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韭菜迟眼蕈蚊种群动态及其与温度的关系

2016-04-21白义川徐维红邹德玉许静杨刘佰明谷希树

生物技术进展 2016年2期
关键词:成虫幼虫温度

胡 霞, 白义川, 徐维红, 邹德玉, 许静杨, 刘佰明, 谷希树

天津市植物保护研究所, 天津 300384



韭菜迟眼蕈蚊种群动态及其与温度的关系

胡霞,白义川,徐维红,邹德玉,许静杨,刘佰明,谷希树*

天津市植物保护研究所, 天津 300384

摘要:韭菜迟眼蕈蚊(Bradysia odoriphaga Yang et Zhang)是韭菜的重要害虫。为了摸清韭菜迟眼蕈蚊的发生规律,制订有效的防治对策,调查了韭菜迟眼蕈蚊在3种栽培模式(日光温室、塑料大棚、露地)中全年的种群动态,结合温度数据分析了韭菜迟眼蕈蚊种群数量与温度间的关系。结果表明,韭菜迟眼蕈蚊在日光温室中存在明显的春、秋、冬季高峰期及夏季低谷期,在塑料大棚和露地中存在明显的春、秋季高峰期及冬、夏季低谷期,且夏季的低谷出现在夏季高温时期,越冬种群均以高龄幼虫为主。此外,种群数量与温度的相关性分析显示温度是决定韭菜迟眼蕈蚊种群数量的关键因素,高温对种群数量的增长具有显著的抑制作用。

关键词:韭菜迟眼蕈蚊;成虫;幼虫;种群动态;温度

韭菜迟眼蕈蚊(BradysiaodoriphagaYang et Zhang),俗称韭蛆,属双翅目(Diptera),眼蕈蚊科(Sciaridae),迟眼蕈蚊属(Bradysia),是我国特有的为害百合科蔬菜的重要害虫[1],其主要为害韭菜、大蒜、大葱和洋葱,其次还有菊科、藜科、十字花科、葫芦科和伞形科等6科30多种蔬菜[2]。韭菜是国内深受群众喜爱的蔬菜品种,也是生产中受韭菜迟眼蕈蚊为害最严重的蔬菜种类。韭菜迟眼蕈蚊幼虫聚集蛀食韭菜的根茎和鳞茎,轻者造成韭菜地下部分腐烂、地上部分变黄,重者造成叶片基部断落、植株倒伏,甚至成墩死亡,严重影响了韭菜的产量和品质[3]。天津地区韭菜的栽培面积较大,为了满足产品周年供应市场的需求,除常规的露地栽培,设施栽培韭菜发展迅速,以日光温室和塑料大棚栽培为主要种植模式。冬季温室内条件适宜,给韭菜迟眼蕈蚊的繁殖创造了有利条件;盲目防治不仅不能有效控制其为害,而且是导致农药残留超标的重要原因。摸清韭菜迟眼蕈蚊的发生规律并及时采取防治措施,是有效控制韭菜迟眼蕈蚊为害、避免韭菜产量和品质严重受损的关键[4~7]。本研究于2014-2015年对天津地区日光温室、塑料大棚和露地3种栽培模式下韭菜迟眼蕈蚊成、幼虫的种群发生动态进行了详细的调查研究,同时探讨了韭菜迟眼蕈蚊发生动态与温度之间的关系,以期为韭菜迟眼蕈蚊的防治提供理论基础。

1材料与方法

1.1试验时间、地点

试验于2014-2015年在天津市武清区天津市农业科学院农业创新基地植物保护研究所实验区内进行。选择日光温室一栋(东西向,50畦)、塑料大棚一栋(南北向,100畦)、露地1 333.4 m2(280畦)全部种植韭菜,进行定点诱集和监测,试验调查期间按常规措施进行管理。

