關(guān)鍵詞棉葉蟬;種群動(dòng)態(tài);影響因素
棉葉蟬屬半翅目葉蟬科,為害棉花,可導(dǎo)致棉花中后期全棉田棉株葉枯,棉鈴細(xì)小或脫落,棉花嚴(yán)重減產(chǎn)。棉葉蟬在國(guó)內(nèi)除新疆外均有分布,長(zhǎng)江流域及其以南地區(qū),特別是湖北、湖南、江西、廣西、貴州等省區(qū)發(fā)生密度較高,尤其以長(zhǎng)江中下游及其以南棉區(qū)發(fā)生為害較重。江西省是棉花傳統(tǒng)種植省份之一,具有悠久的植棉歷史,棉田害蟲多發(fā)是基本特征。隨著種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、品種更新?lián)Q代和管理水平的提升,棉田害蟲發(fā)生呈現(xiàn)出此消彼長(zhǎng)的新特點(diǎn),治理目標(biāo)與方法也應(yīng)隨之而變。20世紀(jì)80年代前江西棉葉蟬發(fā)生嚴(yán)重,尤其是50年代中期以前為害最重,籽棉損失常達(dá)40%以上,但80年代后發(fā)生為害減輕。轉(zhuǎn)Bt基因棉花的種植可有效地降低目標(biāo)性害蟲一棉鈴蟲的發(fā)生與為害,但對(duì)非靶標(biāo)害蟲,尤其是葉蟬、蚜蟲等半翅目昆蟲幾乎沒有作用。隨著轉(zhuǎn)Bt基因棉花的普及與播種面積的擴(kuò)大,棉葉蟬等刺吸性害蟲如今已取代棉鈴蟲而上升為主要害蟲,并有加重為害的趨勢(shì),如何有效地治理棉葉蟬成為目前亟待解決的一個(gè)重要問題。然而,有關(guān)棉葉蟬的災(zāi)變規(guī)律與治理對(duì)策研究報(bào)道甚少。本文通過開展不同環(huán)境條件下棉葉蟬田間種群數(shù)量調(diào)查,分析其消長(zhǎng)動(dòng)態(tài),找出其災(zāi)變規(guī)律影響因素,為確定防治適期、提高棉葉蟬防控質(zhì)量和效益、科學(xué)制定防治策略提供決策依據(jù)。
1材料與方法
1.1不用藥棉田棉葉蟬種群動(dòng)態(tài)調(diào)查
2020年-2022年,在南昌縣武陽鎮(zhèn)棉花試驗(yàn)基地進(jìn)行棉葉蟬種群動(dòng)態(tài)調(diào)查。南昌縣武陽鎮(zhèn)棉花基地試驗(yàn)品種為‘贛雜棉0906’。于5月底直播,6月中下旬始見棉葉蟬,7月上旬棉花開始進(jìn)入蕾期,每隔8~10d調(diào)查記錄棉葉蟬種群數(shù)量,8月份后棉花開始進(jìn)入花鈴期,棉葉蟬進(jìn)入盛發(fā)期,每隔5~6d進(jìn)行調(diào)查記錄,直至棉葉蟬種群數(shù)量由峰值大幅下降轉(zhuǎn)為平緩下降時(shí)結(jié)束數(shù)值記錄,保留小面積棉花植株進(jìn)行持續(xù)觀察。固定10塊300m2以上面積的棉田,每塊棉田5點(diǎn)取樣,每點(diǎn)隨機(jī)選取20株棉花,每株棉花分別選取上部葉片1片,調(diào)查記錄葉片上的棉葉蟬數(shù)量,統(tǒng)計(jì)百葉蟲量。武陽鎮(zhèn)棉花基地調(diào)查點(diǎn)全程沒有進(jìn)行害蟲防治。除棉葉蟬外,棉田還有煙粉虱Bernisia tabaci、薊馬Thrips tabaci、棉蚜Aphis gossypzz、棉大卷葉螟Sylepta derogata、斜紋夜蛾Spodoptera litura、甜菜夜蛾Spodopteraexigua、棉鈴蟲,亞洲玉米螟及棉葉螨Tetranychus cznna-barinus等害蟲零星發(fā)生。
1.2常規(guī)用藥棉田棉葉蟬種群動(dòng)態(tài)調(diào)查
