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越冬代亚洲玉米螟成虫发生动态及其与温度关系初探
——以通辽市开鲁县为例

2020-03-09李健民董永义张宏宇赵艳琴李媛媛

环境昆虫学报 2020年1期
关键词:通辽通辽市高峰期

石 凯,李健民,董永义,张宏宇,赵艳琴,李媛媛

(1.内蒙古民族大学农学院,通辽 028043;2.内蒙古通辽市农牧业局,通辽 028000)

亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenée)(以下简称玉米螟)是玉米等作物的重要害虫,在我国常年发生为害,给玉米种植户收入带来较大负面影响(余国志等2013;王振营和王晓鸣,2015)。玉米螟为兼性滞育昆虫,该虫生长发育和行为习性与气象因素密切相关。有研究表明,玉米螟发生世代数、发育历期、发生规律及其越冬、迁飞、繁殖和求偶等行为与温度、湿度、光周期等气象因子有密切联系(王桂清和忻亦芬,2000;郭建青等,2013;余国志等2013;杨慧中等,2014;张柱亭等,2014;蒋丰泽等,2015;李欣诺等,2015;涂小云等,2015;罗妹等,2018)。玉米螟在我国由北向南一年发生1~7代,其越冬代成虫的发生时间和发生数量将对以后各代的发生期和发生量产生重要影响,因此对越冬代成虫的相关研究得到普遍关注,如王振营等报道了玉米螟越冬代成虫在我国北方田间扩散飞行规律;鲁新等对吉林省越冬代玉米螟发生规律的研究;李静雯等对山东省玉米螟越冬特性及越冬代成虫发生期预测研究等(王振营等,1994;鲁新等,2005;李静雯等,2015)。温度是影响昆虫生长发育、分布、繁殖和发生期的主要因素之一,对各类昆虫种群数量变化也具有重要影响(涂小云等,2015;Xiaoetal., 2016; Zhouetal., 2018)。当前对温度与玉米螟越冬代发育与发生规律的研究报道较少且常在室内不同恒温条件下进行(鲁新等,1998;胡志凤等,2016)。然而,田间生产实践是处于多因素干扰的环境中,越冬代玉米螟发蛾数量及其发生规律会受越冬虫源基数、越冬幼虫存活率、越冬期及发生期气象条件、病原微生物和天敌昆虫等多种因素的综合影响,并且诸如温度等重要气象因子又是多变而非恒定的。我国玉米种植面积辽阔,为对玉米螟进行准确预测和有效防控,在自然条件下不同地区尤其是玉米主产区开展越冬代相关研究将具有重要的理论意义和经济价值。

位于内蒙古自治区东部的通辽市毗邻吉林省和辽宁省,是我国重要商品粮基地之一。春玉米生产是该市支柱产业,常年种植面积在6.67×105hm2以上。玉米螟在通辽市一年发生2代,以滞育老熟幼虫越冬,近年来其造成的损失一直位居各类病虫害首位(李键民等,2018)。玉米秸秆在通辽市旗(县)有作为燃料集中存放村边的习惯,成为玉米螟越冬的主要场所也是翌年主要虫源基地。但迄今为止,通辽地区该虫越冬代发生动态规律还不十分清楚,给测报和防治工作带来一定的困难。为明确通辽地区越冬代玉米螟成虫发生动态及其与温度的关系开展本研究,以期为实现基于气象预报的玉米螟测报和防治提供理论依据。

1 材料与方法

开展越冬代玉米螟成虫发生规律与温度关系的研究,试验年限为2007-2016年,玉米品种为郑单958,试验地点选在通辽市中部的开鲁县开鲁镇联兴村,试验期间对村屯四周秸秆堆中的玉米螟不采取任何防治措施。

1.1 越冬代成虫动态调查

在集中堆放玉米秸秆的村屯四周,每隔100 m安装频振式光控杀虫灯一盏(佳多牌PS-15Ⅱ普通型,河南省汤阴县佳多科工贸有限责任公司生产),高度1.8 ~2.0 m,在试验年限(2007-2016年)共安装194盏。各年从5月27日至7月23日每晚8点半开灯至次日4点关灯。随机选取3盏杀虫灯,固定专人负责每天清除集虫袋,每3 d统计计算平均单灯诱杀玉米螟成虫数量,如遇大风、降雨等特殊状况停灯的日期也计算在内。

