趙雪晴,齊國君,趙秀蘭,呂 華,尹艷瓊,李向永,李秋陽,諶愛東**
(1. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所/云南省農(nóng)業(yè)跨境有害生物綠色防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,昆明 650205;2. 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/廣東省植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510640;3. 滄源縣植保植檢站,滄源677499;4. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,南京 210095)
白背飛虱Sogatellafurcifera(Horváth)是滇西南稻區(qū)的主要害蟲,其成、若蟲不僅直接刺吸危害,造成水稻大面積虱燒絕產(chǎn),還可作為媒介昆蟲傳播南方水稻黑條矮縮病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV),給水稻生產(chǎn)造成毀滅性的災(zāi)難(周國輝等,2008;翟保平等,2011)。近年來,白背飛虱在滇西南滄源縣的發(fā)生頻率、發(fā)生面積及危害損失躍居水稻害蟲之首(趙秀蘭和李秋陽,2015),其遷飛性、暴發(fā)性和毀滅性的特點(diǎn)給預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和綜合防治帶來了很大的難度,往往猝不及防,致使小蟲屢成大災(zāi)(翟保平和程家安,2006)。
白背飛虱暴發(fā)成災(zāi)受水稻品種、耕作制度、氣候條件、抗藥性以及白背飛虱生物學(xué)特性等諸多因素的影響(劉芹軒等,1982),但早期遷入蟲源基數(shù)一直是白背飛虱大發(fā)生的重要決定因素之一(Otukaetal.,2009;Huetal.,2011;王政等,2011;齊國君等,2011)。滇西南稻區(qū)白背飛虱的早期蟲源主要來自緬甸、泰國及老撾等境外遷入蟲源(沈慧梅等,2011;Huetal.,2020),白背飛虱遷入蟲源基數(shù)大往往可直接造成落地成災(zāi)(徐蘭珍等,2016;趙雪晴等,2018),其早期蟲源的遷飛峰次及遷入量與滇西南稻區(qū)白背飛虱的發(fā)生輕重關(guān)系十分密切。此外,白背飛虱種群增長(zhǎng)又受溫度、濕度和降雨等氣象因子影響(程家安等,2008),其中溫度是最顯著的影響因子,極端溫度對(duì)白背飛虱的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖不利(馮炳燦等,1985;Huetal.,2010),而高溫干燥、低溫低濕、暴雨沖刷也對(duì)白背飛虱生長(zhǎng)繁殖有抑制作用(侯婷婷等,2003;呂芬等,2008)。
滄源縣地處云南西南邊陲,與緬甸接壤,地形、地貌和氣候類型十分多樣,常年水稻種植面積4 700 hm2(趙秀蘭和李秋陽,2015),可種植早稻、中稻和晚稻,水稻種植制度較為復(fù)雜,造成了白背飛虱發(fā)生為害存在明顯的區(qū)域性和復(fù)雜性(四川、貴州、云南三省稻飛虱科研協(xié)作組,1982;趙雪晴等,2018;韋麗莉等,2020)。滄源縣在滇西南稻區(qū)具有明顯的區(qū)域代表性,近年來白背飛虱在該區(qū)域的發(fā)生為害呈明顯加重趨勢(shì),落地成災(zāi)現(xiàn)象較為突出,及時(shí)掌握滄源縣白背飛虱的種群發(fā)生特征及其影響因子,對(duì)滇西南稻區(qū)白背飛虱的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及綜合防治具有重要的實(shí)踐意義。為此,于2010-2019年對(duì)滄源縣白背飛虱進(jìn)行燈誘監(jiān)測(cè)和田間系統(tǒng)調(diào)查,研究滄源縣白背飛虱的種群發(fā)生特征及其與氣象因子的相關(guān)性,以期明確滇西南稻區(qū)白背飛虱的種群特征及其影響因子,為該稻區(qū)白背飛虱的監(jiān)測(cè)預(yù)警及防控策略提供科學(xué)依據(jù)。