2020年-2021年,在九江市柴桑區(qū)江洲鎮(zhèn)老棉區(qū)進(jìn)行常規(guī)藥劑防控棉田的棉葉蟬種群動(dòng)態(tài)調(diào)查。棉花試驗(yàn)品種為‘贛雜棉0906’。固定10塊300m2以上面積的棉田,調(diào)查方法同1.1,統(tǒng)計(jì)百葉蟲量。調(diào)查點(diǎn)選用吡蟲啉、啶蟲脒和阿維菌素等藥劑輪換施用防控棉葉蟬等刺吸性害蟲,每年自棉花栽種后至9月上旬平均施藥防治害蟲12次左右,9月中旬后一般不再進(jìn)行藥劑防治。以南昌縣武陽鎮(zhèn)試驗(yàn)基地不用藥棉田作為對(duì)照田,對(duì)比常規(guī)用藥棉田與不用藥棉田之間棉葉蟬種群動(dòng)態(tài)的差異。
1.3抗蟲棉對(duì)棉葉蟬種群的影響
2019年,選擇非抗蟲棉‘贛47系’與抗蟲棉‘贛雜棉0906’2個(gè)品種(江西省棉花研究所夏紹南老師惠贈(zèng))于6月下旬在南昌縣武陽鎮(zhèn)選取一塊老棉田直播種植,9月3日開始每隔6d調(diào)查棉葉蟬種群數(shù)量,直至棉葉蟬種群數(shù)量由峰值大幅下降轉(zhuǎn)為平緩下降時(shí)結(jié)束,共計(jì)調(diào)查9次。定株、定時(shí)調(diào)查棉葉蟬種群數(shù)量,每品種處理采取五點(diǎn)取樣,每點(diǎn)隨機(jī)選取20株棉花,每株棉花分別選取上部葉片5片。統(tǒng)計(jì)計(jì)算百葉平均蟲量,分析其種群數(shù)量變化動(dòng)態(tài)。參試棉花播種至試驗(yàn)調(diào)查期間沒有進(jìn)行任何物理、生物與化學(xué)防治。
1.4鄰作作物對(duì)棉葉蟬種群的影響
2020年,南昌縣武陽鎮(zhèn)棉花試驗(yàn)基地于5月下旬播種,試驗(yàn)品種為‘贛雜棉0906’。選擇6塊彼此不相連的田塊,以棉花單獨(dú)種植的田塊作為對(duì)照處理,設(shè)置棉花分別與番茄、玲瓏菊、貢菊、甜瓜、玉米鄰作的不同處理,播種模式為番茄一棉花一番茄,玲瓏菊一棉花一玲瓏菊,貢菊一棉花一貢菊,甜瓜一棉花一甜瓜,玉米一棉花一玉米,每處理面積約667m2,面積分配比例為1:2:1。從棉田棉葉蟬始見開始調(diào)查,7月上旬棉花蕾期后,每隔6~8d調(diào)查記錄棉葉蟬種群數(shù)量,共計(jì)調(diào)查10次。采取五點(diǎn)取樣法,調(diào)查方法同1.3。
2結(jié)果與分析
2.1不用藥棉田棉葉蟬種群動(dòng)態(tài)
調(diào)查發(fā)現(xiàn),不同年份間棉田棉葉蟬的個(gè)體數(shù)量均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)(圖1)。南昌縣武陽鎮(zhèn)棉花基地2020年蟲量最高峰在8月15日,平均百葉蟲量為796頭;2021年蟲量最高峰在8月24日,平均百葉蟲量為1614頭;2022年蟲量最高峰在9月9日,平均百葉蟲量為2380頭。因棉田未進(jìn)行藥劑防治,棉葉蟬高峰期過后,全田棉株棉葉幾乎均由紅變褐、卷葉干枯,棉株上的棉葉蟬平均百葉蟲量大幅降低。但從留觀棉花中觀測(cè)到至12月上中旬仍有少數(shù)棉葉蟬成蟲在棉葉上活動(dòng)。對(duì)比分析2020年-2022年棉葉蟬種群數(shù)量,2021年棉葉蟬發(fā)生量峰值明顯高于2020年,2022年棉葉蟬發(fā)生量峰值明顯高于2021年,且棉葉蟬數(shù)量達(dá)到最高峰的時(shí)間逐年后延,但種群變化趨勢(shì)年度間并無明顯差別,棉葉蟬蟲口數(shù)量均呈現(xiàn)出于7月上旬開始先遞增,8月上旬開始激增至最高峰,之后快速下降,后緩慢降低的態(tài)勢(shì)。
2.2常規(guī)用藥棉田棉葉蟬種群動(dòng)態(tài)
