王鵬,賀培從,魏立興,高發瑞,婁金華,黃信誠,杜中民,褚棟
(1.青島農業大學植物醫學學院/山東省植物病蟲害綜合防控重點實驗室,山東 青島 266109;2.東營市農業科學研究院,山東 東營 257091;3.濟寧市農業科學研究院,山東 濟寧 272031;4.山東潤農種業科技有限公司,山東 濟寧 272300)
在山東省水稻常發性害蟲中,以稻縱卷葉螟[Cnaphalocrocis medinalis(Guenee)]、二 化 螟[Chilo suppressalis(Walker)]和大螟[Sesamia inferens(Walker)][1]等為代表的鱗翅目害蟲在生產上造成的損失極為嚴重[2,3]。稻縱卷葉螟以3、4代數量最多,為害性最嚴重[4],該蟲在水稻心葉、葉鞘內或葉表面剝食葉肉,在稻株上、中部呈現管狀蟲苞,嚴重影響水稻株高和抽穗,造成千粒重降低,空秕率增高,導致嚴重減產。二化螟和大螟等稻螟蟲在山東省一年發生3~4代,以幼蟲在稻根中越冬,對連作晚稻威脅極大;該類害蟲常群集為害,在水稻苗期造成枯心,孕穗期造成枯孕穗,抽穗期造成白穗[5,6]。
2020年山東省水稻種植面積約11.25×104hm2,主要分布在魯南、魯西南和沿黃等低洼易澇或鹽堿地區,包括濟寧濱湖稻區、臨沂庫灌稻區、東營沿黃稻區等,青島沿海地區亦有一定規模種植[7,8]。各稻區因其生態條件和種植制度存在一定差異,其主要病害和蟲害的種類和發生程度亦存在差異。例如,山東省西部氣溫高于東部,溫度會顯著影響稻縱卷葉螟對寄主的選擇性和適應性[9,10];山東省夏季多雨區位于魯南、魯中東部和半島地區,降水亦對害蟲的傳入產生重要影響。山東省稻縱卷葉螟為外來蟲源,其發生情況與降雨等氣象條件密切相關,較多雨水對該蟲的遷入、轉移和繁殖十分有利[11,12]。農田生物多樣性亦能顯著影響害蟲種群的數量和動態變化,特別是天敵生物的豐富度對于作物害蟲種群數量的控制具有重要意義[13]。此外,各稻區在種植制度上亦有差別,東營稻區多為單季稻,而濟寧稻區多為稻麥兩熟,這給能在山東越冬的灰飛虱等害蟲提供了中間寄主,極大地增加了其爆發和傳播植物病害的可能性[14]。迄今為止,各稻區的優勢害蟲(尤其鱗翅目害蟲)尚不十分清楚。
根據查蛾量、預測發生期,進而制定相應的防控方案,對控制水稻害蟲的發生為害具有重要意義。通過采用專用性誘劑制成的誘芯,用誘捕器誘集,在監測和預測其發生趨勢的同時,亦可以在一定程度上對其進行防治[15,16]。
本研究通過性誘劑方法,在山東省不同稻區進行田間誘蟲試驗,詳細調查稻縱卷葉螟和稻螟蟲在各稻區的種群發生情況,以期為水稻害蟲發生規律的研究及其防治策略的制定提供參考。
4種供試誘芯分別來自寧波紐康生物技術有限公司(簡稱紐康生物)、河南省濟源白云實業有限公司(簡稱科云生物)、北京中捷四方生物科技股份有限公司(簡稱中捷四方)和泉州市綠普森生物科技有限公司(簡稱綠普森生物),包括大螟、二化螟和稻縱卷葉螟3種誘芯。誘捕器為寧波紐康生物技術有限公司生產的桶式誘捕器。
2021年7月底至9月初,分別在東營墾利、濟寧嘉祥和青島藍村3地的水稻田進行試驗,每個公司的每種誘芯設置5個重復。各誘捕器間隔100 m,隨機排列[17,18]。根據水稻生長情況,及時調整誘捕器的高度:秧苗期,稻縱卷葉螟誘捕器的放置高度為50 cm,大螟、二化螟誘捕器在拔節前應高于冠層10~20 cm;成株期,各誘捕器的底端接近水稻冠層[19]。30 d后,對各誘捕器中的誘蟲進行收集和統計。
誘蟲數量通過SPSS 21.0軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA),利用最小顯著性差異(LSD)法進行多重比較(P<0.05)。
由圖1可知,紐康生物產品在東營稻區的誘蟲量顯著高于濟寧稻區和青島稻區,青島稻區顯著高于濟寧稻區。科云生物產品在東營稻區的誘蟲量顯著高于青島稻區,但與濟寧稻區無顯著差異,濟寧稻區與青島稻區之間亦無顯著差異。中捷四方和綠普森生物產品的誘蟲量在3稻區間均無顯著差異。