白背飛虱的越冬調(diào)查區(qū)域主要在勐董鄉(xiāng)、勐角鄉(xiāng)、勐省鄉(xiāng)等低熱河谷壩區(qū);白背飛虱的燈誘監(jiān)測(cè)點(diǎn)、大田系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于滄源縣勐角鄉(xiāng)蓮花塘村(99.2470°E,23.2347°N,1 203 m),周邊連片種植水稻約70 hm2。
調(diào)查方法參考“稻飛虱測(cè)報(bào)調(diào)查規(guī)范GB/T15794-2009”。
1.2.1越冬蟲源調(diào)查
選取再生稻、落粒稻等主要越冬場(chǎng)所(趙雪晴等,2014;趙秀蘭和李秋陽,2015),采用掃網(wǎng)和刮盤(白瓷盤規(guī)格30 mm×40 mm)方法相結(jié)合,每1個(gè)點(diǎn)掃網(wǎng)100網(wǎng)(來回為1網(wǎng)),刮盤不少于20 m2。每年調(diào)查2~3次,使用GPS確定調(diào)查點(diǎn)經(jīng)、緯度和海拔高度,并記錄白背飛虱的越冬蟲量、越冬場(chǎng)所、寄主植物和取樣方法等(趙雪晴等,2014;2018)。
1.2.2測(cè)報(bào)燈監(jiān)測(cè)
使用佳多牌全自動(dòng)測(cè)報(bào)監(jiān)測(cè)燈作為觀測(cè)工具,每年3月1日-10月30日(水稻播種前1周開燈,收獲后1個(gè)月關(guān)燈),逐日計(jì)數(shù)誘集的白背飛虱蟲量,同時(shí)記錄開燈時(shí)的天氣情況(趙雪晴等,2014)。蟲量很大時(shí),分格取樣,折算總蟲量(趙秀蘭和李秋陽,2015)。
1.2.3大田系統(tǒng)調(diào)查
滄源縣主要種植單季中稻,一般3月上中旬播種,4月上中旬移栽,8月中下旬收割。大田系統(tǒng)調(diào)查從水稻秧苗移栽返青(4月20日)至收獲期(8月25日),每5 d調(diào)查1次(趙秀蘭和李秋陽,2015)。選取有代表性的稻田進(jìn)行定田定點(diǎn)調(diào)查,采用五點(diǎn)取樣法和拍盤法,每點(diǎn)調(diào)查水稻20叢,共計(jì)100叢,分別記錄水稻田中白背飛虱各蟲態(tài)數(shù)量、水稻生育期及防治情況等(趙雪晴等,2014)。系統(tǒng)調(diào)查田一般用藥3次,防治時(shí)間視田間蟲量而定。
2010-2019年氣象數(shù)據(jù)包括月平均溫度、月平均降雨量、月相對(duì)濕度、月極端最高溫度、月極端最低溫度等要素,由云南省滄源縣氣象局提供。
采用Excel分析滄源縣白背飛虱燈誘和田間種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)圖,利用SPSS軟件Person相關(guān)性分析法對(duì)不同月份越冬蟲量與氣象因子、月累積燈誘蟲量與氣象因子及越冬蟲量、田間高峰期(5月下旬至6月中旬)最大蟲量與越冬蟲量、月累積燈誘蟲量及氣象因子進(jìn)行相關(guān)性分析。
2011-2018年的白背飛虱越冬調(diào)查結(jié)果表明,再生稻、落粒稻是白背飛虱越冬蟲源的主要棲息場(chǎng)所,12月至翌年2月,滄源縣勐董鎮(zhèn)、勐角鄉(xiāng)、勐省鎮(zhèn)的低熱河谷壩區(qū)均可以采集到白背飛虱越冬蟲源,以若蟲為主,其次是成蟲。年度間白背飛虱越冬種群密度波動(dòng)較大,2013年冬季白背飛虱種群密度較低,為333.50頭/667 m2,2014年冬季蟲量最高,為911.57頭/667 m2,不同月份之間白背飛虱越冬種群也存在明顯的差異,一般12月越冬蟲量較大,1月蟲量有所降低,2月蟲量明顯上升,最高蟲量出現(xiàn)在2014年2月,為1 600.8頭/667 m2(表1)??傮w而言,滄源縣白背飛虱以成、若蟲在再生稻、落地稻上越冬,但越冬蟲量較低,不同年度和月份之間差異較大。
