蟲以其突發(fā)性、暴發(fā)性、毀滅性的發(fā)生特點始終威脅著我國的糧食安全，做好遷飛性害蟲的監(jiān)測預警，對確保農業(yè)的可持續(xù)生產具有重要意義［2］。黏蟲（Mythimna separata）和小地老虎（Agrotis ipsilon）是我國農作物重大遷飛性害蟲［3-4］，給我國農業(yè)生產和糧食安全帶來嚴重威脅［5-7］，長期被我國列為重大害蟲監(jiān)測和防治對象［8-9］。成蟲具有較強的遷飛和再遷飛能力［10］，往往是導致其短時間、大區(qū)域和多世代暴發(fā)致災的重要原因［8，11］，也增加了對其進行及時監(jiān)測和準確預報的難度［12］。近年來，由于全球氣候變暖和耕作制度的改變，小地老虎和黏蟲也呈現(xiàn)間歇性、局部大面積暴發(fā)的態(tài)勢［13］。因此，探索我國黏蟲和小地老虎種群周年區(qū)域動態(tài)規(guī)律，開展監(jiān)測預警，對實現(xiàn)準確測報和科學防控尤為重要［11］。

2 種蛾發(fā)生的同步現(xiàn)象，正是2 種遷飛性昆蟲相似性的集中反映［14］。張汝霖等［15］在20 世紀70—80年代對山西省呂梁地區(qū)玉米螟與黏蟲發(fā)蛾期的同步現(xiàn)象進行了探討，明確了該地區(qū)玉米螟越冬代與1 代黏蟲蛾的消長趨勢、2 種蛾性比變化以及2 種雌蛾卵巢發(fā)育級別均存在同步現(xiàn)象。王蔭長［14］在20 世紀70 年代，闡明了江蘇省小地老虎與黏蟲越冬代蛾的消長趨勢、高峰日及性比變化具有同步現(xiàn)象。河南省漯河市地處全國糧食主產區(qū)和國家糧食生產核心區(qū)，是我國南北氣候的過渡地帶，昆蟲南北季節(jié)性遷飛的主要通道［16］。小地老虎和黏蟲蛾在河南省漯河市是否也存在同步現(xiàn)象，目前尚未見報道。鑒于此，于2018—2022 年利用蟲情測報燈對河南省漯河市小地老虎和黏蟲成蟲的種群動態(tài)進行了系統(tǒng)監(jiān)測，對誘捕的燈下雌蛾進行了卵巢解剖，并對2 種蛾量消長趨勢、雌雄性比及雌蛾卵巢發(fā)育情況進行分析，探討小地老虎和黏蟲蛾的同步現(xiàn)象，以期為該地以及全國小地老虎和黏蟲的動態(tài)區(qū)域預報和有效防控提供參考。

1 材料和方法

1.1 監(jiān)測工具

設置蟲情測報燈（以下簡稱測報燈，鶴壁佳多科工貿股份有限公司研制生產）1 臺，型號JBD2 型，燈管功率20 W、主波長365 nm，燈管下端與地表面垂直距離為1.5 m，通過自帶的光控系統(tǒng)控制開關燈，燈上安裝有直徑約1.5 m 的雨棚。

1.2 監(jiān)測地點

監(jiān)測地點位于河南省漯河市農業(yè)科學院五里崗試驗基地（33°36′N、113°59′E），該地區(qū)屬暖濕性季風氣候，四季分明，平均年降水量804.2 mm，農田大部分為旱田，主要以小麥—玉米、小麥—花生、小麥—大豆、小麥—紅薯等方式連作。

1.3 試驗方法

測報燈四周視野開闊，無高大建筑物或樹木遮擋。燈與作物間距5 m以上。每年更換一次燈管。于2018—2022 年每年的3 月1 日至11 月30 日連續(xù)監(jiān)測。每天早晨檢查燈下誘到的小地老虎和黏蟲蛾量、性比。每日隨機剖查雌蛾20 頭，不足20 頭時則全部檢查，判斷雌蛾卵巢發(fā)育級別及產卵狀態(tài)［17-18］，記錄各級數(shù)量及比率。

當燈下出現(xiàn)明顯成蟲蟲峰時，依據(jù)雌蛾卵巢發(fā)育和交配情況等生理指標判斷其種群性質［11］。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

1.4.1 2 種蛾數(shù)量消長的一致性 將小地老虎和黏蟲逐日蛾量，用WPS Office 2023 按年份進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和作圖，若同一世代進入高峰期的時間相同（相近）或趨勢一致，則認為2 種蛾的數(shù)量消長一致；否則，則認為不一致。

