大豆有翅蚜傳播大豆花葉病毒的趨勢研究

趙彤華,洪 玲,鐘 濤,徐 蕾,許國慶

(1.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,遼寧 沈陽 110161; 2.岫巖滿族自治縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展中心, 遼寧岫巖 114300)

大豆花葉病毒病(Soybean mosaic virus,SMV)是大豆流行最廣、危害最嚴(yán)重的一種病害,在世界各地都有發(fā)生,產(chǎn)量損失可達(dá)95%[1]。 輕度感染SMV 的大豆植株出現(xiàn)花葉或黃斑花葉,嚴(yán)重時葉片畸形、皺縮,甚至頂枯[2～3]。 SMV 的侵染來源主要是以種子帶毒為主[4],另一個途徑則是介體昆蟲,主要依靠有翅蚜遷飛并以非持久性接觸傳毒[5～6]。 本研究在2020～2022 年利用吸蟲塔誘集遷飛大豆蚜,通過有翅蚜的消長動態(tài)與田間大豆花葉病毒病的發(fā)病率之間的關(guān)系分析,研究有翅蚜的傳毒機(jī)制,為通過控制傳播媒介減少再侵染的協(xié)同防控技術(shù)提供重要理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試品種

供試大豆分別選用中感品種撫豆31、感病品種鐵鮮6 號、高感品種鐵鮮7 號、高抗品種希豆7號、抗病品種鐵豆104 和中抗品種開鮮3 號,均由遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心提供。

1.1.2 試驗(yàn)設(shè)備

吸蟲塔試驗(yàn)裝置高8.8 m,安裝于遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)西地,地址沈陽市沈河區(qū)東大營街,N41°49′,E123°32′,海拔54.72 m。 設(shè)備由中國科學(xué)院動物研究所參與研發(fā),由河南省濟(jì)源白云實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)。

自制田間隔離罩籠為用 60 目紗網(wǎng)和鐵架做成的長3.5 m、寬2.0 m、高 2.0 m 的長方體式罩籠。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 吸蟲塔樣本采集方法 試驗(yàn)期間(2020～2022 年)吸蟲塔保持全天候運(yùn)轉(zhuǎn)。 樣品收集器中注入95%的酒精溶液保存吸入的昆蟲標(biāo)本,每隔5 d 為1 個周期更換收集器。 將收集器中的昆蟲在電子顯微鏡下進(jìn)行分離、鑒定和計(jì)數(shù),并在超低溫冰箱內(nèi)冷凍保存。

1.2.2 田間大豆花葉病毒病發(fā)病調(diào)查 將6 個供試大豆品種分別設(shè)置成不同處理,另設(shè)空白對照(隔離病毒傳播);試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個處理3 次重復(fù),共設(shè)21 個小區(qū)。 空白對照處理區(qū)加設(shè)自制田間隔離罩籠,用于隔離外界病毒傳播源。 田間大豆花葉病毒病發(fā)病調(diào)查于每年4 月19 日～9 月21 日期間進(jìn)行,調(diào)查采用棋盤式采點(diǎn),每小區(qū)隨機(jī)選取5 點(diǎn),每點(diǎn)20 株,每隔5 d 調(diào)查1 次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用IBM SPSS Statistics 24.0 軟件進(jìn)行曲線回歸分析,采用Duncan 氏新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 吸蟲塔誘捕有翅蚜遷飛動態(tài)

2020～2022 年試驗(yàn)期間,吸蟲塔誘捕的遷飛有翅蚜種群出現(xiàn)了3 個高峰期(圖1)。 其中,第1個高峰期出現(xiàn)在5 月末,峰值最小為16 頭,此時正值越冬寄主鼠李開花前后,大豆蚜發(fā)生有翅蚜遷飛至大豆田,成為田間繁殖和為害大豆的第一蟲源,形成大豆蚜第一次遷飛高峰,也稱“春遷”;第2 個高峰期出現(xiàn)在7 月初,峰值最大為42 頭,持續(xù)時間也最長,此時,在擁擠的脅迫條件下,聚集的有翅蚜被迫迅速向周圍健康植株擴(kuò)散和蔓延,田間大豆蚜由點(diǎn)片發(fā)生逐步擴(kuò)散蔓延至全田為害,形成了田間種群擴(kuò)散高峰;第3 個高峰期出現(xiàn)在9 月初,峰值為24 頭,此時田間寄主植物營養(yǎng)狀況及氣候條件每況愈下,有翅蚜陸續(xù)遷飛至鼠李準(zhǔn)備越冬,形成第二次遷飛高峰,又稱“秋遷”(圖1)。

