楊文剛, 周利琳, 孟翠麗, 陳 鑫, 望 勇, 司升云

(1. 武漢農(nóng)業(yè)氣象試驗站, 武漢 430040; 2. 武漢市蔬菜科學(xué)研究所, 武漢 430065)

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武漢地區(qū)甜菜夜蛾發(fā)生動態(tài)與氣象因子關(guān)系初探

楊文剛1*, 周利琳2, 孟翠麗1, 陳 鑫1, 望 勇2, 司升云2

(1. 武漢農(nóng)業(yè)氣象試驗站, 武漢 430040; 2. 武漢市蔬菜科學(xué)研究所, 武漢 430065)

采用性誘法、燈誘法及田間調(diào)查法對2009-2010年武漢地區(qū)甜菜夜蛾成蟲、幼蟲開展動態(tài)監(jiān)測,結(jié)果表明:武漢地區(qū)甜菜夜蛾成蟲、幼蟲主高峰出現(xiàn)在8-10月。根據(jù)同時期逐日的氣象數(shù)據(jù),探討了武漢地區(qū)甜菜夜蛾越冬及成蟲高峰日前期氣象條件。甜菜夜蛾在武漢越冬蟲源存活率低,高溫少雨日照多有利于甜菜夜蛾成蟲暴發(fā)。本研究為進一步探討甜菜夜蛾在全國范圍內(nèi)遷飛和種群消長提供支撐,為實現(xiàn)基于氣象預(yù)報的甜菜夜蛾發(fā)生測報奠定基礎(chǔ)。

甜菜夜蛾; 氣象因子; 武漢

甜菜夜蛾[Spodopteraexigua(Hübner)]俗稱貪夜蛾,是一種世界性分布的多食性農(nóng)業(yè)害蟲[1]。20世紀90年代以來,在我國南方和長江流域連續(xù)多年暴發(fā)成災(zāi)[1]。受甜菜夜蛾為害的寄主作物一般減產(chǎn)10%～20%,嚴重的達30%～50%,少數(shù)作物甚至絕收[2]。國內(nèi)外學(xué)者對甜菜夜蛾的發(fā)生規(guī)律及生物學(xué)特性進行了研究,如戴率善等[3]對徐州地區(qū)甜菜夜蛾發(fā)生規(guī)律進行了初步研究,翁啟勇等[4]對福建漳州地區(qū)甜菜夜蛾發(fā)生規(guī)律及其防治對策進行了研究。Wakamura等[5]研究發(fā)現(xiàn)甜菜夜蛾在25℃、L∥D=14 h∥10 h的室內(nèi)條件下,成蟲在滅燈后5～7 h后開始交配。Ali等[6]分析表明,在15～36℃之間甜菜夜蛾在3種飼料上的發(fā)育速率呈線性增長,36℃以上高溫則抑制其各蟲態(tài)的生長發(fā)育。宋月芹等[7]研究表明甜菜夜蛾幼蟲存活率及保護酶活性與溫度密切相關(guān)。徐金漢等[8]闡明了不同溫濕組合對甜菜夜蛾各蟲態(tài)生長發(fā)育和繁殖力有明顯的影響。甜菜夜蛾的生長發(fā)育、越冬、遷飛等與氣象條件密切相關(guān),目前尚缺乏武漢地區(qū)甜菜夜蛾田間種群動態(tài)與自然氣象因子相關(guān)的研究報道。本文采用性誘法、燈誘法及田間調(diào)查方法分別對2009-2010年武漢地區(qū)甜菜夜蛾成蟲與幼蟲開展動態(tài)監(jiān)測,選用同時期的逐日氣象數(shù)據(jù),探討了武漢地區(qū)是否適合甜菜夜蛾越冬,采用積溫推算其發(fā)育歷期,初步分析了甜菜夜蛾成蟲高峰日前期氣象條件,以期為進一步探討甜菜夜蛾在全國范圍內(nèi)的擴散和遷飛規(guī)律提供數(shù)據(jù)支撐,為實現(xiàn)基于氣象預(yù)報的甜菜夜蛾發(fā)生、發(fā)展氣象適宜度等級預(yù)報奠定基礎(chǔ),為甜菜夜蛾的測報和防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 性誘法

