陜西省關中夏玉米后期鉆蛀性害蟲的發生及不同玉米品種的抗蟲性調查

趙士文, 陳秀琳, 陳麗慧, 于志浩, 蔣世雄, 趙玉玉, 趙玉婉, 孫德文, 馮志強, 楊勤元, 許 燁, 仵均祥*

(1. 旱區作物逆境生物學國家重點實驗室, 西北農林科技大學植物保護學院, 楊凌 712100;2. 陜西省三原縣植保植檢站, 三原713800; 3. 陜西省閻良區植保植檢站, 閻良 710000;4. 陜西省陳倉區植保植檢站, 長安 721300; 5. 陜西省富平縣植保植檢站, 富平 711700)

陜西省關中夏玉米后期鉆蛀性害蟲的發生及不同玉米品種的抗蟲性調查

趙士文1, 陳秀琳1, 陳麗慧1, 于志浩1, 蔣世雄1, 趙玉玉1, 趙玉婉1, 孫德文2, 馮志強3, 楊勤元4, 許 燁5, 仵均祥1*

(1. 旱區作物逆境生物學國家重點實驗室, 西北農林科技大學植物保護學院, 楊凌 712100;2. 陜西省三原縣植保植檢站, 三原713800; 3. 陜西省閻良區植保植檢站, 閻良 710000;4. 陜西省陳倉區植保植檢站, 長安 721300; 5. 陜西省富平縣植保植檢站, 富平 711700)

為了明確陜西關中地區玉米生長后期鉆蛀性害蟲的為害情況及不同玉米品種的抗蟲性,為玉米后期鉆蛀性害蟲的有效防治提供依據,在陜西關中選擇5個具有代表性的縣區進行調查,并且于2016年6月8-10日在閻良區種植21個玉米品種,觀察不同品種的抗蟲性。結果表明,陜西關中地區玉米生長后期鉆蛀性害蟲有亞洲玉米螟、棉鈴蟲和桃蛀螟3種,其所占比例因地而異。玉米后期鉆蛀性害蟲對21個供試玉米品種為害程度均較高,但不同品種之間受害程度有一定差異。

玉米鉆蛀性害蟲; 抗蟲性; 為害程度

玉米是我國第一大糧食作物,同時也是全世界總產量最高的糧食作物和飼料來源[1]。其功能的多樣性使它成為具有發展潛力、產業相關度最高的作物,同時在保障我國糧食安全中也發揮著非常重要的作用[2]。但以亞洲玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenée)為代表的玉米鉆蛀性害蟲自古以來就對玉米的安全生產構成了嚴重威脅。《詩·小雅·大田》中的“去其螟螣,及其蟊賊”,其中“螟螣”指的是包括玉米螟在內的各種鉆蛀性害蟲。在陜西,玉米常年受害株率達30%左右,減產10%左右;發生嚴重年份受害株率達90%以上,減產30%左右[3]。

除亞洲玉米螟外,棉鈴蟲Helicoverpaarmigera(Hübner)也可以幼蟲取食玉米葉片形成孔洞或缺刻,并為害莖稈、雌穗,誘發玉米穗腐病造成嚴重減產[5-6]。20世紀90年代以來,隨著我國農業種植結構的變革,桃蛀螟Conogethespunctiferalis(Guenée)在許多玉米種植區對玉米的為害呈明顯加重趨勢,在有些地區或年份,桃蛀螟已經上升為玉米的主要鉆蛀性害蟲,為害程度甚至超過玉米螟[7]。

亞洲玉米螟、棉鈴蟲和桃蛀螟在玉米田混合發生的現象越來越普遍,特別是在玉米生長后期,一個玉米雌穗上往往可以看到3種害蟲同時為害,對玉米產量和質量造成了嚴重的影響。筆者于2016年在關中地區對玉米生長后期鉆蛀性害蟲的為害情況及不同品種的抗蟲性進行了較系統的調查研究,旨在為準確掌握玉米生長后期鉆蛀性害蟲的發生情況和實施有效防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 玉米后期鉆蛀性害蟲為害情況調查