2020年,常規(guī)藥劑防控棉田中棉葉蟬自8月中下旬?dāng)?shù)量增長(zhǎng)較快,至9月18日達(dá)到峰值,平均百葉蟲量為882頭,之后進(jìn)入蟲口數(shù)量快速衰退期,至9月底后降幅減緩;2021年,棉葉蟬發(fā)生趨勢(shì)類似于2020年,蟲量最高峰在10月6日,平均百葉蟲量為1844頭,之后快速下降(圖2)。12月上中旬當(dāng)?shù)亓粲^棉花中同樣觀測(cè)到少數(shù)棉葉蟬成蟲在棉葉上活動(dòng)。與未進(jìn)行藥劑防控的棉田進(jìn)行棉葉蟬種群動(dòng)態(tài)比較,發(fā)現(xiàn)用藥棉田2021年棉葉蟬發(fā)生量峰值同樣高于2020年,棉葉蟬數(shù)量達(dá)到最高峰的時(shí)間2021年較2020年同樣后延,且同一年度兩種棉田間棉葉蟬發(fā)生量峰值差異不明顯。但同時(shí)發(fā)現(xiàn),同一年度常規(guī)用藥棉田棉葉蟬數(shù)量達(dá)到最高峰的時(shí)間較不用藥棉田晚一個(gè)多月。
2.3抗蟲棉與非抗蟲棉上棉葉蟬的種群動(dòng)態(tài)分析
從圖3可以看出,抗蟲棉和非抗蟲棉兩種類型田中棉葉蟬個(gè)體數(shù)量動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì):從9月3日開始,呈現(xiàn)上升趨勢(shì),在9月21日前后達(dá)到最高值,抗蟲棉棉田蟲口峰值為1789頭,非抗蟲棉棉田蟲口峰值為796頭,之后逐漸下降,至10月24日蟲口數(shù)量已處整個(gè)調(diào)查試驗(yàn)期間的最低水平??瓜x棉田與非抗蟲棉田棉葉蟬個(gè)體數(shù)量變化動(dòng)態(tài)基本一致,但抗蟲棉田中棉葉蟬的種群峰值明顯高于非抗蟲棉田。由此可見,抗蟲棉不具有減少或抑制棉葉蟬種群增殖的功能,相反還有加重棉葉蟬發(fā)生的趨勢(shì)。
2.4不同作物鄰作條件下棉葉蟬種群動(dòng)態(tài)分析
從圖4可以看出,棉葉蟬的種群數(shù)量從7月6日至7月21日有緩慢增加,之后即進(jìn)入快速遞增期,至8月15日前后達(dá)到峰值,隨后呈下降的趨勢(shì)。棉葉蟬種群數(shù)量增加與周邊種植的作物種類有關(guān)。峰值最高的為與玲瓏菊和貢菊鄰種栽培模式,蟲口峰值高于對(duì)照田;與甜瓜和番茄鄰種的栽培模式,蟲口峰值低于對(duì)照田;而與玉米鄰種的栽培模式,蟲口峰值與對(duì)照田無明顯差異,但其峰值出現(xiàn)在8月27日前后,較其他栽培模式均推遲10余天。由此可見,棉花與玲瓏菊和貢菊鄰種,會(huì)加重棉葉蟬的發(fā)生;棉花與甜瓜和番茄鄰種,可降低棉葉蟬的發(fā)生量。
3結(jié)論與討論
棉葉蟬為遷飛性害蟲,自然條件下平均氣溫10℃以下棉葉蟬若蟲凍死,成蟲失去活動(dòng)能力,當(dāng)氣溫接近0℃成蟲會(huì)陸續(xù)死亡。2020年-2022年間,南昌、九江12月平均高溫11℃,平均低溫4℃。本試驗(yàn)過程中觀察到12月上中旬南昌和九江地區(qū)的室外留觀棉花上仍有少數(shù)棉葉蟬成蟲在棉葉上活動(dòng)。在我國(guó),1月平均10℃等溫線以南棉葉蟬安全越冬,但不排除在該線以北的特殊生態(tài)環(huán)境下也可以安全越冬。陳永年等報(bào)道棉葉蟬在冬季最偏嗜的寄主是棉株與茄株,冬季茄株不能存活的地區(qū),也無棉葉蟬過冬。伴隨著設(shè)施蔬菜栽培的普及和茄科蔬菜的春提早、秋延后種植,棉葉蟬在平均溫度低于10℃的地區(qū)越冬成為了可能。本研究中2021年棉葉蟬發(fā)生量峰值明顯高于2020年,但對(duì)比2019年抗蟲棉種群動(dòng)態(tài)的試驗(yàn)結(jié)果,可以看出2019年與2021年棉葉蟬發(fā)生量峰值無明顯差異,因此,此年度峰值的變化可能屬于種群年度間的動(dòng)態(tài)波動(dòng)。劉湘元等研究了10個(gè)陸地棉品種田間棉葉蟬數(shù)與溫度、降水的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)品種間棉葉蟬發(fā)生輕重對(duì)溫度、降水的反應(yīng)不同。2022年棉葉蟬發(fā)生量峰值明顯高于2021年和2020年,且高峰期時(shí)間跨度較前兩年加大,這一現(xiàn)象可能與江西當(dāng)年7月至10月的干旱災(zāi)害性天氣密切相關(guān)。
