牛 浩,牛 通,王新譜
(1.寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,寧夏 銀川 750021;2.西吉縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心,寧夏 西吉 756200)
草地貪夜蛾(Spodoptera frugiperda),又稱(chēng)秋黏蟲(chóng),隸屬鱗翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae)灰翅夜蛾屬(SpodopteraHerrich-Schaeffer),原產(chǎn)于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)[1-2]。2016年侵入非洲,2年時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)散至撒哈拉以南近44個(gè)國(guó)家。2018年草地貪夜蛾首次侵入印度和緬甸[3]。同年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織將草地貪夜蛾列入全球預(yù)警的重大遷飛性害蟲(chóng)。2019年1月,首次發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾通過(guò)中緬邊境入侵我國(guó)云南[4-5]。之后開(kāi)始快速遷飛適生區(qū),至10月在我國(guó)已有26個(gè)?。▍^(qū)、市)監(jiān)測(cè)到草地貪夜蛾成蟲(chóng),在22個(gè)省發(fā)現(xiàn)了幼蟲(chóng)為害[6]。根據(jù)寄主作物的不同,草地貪夜蛾分為水稻型和玉米型2個(gè)亞型,經(jīng)分子鑒定,入侵我國(guó)的為玉米型,喜好取食禾本科植物[3,7]。草地貪夜蛾在我國(guó)適生區(qū)廣泛,除在黑龍江、青海、吉林、遼寧和新疆等緯度或海拔較高的區(qū)域不能繁殖或者繁殖不足一代以外,在其他種植玉米的地區(qū)皆可以繁殖多代,且由北向南一年發(fā)生的世代數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。在我國(guó)熱帶地區(qū)和緬甸可周年繁殖,形成蟲(chóng)源基地,待條件適宜又會(huì)向黃淮海夏玉米種植區(qū)和北方春玉米種植區(qū)遷飛為害,形成“北遷南回”的現(xiàn)象[7-9]。由于我國(guó)玉米(Zea mays)種植面積大,草地貪夜蛾的為害具有寄主植物和適生區(qū)域廣泛、遷飛能力和繁殖能力強(qiáng)、暴食為害嚴(yán)重以及防控難度大等特點(diǎn)[4,10-11],已嚴(yán)重威脅到我國(guó)玉米等作物的安全生產(chǎn)。
寧夏地區(qū)草地貪夜蛾的調(diào)查研究已有報(bào)道,2019年7月31日,在彭陽(yáng)縣首次監(jiān)測(cè)到草地貪夜蛾[12],2020年7月9日在原州區(qū)發(fā)現(xiàn),較之前一年提前22 d出現(xiàn)。目前,除銀川市外,已有16個(gè)市、縣監(jiān)測(cè)到草地貪夜蛾雄成蟲(chóng),但各地尚未在田間發(fā)現(xiàn)卵塊或幼蟲(chóng)。草地貪夜蛾的入侵定殖,會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)重大威脅。本研究旨在明確草地貪夜蛾的形態(tài)特征、習(xí)性和生長(zhǎng)發(fā)育歷期,以期對(duì)草地貪夜蛾的識(shí)別、發(fā)生預(yù)測(cè)和科學(xué)防控提供理論依據(jù)。
草地貪夜蛾卵塊(2020年9月由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供),每個(gè)卵塊有100~200粒卵。