1.1.1 調查田塊

在西安市閻良區、咸陽市三原縣、寶雞市陳倉區、渭南市富平縣和楊凌區分別選擇當地連片種植、面積較大、長勢基本一致的夏玉米田作為調查田塊。玉米播種時間為2016年6月8-10日,同一縣區內供調查玉米田塊播種期相同或者前后相差2～3 d,播種方式均為條播,密度4 000～4 500株/667 m2。玉米主栽品種分別為:‘大豐30’(閻良區)、‘浚單20’(三原縣和陳倉區)、‘豫玉30’(富平縣)、‘名玉30’(楊凌區)。玉米長勢良好,代表了當地玉米的總體長勢情況。

1.1.2 調查方法

于8月中下旬進行調查。每個調查縣區隨機選擇3塊品種相同,長勢相似的玉米地,每塊地對角線5點取樣,每點選定2行,每行隨機調查10株,每塊地共調查100株,逐株記載莖稈的蛀孔數和穗上的蟲量。其中玉米雌穗上的蟲量按照剝開苞葉后實際看到的蟲數記載,如明顯被害但剝開苞葉后幼蟲已逃逸,則記為1頭幼蟲。調查過程中發現的幼蟲全部采集,室內鏡檢,確定種類。

1.2 不同品種抗蟲性調查

田間抗蟲性調查在西安市閻良區的陜西省玉米品種試驗基地進行,試驗地面積1.33 hm2,地勢平坦,土質肥沃,灌溉條件良好,管理水平較好。田間抗蟲性調查為自然發生為害,非人工接蟲鑒定。

供試玉米品種共21個,分別為‘偉育187’、‘濟玉5’、‘鄭單958’、‘華農866’、‘大唐220’、‘YD2275’、‘先玉1366’、‘秦鑫1708’、‘巡天1102’、‘HX301’、‘WD1868’、‘秋潤90’、‘延科158’、‘九和玉1號’、‘農豐171’、‘秋豐526’、‘興民35’、‘五谷563’、‘LT9021’、‘NK233’和‘新單66’,均由陜西省農業廳農作物品種審定辦公室提供。

于2016年6月8-10日進行播種。21個供試品種隨機區組排列,每個品種種植8行,品種之間空行隔離,每個品種種植面積約500 m2。施肥、灌溉等管理措施完全相同。于8月中下旬進行調查,每個品種小區對角線5點取樣,調查方法和蟲害記載方法同1.1.2。

1.3 數據處理

被害株率(%)=(被害株數/調查株數)×100;

莖稈被害率(%)=(被害莖稈數/調查株數)×100;

雌穗被害率(%)=(被害雌穗數/調查穗數)×100;

所有數據在用Excel處理的基礎上,采用SPSS 17.0軟件對數據進行統計分析,應用Duncan氏新復極差法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 玉米生長后期鉆蛀性害蟲為害情況

2.1.1 總體危害程度

從表1可以看出,陜西關中地區玉米生長后期鉆蛀性害蟲為害非常嚴重,整株被害率達到了80.33%以上,平均為88.67%;百稈蟲量平均為174.7頭。按照不同部位受害情況進行比較,莖稈被害率平均為50.93%;百稈蟲量平均為73.2頭。雌穗受害情況更加嚴重,平均被害率為78.00%;百穗蟲量平均為104.1頭。這在以往記載的資料中比較罕見,所以安全有效地防治玉米鉆蛀性害蟲已迫在眉睫。

表1陜西關中地區玉米生長后期鉆蛀性害蟲為害情況1)

Table1DamagingsituationofmaizeborersinlatestageinGuanzhongareaofShaanxiProvince

縣區County莖稈Stalk被害率/%Damagerate蟲量/頭·(百稈)-1Numberofborersper100stalks雌穗Ear被害率/%Damagerate蟲量/頭·(百穗)-1Numberofborersper100ears整株Wholeplant被害率/%Damagerate蟲量/頭·(百株)-1Numberofborersper100plants陳倉區Chencang(46．00±3．21)ab(58．7±7．13)a(75．00±8．54)a(101．7±1．86)ab(90．67±1．20)a(160．0±8．97)bc楊凌區Yangling(58．00±7．09)a(84．0±13．57)a(78．00±6．03)a(114．0±11．72)a(89．33±1．76)ab(198．0±17．35)ab三原縣Sanyuan(52．00±4．73)ab(69．7±5．78)a(84．67±3．48)a(101．7±2．19)ab(91．33±4．06)a(171．3±4．91)abc閻良區Yanliang(60．00±3．51)a(90．0±8．96)a(83．33±5．21)a(120．7±12．47)a(91．67±4．06)a(210．7±21．35)a富平縣Fuping(38．67±3．84)b(63．7±12．14)a(69．00±2．31)a(82．3±1．20)b(80．33±2．33)b(133．3±6．01)c整體發生情況Overalloccurrence50．9373．278．00104．188．67174．7