圖1 大螟誘集數量比較
通過對4個公司誘芯誘集效果的比較發現,東營稻區,紐康生物產品對大螟的誘蟲量顯著高于其他公司產品的誘蟲量。濟寧稻區,紐康生物產品的誘蟲量顯著高于中捷四方和綠普森生物產品,與科云生物產品無顯著差異。青島稻區,紐康生物產品的誘蟲量顯著高于科云生物和中捷四方產品;中捷四方產品的誘蟲量顯著高于科云生物產品。
各稻區二化螟誘集結果(圖2)顯示,紐康生物、中捷四方、綠普森生物產品在東營稻區的誘蟲量顯著高于濟寧稻區。紐康生物、中捷四方產品在東營稻區的誘蟲量顯著高于青島稻區??圃粕锂a品的誘蟲量在3個稻區間均無顯著差異。

圖2 二化螟誘集數量比較
不同廠家誘芯誘集效果比較發現,東營稻區,紐康生物產品的誘蟲量顯著高于其他公司;中捷四方和綠普森生物產品的誘蟲量差異不顯著,但均顯著高于科云生物的誘芯。濟寧稻區,只有綠普森生物產品的誘蟲量顯著高于科云生物,其他公司之間無顯著差異。青島稻區,紐康生物產品的誘蟲量顯著高于中捷四方和科云生物產品。
各稻區稻縱卷葉螟的誘集結果(圖3)顯示,紐康生物和科云生物產品在濟寧稻區的誘蟲量均顯著高于東營稻區和青島稻區,東營稻區和青島稻區之間無顯著差異。中捷四方產品的誘蟲量在濟寧稻區和青島稻區之間差異顯著,但這兩個稻區與東營稻區均無顯著差異。綠普森生物產品在濟寧稻區的誘蟲量顯著高于東營稻區。

圖3 稻縱卷葉螟誘集數量比較
對不同廠家誘芯的誘蟲效果進行比較發現,在濟寧稻區,紐康生物和科云生物產品的誘蟲量均顯著高于中捷四方和綠普森生物產品,其他兩個稻區各產品間均無顯著差異。
此前對山東各稻區水稻鱗翅目害蟲(稻縱卷葉螟、大螟、二化螟等)優勢種群的了解不是十分清楚。通過本調查發現,山東各稻區水稻害蟲優勢種存在差異。基于寧波紐康生物技術有限公司誘芯產品的誘集結果表明:2021年濟寧、東營以及青島水稻產區稻縱卷葉螟和稻螟蟲發生數量存在差異,濟寧主要以稻縱卷葉螟為主,東營以大螟、二化螟為主,青島以大螟為主。當然,不同年份的優勢種可能存在差異,尤其是遷入山東省的稻縱卷葉螟的種群數量因年份不同可能存在差異,今后需持續研究,摸清當前水稻害蟲發生的基本規律。調查中還發現,不同地區采取的害蟲防控措施會對試驗結果產生一定影響:東營墾利地區在整個試驗過程中沒有施用過殺蟲劑,使得東營稻田內的生物多樣性極為豐富,蜘蛛、螳螂、蛙、鳥等天敵生物隨處可見。生物多樣性對于作物害蟲種群防控具有重要意義[13]??梢?,性誘劑等非化學防控措施的應用,不僅可以用于害蟲的監控,而且有利于保護生物多樣性,進而有利于害蟲的綜合防控。
受地域差異、不同地區種群敏感度影響,性誘劑在不同地區誘集效果存在差異[20]。本試驗結果表明,田間害蟲種群數量會影響評估結果的準確性,即田間種群數量多時適宜對誘芯進行效果評估。在害蟲種群數量較高的情況下,寧波紐康生物技術有限公司生產的性信息素誘芯的誘集效果最好。以東營為例,當地二化螟和大螟在2021年的發生量較高,在此情況下對評價不同公司的產品效果較為適宜;而稻縱卷葉螟發生量相對較低,各公司產品無法在誘蟲數量上表現出顯著差異,進而無法對該害蟲性誘產品的性能進行有效評價。
田間誘蟲效果除了受田間種群數量的影響外,還可能受其他因素的影響:如性誘劑中性信息素有效成分和含量會直接影響性誘劑的誘蟲量,其中主要成分的比例和微量成分的有無均會成為影響其誘蟲能力的重要因素[21,22]。性誘劑在田間使用時常受到復雜環境條件的影響,如強烈日照等。因此,性誘劑自身的抗氧化能力同樣會影響其誘蟲能力。性誘劑誘芯的緩釋材料多為復合橡膠、聚氯乙烯、聚乙烯和石蠟油等,能夠在一定程度上降低性信息素在田間的分解速率,并在一定時期內將性信息素的釋放劑量控制在適宜范圍,不同性誘劑緩釋材料的種類、質量穩定性和緩釋材料上微孔孔徑的一致性同樣會影響不同性誘劑產品的誘蟲量[23,24]。害蟲性誘劑產品具有專一性強、環保、無污染的特性,適用于可持續農業的發展,且已取得了顯著的經濟和生態效益[25]。但不同廠家因材料應用和技術水平等差異,其產品在誘蟲量和準確性上存在明顯差異[16]。
本研究可為準確預測預報水稻害蟲稻縱卷葉螟和稻螟蟲的發生情況和不同稻區的優勢害蟲動態信息提供重要依據,同時也可為利用性信息素誘殺水稻害蟲提供參考。