甜菜筒喙象Lixussubtilis Boheman在藜麥上大暴發

張桂芬, 張金良, 萬方浩, 梅 麗,冼曉青, 董 杰, 郭自軍

(1. 中國農業科學院植物保護研究所,植物病蟲害生物學國家重點實驗室, 北京 100193; 2. 農業部外來入侵生物預防與控制研究中心, 北京 100193; 3. 北京市植物保護站, 北京 100029; 4. 青島農業大學農學與植物保護學院, 青島 266109; 5. 北京市農業技術推廣站, 北京 100029; 6. 北京市延慶區農業技術推廣站, 北京 102100)

有害生物動態

甜菜筒喙象LixussubtilisBoheman在藜麥上大暴發

張桂芬1,2*, 張金良3, 萬方浩1,2, 4, 梅 麗5,冼曉青1,2, 董 杰3, 郭自軍6

(1. 中國農業科學院植物保護研究所,植物病蟲害生物學國家重點實驗室, 北京 100193; 2. 農業部外來入侵生物預防與控制研究中心, 北京 100193; 3. 北京市植物保護站, 北京 100029; 4. 青島農業大學農學與植物保護學院, 青島 266109; 5. 北京市農業技術推廣站, 北京 100029; 6. 北京市延慶區農業技術推廣站, 北京 102100)

甜菜筒喙象是世界潛在入侵象蟲網收錄的一種重要象甲科昆蟲,主要為害甜菜,以及藜科、莧科和蓼科的一些雜草,國內外未曾見有為害藜麥的報道,2016年7月下旬我們發現該種象蟲在北京嚴重為害藜麥。本文首次報道甜菜筒喙象在藜麥上的發生為害情況,同時介紹了其形態識別特征、生物學特性,給出了防治建議,并提出下一步研究重點,為有效防范甜菜筒喙象的進一步擴散為害,保障我國藜麥產業的健康發展提供科學支撐。

藜麥； 甜菜筒喙象； 形態識別； 為害特點； 暴發； 防治建議

甜菜筒喙象LixussubtilisBoheman,又名甜菜莖象甲,屬于鞘翅目Coleoptera象甲科Curculionidae方喙象亞科Cleoninae筒喙象族Lixini,主要為害甜菜,亦可為害藜科、蓼科、莧科的一些野生雜草[1-5]。甜菜筒喙象國內外均有分布,其中國外主要分布于歐洲、高加索、中亞細亞,以及伊朗、日本、敘利亞等國家和地區[2],為世界潛在入侵象蟲網(Potential Invasive Weevils of the World)列入的主要象甲類害蟲之一[3]；在我國主要分布黑龍江、吉林、遼寧、北京、河北、內蒙古、山西、陜西、甘肅、新疆、上海、江蘇、浙江、安徽、四川、湖南、江西等地[1,4]。在歐洲多數國家如斯洛伐克以及中亞和哈薩克斯坦等國家該種象蟲發生普遍且并非甜菜的主要害蟲[5],但在俄羅斯、烏克蘭、保加利亞[5]以及中國[6-8]的部分地區卻是甜菜苗期和留種甜菜的一種重要害蟲。甜菜筒喙象主要以幼蟲蛀食甜菜的花莖、葉柄和莖稈進行為害[1],為害株率達19%～80%,嚴重地塊高達100%,影響植株營養輸送,造成葉片干枯,使甜菜產量和品質受到嚴重影響[5-8]。

藜麥ChenopodiumquinoaWilld.屬藜科Chenopodiaceae藜屬Chenopodium,別稱南美藜、印第安麥、奎藜、奎奴亞藜、奎藜籽、灰米、金谷子、藜谷等,原產于南美洲的安第斯山區,是印加土著居民的主要傳統食物,由于其具有獨特的、豐富全面的營養價值,養育了印加民族,被古代印加人稱之為“糧食之母”[9-11]。鑒于其在油脂、蛋白、脂肪等方面所具有的獨特平衡構成,及其富含礦物質、維生素、脂肪酸和抗氧化劑等特性,并可降低罹患各種疾病的風險,而被譽為“功能食物(functional food)”,并同時被列為全球10大健康營養食品之一[9-13],經濟價值極高。近年來,我國山西、吉林、青海、甘肅、河北等地開始較大面積地種植藜麥,加之國際市場對藜麥的需求強勁,因此發展前景十分廣闊[11]。