1) 表中數據除整體發生情況外均為3次重復的平均值±標準誤,每列不同小寫字母表示不同地區在0.05水平上差異顯著(Duncan氏新復極差法)。 The data in the table (except the holistic emergence level) are showed as mean±standard error (n=3). Different small letters in each column indicate that there were significant differences at 0.05 level among treatments in different areas by Duncan’s new multiple range test.

2.1.2 不同地區為害程度比較

由表1可以看出,閻良區玉米整株受害率最高,達91.67%;百株蟲量最多,為210.7頭。其次為楊凌區,整株受害率和百株蟲量分別為89.33%和198.0頭,與前者無顯著差異。再次為三原縣和陳倉區,兩者的整株受害率分別為91.33%和90.67%,與閻良區和楊凌區差異不大,但百株蟲量急劇下降,分別為171.3頭和160.0頭。受害最輕的為富平縣,整株受害率和百株蟲量分別為80.33%和133.3頭,受害株率下降不明顯,但百株蟲量明顯較低,僅是受害最重的閻良區百株蟲量的63.27%。從莖稈和雌穗受害情況分別分析,也表現了相同的受害趨勢。由此可見,不同地區玉米后期鉆蛀性害蟲的發生為害情況有一定差異。

2.2 玉米生長后期鉆蛀性害蟲種類

2.2.1 關中地區整體情況

由表2可知,在整個調查中共采集到的406頭玉米后期鉆蛀性害蟲,其中亞洲玉米螟幼蟲302頭,占總數的74.38%;棉鈴蟲幼蟲27頭,占6.65%;桃蛀螟幼蟲77頭,占18.97%。從總體上來看,關中地區玉米后期鉆蛀性害蟲仍以亞洲玉米螟占絕對優勢,但棉鈴蟲和桃蛀螟所占比例也很高,特別是桃蛀螟,其數量占到了總蟲量的將近1/5。

表2陜西關中地區玉米生長后期鉆蛀性害蟲種類組成

Table2SpeciescompositionofborersinlategrowthofmaizeinGuanzhongareaofShaanxiProvince

縣區County亞洲玉米螟O．furnacalis蟲量/頭·(百株)-1Numberofborersper100plants占比/%Proportion棉鈴蟲H．armigera蟲量/頭·(百株)-1Numberofborersper100plants占比/%Proportion桃蛀螟C．punctiferalis蟲量/頭·(百株)-1Numberofborersper100plants占比/%Proportion陳倉區Chencang53．067．953．03．8522．028．21楊凌區Yangling83．082．188．07．9210．09．90三原縣Sanyuan43．050．5911．012．9431．036．47閻良區Yanliang75．092．593．03．703．03．70富平縣Fuping48．078．692．03．2811．018．03總平均Totalmean60．474．385．46．6515．418．97

2.2.2 不同地區比較

從表2可以看出,關中地區不同縣區玉米后期鉆蛀性害蟲的種類組成比例差異很大。閻良、楊凌、富平地區亞洲玉米螟占比較其他兩個地區高,這與它們作物種植結構相似(均以小麥玉米為主、其他作物或果樹栽培面積很少)有很大的關系。三原縣和楊凌區的棉鈴蟲占比分別為12.94%和7.92%,高于其他3個地區。三原縣的桃柱螟占比達到了36.47%,是4個區縣中最高的,其次是陳倉區,占比為28.21%,最少的是閻良區，占比只有3.70%。