根據(jù)2008年以前的調(diào)查數(shù)據(jù),棉葉蟬在江西每年于5月中下旬遷入早播棉田,7月-8月繁殖最快,8月至9月上旬猖獗為害。本研究中的不用藥棉田蟲情每年的發(fā)生動(dòng)態(tài)與前人調(diào)查結(jié)果基本一致,而常規(guī)用藥棉田的棉葉蟬數(shù)量達(dá)到最高峰的時(shí)間較不用藥棉田棉葉蟬數(shù)量達(dá)到最高峰的時(shí)間延后,分析其原因:5月-7月中旬棉葉蟬種群數(shù)量處于較低水平,進(jìn)入7月中旬之后未進(jìn)行藥劑防控的棉田棉葉蟬種群數(shù)量呈現(xiàn)出快速增殖,常規(guī)藥劑防控的棉田因施用藥劑,棉葉蟬種群數(shù)量增幅緩慢,直至9月中旬后減少或停止用藥,而此時(shí)氣候仍相對(duì)適宜棉葉蟬生長(zhǎng)繁殖,故而棉葉蟬呈現(xiàn)出快速增殖態(tài)勢(shì)。因此,可確定8月中旬、9月中旬前后均是江西棉葉蟬發(fā)生高峰期和防治關(guān)鍵時(shí)期。當(dāng)棉葉蟬達(dá)到防治指標(biāo)時(shí),應(yīng)及時(shí)用藥,壓前控后。若9月上旬蟲口數(shù)量仍保持較高水平可適當(dāng)增加施藥次數(shù)。當(dāng)棉花進(jìn)入采收中后期后,棉葉蟬為害棉花造成的產(chǎn)量損失很小,可停止施藥防治。
前人認(rèn)為轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的推廣使棉葉蟬已取代棉鈴蟲成為華南、長(zhǎng)江流域、黃河流域棉花的主要害蟲。本研究發(fā)現(xiàn)同一環(huán)境條件下、同一時(shí)間段抗蟲棉棉田的棉葉蟬蟲口峰值明顯高于非抗蟲棉棉田。這一結(jié)果與崔金杰等報(bào)道的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉棉田棉葉蟬種群數(shù)量高于非抗蟲棉棉田的結(jié)果一致。崔金杰等還發(fā)現(xiàn)抗蟲棉棉田中捕食性天敵數(shù)量減少不明顯、寄生性天敵數(shù)量減少明顯,但轉(zhuǎn)基因抗蟲棉棉葉蟬種群數(shù)量高于非抗蟲棉的原因是否與天敵數(shù)量變化有關(guān)尚不得而知。
棉花與不同作物鄰種后,棉葉蟬的種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及高峰期蟲口數(shù)量存在差異。崔金杰等報(bào)道種植玉米誘集帶能夠增加棉田天敵的種類和數(shù)量,有助于控制害蟲。而本研究中與玉米鄰種的栽培模式蟲口峰值與對(duì)照處理無明顯差異,但其峰值出現(xiàn)時(shí)間較其他栽培模式推遲,其原因有待探究。夏敬源等認(rèn)為麥套棉棉田節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)較平作棉穩(wěn)定,是不利于某些害蟲發(fā)生,而有利于天敵繁衍的良好生態(tài)系統(tǒng)。張潤(rùn)志等研究了利用棉田邊緣苜蓿帶控制棉蚜的效果。本研究發(fā)現(xiàn)棉花與甜瓜和番茄鄰種,棉葉蟬蟲口峰值明顯低于對(duì)照田。因此,這兩種作物與棉花鄰種可能具有生態(tài)控蟲的潛力。同時(shí),與玲瓏菊和貢菊鄰種的棉田棉葉蟬蟲口峰值數(shù)量大于與其他作物鄰種的棉田棉葉蟬數(shù)量的原因尚不清楚,有待進(jìn)一步研究。