以往國外的研究顯示,在田間取食為害藜麥的害蟲共計有6目、18科50余種,其中鱗翅目有4科24種,鞘翅目6科15種,半翅目5科13種,纓翅目1科2種,雙翅目1科1種,直翅目1科1種；在鞘翅目中雖有多種象甲科昆蟲可以為害藜麥,但均為Adioristus屬的種類[9,14-15]；而在我國的初步調查結果表明,藜麥苗期害蟲有叩頭甲和黃曲條跳甲,現蕾期害蟲有蝽象、葉甲以及夜蛾科害蟲,灌漿期至成熟期害蟲有鱗翅目蛾類幼蟲、蝽象和葉甲,成熟期蚜蟲數量比較多[16]。迄今,國內外未曾有關于甜菜筒喙象為害藜麥的報道[8-9,14-16]。然而,2016年7月下旬的一場暴風雨過后,北京延慶區、懷柔區、房山區和門頭溝區種植的藜麥倒伏現象嚴重,進一步的詳細調查發現,倒伏的主要原因是由于甜菜筒喙象蛀莖為害所致?，F將甜菜筒喙象在藜麥上的發生為害情況簡要介紹如下。

1 發生與為害

1.1 發生情況

筆者調查發現,2016年甜菜筒喙象在北京延慶區、門頭溝區、房山區和懷柔區等的藜麥種植區域均嚴重發生,發生面積占藜麥全部種植面積的85.0%；在發生甜菜筒喙象的藜麥田有蟲株率為50%～70%,嚴重地塊高達100%(表1),而且倒伏現象普遍(圖1)。如延慶區的永寧鎮以及門頭溝區的雁翅鎮和齋堂鎮,8月初已有10%～30%的植株倒伏(圖1a)；一個月以后,永寧鎮的藜麥又有80%以上的植株干枯死亡(圖1b)。進一步的莖稈剖查發現,7月中下旬至8月中旬間,平均單株有蟲5.6頭(表1)；而且成蟲、卵、各齡期幼蟲以及蛹同時存在,世代重疊,發生極不整齊。7、8月間正值藜麥灌漿期,甜菜筒喙象的為害直接影響了藜麥的產量和品質,并將會給藜麥的生產帶來極大損失。如,在懷柔區,由于甜菜筒喙象的蛀莖使藜麥遇暴風雨全部倒伏,而被迫改種蔬菜；在延慶區,由于甜菜筒喙象的嚴重為害導致藜麥絕收(表1)。

表1 北京市各區藜麥甜菜筒喙象發生為害情況(2016年)

Table 1 Damage ofLixussubtilison quinoa in different districts in Beijing in 2016

區名District種植面積/hm2Cultivatedarea發生面積/hm2Occurrencearea發生率/%Incidence有蟲株率/%Percentageofinfectedplants單株蟲量/頭2)Numberofweevilperplant減產率/%Percentageofyieldreduction延慶Yanqing1.331.331001006.3±0.5(4～8)100房山Fangshan6.674.3365504.9±0.5(3～7)79門頭溝Mentougou5.334.0075705.6±0.3(3～7)83懷柔Huairou1)0.400.40100100--合計Intotal13.7310.07----平均Mean±SE--85.0±8.980.0±12.25.6±0.487.3±6.4

1) 7月下旬暴風雨過后藜麥全部倒伏,未及調查即改種蔬菜; 2)括號內數據表示變化范圍。

1) All quinoa plants lodged because of storm at the end of July and were replanted by vegetables before weevil number counted; 2) Numbers in brackets indicate range of variation.