2.3 不同玉米品種對玉米后期鉆蛀性害蟲的抗性

2.3.1 整株受害程度比較

由表3可以看出,21個供試玉米品種對玉米后期鉆蛀性害蟲的抗性均較差,平均被害株率高達92.18%,百株蟲量高達236.91頭。其中‘大唐220’、‘YD2275’和‘九和玉1號’被害株率均是100%,百株蟲量分別是265.0、331.0和367.0頭。比較而言,‘秦鑫1708’雖然被害株率高達71%,但百株蟲量僅是125.0頭;‘秋豐526’和‘農豐171’的受害株率分別高達81%和88%,百株蟲量也分別只有147.0和160.0頭。由此可見,總體上供試品種的抗蟲性均較差,但不同品種之間的抗蟲性差異還是很大的。

表3不同玉米品種生長后期鉆蛀性害蟲發生情況1)

Table3Theoccurrenceofborersfedondifferentcornvarietiesinlategrowingperiod

品種Variety莖稈Stalk被害率/%Damagerate蟲量/頭·(百稈)-1Numberofborersper100stalks雌穗Ear被害率/%Damagerate蟲量/頭·(百穗)-1Numberofborersper100ears整株Wholeplant被害率/%Damagerate蟲量/頭·(百株)-1Numberofborersper100plants偉育187Weiyu187(72．00±8．75)bcd(116．0±21．93)bcde(72．50±8．22)abcde(81．0±4．85)fghi(92．00±4．06)abcde(197．0±23．38)fghij濟玉5Jiyu5(79．00±4．30)ab(160．0±15．65)ab(73．00±23．35)abcde(75．0±12．35)hi(92．00±2．00)abcde(235．0±18．57)defgh鄭單958Zhengdan958(79．00±4．00)ab(153．0±21．71)ab(57．00±10．00)e(77．0±7．52)ghi(94．00±2．91)abcd(230．0±25．74)efgh華農866Huanong866(95．00±1．58)a(185．0±19．81)a(73．00±14．40)abcde(166．0±24．87)abcd(98．00±2．00)ab(351．0±31．20)ab大唐220Datang220(78．00±4．90)ab(141．0±10．30)abc(84．00±4．18)abcd(124．0±3．67)cdefgh(100．00±0．00)a(265．0±12．94)cdefgYD2275(80．00±2．74)ab(161．0±11．34)ab(91．00±6．12)ab(170．0±6．89)abc(100．00±0．00)a(331．0±17．56)abc先玉1366Xianyu1366(64．00±8．72)bcd(114．0±17．49)bcde(97．00±4．47)a(195．0±10．84)a(98．00±1．23)ab(309．0±24．36)abcd秦鑫1708Qinxin1708(37．00±4．06)f(48．0±6．44)f(77．00±14．83)abcde(77．0±11．25)ghi(71．00±4．00)f(125．0±17．68)j巡天1102Xuntian1102(59．00±2．92)cde(97．0±11．58)cdef(69．00±23．61)bcde(97．0±11．47)efghi(86．00±5．79)bcde(194．0±17．28)fghijHX301(58．00±6．04)cde(88．0±13．84)def(74．00±16．81)abcde(140．0±17．82)bcde(92．00±5．15)abcde(228．0±22．00)efghWD1868(46．00±7．97)ef(76．0±19．33)ef(85．00±18．23)abcd(127．0±14．63)cdef(96．00±2．92)abcd(200．3±27．05)efghij秋潤90Qiurun90(82．00±5．15)ab(157．0±19．14)ab(89．00±8．22)abc(125．0±3．54)cdefg(97．00±1．23)abc(282．0±22．17)bcde延科158Yanke158(79．00±6．20)ab(150．0±15．17)ab(86．00±9．62)abcd(120．0±12．04)defgh(97．00±2．00)abc(270．0±24．03)cdef九和玉1號JiuheyuNo．1(81．00±4．30)ab(189．0±19．46)a(88．00±5．00)abcd(178．0±27．32)ab(100．00±0．00)a(367．0±46．60)a農豐171Nongfeng171(39．00±6．78)f(48．0±10．07)f(81．00±13．96)abcde(112．0±7．84)efghi(88．00±4．64)bcde(160．0±16．73)hij秋豐526Qiufeng526(57．00±1．22)de(82．0±4．64)def(68．00±22．19)bcde(65．0±13．96)i(81．00±5．10)ef(147．0±16．93)ij興民35Xingmin35(58．00±2．00)cde(96．0±5．10)cdef(56．00±24．60)e(105．0±22．69)efghi(85．00±5．24)de(201．0±22．77)fghij五谷563Wugu563(77．00±5．15)ab(118．0±10．07)bcde(85．00±7．58)abcd(130．0±7．07)cdef(95．00±2．24)abcd(248．0±13．19)defgLT9021(69．00±2．45)bcd(115．0±7．07)bcde(91．00±10．37)ab(111．0±11．45)efghi(94．00±1．87)abcd(226．0±12．08)efghiNK233(75．00±2．74)bc(113．0±15．86)bcde(64．00±29．71)cde(104．0±31．04)efghi(95．00±3．16)abcd(217．0±42．24)efghi新單66Xindan66(81．00±1．87)ab(132．0±7．52)bcd(81．00±8．37)abcde(107．0±7．00)efghi(96．00±1．00)abcd(239．0±6．20)defgh平均Mean67．68118．2777．93118．0092．18236．91