誘捕器選用寧波紐康生物有限公司生產(chǎn)的通用型誘捕器。誘芯選用寧波紐康生物有限公司生產(chǎn)的PVC基質(zhì)緩釋長效誘芯(測報型),誘芯生產(chǎn)日期分別為2009年2月20日、2010年2月6日,保質(zhì)期均為18個月。監(jiān)測時間:2009年4月9日至12月31日,2010年1月1日至12月21日。監(jiān)測方法:監(jiān)測點選擇武漢市黃陂區(qū)武湖蔬菜生產(chǎn)基地,武湖蔬菜基地種植面積約4.33 hm2,包括露地區(qū)面積2.67 hm2、溫室大棚設(shè)施區(qū)1.67 hm2,全年種植的蔬菜種類很多,春季以花椰菜、甘藍、菠菜、生菜、萵苣、韭菜、莧菜、辣椒、空心菜、小白菜等為主;夏季以甘藍、小白菜、黃瓜、番茄、辣椒、豇豆、菜豆、絲瓜、茄子、苦瓜、毛豆等為主;秋季以菜心、小白菜、莧菜、芥菜、甘藍、蘿卜、冬瓜、番茄、辣椒、黃瓜等為主;冬季以甘藍、花椰菜、大白菜、白蘿卜、胡蘿卜、豌豆、菠菜、生菜、蒜、蔥、藜蒿、茼蒿等為主。各類蔬菜均按常規(guī)種植。監(jiān)測點設(shè)置3只誘捕器,呈等腰三角形放置,每誘捕器中放1枚藍色誘芯,每兩個誘捕器間距為50 m以上,誘捕器放置高度以超出蔬菜作物20 cm為宜,或懸掛在1 m高的竹竿上,并注意添換肥皂水。每天早晨調(diào)查誘捕到的成蟲數(shù),并將統(tǒng)計后的成蟲去除。2009、2010年甜菜夜蛾中等程度發(fā)生。

1.2 燈誘法

誘集燈選用河南佳多蟲情測報燈,型號JDA0-Ⅲ光控型,整燈功率≤35 W,固定燈座的水泥臺離地面高度0.5 m,燈管離地面高度大約1.7 m。燈光顏色為藍紫色,主波長365 nm。誘集害蟲撞擊面積≥15 m2。監(jiān)測時間:2009年9月21日至12月31日,2010年4月20至12月16日。監(jiān)測方法:安裝于武漢市蔬菜科學(xué)研究所武湖基地,蔬菜生產(chǎn)基地空曠、便于進出調(diào)查,周邊無干擾光源。在甜菜夜蛾發(fā)生期內(nèi),每日檢查燈下成蟲數(shù)量。

1.3 幼蟲調(diào)查法

選擇甘藍寄主, 品種主要有‘京豐1號’、‘夏光’、‘黑葉小平頭’、‘爭春’、‘寒光’、‘雞心包’、‘牛心包’等,株行距均按常規(guī)種植。從監(jiān)測到成蟲后開始,每5 d 調(diào)查1 次,直至成蟲監(jiān)測結(jié)束為止。調(diào)查地塊面積667 m2,不施任何農(nóng)藥。采用棋盤式10 點取樣法,苗期每點調(diào)查10 株,共調(diào)查100 株,成株期每點調(diào)查5 株,共調(diào)查50 株,在清晨(或傍晚)調(diào)查幼蟲數(shù)。

1.4 氣象資料

氣象資料選用武漢市2009-2010年逐日日平均氣溫、日最高氣溫、降水量、相對濕度、日照時數(shù)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜菜夜蛾發(fā)生規(guī)律

2.1.1 甜菜夜蛾成蟲發(fā)生動態(tài)

采用性誘法,2009年5月11日開始誘捕到甜菜夜蛾成蟲,但5月份成蟲數(shù)量很少,至6月下旬達到第一個小高峰,6月平均每個誘捕器誘捕蟲量為162頭。7月誘捕到成蟲量較6月有所增多,為212頭。8月上旬誘捕到的成蟲數(shù)量迅速增加,達到主高峰期(351頭),隨后誘捕到的成蟲數(shù)量總體呈減少趨勢。8月、9月、10月平均每個誘捕器誘捕到的甜菜夜蛾成蟲數(shù)量分別為860、436、391頭,為2009年甜菜夜蛾成蟲數(shù)量最多的時段。11月上旬誘捕到的成蟲總數(shù)量為105頭,11月中旬開始甜菜夜蛾誘捕總量迅速減少,11月中旬至12月下旬各旬每個誘捕器誘捕到的成蟲總數(shù)量均小于3頭(圖1)。

圖1 2009-2010年武漢市甜菜夜蛾成蟲誘捕量消長變化圖Fig.1 The variation of trapped population of Spodoptera exigua adult during 2009-2010 in Wuhan