1.2调查方法

1.2.1成虫调查方法在日光温室、塑料大棚和露地分别设置黄板、水盆、糖醋液盆3种诱集方式,进行定点监测。每3个自然畦设为1个小区,在小区中央位置摆放黄板、水或糖醋液,黄板尺寸为25 cm×15 cm,垂直地面悬挂,水盆和糖醋液处理均选用直径22 cm、深8 cm的圆形不锈钢盆作诱捕器,每诱捕盆中加入1 200 mL清水或糖醋液(白糖∶醋∶乙醇:水=3∶3∶1∶80),同时均加入0.2%的洗洁精以增加对韭菜迟眼蕈蚊的粘着力。每3个小区为1个处理,每个处理设6次重复,每周调查一次黄板和诱捕盆内的死虫数,记录虫量,并更换黄板、水和糖醋液。

1.2.2幼虫调查方法在3种栽培模式下,每周各选取3个小区,采用5点取样法,每小区随机挖取5墩韭菜,挖取时采用专门定制的直径15 cm,高20 cm的取样器,将韭菜根及20 cm土层完整取出,调查并记录根际及土壤中韭菜迟眼蕈蚊幼虫的数量,文中统计时低龄幼虫为1~2龄,高龄幼虫为3~4龄。

1.2.3气温与土壤温度采用HOBO温湿度记录仪每小时记录一次日光温室和塑料大棚内的气象资料,取平均值计算日平均气温;采用地温表每日早、中、晚各记录一次土壤温度,计算日平均地温。

2结果与分析

2.1日光温室中韭菜迟眼蕈蚊周年消长动态

图1 日光温室中韭菜迟眼蕈蚊周年消长动态Fig.1 Anniversary population dynamics of Bradysia odoriphaga in solar greenhouse.(彩图见图版二)

在日光温室中韭菜迟眼蕈蚊成虫、幼虫均周年发生。由图1(彩图见图版二)可看出,温室中发生高峰主要集中在春、秋、冬三季,夏季为发生低谷期。春季成虫有3个明显的高峰期,分别在3月中旬、 4月上、中旬和5月中旬。从3月上中旬成虫数量开始明显上升,至4月下旬开始下降,5月中旬再次出现小高峰后,种群数量持续下降,6~9月均维持在较低水平,平均每点监测到成虫数量不足10头,种群数量处于低谷期,9月中旬成虫数量开始回升,至10月中旬达发生小高峰,但发生数量明显少于春季,随后再次下降。

在日光温室内,周年均可观察到韭菜迟眼蕈蚊幼虫,1~5月份种群数量较高,平均每月有一次发生高峰期。据此推测,1~5月份韭菜迟眼蕈蚊可完成4~5个发育周期。6月中、下旬幼虫数量再次出现小高峰后,种群数量持续降低,进入夏季低谷期,直到9月末幼虫数量才开始上升,10月中旬又一次出现幼虫小高峰。

2.2塑料大棚中韭菜迟眼蕈蚊周年消长动态

在塑料大棚中,韭菜迟眼蕈蚊成虫、幼虫均周年发生,种群动态呈现明显的春、秋季高峰期及冬、夏季低谷期。由图2(彩图见图版二)可看出,1~2月份均可监测到韭菜迟眼蕈蚊成虫,但种群数量较低,平均每点小于4头,从3月初成虫数量开始上升,3月中、下旬出现春季成虫第一个小高峰,4月中旬、5月中旬、6月中旬分别有一个成虫高峰期,至6月下旬成虫数量开始明显降低,6月下旬至9月上旬,成虫进入低谷期,种群数量维持在较低水平,平均每点不足10头;9月中旬开始,成虫数量急剧增加,至10月初呈现秋季第一个高峰,10月末达到年度最高峰;进入11月份,成虫数量明显降低,11月中旬再次出现小高峰后,成虫数量持续下降,至全年末次调查,每点监测到成虫数量不足3头。

图2 塑料大棚中韭菜迟眼蕈蚊周年消长动态Fig.2 Anniversary population dynamics of Bradysia odoriphaga in plastic greenhouse.(彩图见图版二)

塑料大棚内全年均可监测到韭菜迟眼蕈蚊幼虫,5、6月份出现2次明显的小高峰,7月初幼虫数量明显减少,至8月初均维持在较低水平,而后种群数量缓慢增长,9月中旬开始,幼虫数量骤然增加,达全年最高峰,随后略有下降,12月初再次回升。1~2月份塑料大棚中幼虫种群数量较大,主要以高龄幼虫聚集越冬, 2月末3月初,越冬代幼虫开始化蛹、羽化,从2月末至3月中旬均可观察到蛹。