1) 表中數據除平均值外均為5次重復平均值±標準誤,每列不同的小寫字母表示不同品種蟲害發生情況在0.05水平上差異顯著。(Duncan氏新復極差法)。 The data in the table (except the average) are showed as mean±standard error (n=5). Different lower letters in each column indicate there were significant differences at 0.05 level among occurrence of borers fed on different corn varieties by Duncan’s new multiple range test.

2.3.2 不同部位受害程度比較

從莖稈受害情況來看,21個供試品種的平均莖稈被害率達67.68%,百稈蟲量達118.27頭。其中受害最重的是‘華農866’,莖稈被害率高達95%,百稈蟲量達185頭,明顯高于其他供試品種。莖稈被害率最輕的是‘秦鑫1708’,莖稈被害率和百稈蟲量僅分別為37%和48頭,其次為‘農豐171’,莖稈被害率和百稈蟲量分別為39%和48頭,兩者之間無顯著差異。

從玉米雌穗受害情況來看,21個供試品種雌穗的平均受害率達77.93%,百穗蟲量達118.00頭。其中‘先玉1366’的雌穗被害率高達97%,百穗蟲量高達195頭;其次為‘YD2275’,雌穗被害率為91%,百穗蟲量為170頭。‘LT9021’的雌穗受害率雖然也高達91%,但百穗蟲量只有111頭,遠遠小于‘YD2275’的百穗蟲量。雌穗受害最輕的品種是‘鄭單958’,被害率為57%,百穗蟲量為77頭。‘興民35’雖然雌穗受害率只有56%,還低于‘鄭單958’,但百穗蟲量卻達105頭,遠遠高于‘鄭單958’。

3 結論與討論

玉米作為陜西關中地區最重要的糧食作物之一,對保障陜西省糧食生產安全具有重要的作用。本文調查結果表明,陜西關中地區玉米生長后期鉆蛀性害蟲為害非常嚴重,不同縣區玉米后期鉆蛀性害蟲的為害程度差異很大。玉米后期鉆蛀性害蟲有3種,分別是亞洲玉米螟、棉鈴蟲和桃蛀螟,三者所占比例因地而異,變化很大。亞洲玉米螟雖然仍為優勢種,但占比從50.59%至92.59%差異很大。不同玉米品種對玉米后期鉆蛀性害蟲的抗蟲性均較低,玉米受害株率均在71%以上,百株蟲量均在125頭以上。