采用燈誘法,2009年9月下旬誘捕到的甜菜夜蛾成蟲總量為763頭,10月上旬迅速增加到1 488頭,其中10月1日為高峰日,當日誘捕成蟲總量為216頭,10月中旬開始誘捕到的甜菜夜蛾總量不斷減少。燈誘法與性誘法在同一時段的變化趨勢完全一致,其相關(guān)系數(shù)為0.793,通過顯著性水平為0.01的顯著性檢驗(圖1)。

2010年性誘法從4月10日開始誘捕到成蟲,較2009年提前一個月,但4-6月成蟲數(shù)量極少。7月上旬誘捕到的成蟲數(shù)量明顯增加,至7月9日出現(xiàn)第一個小高峰,但晚于2009年,當日平均每個誘捕器誘捕蟲量達18頭。7月上旬的誘捕成蟲總數(shù)量為96頭,8月中旬誘捕到的成蟲數(shù)量迅速增加,達到主高峰期(401頭),8月誘捕到的甜菜夜蛾成蟲數(shù)量為538頭,9月誘捕到的成蟲總數(shù)量明顯減少,為159頭。9月下旬較前兩旬誘捕到成蟲數(shù)量增加,至10月上旬又一次達到一個峰值,隨后誘捕到的成蟲總數(shù)量總體呈減少趨勢。10-12月誘捕到的成蟲總數(shù)量分別為347、145、20頭。2010年甜菜夜蛾成蟲高峰出現(xiàn)8月、10月,較2009年發(fā)生量偏低,但發(fā)生期偏長。

2010年采用燈誘法,至6月3日開始誘捕到成蟲,6月上旬至7月上旬誘捕到的蟲量非常少,7月下旬開始增加,至9月上旬達到最高峰,隨后開始減少,10月中旬誘捕到的甜菜夜蛾成蟲數(shù)量明顯減少。

兩年結(jié)果顯示,性誘法與燈誘法在發(fā)生量、發(fā)生時期都表現(xiàn)出較為一致的趨勢,高發(fā)時期均為8月上旬至10月上旬,但性誘法曲線呈波動多峰型,燈誘法呈單峰型。

2.1.2 幼蟲動態(tài)變化規(guī)律

由于甜菜夜蛾寄主很多,本研究僅選取具有代表性的寄主甘藍調(diào)查幼蟲發(fā)生動態(tài)。2009年武漢市最早于7 月7 日發(fā)現(xiàn)甜菜夜蛾幼蟲,年內(nèi)有兩個發(fā)生高峰,分別在8月中旬及10月中旬,蟲口密度約為512頭/百株和266頭/百株,其中8月中旬為主高峰期。2010年武漢市最早于5月25日出現(xiàn),與成蟲監(jiān)測較為一致。年內(nèi)幼蟲有3個發(fā)生高峰,分別在8月上旬、9月上中旬、10月下旬。蟲口密度約為456、170～180、80頭/百株。其中8月上旬為主高峰期。

2.2 甜菜夜蛾發(fā)生規(guī)律與氣象因子的關(guān)系

2.2.1 甜菜夜蛾在武漢的越冬氣候條件分析

江幸福等[9]的研究表明,蛹是甜菜夜蛾最可能的越冬蟲態(tài)。甜菜夜蛾蛹在5℃低溫下持續(xù)16.2 d后死亡率可達50%,持續(xù)29.4 d死亡率達90%;在0℃低溫下持續(xù)2 d后死亡率可達50%,持續(xù)5.8 d死亡率達90%。因此當年的越冬蟲源基數(shù)與冬季的氣溫密切相關(guān)。由表1可見,武漢市僅在2008年12月22日、2009年1月13、19日出現(xiàn)低于0℃的天氣,未出現(xiàn)日均溫連續(xù)低于0℃情況。2008年12月至2009年2月低于5℃的天數(shù)為38 d,其中連續(xù)低于5℃的日數(shù)為21 d,出現(xiàn)在2008年12月27日-2009年1月16日。武漢市2010年1月、2月日均溫連續(xù)低于0℃的日數(shù)分別為2、4 d,2009年12月至2010年2月低于5℃的天數(shù)為45 d,其中連續(xù)低于5℃的日數(shù)為14 d,出現(xiàn)在2010年1月4日-1月17日。由此推斷2009年、2010年武漢甜菜夜蛾越冬蟲源有一定存活,但存活率低于50%,且2010年存活率較2009年低。