表1 滄源縣白背飛虱的越冬蟲量(2011-2018年)
從旬燈誘種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)看,3月、4月白背飛虱的燈誘種群數(shù)量較低,期間可出現(xiàn)小的燈誘高峰,5月上中旬白背飛虱燈誘量逐漸增多,5月下旬至6月中旬燈誘量一直維持在較高水平,之后燈誘量逐漸下降,7月中旬至8月中旬白背飛虱的燈誘量較低,9月白背飛虱燈誘量陡然升高,出現(xiàn)一段明顯的燈誘高峰,10月中旬之后燈誘量逐漸下降(圖1)?;?0年平均的旬燈誘蟲量動(dòng)態(tài),全年存在3個(gè)較為明顯的燈誘蟲峰:3月下旬至4月上旬、5月下旬至7月上旬以及9月上旬至下旬(圖2)。不同峰期之間白背飛虱的誘蟲量存在較大差異,第一峰期燈誘蟲量較低,旬平均蟲量?jī)H為百頭,第二峰期為千頭數(shù)量級(jí),第三峰期燈誘蟲量最高,為萬頭數(shù)量級(jí)。
圖1 2010-2019年滄源縣白背飛虱逐旬燈誘蟲量Fig.1 Every ten-days light-trap catches of Sogatella furcifera in Cangyuan County from 2010 to 2019注:橫坐標(biāo)中03-10分別代表月份,01、02、03分別代表上旬、中旬、下旬。Note: 03, March; 04, April; 05, May; 06, June; 07, July; 08, August; 09, September; 10, October; 01, 02 and 03 represented the first ten-days of a month, the middle ten-days of a month and the last ten-days of a month respectively.
圖2 2010-2019年滄源縣白背飛虱田間種群發(fā)生動(dòng)態(tài)Fig.2 Population dynamics of Sogatella furcifera in rice field of Cangyuan County from 2010 to 2019
白背飛虱田間種群調(diào)查結(jié)果表明,滄源縣白背飛虱成蟲和若蟲共同構(gòu)成危害種群,其中若蟲比例高達(dá)85.18%~96.45%,為危害主蟲態(tài)。3-5月,水稻處于分蘗期和拔節(jié)期,植株條件有利于白背飛虱種群增長(zhǎng),隨著白背飛虱不斷遷入,田間白背飛虱種群呈增長(zhǎng)趨勢(shì),以低齡若蟲為主,一般于5月底6月上旬田間種群數(shù)量達(dá)到最大值,構(gòu)成田間種群危害高峰。6月下旬水稻進(jìn)入孕穗期,田間白背飛虱高齡若蟲種群蟲量上升,種群開始向外遷出。7月初水稻抽穗后,營(yíng)養(yǎng)條件不利于白背飛虱種群增長(zhǎng),田白背飛虱種群數(shù)量迅速下降,成若蟲均無明顯的發(fā)生高峰期。8月中下旬水稻進(jìn)入成熟收割期,白背飛虱田間種群數(shù)量極低,9月出現(xiàn)的燈誘蟲峰為從外地回遷高峰,雖然燈誘蟲量特別大,但對(duì)當(dāng)?shù)厮就{較小(圖2)。
從燈誘高峰期看,白背飛虱會(huì)出現(xiàn)大小不一的燈誘高峰,且年度間差別較大,2011年、2012年白背飛虱燈誘高峰期主要在5月下旬,高峰期誘蟲量占全年燈誘量的61.35%、55.59%,2014-2019年,白背飛虱的燈誘高峰集中9月,高峰期誘蟲量占54.03~99.71%,而2010年、2013年白背飛虱燈誘高峰呈明顯的雙峰型(圖1)。從燈誘蟲量看,白背飛虱在不同年度之間的差異較大,2013和2014年的燈誘蟲量?jī)H為2 146、3 031頭/年,明顯低于2015-2017年的291 753、160 436、181 373頭/年,而單燈單日誘蟲量也存在較大差異,2013年白背飛虱高峰日的誘蟲量最低,僅為515頭(6月10日),而2015、2016年的單燈單日誘蟲量高達(dá)120 320頭(9月 22日)、111 190頭(9月15日)。