供試寄主植物玉米為寧夏大學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)基地溫室大棚內(nèi)種植的玉米盆栽幼苗。
試驗(yàn)器材有Leica DMC 4500體視顯微鏡及成像系統(tǒng)、培養(yǎng)箱、棉布、噴霧瓶、鑷子、昆蟲(chóng)針、養(yǎng)蟲(chóng)籠(規(guī)格:60 cm×60 cm×60 cm)、一次性塑料透明餐盒、剪刀。
取一次性塑料透明餐盒,剪取棉布鋪在餐盒底部,使用噴霧瓶向餐盒底部的棉布噴微量清水,以模擬草地貪夜蛾自然的生長(zhǎng)環(huán)境。用鑷子和昆蟲(chóng)針將草地貪夜蛾卵塊移接到玉米葉片上。將餐盒蓋用昆蟲(chóng)針扎大量微孔,處理后放置在溫度26℃、相對(duì)濕度40%、光周期16 L∶8 D的培養(yǎng)箱中進(jìn)行室內(nèi)飼養(yǎng),至幼蟲(chóng)和蛹階段進(jìn)行相同處理,每隔1 d更換新鮮玉米葉。待卵孵化后挑出30只初孵幼蟲(chóng)為1個(gè)處理,共設(shè)置10次重復(fù)。根據(jù)蛻皮來(lái)確定幼蟲(chóng)齡期,記錄幼蟲(chóng)蛻皮時(shí)間和數(shù)量,并測(cè)量幼蟲(chóng)蛻皮后的體長(zhǎng),取平均值即為每一齡幼蟲(chóng)的發(fā)育歷期和體長(zhǎng)。觀察幼蟲(chóng)形態(tài)特征和生活習(xí)性的變化,待發(fā)育到蛹階段,觀察記錄蛹的大小和顏色的變化。待蛹開(kāi)始羽化時(shí),將羽化成蟲(chóng)移入養(yǎng)蟲(chóng)籠,進(jìn)行1 d的饑餓處理后開(kāi)始喂食φ=5%的蜂蜜水。將盆栽玉米適當(dāng)修剪后放入養(yǎng)蟲(chóng)籠,為雌蟲(chóng)提供產(chǎn)卵寄主。觀察成蟲(chóng)的習(xí)性,記錄雌蛾所產(chǎn)卵塊卵粒的數(shù)量和顏色的變化,記錄成蟲(chóng)和卵的發(fā)育歷期,測(cè)量成蟲(chóng)翅展和卵粒大小。室內(nèi)飼養(yǎng)期間,根據(jù)不同蟲(chóng)態(tài)發(fā)育情況使用Leica DMC 4500體式解剖鏡及成像系統(tǒng)觀察拍照。
2.1.1卵 草地貪夜蛾的卵粒頂部呈圓形、底部扁平,卵粒直徑約0.4 mm,高0.25~0.30 mm,聚集在一起呈塊狀,每個(gè)卵塊有80~250粒卵,初產(chǎn)卵為淺綠色(圖1a)或者白色(圖1b),卵塊表面或覆蓋白色鱗毛,逐漸變?yōu)楹稚▓D1c),近孵化時(shí)顏色為深褐色或黑色(圖1d)。
圖1 草地貪夜蛾卵的形態(tài)特征
2.1.2幼蟲(chóng) 草地貪夜蛾幼蟲(chóng)共有6個(gè)齡期,形態(tài)特征如表1和圖2所示。其體形隨著齡期增長(zhǎng)而逐漸增大;頭殼黑色或褐色,自三齡開(kāi)始出現(xiàn)網(wǎng)狀紋,淡黃色或白色的蛻裂線(xiàn)和背線(xiàn)形成明顯的“Y”形紋,在1~2齡時(shí)期“Y”形紋不明顯;體色多變,有灰色、白色、黃綠色和褐色等,每個(gè)體節(jié)的背面和側(cè)面均有黑色斑點(diǎn)狀的毛瘤,第2至第3胸節(jié)背部的毛瘤排列呈“一”字狀,第1至第7腹節(jié)背部的毛瘤呈“等腰梯形”狀,第8腹節(jié)背部的毛瘤呈“正方形”狀,隨著蟲(chóng)齡增長(zhǎng),毛瘤更加明顯。
圖2 草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的形態(tài)特征
表1 草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的形態(tài)特征