2.3露地韭菜田韭菜迟眼蕈蚊周年消长动态

由图3(彩图见图版二)可看出,露地栽培的韭菜田3月中旬始见成虫,随后数量逐渐增加,至4月中旬出现第一个小高峰,随后在 5月中旬、6月中旬和7月上旬各出现一次高峰。从7月中旬成虫种群数量急剧下降,至9月中旬均维持在较低水平,平均每点监测到的成虫不足3头,9月末达到秋季第一个小高峰,10月末达到全年最高峰,11月初开始,成虫数量逐渐降低,至12月7日,监测不到成虫发生。

露地韭菜田全年均可监测到韭菜迟眼蕈蚊幼虫,1~3月份幼虫数量较少,平均每点虫量10头以下, 4月下旬幼虫数量开始上升,5月中旬左右达第一个小高峰,6月中旬幼虫种群数量达到全年最高峰,随后开始减少,7月中下旬至8月下旬种群密度较低,每样点幼虫数量均不足8头,9月份幼虫数量开始增加,11月中旬幼虫数量达秋季最高峰后降至较低水平。

图3 露地韭菜田韭菜迟眼蕈蚊周年消长动态Fig.3 Anniversary population dynamics of Bradysia odoriphaga in open.(彩图见图版二)

2.4韭菜迟眼蕈蚊种群数量消长及其与温度的关系

2.4.1日光温室内韭菜迟眼蕈蚊发生与温度的相关性由日光温室内周年种群消长动态来看(图4,彩图见图版三),韭菜迟眼蕈蚊成虫的发生高峰期主要集中在春、秋和冬季,且高峰出现时的气温集中在15~25℃之间,而越夏期间成虫数量出现一个明显的低谷期,并且6~8月越夏期间的低谷基本与全年最高温度出现时段相吻合,由此说明夏季高温对韭菜迟眼蕈蚊的发生具有很强的抑制作用。韭菜迟眼蕈蚊幼虫种群数量从7月初开始急剧下降,至9月中旬开始回升,分析这段时间日光温室内气温及土壤温度,6~8月平均气温处于26~29℃,平均每天有5~8 h处于30~40℃高温下;6~8月土壤(0~5 cm)的平均温度为28.2~30.6℃,中午最高土壤温度高达33~39℃,这种高温条件对韭菜迟眼蕈蚊卵的孵化、幼虫的发育及蛹的羽化均具有不利影响,由此推测,夏季高温是导致韭菜迟眼蕈蚊种群数量降低的一个重要原因。9月份,平均气温降至22.0℃,平均土温降至26.3℃,种群数量逐渐增加,10~12月份日光温室内平均气温降至16.3~15.4℃,土壤温度为18.2~15.2℃时,韭菜迟眼蕈蚊又会以较高的种群数量存在。

图4 日光温室中气温、土温对韭菜迟眼蕈蚊发生的影响Fig.4 Effect of air temperature and soil temperature on Bradysia odoriphaga population growth in solar greenhouse.(彩图见图版三)

2.4.2塑料大棚内韭菜迟眼蕈蚊发生与温度的相关性由图5(彩图见图版三)可知,从7月初开始,塑料大棚内韭菜迟眼蕈蚊种群数量急剧降低,分析7~8月份塑料大棚内平均气温为27.5~29.5℃,平均每天大约有6~9 h处于33~42℃高温;平均土壤温度高达30.9~32.4℃,中午最高土壤温度均处于29~40℃,极不利于韭菜迟眼蕈蚊成虫产卵、卵的孵化及幼虫和蛹的正常发育;进入9月份,塑料大棚内气温降至21℃左右,土壤温度也降至26℃以下,韭菜迟眼蕈蚊种群数量开始急剧增加,田间可观察到韭菜迟眼蕈蚊成虫、卵、幼虫和蛹的各种虫态。10、11月份大棚内平均气温分别为15.7℃和8.5℃,土壤温度分别为17.9℃和13.5℃,幼虫均以较高的种群数量存在。10月末成虫达秋季最高峰,随温度的降低,种群数量持续下降。进入12月份,平均气温将至0.7℃,土温6.0℃,成虫种群数量维持在较低水平,至全年末次调查,成虫每点不足3头。冬季均以高龄幼虫为主,占总比例的80%以上,随时间的推移,老熟幼虫比例逐渐上升,至全年末次调查,老熟幼虫比例已占99%以上,以聚集状态分布于韭菜鳞茎附近、须根周围及附近的土中,虫体较大,活动迟缓,表皮下可见明显脂肪颗粒,进入越冬状态。