白背飛虱田間發(fā)生存在極大的年度差異,成若蟲的高峰蟲量和高峰期在不同年度之間差異明顯(圖2),如2011年白背飛虱發(fā)生較遲,6月10日田間成蟲高峰日百叢蟲量為38頭,6月15日若蟲高峰日蟲量為1 170頭;2012年白背飛虱田間發(fā)生早,4月30日成蟲高峰日百叢蟲量為201頭,5月15日若蟲高峰日蟲量為2 660頭;而2013、2015、2019年田間白背飛虱發(fā)生高峰量?jī)H為288、240、201頭/百叢,明顯低于其他年份(圖2)。
白背飛虱越冬蟲量與氣象因子的相關(guān)性分析結(jié)果表明,滄源縣白背飛虱的越冬蟲量與冬季極端最低溫度之間的相關(guān)關(guān)系顯著,相關(guān)系數(shù)r為0.473(P=0.02),但與溫度、降雨、相對(duì)濕度及極端最高溫度等因子的相關(guān)性不顯著。白背飛虱燈誘蟲量與氣象因子的相關(guān)性分析結(jié)果表明,5月累積燈誘蟲量與5月降雨存在顯著的相關(guān)性(r=0.758,p=0.011),其他月份累積燈誘蟲量與溫度、降雨、相對(duì)濕度、極端最高溫度及極端最低溫度之間沒有顯著性的相關(guān)關(guān)系,此外,3月、4月、5月份的累積燈誘蟲量與越冬蟲量之間也沒有顯著的相關(guān)關(guān)系,P值均> 0.05。田間高峰期最大蟲量與各月越冬蟲量及3月、4月累積燈誘蟲量不存在顯著的相關(guān)關(guān)系,與5月累積燈誘蟲量呈顯著正相關(guān)(r=0.670,P=0.034)。此外,田間最大蟲量還與3月極端最低溫度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=0.746,P=0.013),與6月溫度存在極顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.765,P=0.009)。
綜上所述,白背飛虱的越冬蟲量大小與冬季極端最低溫度存在顯著正相關(guān)關(guān)系,田間高峰期最大蟲量與5月累積燈誘蟲量呈顯著正相關(guān),但與越冬蟲量及3月、4月燈誘蟲量無顯著關(guān)系,而5月累積燈誘量又與5月降雨存在顯著正相關(guān)。
云南地處低緯度內(nèi)陸地區(qū),地形、地貌和氣候類型十分復(fù)雜,白背飛虱發(fā)生為害存在明顯的區(qū)域性、嚴(yán)重性與復(fù)雜性(四川、貴州、云南三省稻飛虱科研協(xié)作組,1982;程遐年等,2003)。趙雪晴等(2014)研究了云南省白背飛虱發(fā)生特點(diǎn),田間種群高峰和遷入種群均呈現(xiàn)由南向北逐漸延后的趨勢(shì),滇南、滇東南和滇西南危害嚴(yán)重(趙雪晴等,2014)。本研究分析了滄源縣2010-2019年白背飛虱的燈誘種群動(dòng)態(tài)、高峰期及蟲量,明確了白背飛虱的燈誘高峰期主要集中在3月下旬至4月上旬、5月下旬至7月上旬以及9月,與趙秀蘭和李秋陽2010-2013年的調(diào)查結(jié)果基本吻合(趙秀蘭和李秋陽,2015),滄源縣白背飛虱主害代種群高峰在5月底至6月初,要明顯早于滇東南、滇東及滇東北地區(qū)(趙雪晴等,2014),加強(qiáng)監(jiān)測(cè)大田初始遷入蟲源和5-6月主害代,是該稻區(qū)白背飛虱防治的關(guān)鍵。9月的燈誘峰次屬于北蟲南遷形成的回遷蟲峰(全國白背飛虱科研協(xié)作組,1981),蟲量受北方稻區(qū)的自然環(huán)境和人為防治等因素影響,多表現(xiàn)為蟲峰多、蟲量大、單日單燈蟲量多的現(xiàn)象(趙雪晴等,2014),如2015、2016年的單燈單日誘蟲量高達(dá)120 320頭、111 190頭,明顯高于趙秀蘭和李秋陽(2015)2010-2013年監(jiān)測(cè)的同期燈誘量。由于此時(shí)滇西南稻區(qū)田間早、中稻已基本成熟收獲,對(duì)當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)的威脅較小(趙雪晴等,2014),僅為害再生稻和晚稻(趙秀蘭和李秋陽,2015)。