圖1 吸蟲塔誘捕遷飛有翅蚜量與田間大豆花葉病毒病發(fā)病率調(diào)查

2.2 田間大豆花葉病毒病發(fā)病率調(diào)查

試驗(yàn)期間對大豆花葉病毒病的調(diào)查結(jié)果(圖1)表明,隨著大豆蚜由越冬寄主向大豆田的遷入以及在田間蔓延和擴(kuò)散,田間大豆花葉病毒病的發(fā)病率在逐步上升后,至7 月中旬～7 月下旬到達(dá)高峰期,但時間晚于吸蟲塔誘捕遷飛有翅蚜的第2 個峰期。 其中,高感品種鐵鮮7 號在7 月18 日最大發(fā)病率達(dá)到38%,高抗品種希豆7 號在7 月13 日最大發(fā)病率為12%。 此后,大豆花葉病毒病的發(fā)病率在波動中有所下降,但總體趨于穩(wěn)定,再未出現(xiàn)明顯的高峰和低谷。

2.3 吸蟲塔誘捕有翅蚜量與田間大豆花葉病毒病發(fā)病關(guān)系分析

通過對連續(xù)2 年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,結(jié)果表明,吸蟲塔誘捕有翅蚜量與田間大豆花葉病毒病發(fā)病率采用Cubic 模型擬合度為最高(圖2),擬合方程為y=3.109+0.809x-0.015x2(F=22.606,R2=0.708,df=31),說明遷飛有翅蚜量與大豆花葉病毒病的發(fā)生存在顯著的曲線相關(guān)性。

圖2 吸蟲塔誘捕遷飛有翅蚜量與田間大豆花葉病毒病發(fā)病率曲線擬合

3 討論與結(jié)論

吸蟲塔準(zhǔn)確記錄了大豆蚜在田間3 個主要生活階段,即由冬寄主鼠李向夏寄主大豆遷移定殖、有翅蚜在大豆田間擴(kuò)散蔓延為害以及大豆蚜由夏寄主大豆回遷至冬季主鼠李越冬[7]。 田間有翅蚜遷飛高峰出現(xiàn)在7 月上旬,此時正值大豆初花期[18],而田間大豆花葉病毒病的侵染高峰也隨之出現(xiàn),說明大豆初花期前的有翅蚜是傳播并導(dǎo)致大豆花葉病毒病感病的主要蟲源;此外,大豆初花期后,雖然田間有翅蚜又出現(xiàn)了第3 個高峰(秋遷),然而此時大豆已進(jìn)入抗病階段,病癥逐步趨于穩(wěn)定。 綜上所述,對有翅蚜傳播導(dǎo)致的大豆花葉病毒病的防治適期是在大豆初花期前,而且,依據(jù)曲線相關(guān)性,吸蟲塔誘捕遷飛有翅蚜量和發(fā)生期可以作為大豆花葉病毒病田間發(fā)病流行的預(yù)測依據(jù)。

東北的春大豆區(qū)是大豆適宜生長的地區(qū)。 大豆花葉病毒病是大豆生產(chǎn)中的重要病害之一,而蚜蟲介體對SMV 傳播和流行起到重要的作用。大豆4 葉期～初花期前,是大豆蚜發(fā)生周期中的薄弱環(huán)節(jié),也是大豆蚜防治的關(guān)鍵適期[9]。 結(jié)合本研究,此階段正值大豆病毒病的適發(fā)時期,這就與病害傳播源大豆蚜的防治時間節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了疊加,抓住大豆初花期前,采用種子處理和點(diǎn)片防治做好大豆蚜防控[10],可有效控制蚜傳病害,進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)大豆病、蟲害協(xié)同防控提供關(guān)鍵理論依據(jù)。