圖1 藜麥甜菜筒喙象在北京延慶的為害狀Fig.1 Damage caused by Lixus subtilis on quinoa in Yanqing, Beijing

1.2 為害特點

隱蔽為害,難以及時發現。甜菜筒喙象的隱蔽性極強,成蟲將卵產在寄主植物組織中,如若不加以注意,很難發現；1～4齡幼蟲在莖稈中蛀食為害,早期或蟲口密度較低時植物整體上看無受害跡象；幼蟲老熟后在莖稈內化蛹,初羽化成蟲亦會在莖稈中停息數小時,之后從羽化孔爬出；成蟲取食葉片,畏懼強光,晴天中午前后多潛伏,故通常只有當植株成片倒伏時,人們才注意到它的存在；然而,此時防治已為時過晚。如,此次發現甜菜筒喙象為害藜麥,就是由于暴風雨后藜麥成片倒伏方引以關注的。

筆者的進一步調查顯示,甜菜筒喙象在藜麥上的為害方式主要有兩種,一是以成蟲在主莖和分枝上鉆穴產卵,形成橢圓形或菱形小型黑褐色斑紋,并進而隨組織增生膨大成結,結疤干枯沿邊緣裂開(圖2a),使病菌趁機而入,誘發病害發生,致使葉片凋萎、果穗腐爛夭折(圖2b)。二是以幼蟲在主莖和分枝的內部輸導組織中蛀食為害,造成隧道并導致輸導組織變褐、壞死(圖2c),不僅嚴重影響植株的營養輸送,還常常造成主莖風折、側枝折斷、籽實不飽滿或形成癟粒(圖2d),致使藜麥嚴重減產。

圖2 甜菜筒喙象對藜麥的為害(張桂芬攝；2016年8月,北京)Fig.2 Damage caused by Lixus subtilis on quinoa (Photo by Zhang Guifen, August 2016, Beijing)

2 形態特征

2.1 卵

卵圓柱形,長1 mm,寬0.6 mm,兩端略圓,初產時橘黃色,后變為棕褐色,表面略帶光澤,常產在劃破的主莖或分枝(圖3a)穴內,每穴1～3粒(圖3b)[1,6]。

2.2 幼蟲

幼蟲胸足退化。初孵幼蟲略帶淡黃色,后變為白色；1齡和2齡幼蟲多在產卵孔附近取食,平均體長分別約為1.8 mm和3.1 mm,半透明(圖3c)；3齡(圖3d)和4齡(圖3e)幼蟲平均體長分別約為5.1 mm和9.6 mm。通常,為害甜菜時每株有幼蟲1頭,少數2～3頭,嚴重者一株可達5頭以上。老熟幼蟲體柔軟彎曲呈“C”形,乳白色,多皺紋。頭部發達,黃色,明顯深于體色；上顎發達,顏色深于頭部其他部分；單眼一對,明顯；前胸背板骨化；幼蟲活潑,稍觸迅即扭動[1, 6-7]。在藜麥上的調查結果顯示,每株蟲量(包括卵、幼蟲、蛹和成蟲)最高可達8頭(表1)。

2.3 蛹

幼蟲老熟后在莖稈下部化蛹,裸蛹,翅芽透明,體長10.5 mm,體寬2.9 mm(圖3f)；初化蛹為乳白色,之后頭部和腹部背面逐漸變為棕褐色；腹部各節背面后緣有一排小刺,且愈往后小刺愈明顯。羽化前可見黑色眼點,喙、口器變成棕紅色。蛹室由食物殘渣和糞便填成,一個蛹室只有一頭蛹。由于雌蟲壽命較長,產卵期亦較長, 故幼蟲化蛹極不整齊[1, 6-7]。

2.4 成蟲

成蟲體色多變。初羽化時黃白色,6～7 h后變為紅棕色(圖3g),漸而變為棕褐色(圖3h)或深褐色,甚至黑色[5]。喙與前胸背面與腹面覆有棕褐色絨毛,此時成蟲從羽化孔中爬出。成蟲翅鞘上被有黃色鱗粉,怕強光,在強光下喜躲藏于土粒、枯葉下或土縫間,有較強的假死性。成蟲體長9～12 mm,身體細長,覆很細的毛,鞘翅背面散布不明顯的灰色毛斑,腹部兩側往往散布灰色或略黃的毛斑。觸角和跗節赤銹色；喙略彎曲,散布距離不等的顯著皺刻點,通常有隆線,一直到端部,披覆倒伏細毛；雄蟲的喙長為前胸的2/3,雌蟲喙長為前胸的4/5,幾乎不粗于前足腿節。觸角位于喙中部之前,不很粗,索節1略長而粗于2,索節2長略大于粗,其他節粗大于長。眼卵圓形、扁。前胸圓錐形,兩側略拱圓,前緣后未縊縮,兩側披覆略明顯的毛紋,背面散布大而略密的刻點,刻點間散布小刻點。鞘翅的肩不寬于前胸,基部有一明顯的圓洼,行間3基部幾乎不隆,肩略隆。兩側平行或略圓,行紋明顯,刻點密,行間扁平,端部突出成短而鈍的尖,略開裂。腹部散布不明顯的斑點,足很細[1-2, 6-7]。