1.4.2 2 種蛾高峰日 各世代高峰期內蟲量最多的日期為高峰日。為便于比較，將高峰日折算成公歷天數(shù)，如1 月1 日為1 d、1 月2 日為2 d，以此類推。

1.4.3 2 種蛾雌雄性比的同步性 統(tǒng)計2 種蛾雌雄數(shù)量，分別計算雌雄性比（雄蛾設定為1），分世代比較雌雄性比，若2 種蛾的雌雄性比接近或相對值比較穩(wěn)定，或變化趨勢一致，極大值與極小值出現(xiàn)的日期一致，則認為2 種蛾的雌雄性比存在同步現(xiàn)象；否則，不存在同步現(xiàn)象。

1.4.4 2 種雌蛾卵巢發(fā)育的近似性 統(tǒng)計2 種雌蛾卵巢發(fā)育進度、交配率和交配次數(shù)，比較是否有近似性。

2 結果與分析

2.1 小地老虎和黏蟲蛾量消長情況

從監(jiān)測結果（圖1）可以看出，2018—2022 年小地老虎在河南省漯河市1 年可見4 代成蟲，黏蟲可見5代成蟲，第1 代和第2 代世代重疊。兩者均以第1 代發(fā)生數(shù)量最多，分別占5 a 誘蛾總量的51.63% 和90.04%。其次是第2 代，分別占5 a 誘蛾總量的41.20%和5.46%。

圖1 2018—2022 年河南省漯河市測報燈下小地老虎和黏蟲蛾量消長情況

由圖1 可知，小地老虎和黏蟲的始見日均在3 月上中旬；越冬代分別在4 月上旬至5 月上旬和3 月下旬至4 月下旬誘蛾量相對較多；第1 代蛾高峰期均在5 月下旬至6 月下旬，期間蛾量分別占5 a 誘蛾總量的48.35%和88.95%；第2 代蛾高峰期分別在7 月中旬至8 月中旬和7 月中下旬，期間蛾量分別占5 a 誘蛾總量的35.79%和4.06%。2 種蛾的消長趨勢基本一致。

2.2 小地老虎和黏蟲蛾高峰日

由表1 可知，小地老虎第1 代蛾高峰日一般在6月中旬，最早出現(xiàn)在6 月2 日（2022 年），最晚在6 月27 日（2019 年）；黏蟲第1 代蛾高峰日一般在6 月上旬，最早在5 月28 日（2020 年），最晚在6 月11 日（2022 年），比小地老虎蛾峰日平均值提前10.0 d。小地老虎第2 代蛾高峰日一般在7 月下旬，最早在7 月20 日（2018 年），最晚在8 月6 日（2022 年）；黏蟲第2代蛾高峰日在7 月中下旬，比小地老虎蛾峰日平均值提前10.5 d。2 種蛾的第1 代蛾峰日平均值相差天數(shù)與第2 代蛾峰日平均值相差天數(shù)保持穩(wěn)定。

表1 2018—2022 年河南省漯河市測報燈下小地老虎和黏蟲蛾高峰日

2.3 小地老虎和黏蟲2 種蛾雌雄性比的同步性

由小地老虎和黏蟲蛾雌雄性比（表2）可知，除越冬代外，第1 代、第2 代和第3 代小地老虎蛾雌雄性比均約為黏蟲的50%，兩者雌雄性比的相對值較為穩(wěn)定。2 種蛾的越冬代與第1 代雌雄性比的變化趨勢一致（圖2），其中越冬代蛾雌雄性比的極大值與極小值出現(xiàn)日期一致，說明雌雄性比的變化趨勢在小地老虎和黏蟲2 種蛾之間存在同步現(xiàn)象。

表2 2018—2022 年河南省漯河市測報燈下小地老虎和黏蟲雌雄性比

圖2 2018—2022 年河南省漯河市測報燈下小地老虎和黏蟲越冬代和第1 代雌雄性比變化

2.4 小地老虎和黏蟲2 種雌蛾卵巢發(fā)育的近似性

由2018—2022 年的解剖結果（圖3 和圖4）可知，河南省漯河市越冬代小地老虎和黏蟲雌蛾卵巢均是低級別（Ⅰ級和Ⅱ級）比例較低，Ⅲ級及以上比例較高，且交配率較高，由此判斷漯河越冬代小地老虎和黏蟲均主要為異地遷入種群，少量為本地越冬蟲源。