圖2 2009-2010年武湖蔬菜基地甘藍上甜菜夜蛾幼蟲的動態(tài)變化Fig.2 The dynamical change of the population density of Spodoptera exigua larvae during 2009-2010 at Wuhu vegetable base

時間Time月(季)均溫/℃Monthly(seasonal)meantemperature<0℃天數(shù)/dDayswiththetemperaturebelow0℃連續(xù)<0℃天數(shù)/dThecontinuousdayswiththetemperaturebelow0℃<5℃天數(shù)/dDayswiththetemperaturebelow5℃連續(xù)<5℃天數(shù)/dThecontinuousdayswiththetemperaturebelow5℃2009年上年度12月份Decemberofprioryear6．41無1251月份January3．62無21162月份February8．30無53冬季W(wǎng)inter63無3819

續(xù)表1 Table 1(Continued)

時間Time月(季)均溫/℃Monthly(seasonal)meantemperature<0℃天數(shù)/dDayswiththetemperaturebelow0℃連續(xù)<0℃天數(shù)/dThecontinuousdayswiththetemperaturebelow0℃<5℃天數(shù)/dDayswiththetemperaturebelow5℃連續(xù)<5℃天數(shù)/dThecontinuousdayswiththetemperaturebelow5℃2010年上年度12月份Decemberofprioryear50無1491月份January4．52221142月份February744109冬季W(wǎng)inter5．5644514

2.2.2 積溫推算甜菜夜蛾世代發(fā)育期

根據(jù)韓蘭芝等[1,10]對甜菜夜蛾各蟲態(tài)的發(fā)育起點溫度和有效積溫的研究結(jié)果表明,甜菜夜蛾全世代有效積溫為265.6日·度。其中卵、幼蟲、蛹、產(chǎn)卵前期的發(fā)育起點溫度分別為13.73、15.68、15.09、12.83℃,有效積溫分別為37.9、126.3、73.8、29.2日·度。李淑清[11]研究表明連續(xù)的降水將導(dǎo)致預(yù)蛹期延長。薛敏生等[12]認為土壤濕度大, 影響蛹的成活和正常羽化。因此理論上可根據(jù)積溫推算各世代發(fā)育時間,并在推算時根據(jù)降雨實況對發(fā)育期做適當后延,依據(jù)武漢市氣象資料推算結(jié)果見表2。

根據(jù)理論推算,甜菜夜蛾在武漢地區(qū)每年可發(fā)生5～6代,第6代為不完全代,從第3代開始世代重疊。上述研究表明,甜菜夜蛾在武漢地區(qū)有可能越冬。積溫推算首次誘捕到成蟲的時間2009年為5月1日,2010年為5月12日。實際誘捕到成蟲得時間分別2009年5月11日、2010年4月10日。2010年誘捕到成蟲的時間較理論推算早一個多月,可能有外地蟲源或保護地蟲源所致。由下表可見,武漢市甜菜夜蛾發(fā)生為害最重的代次為4～5代。甜菜夜蛾第1代的發(fā)育歷期較長,2～4代由于氣溫升高,發(fā)育歷期明顯縮短,第5代由于天氣轉(zhuǎn)涼,發(fā)育歷期延長。表3發(fā)育歷期時間與薛敏生、趙傳東等[12-13]對甜菜夜蛾實際調(diào)查的發(fā)育歷期中各蟲態(tài)日數(shù)近似,經(jīng)咨詢專家,理論世代數(shù)與武漢甜菜夜蛾實際發(fā)生情況基本吻合。

表2 積溫法推算甜菜夜蛾發(fā)育歷期

2.2.3 甜菜夜蛾成蟲主峰期前期的氣象條件分析

2009年武漢市甜菜夜蛾主峰期出現(xiàn)在8月10日左右,主峰出現(xiàn)前期的7月中旬,氣溫異常偏高,旬平均最高溫度達35.9℃,旬降雨量及降雨日數(shù)均為0,日照偏多,相對濕度在80%以下;7月下旬、8月上旬氣溫較常年平均值偏低,但旬平均氣溫在27～28℃之間,適宜甜菜夜蛾各蟲態(tài)的生長發(fā)育。7月下旬降雨量62.3 mm,雨日為5 d,較常年同期略偏多,日照偏少。8月上旬降雨量和雨日均為0,日照正常,相對濕度較上一旬略有下降。