1.2 数据统计与分析

气象数据由通辽市气象局提供,选用研究地2007-2016年越冬代玉米螟发育历期内逐日的均温。越冬代玉米螟发育有效温度累积值(Wi)和成虫发生期有效温度累积值(Wi0)计算公式如下:

(1)

Wi为各年越冬代玉米螟发育有效温度累积值,n为研究年份(2007-2016年);Ti为各年越冬代玉米螟发育历期内的日均温;C为发育起点温度,参考前人研究,将通辽市玉米螟越冬老熟幼虫的发育起点温度设在13℃(王桂清和忻亦芬,2000;鲁新等,2005;王伟业,2010;张柱亭等,2014;鲁新等,2015);(Ti-C)为各年越冬代玉米螟发育历期内每日发育有效温度。将每年5月27日前发育有效温度累积和作为初始值,以后每3 d统计一次,至7月23日结束,共20次,进行整理汇总。

Wi0=Wi2-Wi1

(2)

Wi0为各年越冬代玉米螟成虫发生期有效温度累积值;Wi1各年成虫始发期有效温度累积值;Wi2为各年成虫终见期有效温度累积值。

应用SPSS 19.0软件对越冬代玉米螟成虫调查数据及其发育有效温度累积数据进行整理分析。

2 结果与分析

2.1 越冬代玉米螟成虫发生动态

调查结果表明:各年越冬代玉米螟成虫平均单灯诱杀数量以2015年最多(525.3头),2009年诱杀数量最少(49.3头);从平均单灯一次最高诱蛾数量看,以2009年诱杀数量最低(仅13.3头),2015年最高(97.7头),各年调查数据详见表1。总体上,近5年越冬代玉米螟成虫发生数量要多于前5年。在大部分年份越冬代成虫始见于6月初(6月5日左右),最早记录出现在5月末(仅2008年);发蛾高峰期多在6月下旬(6月26日左右);终见期基本在7月中旬(7月14日左右),整个越冬代成虫发生期平均持续40 d左右。

2.2 越冬代玉米螟成虫数量与发育有效温度累积

根据气象数据,通辽开鲁2007-2016年越冬代玉米螟成虫发生期有效温度累积情况见表2。由表2可见,越冬代成虫始见期其发育有效温度累计值最低记录为157.6℃,最高271.9℃,平均219.5℃;终见期有效温度累积均值为623.6℃(最低记录515.0℃,最高713.6℃)。各年越冬代成虫发生期发育有效温度累积值(Wi0)最低记录为257.1℃,最高507.7℃,均值在404.1℃。

表1 越冬代玉米螟成虫发生期平均单灯诱蛾情况

续表1 Continued table 1

日期Date(mm-dd)成虫数(头)Number of adults200720082009201020112012201320142015201607-1119.331.7004.72.32.01.39.08.007-145.021.0008.35.0003.75.307-17017.7003.01.7000007-2008.00003.7000007-230000000000总计Total504.3272.349.3119.3242.7432.7408.0147.7525.3434.3

注:每列加粗数字代表该年越冬代玉米螟成虫诱杀高峰值。
Note:The bold number in each column represents the peak value of trapping adult ofOstriniafurnacalisof overwintering generation in that year.

表2 越冬代玉米螟成虫发生期有效温度累积情况

注:每列加粗数字代表各年越冬代玉米螟成虫始见期和终见期有效温度累积值;Wi0为各年越冬代成虫发生期有效温度累积值。
Note: Bold numbers of each column represented respectively cumulative effective temperatures of the initial period and final period ofO.furnacalisadults of overwintering generation in each year; Wi0was the cumulative effective temperature in occurrence period of overwintering generation adults in each year.