圖4 2018—2022 年河南省漯河市測報燈下黏蟲和小地老虎雌蛾交配率比較

第1 代蛾卵巢發(fā)育Ⅰ級和Ⅱ級占比、Ⅲ級及以上占比年度間差異較大，并且Ⅰ級和Ⅱ級占比均是黏蟲高于小地老虎，Ⅲ級及以上占比均是小地老虎高于黏蟲，交配率均是小地老虎高于黏蟲。第2 代蛾卵巢發(fā)育級別和交配率與第1 代相似。

末代蛾（第3 代小地老虎和第4 代黏蟲）卵巢發(fā)育Ⅰ級和Ⅱ級占比均較高，Ⅲ級及以上占比均較低，說明此種群主要為遷出蟲源，少量留在本地繁殖。

從交配次數(shù)（圖5）來看，河南省漯河市各代小地老虎和黏蟲雌蛾均以交配1 次為主。在不同世代的部分年份黏蟲雌蛾交配2 次及以上占比較高，如2019年越冬代交配2 次及以上占比為42.86%，2020 年第1代和第2 代交配2 次及以上占比分別為32.43% 和44.83%。

3 結論與討論

本研究發(fā)現(xiàn)，小地老虎和黏蟲蛾始見期均在3 月上中旬，越冬代分別在4 月上旬至5 月上旬和3 月下旬至4 月下旬誘蛾量相對較多，第1 代蛾高峰期均在5 月下旬至6 月下旬，第2 代蛾高峰期分別在7 月中旬至8 月中旬和7 月中下旬，2 種蛾的消長趨勢基本一致。可利用其趨光性或趨化性，在其成蟲高峰期設置黑光燈或糖醋液誘蛾器誘殺成蟲，減少田間落卵量。也可在田間設置性誘捕器［19］，通過誘捕雄蛾，干擾雌雄交配，減少受精卵數(shù)量，從而達到控制小地老虎和黏蟲的目的。

2 種蛾的同步現(xiàn)象，可用于蟲情測報［15］。監(jiān)測期間，小地老虎和黏蟲均以第1 代和第2 代發(fā)生數(shù)量最多，黏蟲第1 代和第2 代蛾峰日平均值分別比小地老虎提前10.0 d 和10.5 d，且黏蟲第1 代蛾發(fā)生量明顯大于小地老虎。因此，可將黏蟲作為指示種，在小地老虎預測中提供線索。

第1 代小地老虎雌蛾卵巢發(fā)育Ⅲ級及以上占比較高，且均高于黏蟲，但在個別年份第1 代黏蟲雌蛾卵巢發(fā)育Ⅲ級及以上占比也較高，如2020 年黏蟲雌蛾卵巢發(fā)育Ⅲ級及以上占比高達51.77%。依據(jù)卵子發(fā)生-飛行拮抗綜合征理論［20］，卵巢發(fā)育高級別（Ⅲ級及以上）的雌蛾將滯留本地不再遷出，雌蛾產卵后造成當?shù)匚：Γ?1］。因此，應加強夏玉米、大豆、花生等秋作物苗期小地老虎和黏蟲2 代幼蟲的田間調查監(jiān)測，適時控制其危害。

研究昆蟲性比對于昆蟲發(fā)生量的預測預報有著相當重要的意義［21］，植?？萍脊ぷ髡叱＠美ハx的性比來預測種群密度的未來變化趨勢［22］。本研究表明，第1 代、第2 代和第3 代小地老虎蛾雌雄性比均約為黏蟲的一半，小地老虎和黏蟲雌雄性比的相對值較為穩(wěn)定，雌雄性比的變化趨勢在2 種蛾之間存在同步現(xiàn)象。但對于同一種類，雌雄性比在年度間存在明顯差異，其誘蛾量和雌雄性比相關。本研究發(fā)現(xiàn)，黏蟲的年雌雄比值越大，年誘蛾量越多。比如，2019年雌雄性比（1.98）最大，當年誘蛾量（13 465 頭）也最大；2021 年雌雄性比（1.81）排第2，當年誘蛾量（8 885頭）也排第2；2020 年雌雄性比（0.95）最小，當年誘蛾量（1 485 頭）也最少。第1 代雌雄性比和當代誘蛾量有類似的結果。而小地老虎的雌雄性比與誘蛾量的相關性和黏蟲相反，即雌雄性比越大誘蛾量越小。比如，2020 年小地老虎雌雄性比（1.06）最大，其年誘蛾量（216 頭）卻最少；2022 年雌雄性比（0.66）最小，其年誘蛾量（1 482 頭）卻最大。第1 代雌雄性比和當代誘蛾量有類似的結果。