2010年武漢市甜菜夜蛾主峰期出現(xiàn)在8月16日左右,主峰出現(xiàn)前期7月下旬,氣溫接近常年同期,旬降雨量較常年同期偏多2成,旬雨日為4 d,旬日照時數(shù)正常。8月上旬,氣溫明顯升高,旬平均最高溫度達35.7℃,降雨量雖然偏多1倍以上,但降雨日數(shù)僅為2 d,日照偏多,相對濕度明顯下降。8月中旬氣溫持續(xù)偏高,降雨量僅有36.3 mm,雨日為3 d,日照偏多,相對濕度變化不大,低于85%。

表3 成蟲發(fā)生主峰前期氣象環(huán)境因子

3 結(jié)論與討論

武漢市甜菜夜蛾成蟲5-6月數(shù)量較少,但總體呈增加趨勢,7月開始增多,主高峰主要出現(xiàn)在8月,隨后波動減少,年內(nèi)8-10月為甜菜夜蛾成蟲數(shù)量最多的時段,11月開始成蟲數(shù)量明顯減少。2009年性誘法與燈誘法均在10月上旬出現(xiàn)波動小高峰,隨后數(shù)量呈下降趨勢;而2010年性誘法呈一個主高峰,多個小高峰的變化規(guī)律,燈誘法呈單峰型的特點,這可能與田間寄主作物有關(guān),也與不同試驗方法有關(guān),性誘法更具靈敏度及代表性。

武漢市甜菜夜蛾幼蟲在甘藍寄主上每年有2～3次發(fā)生高峰,主要發(fā)生在8-10月,其中主高峰出現(xiàn)在8月。值得注意的是2009年甜菜夜蛾在甘藍寄主上成蟲發(fā)生高峰為8月上旬,幼蟲的發(fā)生高峰為8月中旬,這與理論推斷的第4代卵、幼蟲發(fā)育所需日數(shù)相吻合?；瘜W(xué)農(nóng)藥防治甜菜夜蛾的最佳時段為3齡幼蟲期前,因此成蟲的發(fā)生監(jiān)測,對幼蟲的防治有很好的指導(dǎo)意義。

甜菜夜蛾的越冬、遷飛和各蟲態(tài)發(fā)育歷期與氣象條件密切相關(guān)。武漢甜菜夜蛾越冬蟲源有一定存活,但存活率很低。江幸福等[10]根據(jù)1月份氣溫將武漢劃分為甜菜夜蛾可能越冬區(qū),與本文研究結(jié)果一致。但由于近年來武漢市設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展,有少量甜菜夜蛾蛹可在大棚內(nèi)越冬,增加了本地的越冬蟲源基數(shù)。

對甜菜夜蛾發(fā)生高峰前期的氣象條件分析表明:有利于甜菜夜蛾暴發(fā)的氣象條件一是持續(xù)高溫天氣,特別是旬平均最高氣溫達35℃以上;二是大部時段旬降雨日數(shù)為0或者小于5 d,這與薛敏生等[12]、戴淑慧等[16]的調(diào)查結(jié)果一致;三是大部時段相對濕度在85%以下;四是日照正?；蚱?。

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(責(zé)任編輯:楊明麗)

Preliminary study on the relationship between the population dynamics ofSpodopteraexiguaand the main meteorological condition in Wuhan area

Yang Wengang1, Zhou Lilin2, Meng Cuili1, Chen Xin1, Wang Yong2, Si Shengyun2

(1. Wuhan National Agro-meteorology Station, Wuhan 430040, China;2. Wuhan Institute of Vegetable Sciences, Wuhan 430065, China)

The population dynamics ofSpodopteraexiguaadults and larvae from 2009 to 2010 in Wuhan area were monitored with synthetic sex pheromone lures, multi-frequency vibration-killing lamps, and field investigation method. The results showed that the peak of bothS.exiguaadults and larvae appeared from August to October. The daily meteorological data were used to analyze the meteorological conditions during the overwintering period and the pre-peak period ofS.exiguaadult. The results showed that the survival rate of overwinteringS.exiguawas very low. The high temperature, less rainfall and rich sunlight were beneficial toS.exiguaadult outbreak. This study provides a strong support to advance research of the diffusion and migration ofS.exiguaadult in nationwide, and lays a foundation for monitoring and forecasting ofS.exiguabased on meteorological grade prediction.

Spodopteraexigua; meteorological factor; Wuhan

2015-12-10

2016-01-13

湖北省氣象局科技發(fā)展基金重點項目(2015Z04)

S 433.4

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.06.030

* 通信作者 E-mail：215562898@qq.com