2.4.3露地韭菜田韭菜迟眼蕈蚊发生与温度的相关性由图6(彩图见图版三)可知,露地韭菜田7月中旬种群数量急剧下降,至9月中旬开始回升,分析这段时间露地气温及土壤温度,7~8月平均气温处于26.4~28.5℃,平均土壤温度(0~5 cm)为29.7~31.2℃,中午最高土壤温度达33~39℃,这种高温条件,对韭菜迟眼蕈蚊卵的孵化及幼虫发育极为不利,种群数量均维持在较低水平。进入9月下旬,当气温和土温降至20~15℃时,种群数量又会以较快的速度增长, 10月份露地的平均气温为15.3℃,平均土温为16.7℃,此时正值韭菜迟眼蕈蚊成、幼虫的发生高峰期,11月份平均气温降至6.5℃,平均土温降至7.4℃时,韭菜迟眼蕈蚊成、幼虫的种群数量明显下降,进入12月份平均气温降至-0.92℃,平均土温降至0.3℃,此时成虫停止活动,幼虫以高龄为主,进入越冬期。1月平均气温为-0.13℃,平均土温为0.71℃,幼虫种群数量较低,平均每点小于10头;以老熟幼虫为主;随着温度的不断上升,至3月中旬气温达到15~20℃之间,比较有利于韭菜迟眼蕈蚊开始化蛹、羽化。

图5 塑料大棚中气温、土温对韭菜迟眼蕈蚊发生的影响Fig.5 Effect of air temperature and soil temperature on Bradysia odoriphaga population growth in plastic greenhouse.(彩图见图版三)

图6 露地韭菜田气温、土温对韭菜迟眼蕈蚊发生的影响Fig.6 Effect of air temperature and soil temperature on Bradysia odoriphaga population growth in open.(彩图见图版三)

3讨论

本研究综合分析了2014-2015年韭菜迟眼蕈蚊的种群发生动态,研究结果显示韭菜迟眼蕈蚊存在明显的发生高峰期与低谷期,并且与温度有着密切的关系。气温和土温是影响韭菜迟眼蕈蚊种群数量增长的重要因素,适宜发育的气温为15~25℃,土壤温度为15~20℃,高温不利于种群数量的增长。日光温室中存在明显的春、秋、冬三季高峰期和夏季低谷期,夏季韭菜迟眼蕈蚊种群数量明显降低,但整个夏季均可监测到成虫,夏季高温是导致韭菜迟眼蕈蚊种群数量降低的主要原因。韭菜迟眼蕈蚊幼虫在夏季高温季节,并不滞育,依然可以完成其发育周期,只是由于夏季高温对卵的孵化、幼虫发育具有显著影响,导致韭菜迟眼蕈蚊自然死亡率较高、种群数量明显下降所致。韭菜迟眼蕈蚊成虫一般在土表、韭菜茎基部及土块下产卵,30℃以上的土表及土壤温度较不利于成虫的产卵,产卵量大大降低[8]。单雌产卵其子代多发育成单性个体,且春、秋季产雌性卵的成虫比例显著大于夏季,这是春秋两季种群数量较大的内在因素。另外,土壤温度也是影响种群数量的一个主导因素,在夏季,中午最高土壤温度达29~40℃,对卵的孵化、幼虫、蛹的发育均有较大影响,自然死亡率较高,种群密度整体降低。与温室内韭菜迟眼蕈蚊种群动态类似,塑料大棚内韭菜迟眼蕈蚊以春、秋、冬季种群发生数量较高,尤其以秋冬季节为害最为严重,夏季高温季节,成虫及幼虫均维持在较低的种群数量,幼虫的危害部位主要以土层下5 cm内茎基部及鳞茎内为主。露地栽培的韭菜田存在着明显的春、秋季发生高峰期,冬季平均气温、土温达0℃左右时,成虫停止活动,幼虫以较低的种群数量越冬。田间防治时可依据不同栽培模式下韭菜迟眼蕈蚊种群发生规律,提前制定预防和防治措施,掌握用药时期,如幼虫期采用高效低毒农药灌根,成虫期使用黄板进行防治,可有效降低种群数量[9]。此外,夏季瘦弱秽蝇种群数量增加,也是控制韭菜迟眼蕈蚊的一个重要生防因子。