2.1.3蛹 被蛹,頭部圓,尾部尖,長(zhǎng)13~17 mm,寬4.0~4.6 mm,蛹體共有8個(gè)腹節(jié),蛹體的第2至第7腹節(jié)有氣門(mén),圍氣門(mén)片黑色,腹部末節(jié)有2根呈“八”字形的臀棘。預(yù)蛹期體色灰綠色,體節(jié)縮短變粗(圖3a);初期的蛹呈淺綠色且半透明(圖3b),可以看到蛹體內(nèi)的部分結(jié)構(gòu),逐漸開(kāi)始變紅棕色,至后期呈深褐色(圖3c)。
圖3 草地貪夜蛾蛹的形態(tài)特征
2.1.4成蟲(chóng) 成蟲(chóng)粗壯,口器虹吸式,翅展30~40 mm,全身密被灰褐色鱗毛,后翅白色并半透明,有細(xì)小鱗毛,有明顯的棕色翅脈,前翅較長(zhǎng)呈三角狀,成蟲(chóng)前翅顏色相差較大,雄蛾的前翅灰褐色和深褐色,并摻雜著黃褐色、黑色紋路和白色,有明顯的黃褐色環(huán)形紋,腎形紋中間深褐色,外緣線(xiàn)黑色,上下有2塊黃褐色的斑,左右有2處白斑,一處白斑連接環(huán)形紋和腎形紋,且腎形紋下部的白斑較大,近長(zhǎng)三角形,前翅的頂角處有白色粉狀的鱗片,前翅的內(nèi)橫線(xiàn)、外橫線(xiàn)和外緣線(xiàn)皆有黑色帶狀條紋,有黑色和黃褐色的緣毛(圖4a)。成蟲(chóng)腹面密被灰色鱗毛,相比雌蛾,雄蛾的胸節(jié)有黑色鱗毛(圖4b和圖4d)。雌蛾前翅灰褐色,有大量黑色和黃褐色的斑點(diǎn),邊緣有明顯的黃褐色環(huán)形紋和腎形紋(圖4c)。
圖4 草地貪夜蛾成蟲(chóng)的形態(tài)特征
卵塊在設(shè)置的培養(yǎng)條件下經(jīng)過(guò)2~3 d就開(kāi)始孵化,初孵幼蟲(chóng)取食卵殼和幼嫩玉米的葉肉,經(jīng)1 d體色由灰白變淡黃綠色,體節(jié)變大,成為一齡幼蟲(chóng)。幼蟲(chóng)的6個(gè)齡期和老熟幼蟲(chóng)期分別歷時(shí)2、2、3、3、3、5和2 d,蛹期歷時(shí)9 d。根據(jù)記錄的各階段歷期,其卵期、幼蟲(chóng)期、蛹期和成蟲(chóng)期分別平均為3、20、9和13 d。這表明草地貪夜蛾完成一個(gè)世代平均為45 d。
2.3.1幼蟲(chóng)習(xí)性 初孵幼蟲(chóng)會(huì)取食卵殼和覆蓋卵粒表面的鱗毛,伴有明顯的吐絲懸綴現(xiàn)象,幼蟲(chóng)喜歡以幼嫩的玉米葉為食,1~2齡幼蟲(chóng)有吐絲的習(xí)性,喜好聚集取食玉米葉肉,其取食后的玉米葉片呈窗孔狀,嚴(yán)重時(shí)只剩1層半透明薄膜。從三齡幼蟲(chóng)開(kāi)始,不再聚集取食,即使在食物充足和空間足夠的情況下,仍表現(xiàn)出自相殘殺習(xí)性,當(dāng)食物缺乏、蟲(chóng)口密度大時(shí)以及隨著蟲(chóng)齡增加,幼蟲(chóng)自相殘殺的習(xí)性會(huì)表現(xiàn)得更加明顯,尤其是將高齡幼蟲(chóng)和低齡幼蟲(chóng)放置在同一較小空間時(shí),自相殘殺更加劇烈。除老熟幼蟲(chóng)取食量減少之外,隨著齡期增長(zhǎng),草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的食量隨之增大,尤其在四齡至六齡時(shí)期會(huì)出現(xiàn)暴食現(xiàn)象,造成葉片不規(guī)則的孔洞,幼蟲(chóng)取食玉米葉片后還會(huì)產(chǎn)生大量散落的蟲(chóng)糞。老熟幼蟲(chóng)在即將化蛹時(shí),會(huì)分泌黏液將玉米葉卷縮成一個(gè)相對(duì)封閉的空間,然后在其中進(jìn)行蛻皮化蛹。
2.3.2成蟲(chóng)習(xí)性 成蟲(chóng)喜好在傍晚和清晨活動(dòng),不喜歡光照較強(qiáng)的環(huán)境,白天常在玉米葉背面遮光的部分休息。在羽化后的2~3 d是交配高峰期;雌蛾的壽命比雄蛾的長(zhǎng),雌蛾的繁殖能力強(qiáng),每次產(chǎn)卵80~250粒,喜好將卵聚集產(chǎn)于葉片的正面和養(yǎng)蟲(chóng)籠的紗布上,分散為數(shù)堆塊狀,有時(shí)雌蛾腹部會(huì)分泌白色絨毛狀的覆蓋物于卵塊表面,形成保護(hù)層。