滇西南稻區(qū)常年有少量的白背飛虱越冬蟲源(楊家鸞等,1982),主要越冬區(qū)域分布在海拔1 244 m以下(趙秀蘭和李秋陽,2015;韋麗莉等,2020),以成、若蟲在再生稻、落粒稻、早稻秧苗和稻樁上越冬(四川、貴州、云南三省稻飛虱科研協(xié)作組,1982;趙雪晴等,2018;韋麗莉等,2020)。本研究于2011-2018年選取白背飛虱的主要越冬場(chǎng)所再生稻、落粒稻,利用掃網(wǎng)和刮盤兩種方法,明確了滄源縣勐董鎮(zhèn)、勐角鄉(xiāng)、勐省鎮(zhèn)的低熱河谷壩區(qū)為白背飛虱越冬區(qū)域,平均越冬蟲量為333.50~911.57頭/667 m2,但不同年度之間白背飛虱越冬種群密度存在明顯的差異,這與趙雪晴等(2018)、韋麗莉等(2020)研究基本吻合。本研究發(fā)現(xiàn),滇西南稻區(qū)白背飛虱的田間發(fā)生為害與越冬蟲量不存在相關(guān)性,證實(shí)了該稻區(qū)白背飛虱發(fā)生輕重與本地越冬蟲源關(guān)系不大。隨著滇西南稻區(qū)耕作制度的變革,取消冬秧,擴(kuò)大冬早蔬菜和小春復(fù)種,加之農(nóng)閑田進(jìn)行翻犁板田(趙秀蘭和李秋陽,2015),白背飛虱的越冬場(chǎng)所越來越少,越冬蟲量較低,對(duì)翌年春季初始蟲源和大發(fā)生種群的貢獻(xiàn)較小(Huetal.,2010;2015;羅舉等,2013;趙雪晴等,2018)。
一般而言,遷入基數(shù)是遷飛性害蟲大發(fā)生的決定因素(張孝羲,1980;齊國君等,2009),而早期遷入蟲源基數(shù)是白背飛虱大發(fā)生的重要前提條件(朱明華和龔澤明,1983;王政等,2011)。境外白背飛虱蟲源遷入滇西南稻區(qū)定殖后,可隨秧苗進(jìn)入大田,構(gòu)成田間的初始蟲源,5-6月田間的主害代也以遷入蟲源為主(胡國文等,1988),遷入蟲源的數(shù)量直接決定田間白背飛虱的種群數(shù)量變動(dòng)(朱明華和龔澤明,1983)。本研究認(rèn)為滄源縣白背飛虱田間高峰期最大蟲量與3、4月累積燈誘蟲量不存在顯著的相關(guān)關(guān)系,與5月累積燈誘蟲量呈顯著正相關(guān)(r=0.670,P=0.034),這意味著白背飛虱田間主害代的種群為害主要取決于5月的外地遷入蟲源。此期水稻正值分蘗至撥節(jié)期,白背飛虱遷入后,營(yíng)養(yǎng)條件十分適宜白背飛虱種群快速增殖(陳宇等,2012),形成田間種群的危害高峰。
白背飛虱暴發(fā)成災(zāi)受水稻品種、耕作制度、抗藥性及人為防治等諸多因素的影響(全國白背飛虱科研協(xié)作組,1981),還與天氣氣候條件關(guān)系十分密切(汪毓才等,1982;呂芬等,2008)。本研究表明5月累積燈誘蟲量與5月降雨也存在顯著的相關(guān)性,也反映出白背飛虱遷飛降落與降雨等天氣條件關(guān)系十分密切(Crurnmay & Atkinson,1997),白背飛虱田間高峰期最大蟲量與6月溫度存在極顯著正相關(guān)關(guān)系,可見滄源縣6月溫度較為適宜,對(duì)白背飛虱的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖極為有利(馮炳燦等,1985;李凱龍等,2014)。本研究選用的系統(tǒng)調(diào)查田為防治田塊,基本可以反映出該稻區(qū)白背飛虱的實(shí)際發(fā)生及防治情況,但用藥防治會(huì)影響白背飛虱的田間種群蟲量,具有一定的局限性。