通辽开鲁县越冬代玉米螟成虫数量及其发育有效温度累积关系如图1和图2。由两图可见,该地10年期间越冬代成虫发生期有效温度累积范围均在150.0~750.0℃之间。随发育有效温度累积值增高,各年成虫数量大致呈“M”型不规则起伏,诱杀最高峰所涵盖的发生时间即为当年越冬代成虫盛发高峰期,时间以6月下旬常见,发蛾高峰期有效温度累积值多在350.0~450.0℃的区间范围内,平均396.5℃(见表2)。

图1 2007-2011年开鲁越冬代玉米螟成虫数量与发育有效温度累积关系Fig.1 Relationship between the number of overwintering adults and the developmental effective cumulative temperature of Ostrinia furnacalis in Kailu from 2007 to 2011

图2 2012-2016年开鲁越冬代玉米螟成虫数量与发育有效温度累积关系Fig.2 Relationship between the number of overwintering adults and the developmental effective cumulative temperature of Ostrinia furnacalis in Kailu from 2012 to 2016

3 结论与讨论

玉米螟是我国玉米常发性害虫和关键性害虫。开展越冬代玉米螟研究对其准确预测和有效防控具有重要意义,现已在我国吉林、辽宁、黑龙江、河北、山东和江西等部分地区具有相关研究基础(王振营等,1994;王桂清和忻亦芬,2000;鲁新等,2005;杨慧中等,2014;李静雯等,2015;侯月敏等,2018)。通过连续10年对越冬代玉米螟成虫发生动态的研究,得出通辽地区越冬代玉米螟成虫始见期在6月初(6月5日左右),盛发高峰期在6月下旬(6月26日左右),终见期为7月中旬(7月14日左右),整个越冬代成虫期约40 d。在越冬代成虫发生期有效温度累积范围介于150.0~750.0℃之间,均值(Wi0)404.1℃。具体为越冬代成虫始见期有效温度累计值在157.6~271.9℃范围内,均值219.5℃;发蛾高峰期有效温度累积值多在350.0~450.0℃之间,均值396.5℃;终见期有效温度累计值在515.0~713.6℃之间,均值623.6℃。

通辽开鲁县与吉林省中部地区所处纬度基本相同,两地纬度均明显低于黑龙江哈尔滨地区。鲁新等认为吉林省中部地区(公主岭市)越冬代玉米螟化蛹始见期在5月23日左右,高峰期约在6月15日,终见期在6月30日左右,化蛹10 d左右可见越冬代成虫,即成虫始见期约为6月2日左右,高峰期6月25日左右,终见期在7月10日左右(鲁新等,2005)。侯月敏等连续两年对黑龙江省哈尔滨郊区的越冬代玉米螟开展研究,得出当地越冬代玉米螟成虫始见期分别在6月1日和6月5日,盛发高峰期均在7月1日,终见期在7月20日和7月22日(侯月敏等,2018)。与前人研究相比,越冬代玉米螟成虫始见期在内蒙古东部的通辽市、吉林省中部的公主岭市及黑龙江省哈尔滨市三地发生时间基本都在6月初,高峰期在前两地也基本相同,终见期在通辽地区要稍晚于吉林中部但两地均早于哈尔滨地区。从越冬代玉米螟成虫期持续的时间长短看,通辽与吉林中部地区基本相同(40 d左右),两地均短于黑龙江哈尔滨地区(约50 d)。上述情况很可能与通辽市和吉林省中部地区春季均温和气温回升速度均高于黑龙江哈尔滨地区有关。根据“有效积温”法则,在发育有效温度范围内,随温度升高昆虫生长发育速率将加快,其发育历期将缩短(董兆克和戈峰,2011;张柱亭等,2014;鲁新等,2015),而我们的研究结果恰好与之相符。综上所述,各地越冬代玉米螟成虫发生期早晚和持续时间长短因地而异,即使在同一地区由于年份间的气温变化也会对其产生影响。

对于玉米螟越冬代发育与温度关系的研究,前人多在实验室不同恒温条件下进行(刘德钧,1982;Li and Lu, 1998;鲁新等,1998;郭建青等,2013;涂小云等,2015;胡志凤等,2016;Xiaoetal., 2016;Zhouetal., 2018)。综合前人研究结果反映出玉米螟越冬代不同虫态在不同温度下,其发育历期存在地理变异。考虑到实验室研究与真正田间生产实践存在一定差距,且不同地区有其独特的气候条件,因此非常有必要在不同玉米产区开展自然条件下玉米螟越冬代与温度关系研究,以便为当地开展准确测报和采取有效防治措施提供科学依据。本研究是在自然条件下玉米螟主要虫源地对其越冬代成虫连续10年的动态监测基础上进行,相对于室内试验和较短年份的调查研究能更真实更准确地反映出研究地越冬代玉米螟发蛾动态规律及其与发育有效温度的关系,可以为当地实现基于气象预报的玉米螟测报和防治提供参考。

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