本試驗(yàn)通過(guò)室內(nèi)飼養(yǎng)草地貪夜蛾,觀察記錄草地貪夜蛾的形態(tài)特征、習(xí)性和生活史。關(guān)于形態(tài)特征的描述,除草地貪夜蛾生長(zhǎng)各階段的大?。ū驹囼?yàn)中蛹的長(zhǎng)度為13~17 mm,陳秀紅等[13]報(bào)道為15~17 mm)、顏色(本試驗(yàn)中六齡幼蟲(chóng)為褐色或灰綠色,和積飛等[14]報(bào)道為棕色)和產(chǎn)卵量(本試驗(yàn)中雌蛾一次產(chǎn)卵80~250粒,孫曉飛等[15]報(bào)道為100~200粒)與已有研究報(bào)道有細(xì)微差距之外,其他與劉元兵等[16]的描述基本一致,可能是因?yàn)轱曫B(yǎng)條件不同導(dǎo)致的。關(guān)于草地貪夜蛾的識(shí)別,幼蟲(chóng)階段可以通過(guò)第8腹節(jié)背部的黑點(diǎn)毛瘤呈“正方形”以及三齡至老熟幼蟲(chóng)頭部的蛻裂線(xiàn)和背線(xiàn)形成“Y”形紋等主要特征識(shí)別草地貪夜蛾幼蟲(chóng);雄蛾前翅灰褐色和深褐色,有明顯的黃褐色環(huán)形紋、深褐色腎形紋,且腎形紋上下有2塊黃褐色的斑,左右有2處白斑,前翅頂角處有白色粉狀鱗片等,可通過(guò)這些明顯的特征識(shí)別雄蛾。根據(jù)這些區(qū)別于其他蛾的主要特征可以輕易地識(shí)別草地貪夜蛾的幼蟲(chóng)和雄蛾。但是草地貪夜蛾的卵、蛹和雌蛾的特征不明顯,在卵階段可看到或覆蓋白色鱗毛的淺綠色或者白色的初產(chǎn)卵塊,近孵化變褐色;在蛹階段,可以看到蛹的第2至第7腹節(jié)有氣門(mén),且圍氣門(mén)片黑色,腹部末節(jié)有2根呈“八”字形的臀棘。初期的蛹呈淺綠色,逐漸開(kāi)始變紅棕色,至后期呈深褐色;雌蛾前翅灰褐色,有大量黑色和黃褐色斑點(diǎn),邊緣有明顯的黃褐色環(huán)形紋和腎形紋,后翅白色有少量鱗毛??梢酝ㄟ^(guò)這些特征大致識(shí)別草地貪夜蛾的卵、蛹和雌蛾,然后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步觀察確認(rèn)。
關(guān)于草地貪夜蛾的習(xí)性,成蟲(chóng)喜歡在傍晚和清晨活動(dòng),雌蛾大多聚集產(chǎn)卵于葉片的正面。低齡幼蟲(chóng)階段有吐絲和聚集為害的現(xiàn)象,三齡之后的高齡幼蟲(chóng)有暴食現(xiàn)象,且出現(xiàn)自相殘殺的現(xiàn)象,尤其將高齡幼蟲(chóng)和低齡幼蟲(chóng)放置在同一空間時(shí),自相殘殺更加劇烈,高齡幼蟲(chóng)會(huì)捕食低齡幼蟲(chóng)。這可能是由飼養(yǎng)的空間小、爭(zhēng)奪食物、幼蟲(chóng)密度和寄主種類(lèi)等原因造成的[17]。還需進(jìn)行深入研究,以更好地模擬草地貪夜蛾自然的生長(zhǎng)環(huán)境以及了解其種群動(dòng)態(tài)。
本試驗(yàn)設(shè)置了單一的飼養(yǎng)條件,在溫度26℃、濕度40%、光周期16 L∶8 D的培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)草地貪夜蛾,結(jié)果表明草地貪夜蛾完成一個(gè)世代需要約45 d,其卵期、幼蟲(chóng)期、蛹期和成蟲(chóng)期分別約為3、20、9和13 d。這一結(jié)果可為草地貪夜蛾的發(fā)生預(yù)測(cè)及綜合防控提供依據(jù)。但不同的溫度、濕度、光照和寄主植物對(duì)草地貪夜蛾的生長(zhǎng)發(fā)育及各階段歷期均有不同的影響[18-20],這還需進(jìn)一步系統(tǒng)的研究。