早在2006年,王振營等[7]就報道了桃蛀螟在許多玉米種植區的為害呈明顯加重趨勢,在有些地區或年份,桃蛀螟已經上升為玉米的主要鉆蛀性害蟲,為害程度甚至超過亞洲玉米螟。調查結果表明,桃蛀螟在陜西關中的發生情況因地而異,差異很大。在調查的5個縣區中,桃蛀螟占玉米后期鉆蛀性害蟲的比重從3.70%～36.47%不等,平均達18.79%。在今后的防治工作中應該引起高度重視。其中一個典型現象是,陳倉和楊凌屬關中西部地區,亞洲玉米螟為玉米后期鉆蛀性害蟲中的優勢種,占比分別是67.95%和82.18%;棉鈴蟲占比很低,分別為3.85%和7.92%;但桃蛀螟占比大幅度增加,分別達到了28.21%和9.90%。造成這種現象的原因:一是陳倉區所調查田塊北邊就是寶雞的北塬,塬上果樹栽培面積很大,塬上與塬下的過度坡地植被種類復雜;二是目前楊凌的玉米生產已基本形成了果園包圍玉米或者玉米—果園插花種植的局面,對桃蛀螟的發生極為有利。三原縣亞洲玉米螟僅占全部玉米后期鉆蛀性害蟲的50.59%,棉鈴蟲和桃蛀螟分別占12.94%和36.47%。棉鈴蟲占比很高,主要是因為三原縣是陜西關中地區的老棉區,近年來棉花種植面積雖已大幅度下降,但棉花零星種植仍占有較大的面積。同時,三原縣也是一個果蔬生產大縣,蔬菜和果樹種植面積分別為1.09萬hm2和1.13萬hm2[9],為棉鈴蟲和桃蛀螟的發生提供了有利條件。從總體上來看,關中地區玉米后期鉆蛀性害蟲仍以亞洲玉米螟占絕對優勢,但棉鈴蟲和桃蛀螟所占比例也很高,特別是桃蛀螟其數量占到了總蟲量的將近1/5,這與陜西已成為我國第一水果大省,蘋果、梨、桃等桃蛀螟寄主果樹栽培面積大幅度增加有很大的關系,同時,這也為陜西關中地區玉米后期鉆蛀性害蟲的防治提出了新問題。

選育和應用抗蟲品種是防治玉米害蟲的最經濟有效的措施[11-12]。雖然本試驗21個供試品種總體上對玉米后期鉆蛀性害蟲的抗蟲性均較差,被害株率最低為71%,與前人研究的結果基本相同[12],但不同品種之間的被害株率和百株蟲量還是有一定的差異,這為今后選育出更好的抗蟲品種提供了參考。

由于本試驗調查研究涉及的區域比較廣,不同縣區所調查的玉米品種不同,加之各地氣候條件、耕作栽培制度和玉米栽培管理措施等差異較大,不同縣區玉米后期鉆蛀性害蟲的發生為害情況及害蟲種類組成的比較有一定的欠缺之處,但這些調查結果所反映的客觀事實對玉米后期鉆蛀性害蟲的防治還是有非常重要的參考價值。

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(責任編輯： 楊明麗)

Occurrenceofcornborersinlatestageofsummer-cornandthecornvarietiesresistanttotheborersinGuanzhongofShaanxiProvince

Zhao Shiwen1, Chen Xiulin1, Chen Lihui1, Yu Zhihao1, Jiang Shixiong1, Zhao Yuyu1,Zhao Yuwan1, Sun Dewen2, Feng Zhiqiang3, Yang Qinyuan4, Xu Ye5, Wu Junxiang1

(1.StateKeyLaboratoryofCropStressBiologyinAridAreas,CollegeofPlantProtection,NorthwestA&FUniversity,Yangling712100,China; 2.PlantProtectionandQuarantineStationofSanyuanCounty,Shannxi713800,China; 3.PlantProtectionandQuarantineStationofYanliangDistrict,Shannxi710000,China; 4.PlantProtectionandQuarantineStationofChencangDistrict,Shannxi721300,China;5.PlantProtectionandQuarantineStationofFupingCounty,Shannxi711700,China)

This study aimed to clarify damage of corn borers in late stage of corn and different corn varieties resistant to these corn borers in central Shaanxi area, so that a basis of effective control strategies can be provided. The occurrence and damage of the corn borer were investigated in five counties in central Shaanxi area. Twenty-one corn varieties were selected to investigate the corn resistance to these borers. The results showed that three borer species,Ostriniafurnacalis(Guenée),Conogethespunctiferalis(Guenée) andHelicoverpaarmigera(Hübner), occurred in central Shaanxi in late corn growth period and the species proportion differs from region to region. The tested twenty-one maize varieties were all severely damaged by these borers, while the damage levels were different among these varieties.

corn borer; resistance; damage degree

S476.15

： ADOI： 10.3969/j.issn.0529-1542.2017.05.028

2017-01-12

： 2017-04-21

“十三五”國家重點研發計劃(2017YFD0201807)

* 通信作者 E-mail: junxw@nwsuaf.edu.cn