圖3 甜菜筒喙象形態特征(張桂芬攝；2016年8月,北京)Fig.3 Morphological character of Lixus subtilis (Photo by Zhang Guifen, August 2016, Beijing)

3 生物學特性

參考前人在甜菜田的調查以及室內飼養觀察,甜菜筒喙象的主要生物學特性如下。

3.1 年生活史

以往的調查飼養發現,甜菜筒喙象在內蒙古、新疆等地每年發生1～2代[6,8],在蘇北沿海地區、西安等地一年發生3代[1,7]。筆者調查發現,7、8月間甜菜筒喙象在藜麥上的發生非常不整齊、重疊現象嚴重。如,在8月中旬對田間受害藜麥植株進行解剖調查時,既發現了卵、初孵幼蟲和2齡幼蟲,也觀察到了3齡、4齡幼蟲以及蛹和成蟲的同時存在(圖3)；其在藜麥上的年發生代數、各蟲態發育歷期以及具體的發生時間、越冬場所等,尚需進一步研究明確。

3.2 生活習性

筆者的初步觀察發現,甜菜筒喙象的雌性成蟲在藜麥主莖的中上部蛀小洞產卵,洞口外觀光滑,周邊褪綠形成粉紅色或淡紫紅色不規則長形斑紋(圖3a),不久洞口形成菱形或橢圓形干裂褐色斑(圖2a)。而其在藜麥上具體的生殖生物學特點、生活習性等尚有待進一步研究。

4 防治建議

4.1 防治適期

借鑒甜菜筒喙象在甜菜田的研究結果及其發生為害特點,其防治適期應為越冬代成蟲出土盛期和當年一代幼蟲孵化盛期,且應以防治成蟲為主[17]。然而,有關其防治指標尚需依據藜麥的耐受程度及其經濟價值研究界定。

4.2 防治方法

農業防治:早春雜草是甜菜筒喙象的先期寄主,后期又成為其較安全的化蛹場所,因此秋季鏟除并徹底銷毀田邊地頭的雜草,尤其是莧科、藜科、蓼科的雜草,可以顯著減少甜菜筒喙象的蟲口數量；此外,適時冬耕冬灌也可明顯降低越冬成蟲的蟲口基數, 減輕來年的為害[17-19]。

化學防治:針對成蟲,可以采用觸殺兼胃毒的高效低毒藥劑進行噴殺；此外,亦可利用成蟲的假死習性和畏懼強光的習性,進行有效防治。針對鉆蛀為害的各齡期幼蟲,可在當年一代幼蟲孵化盛期噴施或涂施內吸性殺蟲劑,以殺滅初孵幼蟲[6,17]。同時,建議隱蔽施藥,以保護自然天敵資源。

生物防治:本次調查中發現甜菜筒喙象卵寄生蜂(待鑒定)1種。另據報道,尚有3種寄生蜂(種類不詳)可以寄生筒喙象幼蟲,其常年寄生率可達13.4%[7],應予以保護利用。此外,在位于歐洲中部的斯洛伐克的調查發現,姬蜂科種類對甜菜筒喙象的幼蟲具有良好的控制作用,田間寄生率可達50%[5],可予以引進并進行評價利用。

植物檢疫:北京在種植藜麥前極少發現甜菜筒喙象的發生與為害,2016年在藜麥上的大暴發其具體的蟲口來源目前尚無依據。然而,根據其生活習性及其發生為害特點,甜菜筒喙象極有可能借助攜帶有卵和初孵幼蟲的寄主植物種苗進行遠距離傳播擴散。因此,應加強藜科、莧科和蓼科植物包括藜麥以及食用型和觀賞型甜菜(如紅梗葉甜菜、黃梗葉甜菜等)、莧菜(如紅葉莧菜、花葉莧菜、雞冠花、千日紅等)等種苗調運中的檢驗檢疫工作,嚴防甜菜筒喙象傳入及其進一步傳播擴散。