参考文献

[1]杨集昆,张学敏.韭菜蛆的鉴定迟眼蕈蚊属二新种(双翅目:眼蕈蚊科)[J]. 北京农业大学学报,1985,11(2):153-156.

[2]薛 明,袁 林,徐曼琳. 韭菜迟眼蕈蚊成虫对挥发性物质的嗅觉反应及不同杀虫剂的毒力比较[J]. 农药学学报,2002, 4(2):50-56.

[3]臧君彩,曹金娟,李国强,等.生物农药防治韭菜迟眼蚊(韭菜蛆)[J]. 中国病毒学,2000,15(11):166-171.

[4]卢巧英,张文学,郭卫龙,等. 韭菜迟眼蕈蚊幼虫田间分布型及抽样技术研究初报[J]. 西北农业学报,2006,15(2):75-77.

[5]腾 玲,童贤明. 杭州市郊韭菜迟眼蕈蚊(韭蛆)的发生与防治[J]. 中国蔬菜,2000,6:39-40.

[6]冯慧琴,郑方强. 韭蛆的发生规律与防治研究[J]. 山东农业大学学报,1987,18(1):71-80.

[7]党志红. 不同种植方式下韭菜迟眼蕈蚊发生危害规律的研究[J].河北农业大学学报,2001,24(4):65-68.

[8]潘秀美,夏玉堂.韭菜迟眼蕈蚊发生动态及其防治研究[J].植物保护,1993,2:9-10.

[9]王承香,刘建平,刘振龙,等.韭菜设施和露地栽培中韭蛆的发生和防治对策 [J].北方园艺,2014,22:113-117.

Population Dynamics ofBradysiaodoriphagaand its Relationship with Temperature

HU Xia, BAI Yi-chuan, XU Wei-hong, ZOU De-yu, XU Jing-yang, LIU Bai-ming, GU Xi-shu*

TianjinInstituteofPlantProtection,Tianjin300384,China

Abstract:Bradysia odoriphaga is one of the most important insect pests of Chinese chives. In order to provide a theoretical basis for the prevention and control of Bradysia odoriphaga, we investigated anniversary dynamic of Bradysia odoriphaga in three cultivation model, such as solar greenhouse, plastic greenhouse and open. We investigated the annual population dynamics of Bradysia odoriphaga and analyzed the relationship between Bradysia odoriphaga population quantity and temperature, combined with temperature data. The results showed that there were three population peaks in spring, autumn and winter in solar greenhouse and open, respectively, and one corresponding lower amounts in summer; there were two population peaks in spring and autumn in plastic greenhouse, respectively, and two corresponding lower amounts in summer and winter. The lower population size in summer occurred in high temperature period. High-instar larva were dominant in the overwintering population of Bradysia odoriphaga. Analysis of correlation between population size and temperature showed that temperature was one of the key factors which decided Bradysia odoriphaga population numbers, and high temperature had significant inhibition effect on population growth.

Key words:Bradysia odoriphaga; adult; larva; population dynamic; temperature

DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.02.06

作者简介:胡霞,助理研究员,研究方向为蔬菜害虫综合防治。E-mail:huxiatj@126.com。*通信作者:谷希树,研究员,研究方向为农业害虫防治。E-mail:gxsh2008@163.com

基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(201303027)资助。

收稿日期:2015-11-30; 接受日期:2015-12-31

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