5 結語

盡管目前在北京藜麥上發生的甜菜筒喙象是否為入侵種或種群,尚需佐以分子遺傳學以及種群生物學和生態學的證據,然而該種害蟲是世界潛在入侵象蟲網列入的一種象甲類害蟲[3],而且,其最為嗜食的兩種寄主植物甜菜和藜麥均非我國原產,前者起源于歐洲西部和南部沿海,而后者則源自南美洲。藜科、莧科及蓼科雜草在北京地區隨處可見,食葉甜菜以及近年來新從歐洲引進的觀賞兼食用的紅梗葉甜菜等亦時有種植,但之前卻很少發現該種象甲為害。2015年北京4個區(包括延慶區、門頭溝區、房山區、懷柔區)的部分鄉鎮開始種植藜麥,翌年甜菜筒喙象便暴發成災,蛀莖率最高達100%,對藜麥的生產造成了毀滅性的打擊。因此,提請相關部門對藜麥甜菜筒喙象予以高度重視。

有關甜菜筒喙象對藜麥的為害,國內外均未見報道[5,8-9,15,20]。鑒于此次是甜菜筒喙象為害藜麥的首次發現,其在藜麥上的暴發成因、傳播擴散途徑及其與甜菜、莧菜(包括食用型和觀賞型)以及其他藜科、莧科或蓼科雜草的關系尚不得而知,且藜麥甜菜筒喙象為害隱蔽、來勢兇猛,暴發性極強,所造成的損失巨大；并且,不同地域其主要寄主植物的種類和危害程度亦有明顯差異。因此建議有關部門積極組織人力和物力,系統開展藜麥甜菜筒喙象的生物學和生態學特性、種群發生規律和動態趨勢、傳播擴散途徑和種群擴張機制、暴發成災機理研究,及其緊急處置技術、阻截控制技術、自然天敵資源調查與利用技術和綜合防控技術研究,全力推動藜麥產業的健康發展,促進農民增收。

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(責任編輯:楊明麗)

Outbreak ofLixussubtilisBoheman on quinoa

Zhang Guifen1,2, Zhang Jinliang3, Wan Fanghao1,2,4, Mei Li5, Xian Xiaoqing1,2, Dong Jie3, Guo Zijun6

(1.StateKeyLaboratoryforBiologyofPlantDiseasesandInsectPests,InstituteofPlantProtection,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100193,China; 2.CenterforManagementofInvasiveAlienSpecies,MinistryofAgriculture,Beijing100193,China; 3.BeijingPlantProtectionStation,Beijing100029,China; 4.CollegeofAgronomyandPlantProtection,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao266109,China; 5.BeijingAgriculturalTechnologyExtensionStation,Beijing100029,China; 6.YanqingDistrictAgriculturalTechnologyExtensionStation,Beijing102100,China)

LixussubtilisBoheman, a weevil species recorded in the network of Potential Invasive Weevils of the World, is one of the most serious pests infesting sugar beet. Besides, this weevil species can feed on weeds belonging to families Chenopodiaceae, Amarantaceae and Polygonaceae. No harm has been reported on quinoa worldwide before. However, a serious damage to quinoa was firstly documented in Beijing, China in the end of July 2016. This paper is the first report to provide information about the damage ofL.subtilisto quinoa. Moreover, morphological identification and biological characteristics of this weevil species were described, and the control measures were suggested. Furthermore, focuses of future research were proposed. The work should be benefit in preventing the further spreading and damaging of this weevil species and in healthy development of the quinoa industry.

quinoa;Lixussubtilis; morphological identification; damage characteristics; outbreak; suggested control measures

2016-08-27

2016-09-23

公益性行業(環保)科研專項(201409061);“十三五”國家科技支撐計劃(2015BAD08B03);北京市農業科技項目

S 435.19

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.02.036

Information of Pests

* 通信作者 E-mail: guifenzhang3@163.com